CN111068495A - 一种含硫尾气的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含硫尾气的处理方法。该处理方法包括：对含硫尾气进行初步净化去除其中的颗粒物和气态杂质，得到净化气；利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化，得到稀硫酸溶液；以及对稀硫酸溶液进行多效蒸发，得到浓度在60％以上的硫酸。去除含硫尾气中的颗粒物和气态杂质得到以二氧化硫为主的净化气；氧化吸收净化气中的SO2，并形成稀硫酸溶液；通过多效蒸发将稀硫酸溶液浓度提高至60％以上，最高可达98％。既减少了尾气中二氧化硫的排放，又有效的回收了尾气中的硫资源将其转化为可用的硫酸产品。上述多效蒸发相对于闪蒸在同等条件下所需的设备换热面积较小；同等条件下输送泵等设备规格小、设备数量较少。
Description
技术领域
本发明涉及含硫尾气处理技术领域，具体而言，涉及一种含硫尾气的处理方法。
背景技术
含硫尾气中的二氧化硫是大气污染物中的主要污染因素，二氧化硫的排放会造成酸雨对水体、农作物、环境、建筑物等造成酸化和腐蚀，造成巨大的经济损失。我国钢铁、冶金、有色冶炼、化工等行业的高速发展，带来了严重的二氧化硫污染，环境负荷难以承受，近几年各行业的排放标准步步紧缩，给各行业的发展带来制约。目前现有主流的尾气脱硫技术主要有如下几种：
石灰石膏法：该方法主要是利用石灰饱和溶液或悬浊液对尾气中的SO2进行吸收，然后产生石膏做副产品外售。但在实际工业应用中发现该法存在流程长、操作复杂、现场环境恶劣、副产品质量不稳定、副产品难以外售、易导致二次污染、尾气不能持续达标等问题，导致该方法已经逐渐淘汰。
钠碱法：钠碱法为石灰石膏法的升级，用碳酸钠代替石灰吸收尾气中二氧化硫气体，在实际工业应用中同样存在流程长、操作复杂、副产品质量不稳定、副产品难以外售、易导致二次污染、尾气不能持续达标等问题，制约了该方法的进一步应用。
离子液体法：离子液体法是较新的一种处理尾气中二氧化硫的方法，目前正逐步推广应用中。该方法处理效果好，无二次污染，能有效利用二氧化硫，但投资大、处理成本高、流程长，离子液体价格贵且需向专厂购买，实际运行过程中会存在离子液损耗较大等问题，目前还未进行大规模应用。
由此可见，大部分现有脱硫技术的原理都是利用碱性化合物形成脱硫吸收剂，通过循环吸收的方式将尾气中的二氧化硫吸收，形成硫酸盐或亚硫酸盐副产物，一类副产物的利用率较低，没有经济价值，大都被作为一般固废甚至危险废物处理，二次处理费用高；一类副产物有一定经济价值，可通过浓缩分离的方式回收副产品，但回收成本和运行成本高。相比较以上三种处理工艺，双氧水法的处理成本适中、投资/改造费用低，流程短，能回收硫资源、操作简单，无二次污染，已经逐渐取代以上三种方法。虽然双氧水法处理脱硫尾气作为通用技术，但是双氧水吸收尾气中的二氧化硫气体得到的稀硫酸浓度低，无法充分利用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种含硫尾气的处理方法，以解决现有技术中的双氧水处理法所得稀硫酸无法充分利用的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种一种含硫尾气的处理方法，其特征在于，包括：对含硫尾气进行初步净化去除其中的颗粒物和气态杂质，得到净化气；利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化，得到稀硫酸溶液；以及对稀硫酸溶液进行多效蒸发，得到浓度在60％以上的硫酸。
进一步地，上述利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化的过程包括：控制过氧化氢溶液中过氧化氢浓度在0.1～0.8％之间；
利用过氧化氢溶液对净化气进行循环喷淋得到稀硫酸溶液。
进一步地，上述利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化的过程在吸收塔中进行，吸收塔的腔体内具有自上而下连通设置的喷淋腔和循环槽，喷淋腔下部具有净化气入口，喷淋腔的顶部具有吸收尾气出口，循环槽具有稀硫酸出口，循环槽与喷淋腔在腔体外通过管路相连，新鲜的过氧化氢溶液通过过氧化氢原液和工艺水在循环槽中调配而成。
