CN109046016A - 一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法 - Google Patents

一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109046016A
CN109046016A CN201811071522.5A CN201811071522A CN109046016A CN 109046016 A CN109046016 A CN 109046016A CN 201811071522 A CN201811071522 A CN 201811071522A CN 109046016 A CN109046016 A CN 109046016A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sulfuric acid
concentration
absorbing liquid
relieving haperacidity
tower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811071522.5A
Other languages
English (en)
Inventor
瞿广飞
马曦
解若松
李志顺成
宁平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kunming University of Science and Technology
Original Assignee
Kunming University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kunming University of Science and Technology filed Critical Kunming University of Science and Technology
Priority to CN201811071522.5A priority Critical patent/CN109046016A/zh
Publication of CN109046016A publication Critical patent/CN109046016A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86Catalytic processes
    • B01D53/8621Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625Nitrogen oxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456Removing acid components
    • B01D53/1481Removing sulfur dioxide or sulfur trioxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/69Sulfur trioxide; Sulfuric acid
    • C01B17/74Preparation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2251/00Reactants
    • B01D2251/20Reductants
    • B01D2251/206Ammonium compounds
    • B01D2251/2062Ammonia
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2252/00Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
    • B01D2252/10Inorganic absorbents
    • B01D2252/102Ammonia

Abstract

本发明公开了一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,将制酸尾气中的SO2用吸收液吸收,同时在催化剂作用下去除NOx,吸收产物再依次经过催化氧化塔的催化氧化、电渗析分离富集、减压膜蒸馏浓缩后得到质量浓度60%~70%的硫酸产品;本发明方法不仅大大降低了烟气的处理成本,更主要的是可以通过制酸尾气制取得到高浓度的硫酸产品。

