CN110496521A - 利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其利用高温含硫烟气通过列管蒸发器和喷雾蒸发器分别在不同的温度对硫酸锌溶液进行加热蒸发其中的水分，减少外部蒸汽加热的能耗，并且喷雾蒸发器内硫酸锌溶液通过与烟气中的氧气充分接触达到深度氧化的效果。本发明具有利用烟气废热对硫酸锌溶液加热、去除亚硫酸锌残留、提高硫酸锌产品纯度、减少颗粒物排到大气中、增加产品经济价值等优点。

Description

利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺
技术领域
本发明属于脱硫脱硝塔吸收处理含硫烟气并生成工业级硫酸锌的领域，特别关于一种利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺。
背景技术
现有技术中，脱硫脱硝塔中吸收含硫烟气中的硫，并将之回收进行生产硫酸锌的过程中，在提升硫酸锌溶液的浓度时，需要引进外部蒸汽对溶液进行加热蒸发其中的水分，但是采用外部蒸汽的成本较高。并且一般在脱硫脱硝塔底部的硫酸锌溶液中，都会余有部分亚硫酸锌无法完全反应，导致最后的产品质量不纯，甚至无法使用或销售，只能当做废品处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用烟气废热对硫酸锌溶液加热、去除亚硫酸锌残留、提高硫酸锌产品纯度、减少颗粒物排到大气中的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺。
为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其包括如下步骤：
S1，高温含硫烟气从锅炉出来之后，先进入列管蒸发器，再进入喷雾蒸发器，高温含硫烟气与所述喷雾蒸发器中喷淋的液体接触混合，气液之间进行换热，蒸发液体中的部分水分，随后混合有部分液体的含硫烟气进入脱硫脱硝塔；
S2，含硫烟气从所述脱硫脱硝塔的底部进入，依次向上通过填料层、喷淋水洗层、除雾层，然后净化后的气体从所述脱硫脱硝塔的顶部排出；
S3，向所述填料层内喷入氧化锌浆液，所述氧化锌浆液与含硫烟气进行反应生成硫酸锌，所述喷淋水洗层用清水喷淋，使得所有液体向下流至所述脱硫脱硝塔底部形成硫酸锌溶液；
S4，所述硫酸锌溶液第一次通过压滤机进行压滤，压滤后的所述硫酸锌溶液通入S1中的所述喷雾蒸发器进行喷雾，所述硫酸锌溶液与高温含硫烟气进行换热并蒸发水分的同时，还与高温含硫烟气中的氧气反应进行深度氧化，使得溶液中含有的亚硫酸锌完全反应生成硫酸锌；
S5，向被高温含硫烟气蒸发了部分水分的所述硫酸锌溶液中同时添加双氧水与锌粉，并保持PH值在6-7之间，对所述硫酸锌溶液中的重金属进行置换；S6，置换后的所述硫酸锌溶液第二次通过压滤机进行压滤，压滤后的所述硫酸锌溶液则通过S1中的所述列管蒸发器进行换热，蒸发水分至达到工艺要求后送入结晶釜进行结晶，再送入离心机进行固液分离，得到硫酸锌成品。
进一步地，所述步骤S1中的液体为步骤S4中第一次压滤后的所述硫酸锌溶液。
进一步地，所述步骤S3中所述硫酸锌溶液在检测到PH值达到5.0，溶液浓度为20°Bé时，所述硫酸锌溶液饱和，将其从所述脱硫脱硝塔底部放出。
进一步地，所述步骤S5中硫酸锌浓度保持在30°Bé以上。
进一步地，所述步骤S6中硫酸锌溶液的浓度达到42°Bé。
进一步地，步骤S4中第一次压滤和步骤S6中的第二次压滤得到的滤渣可以作为复合肥的生产原料进行销售。
进一步地，所述步骤S6中得到的成品硫酸锌达到化纤级别。
进一步地，所述列管蒸发器的换热温度保持在130℃。
进一步地，所述喷雾蒸发器的换热温度保持在80℃。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明采用高温含硫烟气通过列管蒸发器和喷雾蒸发器，分别对硫酸锌溶液进行换热，利用含硫烟气中的热量蒸发硫酸锌溶液中的水分，从而省去外部额外蒸汽对硫酸锌溶液加热蒸发水分的步骤，节省大量蒸汽成本；并且其利用含硫烟气中的过氧对溶液中的亚硫酸锌进行二次氧化，彻底去除掉硫酸锌溶液中的亚硫酸锌残留，增加产品纯度达到化纤级别的要求；另外，在脱硫脱硝塔中增加了喷淋水洗层，防止烟气中的颗粒物扩散到大气中。
具体实施方式
为进一步阐述本发明所采用的技术手段和达到的技术效果，以下结合实施例做详细说明。
本发明提供了一种利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其包括如下步骤：
S1，高温含硫烟气从锅炉出来之后，先进入列管蒸发器，再进入喷雾蒸发器，高温含硫烟气与所述喷雾蒸发器中喷淋的硫酸锌溶液接触混合，气液之间进行换热，蒸发硫酸锌溶液中的部分水分，随后混合有部分硫酸锌溶液的含硫烟气进入脱硫脱硝塔；
S2，含硫烟气从所述脱硫脱硝塔的底部进入，依次向上通过填料层、喷淋水洗层、除雾层，然后净化后的气体从所述脱硫脱硝塔的顶部排出；
S3，向所述填料层内喷入氧化锌浆液，所述氧化锌浆液与含硫烟气进行反应生成硫酸锌，所述喷淋水洗层用清水喷淋，使得所有液体向下流至所述脱硫脱硝塔底部形成硫酸锌溶液；
S4，所述硫酸锌溶液第一次通过压滤机进行压滤，压滤后的所述硫酸锌溶液通入S1中的所述喷雾蒸发器进行喷雾，所述硫酸锌溶液与高温含硫烟气进行换热并蒸发水分的同时，还与高温含硫烟气中的氧气反应进行深度氧化，使得溶液中含有的亚硫酸锌完全反应生成硫酸锌；
S5，向被高温含硫烟气蒸发了部分水分的所述硫酸锌溶液中同时添加双氧水与锌粉，并保持PH值在6-7之间，对所述硫酸锌溶液中的重金属进行置换；
S6，置换后的所述硫酸锌溶液第二次通过压滤机进行压滤，压滤后的所述硫酸锌溶液则通过S1中的所述列管蒸发器进行换热，蒸发水分至达到硫酸锌溶液浓度为42°Bé后送入结晶釜进行结晶，再送入离心机进行固液分离，得到硫酸锌成品。
步骤S1中，混合有硫酸锌溶液的含硫烟气进入脱硫脱硝塔之后，硫酸锌溶液自动流入脱硫脱硝塔底部，不会对烟气的净化吸收产生影响。
步骤S3中所述硫酸锌溶液在检测到PH值达到5.0，溶液浓度为20°Bé时，所述硫酸锌溶液饱和，将其从所述脱硫脱硝塔底部放出至压滤机进行第一次压滤。
步骤S5中硫酸锌浓度保持在30°Bé以上，便于硫酸锌溶液中的重金属都通过置换反应析出。
步骤S4中第一次压滤和步骤S6中的第二次压滤得到的滤渣可以作为复合肥的生产原料进行销售，增加部分收入。
所述步骤S6中得到的成品硫酸锌达到化纤级别，可以作为产品大批量出售，变废为宝，使得煤炭燃烧后产生的有毒烟烟气能够转化为热销的硫酸锌产品，有很高的经济价值。
高温含硫烟气先通过列管蒸发器，保持温度在130℃左右，然后再通过喷雾蒸发器，保持温度在80℃左右，使得高温含硫烟气的热量能够最大程度被利用完全。
本发明将高温含硫烟气通过列管蒸发器和喷雾蒸发器，对硫酸锌溶液进行换热蒸发水分，减少了额外蒸汽的消耗，极大节省了成本。同时在喷雾蒸发器中将硫酸锌溶液与含有大量氧气的含硫烟气进行充分接触，从而对硫酸锌溶液中的亚硫酸锌进行氧化，彻底去除亚硫酸锌的残留，提升硫酸锌产品的纯度，使之可以达到化纤级别，成为畅销产品。最后，通过脱硫脱硝塔不仅防止了烟气中的颗粒物扩散到大气中，还能够完全净化吸收烟气中的硫，减少大气污染，很好的保护了环境。
应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (9)