进一步地，在上述循环喷淋过程中利用除雾器对接触氧化后的净化气进行除雾以收集酸雾，酸雾回流至循环槽中。
进一步地，上述初步净化包括：对含硫尾气进行干法除尘以去除颗粒物；对干法除尘后的含硫尾气进行洗涤以去除气态杂质，得到净化气，净化气的温度小于100℃，颗粒物含量小于2.1mg/Nm3,砷含量小于1mg/Nm3,氟含量小于0.25mg/Nm3，氯含量小于0.5mg/Nm3。
进一步地，上述稀硫酸溶液在进行多效蒸发之前进行过氧化氢分解处理。
进一步地，上述多效蒸发包括依次进行的一效蒸发过程、二效蒸发过程和三效蒸发过程，一效蒸发过程包括一效加热步骤和一效蒸发步骤，二效蒸发过程包括二效加热步骤和二效蒸发步骤，三效蒸发过程包括三效加热步骤和三效蒸发步骤。
进一步地，上述一效加热步骤和一效蒸发步骤交替进行多次，优选二效加热步骤和二效蒸发步骤交替进行多次，优选三效加热步骤和三效蒸发步骤交替进行多次，优选一效蒸发步骤产生的二次蒸汽用于二效加热步骤的热源。
进一步地，上述接触氧化得到的稀硫酸的浓度为5～30％，优选为20～30％，优选一效蒸发过程完成时硫酸的浓度为7～38％，优选为25～38％；进一步优选二效蒸发过程完成时硫酸的浓度为12～54％，优选为45～54％；进一步优选三效蒸发过程完成时硫酸的浓度为60～98％，优选为60～93％。
进一步地，上述一效加热步骤、一效蒸发步骤、二效加热步骤和二效蒸发步骤的最高操作温度小于等于150℃，优选为115～135℃，三效加热步骤和三效蒸发步骤的最高操作温度小于等于170℃，优选为140～165℃，绝对压力在1～13KPa之间，优选在1～10KPa之间。
应用本发明的技术方案，首先去除含硫尾气中的颗粒物和气态杂质得到以二氧化硫为主的净化气；然后通过过氧化氢溶液与净化气充分接触，氧化吸收净化气中的SO2，并形成稀硫酸溶液；通过多效蒸发将稀硫酸溶液浓度提高至60％以上，最高可达98％。既减少了尾气中二氧化硫的排放，又有效的回收了尾气中的硫资源将其转化为可用的硫酸产品，原理简单，流程短，吸收效果可调。上述多效蒸发相对于闪蒸在同等条件下所需的设备换热面积较小；同等条件下输送泵等设备规格小、设备数量较少，因此能带来降低投资及操作成本低廉的效果，更适用于工艺生产。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一种实施例的含硫尾气的处理系统的结构框图；
图2示出了根据本发明的一种实施例的含硫尾气的处理系统的吸收塔的结构示意图；以及
图3示出了根据本发明的一种实施例的含硫尾气的处理系统的多效蒸发浓缩单元的结构框图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、预处理单元；11、干法除尘器；12、洗涤塔；
20、二氧化硫氧化吸收单元；21、吸收塔；211、循环槽；212、喷淋腔；213、除雾器；22、过氧化氢原液供应器；23、工艺水供应器；
30、多效蒸发浓缩单元；311、一效加热器；312、一效蒸发室；321、二效加热器；322、二效蒸发室；331、三效加热器；332、三效蒸发室。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在此需要说明的是，本申请以下所述的浓度如无特殊说明，均为质量含量。
如本申请背景技术所分析的，现有技术的双氧水法处理脱硫尾气作为通用技术，但是双氧水吸收尾气中的二氧化硫气体得到的稀硫酸浓度低，无法充分利用。为了解决该问题，本申请提供了一种含硫尾气的处理方法。
在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种含硫尾气的处理方法，以对上述处理系统作进一步说明。该处理方法包括：对含硫尾气进行初步净化去除其中的颗粒物和气态杂质，得到净化气；利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化，得到稀硫酸溶液；以及对稀硫酸溶液进行多效蒸发，得到浓度在60％以上的硫酸。