Description

一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法
技术领域
本发明属于烟气净化领域,具体涉及一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法。
背景技术
随着我国工业化和城市化的快速发展,环境问题日益突出,尤其是大气污染越来越严重,直接给人民健康、生态环境和经济发展造成了严重损失。而燃煤烟气产生的SO2和NOx是大气污染中的主要污染物,因此,发展烟气同时脱硫脱硝技术是解决我国环境污染严重、保持经济绿色健康发展的关键任务,选择有利于循环经济发展、控制技术可靠、环境要求达标及资源回收应用的烟气同时脱硫脱硝技术是现在需要解决的重要问题。
目前我国烟气脱硫制取经济产品多采取石灰石/石灰-石膏湿法脱硫,该工艺成熟运行可靠,脱硫效率高,石灰作脱硫剂时当钙硫比为1时,可达到90%以上的脱硫率,适合大型燃煤发电厂的烟气脱硫,但是存在的缺点有腐蚀管道严重,脱硫过程中产生的废水难处理,投资大,运行维护费用高,每脱一吨二氧化硫需950元左右的生产成本,产生的副产物石膏,销量有限,附加值低,只能大量堆放,易造成二次污染。
中国专利公开号为CN206198997U公开了一种烟气脱硫脱硝除尘系统,该系统通过实现烟气压缩,增加烟气气体密度,提高烟气与喷淋浆液的碰撞频率来加大反应速率,以此得到较高的脱硫脱氮效率,但是该工艺对设备气密性要求较高,工艺繁琐。中国专利号为CN205127705U公开了另一种烟气脱硫脱硝一体化系统,该系统通过利用吸收后的废酸反应生成硫酸钠用于出售,降低了处理成本,但是相较于本发明,其工艺较为繁琐,并且吸收液难以回用,经济产物产率较低。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,本发明方法将制酸尾气中的SO2用吸收液吸收,同时在催化剂作用下去除NOx,吸收产物再依次经过催化氧化塔的催化氧化、电渗析分离富集、减压膜蒸馏浓缩后得到质量浓度60%~70%的硫酸产品;本发明方法不仅能够在现有的脱硫基础工艺上更进一步地结合电渗析技术生产出经济价值更高的硫酸产品,并且能够做到同步去除烟气中的硫氧化物以及氮氧化物,在达到净化烟气的目的的同时,有效的解决了副产物二次污染的问题,并且降低了烟气的处理成本,更加经济环保。
本发明方法的具体步骤如下:
(1)将制酸尾气通过管道输入到反应塔Ⅰ内,与来自吸收液贮槽Ⅰ中的吸收液在反应塔Ⅰ内逆向接触,尾气中的二氧化硫从气相中转移到吸收液液相中,同时在反应塔Ⅰ内催化剂作用下、100℃~300℃下尾气中的NOx还原为N2,排出;
(2)步骤(1)处理后尾气进入反应塔Ⅱ中,与来自吸收液贮槽Ⅰ中的吸收液在反应塔Ⅱ内逆向接触,尾气中剩余的二氧化硫从气相中转移到液相中,同时在反应塔Ⅱ内催化剂作用下、100℃~300℃下尾气中剩余的NOx还原为N2,进一步脱除尾气中剩余的硫硝,反应塔Ⅱ流出的吸收液进入到吸收液贮槽Ⅱ内,循环至反应塔Ⅰ中作为吸收液使用;
(3)步骤(2)处理后尾气经除雾器除雾后,达到无害化排放;
尾气用氨水吸收净化,尾气中的SO2,生成(NH4)2SO3和(NH4)HSO3,并且在催化剂以及一定的温度下,将NOx转化为N2,其主要反应如下:
2NH3 + SO2 + H2O → (NH4)2SO3
NH3 + SO2 + H2O → NH4HSO3
NH3 + H2O + NH4HSO3 → (NH4)2SO3 + H2O
4(NH4)2SO3 + 2NO + 2O2 → 4(NH4)2SO4 + N2
4(NH4)2SO3 + 2NO2 → 4(NH4)2SO4 + N2
4(NH4)HSO3 + 2NO2 → 4(NH4)HSO4 + N2
(4)经过反应塔Ⅰ吸收后的饱和吸收液由反应塔Ⅰ进入到催化氧化塔中,在催化剂的作用下对吸收液中的硫氧化物进一步催化氧化;
吸收液中剩余的SO3 2-和HSO3 -,经过催化氧化转化为SO4 2-和HSO4 -;其主要反应如下:
SO3 2-+H2O → 2H++SO4 2-(催化氧化)
