CN1099669A

CN1099669A - 水吸收法浓缩低浓度二氧化硫的方法

Info

Publication number: CN1099669A
Application number: CN 93116543
Authority: CN
Inventors: 叶树滋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1993-08-30
Publication date: 1995-03-08

Abstract

本发明涉及一种排气中二氧化硫的净化方法。本发明采用三级串联吸收设备(内喷文氏管→泡沫塔 →吸收塔)和流程，在常温、常压下使吸收液循环吸收二氧化硫。本发明的方法适用于二氧化硫含量0.05 ～4％(体积)的工业废气，经吸收后排放的尾气中二氧化硫含量低于0.04％(体积)。

Description

本发明涉及一种排气的净化方法，特别涉及排气中二氧化硫的净化利用方法。

用水吸收燃烧硫磺或有色金属冶炼时所产生的二氧化硫气体，然后用蒸汽加热吸收了二氧化硫的水溶液（亚硫酸），将其中二氧化硫解吸出来，得到高浓度二氧化硫，将其干燥后用以生产液体二氧化硫，这是过去国外曾采用过的液体二氧化硫生产方法之一。据文献记载，为了满足生产需要，原料气体中含二氧化硫的适宜浓度为10～11%（体积）^（1）。通常有色金属冶炼厂的冶炼烟气中的二氧化硫含量太低，如不用富氧冶炼的小炼铜厂，烟气中含二氧化硫多在3.5%左右;用烧结矿炼铅的大量中、小型铅冶炼厂，烟气中含二氧化硫约为0.5%，甚至0.1%以下，一转一吸流程的硫酸厂尾气含二氧化硫低于0.3%。用水吸收法浓缩低浓度二氧化硫在经济上不合算，无法直接利用，所以经常不加处理即排放，形成对大气的污染。

另外，目前也采用化学药剂吸收工业废气中的低浓度二氧化硫，最简单的是用石灰水吸收二氧化硫后抛弃。方法虽然简单，但产品无法回收，且所排废液会造成二次污染。另一种方法是用碱性溶液，如纯碱、烧碱或氨水等与二氧化硫反应，再加工成亚硫酸盐产品。这种方法受原料供应和产品销路等因素的影响。还有一种方法是用不稳定的有机酸钠盐，如柠檬酸钠溶液，将低浓度二氧化硫吸收后，再将吸收液加热解吸出浓二氧化硫，加工成液体二氧化硫或返回系统生产硫酸。这种方法已在国内硫酸厂中使用。由于硫酸尾气中尚有微量三氧化硫和硫酸雾沫，会将亚硫酸盐氧化成硫酸盐，使柠檬酸钠消耗量增加，相应地增加了成本。

本发明的目的是提供一种水吸收低浓度二氧化硫的方法，既可以回收利用排放出的二氧化硫，又可以解决二氧化硫污染环境的问题。

本发明所述的方法可以通过以下措施来实现（见流程图）：含二氧化硫0.05%～4%（体积）的烟气进入内喷文氏管，与来自文氏管循环槽的水逆流接触，对烟气进行冷却、除尘和吸收。内喷文氏管进行自身循环及绝热蒸发，控制加水量使由文氏管出口烟气温度≤60℃。从内喷文氏管排出的烟气进入泡沫塔，与来自泡沫塔循环槽经泡沫塔冷却器冷却后的水逆流接触，对烟气进行第二次冷却和吸收，控制泡沫塔出口烟气温度≤40℃。在泡沫塔循环槽内加入来自吸收塔的循环液，一部分吸收了二氧化硫的吸收液则由循环泵送解吸塔系统。吸收液含二氧化硫＞1.5g/l。从泡沫塔排出的烟气进入吸收塔，用冷水循环吸收后排放。经吸收塔排放的尾气含二氧化硫＜0.04%，尾气温度≤30℃。