首先去除含硫尾气中的颗粒物和气态杂质得到以二氧化硫为主的净化气；然后通过过氧化氢溶液与净化气充分接触，氧化吸收净化气中的SO2，并形成稀硫酸溶液；通过多效蒸发将稀硫酸溶液浓度提高至60％以上，最高可达98％。既减少了尾气中二氧化硫的排放，又有效的回收了尾气中的硫资源将其转化为可用的硫酸产品，原理简单，流程短，吸收效果可调。上述多效蒸发相对于闪蒸在同等条件下所需的设备换热面积较小；同等条件下输送泵等设备规格小、设备数量较少，因此能带来降低投资及操作成本低廉的效果，更适用于工艺生产。
利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化的过程包括：控制过氧化氢溶液中过氧化氢浓度在0.1～0.8％之间；利用过氧化氢溶液对净化气进行循环喷淋得到稀硫酸溶液。
由于过氧化氢溶液不稳定，浓度越高越易分解，因此控制循环喷淋所用的过氧化氢溶液的浓度在0.1～0.8％之间，以提高其利用率。当过氧化氢溶液浓度低于0.1％时供应过氧化氢原液提高过氧化氢溶液的浓度，当过氧化氢溶液的浓度大于0.8％时，供应工艺水降低过氧化氢溶液的浓度。且通过循环喷淋提高了过氧化氢的利用率，如此循环至稀硫酸浓度达到27％以上，以提高后续蒸发效率。
优选地，上述利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化的过程在吸收塔中进行，吸收塔的腔体内具有自上而下连通设置的喷淋腔和循环槽，喷淋腔下部具有净化气入口，喷淋腔的顶部具有吸收尾气出口，循环槽具有稀硫酸出口，循环槽与喷淋腔在腔体外通过管路相连，新鲜的过氧化氢溶液通过过氧化氢原液和工艺水在循环槽中调配而成。
利用过氧化氢原液和工艺水混合使得过氧化氢溶液的浓度可调，当过氧化氢溶液浓度低于0.1％时向循环槽供应过氧化氢原液提高过氧化氢溶液的浓度，当过氧化氢溶液的浓度大于0.8％时，向循环槽供应工艺水降低过氧化氢溶液的浓度。通过腔体外循环槽与喷淋腔连接的管路将循环槽中过氧化氢溶液输送至喷淋腔对净化气进行喷淋，从而利用过氧化氢氧化净化气中的二氧化硫，喷淋后的液体(含H2SO4和未反应完的过氧化氢)回流至循环槽，循环槽中的液体再次通过管路进入喷淋腔对净化气进行喷淋，如此循环至循环槽中的稀硫酸浓度达到27％以上。
为了提高氧化后的液体中H2SO4的回流速度，优选在循环喷淋过程中利用除雾器对接触氧化后的净化气进行除雾以收集酸雾，酸雾回流至循环槽中。
在本申请一种优选的实施例中，上述初步净化包括：对含硫尾气进行干法除尘以去除颗粒物；对干法除尘后的含硫尾气进行洗涤以去除气态杂质，得到净化气，净化气的温度小于100℃，颗粒物含量小于2.1mg/Nm3,砷含量小于1mg/Nm3,氟含量小于0.25mg/Nm3，氯含量小于0.5mg/Nm3。采用干法除尘器(包括但不限于高效电除尘器、布袋除尘器、陶瓷过滤式除尘器)对尾气进行上述干法除尘，去除尾气中大部分的颗粒物；然后使经过除尘预处理的尾气进入洗涤塔，通过洗涤塔的喷淋洗涤以及电除雾器进一步去除尾气中的气态杂质，包括氟化物、氯化物、气态砷、颗粒物、酸雾等。
在经过上述二氧化硫氧化吸收单元处理后，所得到的稀硫酸中可能会含有少量未反应的过氧化氢，优选上述稀硫酸溶液在进行多效蒸发之前进行过氧化氢分解处理。
在一种优选的实施例中，上述多效蒸发包括依次进行的一效蒸发过程、二效蒸发过程和三效蒸发过程，一效蒸发过程包括一效加热步骤和一效蒸发步骤，二效蒸发过程包括二效加热步骤和二效蒸发步骤，三效蒸发过程包括三效加热步骤和三效蒸发步骤。上述各小蒸发过程中的加热和蒸发在不同的步骤中进行，使得加热温度易控，水分蒸发较为彻底，进而提高了稀硫酸的浓缩效率。
为了提高各效蒸发所得酸液的浓度，并充分利用热量，优选上述一效加热步骤和一效蒸发步骤交替进行多次，优选二效加热步骤和二效蒸发步骤交替进行多次，优选三效加热步骤和三效蒸发步骤交替进行多次。
为了提高热能利用效率，节约成本，优选上述一效蒸发步骤产生的二次蒸汽用于二效加热步骤的热源。
为了提高各效蒸发的工作效率，优选控制接触氧化得到的稀硫酸的浓度为5～30％，优选为20～30％，优选一效蒸发过程完成时硫酸的浓度为7～38％，优选为25～38％；进一步优选二效蒸发过程完成时硫酸的浓度为12～54％，优选为45～54％；进一步优选三效蒸发过程完成时硫酸的浓度为60～98％，优选为60～93％。
为了加快稀硫酸的浓缩，优选上述一效加热步骤、一效蒸发步骤、二效加热步骤和二效蒸发步骤的最高操作温度小于等于150℃，优选为115～135℃，三效加热步骤和三效蒸发步骤的最高操作温度小于等于170℃，优选为140～165℃，绝对压力在1～13KPa之间，优选在1～10KPa之间。