(5)经过催化氧化塔催化氧化的液体进入电渗析分离器中,将硫酸分离并富集,最后硫酸液体经过减压膜蒸馏装置浓缩,得到质量浓度60%~70%的硫酸,电渗析分离器中产生的氨水返回到吸收液贮槽Ⅰ中循环使用;
经过氧化后的硫酸氨溶液,利用电渗析分离得到氨水和硫酸,其中,氨水可以循环利用于尾气的吸收,硫酸浓度可浓缩到10 %~20 %。
分离得到的低浓度硫酸通过减压膜蒸馏进一步浓缩,到60 %~70%的硫酸产品,膜蒸馏水可进入吸收液中回用。
本装置还包括吸收液补充装置,其与吸收液贮槽Ⅰ连通,用于调节吸收液浓度。
所述吸收液为体积浓度为10%~20%的稀氨水。
所述催化氧化塔中的催化剂为过渡金属氧化物,过渡金属氧化物按常规现有技术制备,例如参照“梁晶. 过渡金属铬、钴氧化物的制备及其催化燃烧性能研究[D]. 华北电力大学(北京), 2016.”中方法制备。
所述反应塔Ⅰ和反应塔Ⅱ中的催化剂为活性炭。
所述反应塔Ⅰ和反应塔Ⅱ为填料塔,填料为拉西环填料、鲍尔环填料、十字环填料中的一种或多种。
所述电渗析分离的电流密度为100~1000mA/m2
所述电渗析分离器的电渗析腔室由阴离子交换膜和阳离子交换膜分隔为阳极室、阴极室、中间室,中间室与催化氧化塔底部连通,其中阴离子交换膜的制备工艺如下::
(1)在20~70℃下将聚苯胺、添加剂和溶剂Ⅰ混合搅拌2h以上,得到聚苯胺分散液,将疏水性聚合物和溶剂Ⅱ混合搅拌2h以上,然后将聚苯胺分散液加入到疏水性聚合物溶液中继续混合搅拌4h以上,得到铸膜液:其中,按原料总质量的百分数计,聚苯胺、添加剂、溶剂Ⅰ、疏水性聚合物、溶剂Ⅱ的添加量分别为1%~4%、0.1%~0. 2%、15%~25%、10%~15%和60%~70%;
(2)将铸膜液超声震荡20~40 min后静置12~30 h;
(3)将静置后的铸膜液于玻璃板上刮成800~1000μm厚的膜,在60~80℃下烘干得到固相膜,之后在乙醇水溶液中浸泡0.5~2 h;最后放入质量浓度85%~98%的硫酸溶液中进行溶刻30~120 min后,即得阴离子交换膜。
所述溶剂Ⅰ或溶剂Ⅱ为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种。
所述乙醇水溶液是乙醇与水按体积比1:3~3:1的比例混合制得。
所述疏水性聚合物为聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜中的一种。
所述添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、n-三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯中的一种。
所述制酸尾气的通入流速为3~5m/s,烟气中SO2 浓度小于5000mg/m3,NO 浓度小于800mg/m3,酸雾浓度小于300mg/m3
本发明的优势:
(1)可以实现制酸尾气的同步脱硫脱硝。
(2)该技术能制取到高浓度硫酸,工艺简单高效,产品经济效益高。
(3)该工艺中吸收液可以达到循环利用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图;
图2为电渗析分离器结构示意图;
图中:1为管道,2为反应塔Ⅰ,3为反应塔Ⅱ,4为除雾器,5为吸收液补充装置,6为吸收液贮槽Ⅰ,7为吸收液贮槽Ⅱ,8为催化氧化塔,9为电渗析分离器,10为减压膜蒸馏装置;11为电源,12为阴极室导线,13为阳离子交换膜,14为中间室,15为阴离子交换膜,16为阳极室导线,17为阳极,18为阳极室,19为阴极室,20为阴极。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案,但本发明保护范围不局限与所述内容。
实施例1:如图1、2所示,本制酸尾气生产高浓度硫酸的方法如下:
将100℃的含硫含硝的制酸尾气经过管道1通入反应塔Ⅰ2内,其中制酸尾气中SO2 浓度为4500mg/m3,NO 浓度为750mg/m3,酸雾浓度为100mg/m3,尾气流速为3.5m/s;
尾气与来自吸收液贮槽Ⅰ6中的体积浓度15%的稀氨水在反应塔Ⅰ内逆向接触,尾气中的二氧化硫从气相中转移到吸收液液相中,同时在反应塔Ⅰ内催化剂活性炭作用下、100℃下尾气中的NOx还原为N2,排出;经喷淋后的尾气从反应塔Ⅰ中出来,从反应塔Ⅱ3(填料塔,填料为拉西环)下部进入反应塔Ⅱ3,与来自吸收液贮槽Ⅰ6的体积浓度15%的稀氨水在反应塔Ⅱ内逆向接触,尾气中剩余的二氧化硫从气相中转移到液相中,同时在反应塔Ⅱ内催化剂作用下、100℃下尾气中剩余的NOx还原为N2,反应塔Ⅱ3流出的吸收液进入到吸收液贮槽Ⅱ7内,循环至反应塔Ⅰ2中作为吸收液使用;处理后尾气经除雾器4除雾后,烟气中SO2 浓度为12mg/m3,NO 浓度为8mg/m3,酸雾浓度为11mg/m3,烟气达到无害化排放;