1.一种利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：其包括如下步骤：
S1，高温含硫烟气从锅炉出来之后，先进入列管蒸发器，再进入喷雾蒸发器，高温含硫烟气与所述喷雾蒸发器中喷淋的液体接触混合，气液之间进行换热，蒸发液体中的部分水分，随后混合有部分液体的含硫烟气进入脱硫脱硝塔；
S2，含硫烟气从所述脱硫脱硝塔的底部进入，依次向上通过填料层、喷淋水洗层、除雾层，然后净化后的气体从所述脱硫脱硝塔的顶部排出；
S3，向所述填料层内喷入氧化锌浆液，所述氧化锌浆液与含硫烟气进行反应生成硫酸锌，所述喷淋水洗层用清水喷淋，使得所有液体向下流至所述脱硫脱硝塔底部形成硫酸锌溶液；
S4，所述硫酸锌溶液第一次通过压滤机进行压滤，压滤后的所述硫酸锌溶液通入S1中的所述喷雾蒸发器进行喷雾，所述硫酸锌溶液与高温含硫烟气进行换热并蒸发水分的同时，还与高温含硫烟气中的氧气反应进行深度氧化，使得溶液中含有的亚硫酸锌完全反应生成硫酸锌；
S5，向被高温含硫烟气蒸发了部分水分的所述硫酸锌溶液中同时添加双氧水与锌粉，并保持PH值在6-7之间，对所述硫酸锌溶液中的重金属进行置换；
S6，置换后的所述硫酸锌溶液第二次通过压滤机进行压滤，压滤后的所述硫酸锌溶液则通过S1中的所述列管蒸发器进行换热，蒸发水分至达到工艺要求后送入结晶釜进行结晶，再送入离心机进行固液分离，得到硫酸锌成品。
2.根据权利要求1所述的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：所述步骤S1中的液体为步骤S4中第一次压滤后的所述硫酸锌溶液。
3.根据权利要求1所述的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：所述步骤S3中所述硫酸锌溶液在检测到PH值达到5.0，溶液浓度为20°Bé时，所述硫酸锌溶液饱和，将其从所述脱硫脱硝塔底部放出。
4.根据权利要求1所述的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：所述步骤S5中硫酸锌浓度保持在30°Bé以上。
5.根据权利要求1所述的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：所述步骤S6中所述硫酸锌溶液浓度的工艺要求为达到42°Bé。
6.根据权利要求1所述的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：步骤S4中第一次压滤和步骤S6中的第二次压滤得到的滤渣可以作为复合肥的生产原料进行销售。
7.根据权利要求1所述的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：所述步骤S6中得到的成品硫酸锌达到化纤级别。
8.根据权利要求1所述的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：所述列管蒸发器的换热温度保持在130℃。
9.根据权利要求1所述的利用含硫烟气废热蒸发水分生产硫酸锌的制备工艺，其特征在于：所述喷雾蒸发器的换热温度保持在80℃。
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