在实现上述温度和压力条件下，为了降低设备成本并且保证系统运行安全，优选上述一效加热器、一效蒸发室、二效加热器和二效蒸发室的壳层为钢衬PTFE、钢衬PO、高分子浸渍石墨或不锈钢。优选上述三效加热器、三效蒸发室的壳层为钢衬PTFE、钼、钽、哈氏合金或20#合金钢。
在本申请另一种典型的实施方式中，提供了一种含硫尾气的处理系统，如图1所示，该处理系统包括预处理单元10、二氧化硫氧化吸收单元20和多效蒸发浓缩单元30，预处理单元10用于去除含硫尾气中的颗粒物和气态杂质得到以二氧化硫为主的净化气，具有净化气出口；二氧化硫氧化吸收单元20与净化气出口相连以对预处理单元10得到的净化气进行氧化吸收得到稀硫酸，具有稀硫酸出口；多效蒸发浓缩单元30与稀硫酸出口相连以对稀硫酸进行多效蒸发得到浓度在60％以上的硫酸。
本申请的上述处理系统，采用预处理单元10去除含硫尾气中的颗粒物和气态杂质得到以二氧化硫为主的净化气；然后通过过氧化氢溶液与净化气充分接触，氧化吸收净化气中的SO2，并形成稀硫酸溶液；通过多效蒸发浓缩单元30，将稀硫酸溶液浓度提高至60％以上，最高可达98％。既减少了尾气中二氧化硫的排放，又有效的回收了尾气中的硫资源将其转化为可用的硫酸产品，原理简单，流程短，吸收效果可调。上述多效蒸发浓缩单元30相对于闪蒸在同等条件下所需的设备换热面积较小；同等条件下输送泵等设备规格小、设备数量较少，因此能带来降低投资及操作成本低廉的效果，更适用于工艺生产。
上述二氧化硫氧化吸收单元20可以采用现有技术中常规的过氧化氢氧化吸收装置来实现，优选如图2所示，上述二氧化硫氧化吸收单元20包括吸收塔21、过氧化氢原液供应器22和工艺水供应器23，吸收塔21的腔体内具有自上而下连通设置的喷淋腔212和循环槽211，喷淋腔212下部具有净化气入口，喷淋腔212的顶部具有吸收尾气出口，循环槽211具有稀硫酸出口，循环槽211与喷淋腔212在腔体外通过管路相连，净化气入口与净化气出口相连；过氧化氢原液供应器22与循环槽211相连；工艺水供应器23与循环槽211相连。
利用过氧化氢原液供应器22和工艺水供应器23可随时向吸收塔21供应新鲜的过氧化氢溶液并且使得过氧化氢溶液的浓度可调，比如将循环槽211中的过氧化氢溶液的浓度控制在0.1～0.8％，当过氧化氢溶液浓度低于0.1％时过氧化氢原液供应器22向循环槽211供应过氧化氢原液提高过氧化氢溶液的浓度，当过氧化氢溶液的浓度大于0.8％时，工艺水供应器23向循环槽211供应工艺水降低过氧化氢溶液的浓度。通过腔体外循环槽211与喷淋腔212连接的管路将循环槽211中过氧化氢溶液输送至喷淋腔212对净化气进行喷淋，从而利用过氧化氢氧化净化气中的二氧化硫，喷淋后的液体含H2SO4和未反应完的过氧化氢回流至循环槽211，循环槽211中的液体再次通过管路进入喷淋腔212对净化气进行喷淋，如此循环至循环槽211中的稀硫酸浓度达到27％以上，以提高后续蒸发效率。
为了提高氧化后的液体中H2SO4的回流速度，优选上述吸收塔21的顶部设置有除雾器213，除雾器213与吸收尾气出口相连。利用塔顶的除雾器213收集酸雾，收集后的酸雾直接流回循环槽211中。
另外，为了提高本申请的处理系统的安全性，优选上述过氧化氢原液供应器22具有控温装置。可以在过氧化氢原液供应器22内设置温度计进行温度监控，在过氧化氢原液供应器22的上部设置喷淋降温管控制过氧化氢原液供应器22内过氧化氢原液的温度不超过30℃。上述过氧化氢原液供应器22避免日光照射，主体材质为PVC或者不锈钢。
在本申请一种优选的实施例中，如图1所示，上述预处理单元10包括串联设置的干法除尘器11和洗涤塔12，洗涤塔12内设置有电除雾器213，净化气出口设置在洗涤塔12上。采用干法除尘器11包括但不限于高效电除尘器、布袋除尘器、陶瓷过滤式除尘器对尾气进行预处理，去除尾气中大部分的颗粒物；然后使经过除尘预处理的尾气进入洗涤塔12，通过洗涤塔12的喷淋洗涤以及电除雾器213，进一步去除尾气中的气态杂质，包括氟化物、氯化物、气态砷、颗粒物、酸雾等。经过上述预处理单元10的处理后，所得净化气的温度小于100℃，颗粒物含量小于2mg/Nm3,砷含量小于1mg/Nm3,氟含量小于0.25mg/Nm3，氯含量小于0.5mg/Nm3