饱和的吸收液经过反应塔Ⅱ进入到下方的催化氧化塔8内,在催化剂对吸收液中的硫氧化物进一步催化氧化,其中吸收液中的SO2、SO2 -3被氧化为SO2 -4,催化氧化塔中的氧化剂选择CuO氧化物催化剂;经过催化氧化塔8催化氧化的液体进入电渗析分离器9中,低浓度的酸液富集进入电渗析反应器的阴极室19;电渗析反应器以钌-铱钛电极板为阳极17,不锈钢板为阴极20,阳极17、阴极20分别通过阳极室导线16、阴极室导线12与电源11连接,电渗析腔室由阴离子交换膜15和阳离子交换膜13分隔为阳极室18、阴极室19、中间室14;在100mA/m2的恒电流下进行电渗析;所得到的硫酸产品在阳极室18中富集,回收率可达到95%以上,质量浓度为15%;而阴极室19内的氨水则返回到吸收液贮槽Ⅰ6中循环使用;经富集后的酸进入减压膜蒸馏装置10内,进一步的蒸馏浓缩,将质量浓度为15%硫酸浓缩至质量浓度为65%的硫酸,以达到出售的标准,经过蒸馏的水则可以用来回用;并且设置吸收液补充装置5,当吸收液浓度低于15%时则调节浓度保证浓度稳定;
上述电渗析分离器9的电渗析腔室由阴离子交换膜和阳离子交换膜分隔为阳极室、阴极室、中间室,中间室与催化氧化塔8底部连通,其中阴离子交换膜的制备工艺如下:
(1)在50℃下将聚苯胺、聚乙烯醇和N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌2h以上,得到聚苯胺分散液,将聚偏氟乙烯和N-甲基吡咯烷酮混合搅拌2h以上,然后将聚苯胺分散液加入到疏水性聚合物溶液中继续混合搅拌4h以上,得到铸膜液:其中,按原料总质量的百分数计,聚苯胺、聚乙烯醇、N,N-二甲基甲酰胺、聚偏氟乙烯、N-甲基吡咯烷酮的添加量分别为4%、0.1%、20.9%、15%和60%;
(2)将铸膜液超声震荡20min后静置15 h;
(3)将静置后的铸膜液于玻璃板上刮成800μm厚的膜,在60℃下烘干得到固相膜,之后在乙醇水溶液中浸泡1 h;最后放入质量浓度85%的硫酸溶液中进行溶刻50min后,即得阴离子交换膜。
实施例2:本制酸尾气生产高浓度硫酸的方法如下:
将170℃的含硫含硝的制酸尾气经过管道1通入反应塔Ⅰ2内,其中制酸尾气中SO2 浓度为4000mg/m3,NO 浓度为650mg/m3,酸雾浓度为120mg/m3,尾气流速为3m/s;
尾气与来自吸收液贮槽Ⅰ6中的体积浓度10%的稀氨水在反应塔Ⅰ内逆向接触,尾气中的二氧化硫从气相中转移到吸收液液相中,同时在反应塔Ⅰ内催化剂活性炭作用下、200℃下尾气中的NOx还原为N2,排出;经喷淋后的尾气从反应塔Ⅰ中出来,从反应塔Ⅱ3(填料塔,填料为鲍尔环)下部进入反应塔Ⅱ3,与来自吸收液贮槽Ⅰ6的体积浓度10%的稀氨水在反应塔Ⅱ内逆向接触,尾气中剩余的二氧化硫从气相中转移到液相中,同时在反应塔Ⅱ内催化剂作用下、200℃下尾气中剩余的NOx还原为N2,反应塔Ⅱ3流出的吸收液进入到吸收液贮槽Ⅱ7内,循环至反应塔Ⅰ2中作为吸收液使用;处理后尾气经除雾器4除雾后,烟气中SO2 浓度为10mg/m3,NO 浓度为6mg/m3,酸雾浓度为8mg/m3,烟气达到无害化排放;
饱和的吸收液经过反应塔Ⅱ进入到下方的催化氧化塔8内,在催化剂对吸收液中的硫氧化物进一步催化氧化,其中吸收液中的SO2、SO2 -3被氧化为SO2 -4,催化氧化塔中的氧化剂选择通过溶胶凝胶法制备的CuCo2O4氧化物催化剂;经过催化氧化塔8催化氧化的液体进入电渗析分离器9中,低浓度的酸液进入电渗析反应器的阴极室19,以钌-铱钛电极板为阳极17,不锈钢板为阴极20,阳极17、阴极20分别通过阳极室导线16、阴极室导线12与电源11连接,在120 mA/m2的恒电流下进行电渗析;所得到的硫酸产品在阳极室18中富集,回收率可达到90%以上,质量浓度为13%;而阴极室19内的氨水则返回到吸收液贮槽Ⅰ6中循环使用;经富集后的酸进入减压膜蒸馏装置10内,进一步的蒸馏浓缩,将质量浓度为13%硫酸浓缩至质量浓度为63%的硫酸,以达到出售的标准,经过蒸馏的水则可以用来回用;并且设置吸收液补充装置5,当吸收液浓度低于15%时则调节浓度保证浓度稳定;