本发明所述方法的特点如下：

1.采用三级串联吸收流程

如流程图所示，本发明采用三级串联吸收设备（内喷文氏管→泡沫塔→吸收塔）进行吸收。因为要提高水对二氧化硫的吸收量，必须增加水与二氧化硫的接触面积和接触时间，强化传质效果。内喷文氏管和泡沫塔都是高效吸收设备，能强化气液间的传质作用，可以使气体温度迅速降低，提高吸收效果。吸收塔采用填料塔，使系统保持一定的潜力。当气体中二氧化硫浓度高时，可以增加塔内填料的充填量来保证吸收效果。采用本发明的三级吸收设备，可满足吸收二氧化硫浓度为0.05～4%范围内的气体的要求，排放尾气含二氧化硫＜0.04%。

2.常压吸收

水对二氧化硫的吸收率受气体中二氧化硫分压的影响，分压愈大，吸收率愈高。当二氧化硫浓度大于9%时，国外采用加压水吸收法^（1），将进入系统的气体压力提高到0.5MPa。对于用水吸收低浓度二氧化硫气体来说，由于二氧化硫分压偏低，采用气体加压的办法提高吸收率是不适宜的。因此本发明采用不加压的常压吸收法，进入系统的气体只需克服三级吸收设备压力降。根据计算，进入内喷文氏管的气体压力≤8KPa即可。

3.保持常温吸收

温度也是影响水对二氧化硫吸收的重要因素。温度愈低，吸收率愈高。工业上含低浓度二氧化硫的气体温度多在150℃以下，最高不超过300℃。本发明的方法使气体先由内喷文氏管的水喷雾蒸发降温，再通过高效板式冷却器，使进入泡沫塔的气体温度再次降低，从而能将后面吸收塔的操作温度控制在20～35℃，以达到最佳吸收效果。

4.循环吸收

本发明所述方法的工艺过程中，吸收液大部分在塔内循环，小部分串入泡沫塔，这样既可保持吸收设备内有足够的淋洒密度以保证吸收效率，又可使由泡沫塔排出的液体中含二氧化硫浓度达到最高，有利于解吸操作。各吸收设备的液体循环量可根据温度及吸收情况用阀门调节。

实施例

1.原料气体实施例1 实施例2 实施例3

（1）二氧化硫浓度，%（体积） 0.08 0.45 3.5

（2）气量，米3（标准）/时 5000 20000 50000

（3）温度，℃ ≤80 ≤150 ≤300

（4）压力，KPa ≤8 ≤8 ≤8

2.内喷文氏管

入口气体温度，℃ ≤80 ≤150 ≤300

出口气体温度，℃ ≤50 ≤55 ≤60

3.泡沫塔

入口气体温度，℃ ≤50 ≤55 ≤60

出口气体温度，℃ ≤35 ≤38 ≤40

4.吸收塔

入口气体温度，℃ ≤35 ≤38 ≤40

出口气体温度，℃ ≤25 ≤28 ≤25

出口气体含SO₂% ≤0.02 ≤0.04 ≤0.04

入口液体温度，℃ ≤20 ≤18 ≤15

出口液体中含SO₂量，g/l ＞1.5 ＞4 ＞8

参考文献

（1）U.H.F. Sander et al"Sulphur，Dioxide and Sulphuric Acid"，The British Sulphur Corporation Ltd.，1984，233

Claims

1、一种水吸收低浓度二氧化硫的方法，其特征在于：

a.含二氧化硫的烟气进入内喷文氏管，与文氏管循环槽的水顺流接触，内喷文氏管进行自身循环，控制内喷文氏管出口烟气温度≤60℃；

b.从内喷文氏管排出的烟气进入泡沫塔与来自泡沫塔循环槽经泡沫塔冷却器冷却后的水逆流接触，泡沫塔出口的吸收了二氧化硫的吸收液一部份送解吸塔系统；控制泡沫塔出口烟气温度≤40℃；

c.从泡沫塔排出的烟气进入吸收塔，用冷水循环吸收后排放，一部分吸收了二氧化硫的吸收液送泡沫塔循环槽，控制吸收塔出口烟气温度≤30℃。