在经过上述二氧化硫氧化吸收单元20处理后，所得到的稀硫酸中可能会含有少量未反应的过氧化氢，优选上述处理系统还包括过氧化氢分解装置，过氧化氢分解装置连通设置在二氧化硫氧化吸收单元20的稀硫酸出口和多效蒸发浓缩单元30之间。
上述多效蒸发浓缩单元30至少为三效蒸发浓缩单元，优选如图3所示，上述多效蒸发浓缩单元30包括一效蒸发单元、二效蒸发单元和三效蒸发单元，一效蒸发单元具有一效加热器311和一效蒸发室312，一效加热器311和一效蒸发室312通过循环泵相连构成循环回路，一效加热器311与稀硫酸入口相连；二效蒸发单元具有二效加热器321和二效蒸发室322，二效加热器321和二效蒸发室322通过循环泵相连构成循环回路；三效蒸发单元具有三效加热器331和三效蒸发室332，三效加热器331和三效蒸发室332通过循环泵相连构成循环回路；一效加热器311、一效蒸发室312、二效加热器321、二效蒸发室322、三效加热器331和三效蒸发室332依次通过管路相连以使稀硫酸依次在相应的加热器进行加热后在相应的蒸发室进行蒸发得到浓度在60％以上的硫酸。
稀硫酸经泵送至一效加热器311内，用生蒸汽对一效加热器311内的稀硫酸溶液进行加热，然后将加热后的酸导入负压状态下的一效蒸发室312内进行蒸发；一效蒸发后的酸泵至二效加热器321内进行加热，然后将加热后的酸导入负压状态下的二效蒸发室322内进行蒸发，产生二效二次蒸汽，二效二次蒸汽利用冷凝器冷凝为水后进行回用；二效蒸发室322内的酸泵至引入新蒸汽加热的三效加热器内对硫酸溶液再次进行加热后，使其进入负压状态下的三效蒸发室332内进行蒸发，同时得到的蒸汽经冷凝器冷凝后回用，蒸发室内得到的浓液为浓硫酸。上述每一效中，稀硫酸均在相应的加热器和蒸发室内循环，直至达到相应的浓度后再泵入下一效，其中一效蒸发过程完成时硫酸的浓度为7～38％，优选为25～38％；进一步优选二效蒸发过程完成时硫酸的浓度为12～54％，优选为45～54％；进一步优选三效蒸发过程完成时硫酸的浓度为60～98％，优选为60～93％
为了提高热能利用效率，优选上述一效蒸发室312具有一效二次蒸汽出口，二效加热器321具有二效加热介质入口，一效二次蒸汽出口与二效加热介质入口相连。利用一效蒸发室312产生的一效二次蒸汽作为二效加热器321的热源或部分热源对其中的酸液进行加热，充分利用了一效二次蒸汽的热能。
为了提高多效蒸发的效率，优选上述一效加热步骤、一效蒸发步骤、二效加热步骤和二效蒸发步骤的最高操作温度小于等于150℃，优选为115～135℃，三效加热步骤和三效蒸发步骤的最高操作温度小于等于170℃，优选为140～165℃，绝对压力在4～13KPa之间，优选在4～10KPa之间。在实现上述温度和压力条件下，为了降低设备成本并且保证系统运行安全，优选上述一效加热器311、一效蒸发室312、二效加热器321和二效蒸发室322的壳层为钢衬PTFE、钢衬PO、高分子浸渍石墨或不锈钢。优选上述三效加热器331、三效蒸发室332的壳层为钢衬PTFE、钼、钽、哈氏合金或20#合金钢。
以下将结合实施例和对比例，进一步说明本申请的有益效果。
采用如图1所示的处理系统对以下尾气进行处理，尾气采用高效电除尘器作除尘后，进入湿式洗涤塔，再进入吸收塔(塔顶设电除雾器，塔材质为抗氧化玻璃钢)及循环槽(为含PVC材质的双氧水储槽)，吸收得到的稀酸经过氧化氢分解器后进入至蒸发器，蒸发器为三效蒸发，其中一效蒸发的加热器和蒸发室以及二效蒸发的加热器和蒸发室的材质为高分子浸渍石墨，三效蒸发的加热器和蒸发室的材质为钢衬PTFE。
实施例1
待处理尾气特征如下表：
| 序号 | 参数名称 | 单位 | 数值 |
| 1 | 尾气温度 | ℃ | 100～110 |
| 2 | 尾气中SO<sub>2</sub>浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 3200 |
| 3 | 颗粒物浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 100 |
| 4 | 酸雾浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 100 |
| 5 | F、Cl含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | 20(共计) |