上述电渗析分离器10的电渗析腔室由阴离子交换膜和阳离子交换膜分隔为阳极室、阴极室、中间室,中间室与催化氧化塔8底部连通,其中阴离子交换膜的制备工艺如下:
(1)在30℃下将聚苯胺、聚乙烯吡咯烷酮和N-甲基吡咯烷酮混合搅拌2h以上,得到聚苯胺分散液,将聚氯乙烯和N-甲基吡咯烷酮混合搅拌2h以上,然后将聚苯胺分散液加入到疏水性聚合物溶液中继续混合搅拌4h以上,得到铸膜液:其中,按原料总质量的百分数计,聚苯胺、聚乙烯吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、聚氟乙烯、N-甲基吡咯烷酮的添加量分别为3%、0.2%、16.8%、10%和70%;
(2)将铸膜液超声震荡30min后静置20h;
(3)将静置后的铸膜液于玻璃板上刮成900μm厚的膜,在70℃下烘干得到固相膜,之后在乙醇水溶液中浸泡2 h;最后放入质量浓度90%的硫酸溶液中进行溶刻70min后,即得阴离子交换膜。
实施例3
本制酸尾气生产高浓度硫酸的方法如下:
将250℃的含硫含硝的制酸尾气经过管道1通入反应塔Ⅰ2内,其中制酸尾气中SO2 浓度为4800mg/m3,NO 浓度为760mg/m3,酸雾浓度为130mg/m3,尾气流速为4.5m/s;
尾气与来自吸收液贮槽Ⅱ7中的稀氨水在反应塔Ⅰ(填料塔,填料为十字环)内逆向接触,尾气中的二氧化硫从气相中转移到吸收液液相中,同时在反应塔Ⅰ内催化剂活性炭作用下、300℃下尾气中的NOx还原为N2,排出;经喷淋后的尾气从反应塔Ⅰ中出来,从反应塔Ⅱ3(填料塔,填料为十字环)下部进入反应塔Ⅱ3,与来自吸收液贮槽Ⅰ6的体积浓度20%的稀氨水在反应塔Ⅱ内逆向接触,尾气中剩余的二氧化硫从气相中转移到液相中,同时在反应塔Ⅱ内催化剂作用下、300℃下尾气中剩余的NOx还原为N2,反应塔Ⅱ3流出的吸收液进入到吸收液贮槽Ⅱ7内;处理后尾气经除雾器4除雾后,烟气中SO2 浓度为8mg/m3,NO 浓度为8mg/m3,酸雾浓度为13mg/m3,烟气达到无害化排放;
饱和的吸收液经过反应塔Ⅱ进入到下方的催化氧化塔8内,在催化剂对吸收液中的硫氧化物进一步催化氧化,其中吸收液中的SO2、SO2 -3被氧化为SO2 -4,催化氧化塔中的氧化剂选择通过PSE-CVD法制备的Cr3O4氧化物催化剂;经过催化氧化塔8催化氧化的液体进入电渗析分离器9中,低浓度的酸液进入电渗析反应器的阴极室19,以钌-铱钛电极板为阳极17,不锈钢板为阴极20,阳极17、阴极20分别通过阳极室导线16、阴极室导线12与电源11连接,在200mA/m2的恒电流下进行电渗析;所得到的硫酸产品在阳极室18中富集,回收率可达到97%以上,质量浓度为18%;而阴极室19内的氨水则返回到吸收液贮槽Ⅰ6中循环使用;经富集后的酸进入减压膜蒸馏装置10内,进一步的蒸馏浓缩,将质量浓度为18%硫酸浓缩至质量浓度为70%的硫酸,以达到出售的标准,经过蒸馏的水则可以用来回用;并且设置吸收液补充装置5,当吸收液浓度低于15%时则调节浓度保证浓度稳定;
上述电渗析分离器10的电渗析腔室由阴离子交换膜和阳离子交换膜分隔为阳极室、阴极室、中间室,中间室与催化氧化塔8底部连通,其中阴离子交换膜的制备工艺如下:
(1)在60℃下将聚苯胺、正硅酸乙酯和二甲基亚砜混合搅拌2h以上,得到聚苯胺分散液,将聚醚砜和二甲基亚砜混合搅拌2h以上,然后将聚苯胺分散液加入到疏水性聚合物溶液中继续混合搅拌4h以上,得到铸膜液:其中,按原料总质量的百分数计,聚苯胺、正硅酸乙酯、二甲基亚砜、聚醚砜、二甲基亚砜的添加量分别为1%、0.2%、21.8%、12%和65%;
(2)将铸膜液超声震荡40min后静置30h;
(3)将静置后的铸膜液于玻璃板上刮成1000μm厚的膜,在80℃下烘干得到固相膜,之后在乙醇水溶液中浸泡0.5h;最后放入质量浓度95%的硫酸溶液中进行溶刻100min后,即得阴离子交换膜。

Claims (13)

1.一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:将制酸尾气中的SO2用吸收液吸收,同时在催化剂作用下去除NOx,吸收产物再依次经过催化氧化塔的催化氧化、电渗析分离富集、减压膜蒸馏浓缩后得到质量浓度60%~70%的硫酸产品。
