CN112337289A - 硫磺制酸的尾气处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种硫磺制酸的尾气处理装置，包括氨水储存槽、输送泵、尾吸塔、氧化槽、风机和硫酸铵储存槽，氨水储存槽内储存质量浓度为10％的氨水，所述输送泵设置在氨水储存槽和尾吸塔之间，利用输送泵将氨水储存槽内的氨水输送至尾吸塔内，所述尾吸塔的顶端设置液体入口和尾气出口，通过液体入口向尾吸塔内加入氨水，经过净化后的尾气通过尾气出口排出，所述尾吸塔的下方设置尾气入口和液体出口，所述液体出口与氧化槽的进液口连通，所述氧化槽的出液口与硫酸铵储存槽的进液口连通，所述风机的出口连接第二管道，所述第二管道的末端伸入氧化槽的底部，通过风机向氧化槽内通入压缩空气。本发明还提供了利用该尾气处理装置处理硫磺制酸尾气的方法。

Description

硫磺制酸的尾气处理装置及方法
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种硫磺制酸的尾气处理装置及方法。
背景技术
硫磺制酸是以固体硫磺为原料制备硫酸的工艺，在生产过程中会产生大量尾气，尾气中的有害气体以二氧化硫为主，目前大多数化工厂采用碱法脱硫工艺回收尾气中含有的二氧化硫，副产物为亚硫酸氢钠，无法回收利用，且脱硫成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种硫磺制酸的尾气处理装置，利用该尾气处理装置可以有效处理硫磺制酸过程中产生的尾气，本发明还提供了一种硫磺制酸的尾气处理方法，该方法降低了硫磺制酸脱硫成本，解决了目前副产品无法回收利用的问题。
本发明提供一种硫磺制酸的尾气处理装置，包括氨水储存槽、输送泵、尾吸塔、氧化槽、风机和硫酸铵储存槽，所述氨水储存槽内储存质量浓度为10％的氨水，所述输送泵设置在氨水储存槽和尾吸塔之间，利用输送泵将氨水储存槽内的氨水输送至尾吸塔内，所述尾吸塔的顶端设置液体入口和尾气出口，通过液体入口向尾吸塔内加入氨水，经过净化后的尾气通过尾气出口排出，所述尾吸塔的下方设置尾气入口和液体出口，所述液体出口与氧化槽的进液口连通，所述氧化槽的出液口与硫酸铵储存槽的进液口连通，所述风机的出口连接第二管道，所述第二管道的末端伸入氧化槽的底部，通过风机向氧化槽内通入压缩空气。
进一步地，所述尾气入口连接第一管道，所述第一管道内放置除尘过滤袋，所述除尘过滤袋可以除去尾气中含有的粉尘，对尾气进行初步净化。
进一步地，所述尾气出口连接第三管道，所述第三管道与大气连通，所述第三管道的内部设置过滤装置，所述过滤装置包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板分别固定连接在第三管道内，所述第一隔板和第二隔板上分别开设若干均匀排列的小孔，所述第一隔板和第二隔板之间堆放活性炭颗粒，所述活性炭颗粒的直径大于小孔的直径，以避免活性炭颗粒从小孔漏出。
进一步地，所述输送泵和尾吸塔通过第四管道连接，所述第四管道上设置电磁阀，所述尾气处理装置还包括控制装置，所述尾吸塔内设置温度传感器，所述温度传感器和电磁阀均与控制装置电连接，所述温度传感器检测尾吸塔内溶液的温度，并将温度数据发送给控制装置，当尾吸塔内溶液的温度超过70℃时，所述控制装置发送控制信号调大电磁阀的开度；当尾吸塔内溶液的温度低于60℃时，所述控制装置发送控制信号调小电磁阀的开度。
本发明还提供一种利用上述装置处理硫磺制酸尾气的方法，包括以下步骤：
S1，将硫磺制酸过程中产生的尾气送入尾洗塔内，尾气在尾吸塔内自下而上流动，向尾吸塔内自上而下喷淋质量浓度为10％的氨水，氨水吸收二氧化硫，得到亚硫酸铵溶液；脱除SO2后的气体进入尾洗塔的上部经净化后通过第三管道排放；