| 6 | 砷含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | 132 |
经过湿式洗涤塔处理后尾气特征数据如下表：
| 序号 | 参数名称 | 单位 | 数值 |
| 1 | 尾气温度 | ℃ | 62 |
| 2 | 尾气中SO<sub>2</sub>浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 3100 |
| 3 | 颗粒物浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 2.1 |
| 4 | 酸雾浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | ≤100 |
| 5 | F含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | ～0.2 |
| 6 | Cl含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | ～0.4 |
| 7 | 砷含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | ～0.1 |
配置双氧水浓度为0.5％，整个吸收过程中双氧水浓度在0.1～0.8％之间，经循环喷淋后得到的稀硫酸浓度控制为约18％(wt％)。
蒸发器工艺条件及控制参数如下表所示：
实施例2
待处理尾气特征如下表：
| 序号 | 参数名称 | 单位 | 数值 |
| 1 | 尾气温度 | ℃ | 80 |
| 2 | 尾气中SO<sub>2</sub>浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 2600 |
| 3 | 颗粒物浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 80 |
| 4 | 酸雾浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | ≤130 |
| 5 | F、Cl含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | ～20(共计) |
| 6 | 砷含量 | mg/Nm3 | 385 |
经过湿式洗涤塔处理后尾气特征数据如下表：
| 序号 | 参数名称 | 单位 | 数值 |
| 1 | 尾气温度 | ℃ | 56 |
| 2 | 尾气中SO<sub>2</sub>浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 2545 |
| 3 | 颗粒物浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | 1.7 |
| 4 | 酸雾浓度 | mg/Nm<sup>3</sup>(湿基) | ≤100 |
| 5 | F含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | ～0.16 |
| 6 | Cl含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | ～0.3 |
| 7 | 砷含量 | mg/Nm<sup>3</sup> | ～0.2 |
配置双氧水浓度为0.8％，整个吸收过程中双氧水浓度在0.1～0.8％之间，经循环喷淋后得到的稀硫酸浓度控制为约29％(wt％)。
蒸发器工艺条件及控制参数如下表所示：
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
首先去除含硫尾气中的颗粒物和气态杂质得到以二氧化硫为主的净化气；然后通过过氧化氢溶液与净化气充分接触，氧化吸收净化气中的SO2，并形成稀硫酸溶液；通过多效蒸发将稀硫酸溶液浓度提高至60％以上，最高可达98％。既减少了尾气中二氧化硫的排放，又有效的回收了尾气中的硫资源将其转化为可用的硫酸产品，原理简单，流程短，吸收效果可调。上述多效蒸发相对于闪蒸在同等条件下所需的设备换热面积较小；同等条件下输送泵等设备规格小、设备数量较少，因此能带来降低投资及操作成本低廉的效果，更适用于工艺生产。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种含硫尾气的处理方法，其特征在于，包括：