2.根据权利要求1所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)将制酸尾气通过管道输入到反应塔Ⅰ(2)内,与来自吸收液贮槽Ⅰ(6)中的吸收液在反应塔Ⅰ内逆向接触,尾气中的二氧化硫从气相中转移到吸收液液相中,同时在反应塔Ⅰ内催化剂作用下、100℃~300℃下尾气中的NOx还原为N2,排出;
(2)步骤(1)处理后尾气进入反应塔Ⅱ(3)中,与来自吸收液贮槽Ⅰ(6)中的吸收液在反应塔Ⅱ内逆向接触,尾气中剩余的二氧化硫从气相中转移到液相中,同时在反应塔Ⅱ内催化剂作用下、100℃~300℃下尾气中剩余的NOx还原为N2,进一步脱除尾气中剩余的硫硝,反应塔Ⅱ(3)流出的吸收液进入到吸收液贮槽Ⅱ(7)内,循环至反应塔Ⅰ(2)中作为吸收液使用;
(3)步骤(2)处理后尾气经除雾器(4)除雾后,达到无害化排放;
(4)经过反应塔Ⅰ吸收后的饱和吸收液由反应塔Ⅰ进入到催化氧化塔(8)中,在催化剂的作用下对吸收液中的硫氧化物进一步催化氧化;
(5)经过催化氧化塔(8)催化氧化的液体进入电渗析分离器(9)中,将硫酸分离并富集,最后硫酸液体经过减压膜蒸馏装置(10)浓缩,得到质量浓度60%~70%的硫酸,电渗析分离器(9)中产生的氨水返回到吸收液贮槽Ⅰ(6)中循环使用。
3.根据权利要求1或2所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:本装置还包括吸收液补充装置(5),其与吸收液贮槽Ⅰ(6)连通,用于调节吸收液浓度。
4.根据权利要求1或2所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:吸收液为体积浓度为10%~20%的稀氨水。
5.根据权利要求1或2所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:催化氧化塔中的催化剂为过渡金属氧化物。
6.根据权利要求2所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:反应塔Ⅰ和反应塔Ⅱ中的催化剂为活性炭。
7.根据权利要求2所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:反应塔Ⅰ和反应塔Ⅱ为填料塔,填料为拉西环填料、鲍尔环填料、十字环填料中的一种或多种。
8.根据权利要求1或2所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:电渗析分离的电流密度为100~1000mA/m2
9.根据权利要求2所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:电渗析分离器(9)的电渗析腔室由阴离子交换膜和阳离子交换膜分隔为阳极室、阴极室、中间室,中间室与催化氧化塔(8)底部连通,其中阴离子交换膜的制备工艺如下:
(1)在20~70℃下将聚苯胺、添加剂和溶剂Ⅰ混合搅拌2h以上,得到聚苯胺分散液,将疏水性聚合物和溶剂Ⅱ混合搅拌2h以上,然后将聚苯胺分散液加入到疏水性聚合物溶液中继续混合搅拌4h以上,得到铸膜液:其中,按原料总质量的百分数计,聚苯胺、添加剂、溶剂Ⅰ、疏水性聚合物、溶剂Ⅱ的添加量分别为1%~4%、0.1%~0.2%、15%~25%、10%~15%和60%~70%;
(2)将铸膜液超声震荡20~40 min后静置12~30 h;
(3)将静置后的铸膜液于玻璃板上刮成800~1000μm厚的膜,在60~80℃下烘干得到固相膜,之后在乙醇水溶液中浸泡0.5~2 h;最后放入质量浓度85%~98%的硫酸溶液中进行溶刻30~120 min后,即得阴离子交换膜。
10.根据权利要求9所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:溶剂Ⅰ或溶剂Ⅱ为N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种。
11.根据权利要求9所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:乙醇水溶液是乙醇与水按体积比1:3~3:1的比例混合制得。
12.根据权利要求9所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:疏水性聚合物为聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜中的一种。