对所述含硫尾气进行初步净化去除其中的颗粒物和气态杂质，得到净化气；
利用过氧化氢溶液与所述净化气进行接触氧化，得到稀硫酸溶液；以及
对所述稀硫酸溶液进行多效蒸发，得到浓度在60％以上的硫酸。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化的过程包括：
控制过氧化氢溶液中过氧化氢浓度在0.1～0.8％之间；
利用所述过氧化氢溶液对净化气进行循环喷淋得到稀硫酸溶液。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述利用过氧化氢溶液与净化气进行接触氧化的过程在吸收塔中进行，
所述吸收塔的腔体内具有自上而下连通设置的喷淋腔和循环槽，所述喷淋腔下部具有净化气入口，所述喷淋腔的顶部具有吸收尾气出口，所述循环槽具有所述稀硫酸出口，所述循环槽与所述喷淋腔在所述腔体外通过管路相连，新鲜的所述过氧化氢溶液通过过氧化氢原液和工艺水在所述循环槽中调配而成。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，在所述循环喷淋过程中利用除雾器对接触氧化后的净化气进行除雾以收集酸雾，所述酸雾回流至所述循环槽中。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述初步净化包括：
对所述含硫尾气进行干法除尘以去除所述颗粒物；
对干法除尘后的所述含硫尾气进行洗涤以去除所述气态杂质，得到所述净化气，所述净化气的温度小于100℃，所述颗粒物含量小于2.1mg/Nm3,砷含量小于1mg/Nm3,氟含量小于0.25mg/Nm3，氯含量小于0.5mg/Nm3。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述稀硫酸溶液在进行所述多效蒸发之前进行过氧化氢分解处理。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述多效蒸发包括依次进行的一效蒸发过程、二效蒸发过程和三效蒸发过程，所述一效蒸发过程包括一效加热步骤和一效蒸发步骤，所述二效蒸发过程包括二效加热步骤和二效蒸发步骤，所述三效蒸发过程包括三效加热步骤和三效蒸发步骤。
8.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述一效加热步骤和所述一效蒸发步骤交替进行多次，优选所述二效加热步骤和所述二效蒸发步骤交替进行多次，优选所述三效加热步骤和所述三效蒸发步骤交替进行多次，优选所述一效蒸发步骤产生的二次蒸汽用于所述二效加热步骤的热源。
9.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述接触氧化得到的所述稀硫酸的浓度为5～30％，优选为20～30％，优选所述一效蒸发过程完成时硫酸的浓度为7～38％，优选为25～38％；进一步优选所述二效蒸发过程完成时硫酸的浓度为12～54％，优选为45～54％；进一步优选所述三效蒸发过程完成时硫酸的浓度为60～98％，优选为60～93％。
10.根据权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述一效加热步骤、所述一效蒸发步骤、所述二效加热步骤和所述二效蒸发步骤的最高操作温度小于等于150℃，优选为115～135℃，所述三效加热步骤和所述三效蒸发步骤的最高操作温度小于等于170℃，优选为140～165℃，绝对压力在1～13KPa之间，优选在1～10KPa之间。
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| CN201911252311.6A CN111068495A (zh) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | 一种含硫尾气的处理方法 |
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