13.根据权利要求9所述的制酸尾气生产高浓度硫酸的方法,其特征在于:添加剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、n-三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯中的一种。
CN201811071522.5A 2018-09-14 2018-09-14 一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法 Pending CN109046016A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811071522.5A CN109046016A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811071522.5A CN109046016A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109046016A true CN109046016A (zh) 2018-12-21

Family

ID=64760552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811071522.5A Pending CN109046016A (zh) 2018-09-14 2018-09-14 一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109046016A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455015A (en) * 1994-05-25 1995-10-03 Zhadanovsky; Igor Method for the removal of sulfur and nitrogen oxides from gases using sulfate and hydrogen sulfate salt baths
CN101100291A (zh) * 2006-06-10 2008-01-09 赫多特普索化工设备公司 回收硫酸的方法
CN103212284A (zh) * 2013-03-15 2013-07-24 孙琦 一种联合脱除烟气中的氮氧化物和硫化物的方法及装置
CN203620515U (zh) * 2013-12-12 2014-06-04 浙江斯诺爱科特环保工程有限公司 吸收剂循环回收装置
CN206215009U (zh) * 2016-09-12 2017-06-06 浙江北高峰环境工程有限公司 一种SO3和NOx协同脱除装置
CN206229174U (zh) * 2016-09-28 2017-06-09 中石化节能环保工程科技有限公司 油田燃油注汽锅炉尾气脱硫脱硝处理系统
CN107188358A (zh) * 2017-07-19 2017-09-22 北京中科康仑环境科技研究院有限公司 一种高浓度铵盐废水的资源化处理系统、处理方法及应用
CN107930420A (zh) * 2017-11-02 2018-04-20 昆明理工大学 一种疏水性耐酸高电导率阴离子交换膜及其制备方法
CN108380041A (zh) * 2018-04-04 2018-08-10 南京泽众环保科技有限公司 一种基于活性炭/焦的焦炉烟气脱硫脱硝系统和方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5455015A (en) * 1994-05-25 1995-10-03 Zhadanovsky; Igor Method for the removal of sulfur and nitrogen oxides from gases using sulfate and hydrogen sulfate salt baths
CN101100291A (zh) * 2006-06-10 2008-01-09 赫多特普索化工设备公司 回收硫酸的方法
CN103212284A (zh) * 2013-03-15 2013-07-24 孙琦 一种联合脱除烟气中的氮氧化物和硫化物的方法及装置
CN203620515U (zh) * 2013-12-12 2014-06-04 浙江斯诺爱科特环保工程有限公司 吸收剂循环回收装置
CN206215009U (zh) * 2016-09-12 2017-06-06 浙江北高峰环境工程有限公司 一种SO3和NOx协同脱除装置
CN206229174U (zh) * 2016-09-28 2017-06-09 中石化节能环保工程科技有限公司 油田燃油注汽锅炉尾气脱硫脱硝处理系统
CN107188358A (zh) * 2017-07-19 2017-09-22 北京中科康仑环境科技研究院有限公司 一种高浓度铵盐废水的资源化处理系统、处理方法及应用
CN107930420A (zh) * 2017-11-02 2018-04-20 昆明理工大学 一种疏水性耐酸高电导率阴离子交换膜及其制备方法
CN108380041A (zh) * 2018-04-04 2018-08-10 南京泽众环保科技有限公司 一种基于活性炭/焦的焦炉烟气脱硫脱硝系统和方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘德培: "《中华医学百科全书 公共卫生学 环境卫生学》", 31 March 2017, 中国协和医科大学出版社 *
周安宁,黄定国: "《洁净煤技术》", 28 February 2018, 中国矿业大学出版社 *
胡桂川,朱新才,周雄: "《垃圾焚烧发电与二次污染控制技术》", 31 December 2011, 重庆大学出版社 *
蒋丽芬: "《化工原理》", 31 August 2007, 高等教育出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103657368B (zh) 一种同时脱硫脱硝脱汞干法烟气净化方法及装置
CN103463978B (zh) 基于过氧化氢催化氧化烟气同时脱硫脱硝的装置及方法
CN102188882B (zh) 烟气脱硫脱硝脱重金属一体化方法及专用设备
CN107774082B (zh) 一种烟气脱硫的方法及装置
CN102836636B (zh) 一种脱硫脱硝组合物、制备方法及其用途
CN109126417A (zh) 工业烟气同步脱硫脱硝的方法
CN103736373A (zh) 一种氧化镁同时脱硫脱硝脱汞的烟气处理方法及装置
CN104524935A (zh) 单塔式双循环喷淋复合吸收装置及方法
CN104353347A (zh) 一种从气流中同时还原和氧化氮氧化物的方法及其装置
CN101376080B (zh) 不锈钢酸洗工艺废气净化处理方法
CN209530493U (zh) 一种工业锅炉烟气脱硫脱硝的系统
CN110124451A (zh) 湿式分步脱除烟气中so2和no的方法
CN101920166B (zh) 脱硫后置的脱硝方法
CN105080317B (zh) 一种同时回收硫和硝的方法
CN107349771A (zh) 一种从烟气中回收硫氮资源并生产硫酸羟胺的方法
AU2021102574A4 (en) Method and device for preparing sulfuric acid and nitric acid by synchronous desulfurization and denitrification
CN106039972A (zh) 一种用磷矿浆净化工业尾气的方法
CN109046016A (zh) 一种制酸尾气生产高浓度硫酸的方法
CN209108943U (zh) 一种制酸尾气生产高浓度硫酸的装置
CN109647146A (zh) 一种工业锅炉烟气脱硫脱硝的系统及方法
CN107715670A (zh) 一种烟气脱硫协同脱硝副产硫酸羟胺的方法
CN212383460U (zh) 一种用于吸收尾气二氧化硫气体的治理系统
CN205988655U (zh) 一种己内酰胺尾气处理装置
CN103432889A (zh) 超重力络合亚铁烟气脱硝的方法
CN203737088U (zh) 一种同时脱硫脱硝脱汞的装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181221

RJ01 Rejection of invention patent application after publication