S2，检测尾洗塔内亚硫酸铵溶液的质量浓度，当尾吸塔内亚硫酸铵溶液的质量浓度达到30％时，将亚硫酸铵溶液送入氧化槽；
S3，利用风机向氧化槽内通入压缩空气，压缩空气中的氧气与亚硫酸铵发生氧化反应，得到硫酸铵；氧化槽内过量的氧化空气进入尾洗塔，随净化尾气一起排放。
进一步地，氧化槽内的温度≤50℃。
进一步地，尾吸塔内的温度控制为60～70℃，在该温度区间，SO2与氨反应最为活跃，氨的逃逸最少。
进一步地，风机的出口压力≥30Kpa。
进一步地，步骤S3中，硫酸铵的pH值为5～7。
进一步地，步骤S3中，硫酸铵的比重为1.05～1.20。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的尾气处理装置利用氨水吸收尾气中含有的二氧化硫气体，反应得到的硫酸铵能够用于磷铵生产，实现副产物的回收利用，降低脱硫成本；本发明提供的尾气处理装置在尾气出口设置过滤装置，利用活性炭颗粒进一步净化尾气；本发明提供的尾气处理方法流程简单，脱硫效率高。
附图说明
图1是本发明一种硫磺制酸的尾气处理装置的结构示意图。
图2是本发明一种硫磺制酸的尾气处理装置的过滤装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。
请参考图1，本发明的实施例提供了一种硫磺制酸的尾气处理装置，包括氨水储存槽1、输送泵2、尾吸塔3、氧化槽4、风机5、硫酸铵储存槽6和控制装置7，控制装置7独立设置，氨水储存槽1内储存质量浓度为10％的氨水。
输送泵2设置在氨水储存槽1和尾吸塔3之间，利用输送泵2将氨水储存槽1内的氨水输送至尾吸塔3内，输送泵2和尾吸塔3通过第四管道21连接，第四管道21上设置电磁阀211。
尾吸塔3的顶端设置液体入口31和尾气出口32，通过液体入口31向尾吸塔3内加入氨水，经过净化后的尾气通过尾气出口32排出，尾吸塔3的下方设置尾气入口33和液体出口34，尾吸塔3的内部设置温度传感器35，温度传感器35检测尾吸塔3内溶液的温度，并将温度数据发送给控制装置7。
参考图2，尾气出口32连接第三管道321，第三管道321与大气连通，第三管道321的内部设置过滤装置8，过滤装置8包括第一隔板81和第二隔板82，第一隔板81和第二隔板82分别固定连接在第三管道321内，第一隔板81和第二隔板82上分别开设若干均匀排列的小孔811，第一隔板81和第二隔板82之间堆放活性炭颗粒812，活性炭颗粒812的直径大于小孔811的直径，以避免活性炭颗粒812从小孔811漏出。
尾气入口33连接第一管道331，尾气通过第一管道331进入尾吸塔3内，第一管道331内放置除尘过滤袋332，除尘过滤袋332可以除去尾气中含有的粉尘，对尾气进行初步净化。
氧化槽4的进液口与液体出口34连通，氧化槽4的出液口与硫酸铵储存槽6的进液口连通。
风机5的出口连接第二管道51，第二管道51的末端伸入氧化槽4的底部，通过风机5向氧化槽4内通入压缩空气。
温度传感器35和电磁阀211分别与控制装置7电连接，当温度传感器35检测到尾吸塔3内溶液的温度超过70℃时，控制装置7发送控制信号调大电磁阀211的开度；当温度传感器35检测到尾吸塔3内溶液的温度低于60℃时，控制装置7发送控制信号调小电磁阀211的开度。
本发明还提供一种利用尾气处理装置处理硫磺制酸尾气的方法，包括以下步骤：
步骤S1，将硫磺制酸过程中产生的尾气通过第一管道331送入尾洗塔3内，尾气在尾吸塔3内自下而上流动，向尾吸塔3内自上而下喷淋质量浓度为10％的氨水，氨水通过雾化喷嘴呈雾罩形状喷射，形成液雾高度叠加的喷淋区，液滴快速下降，与上升的尾气形成逆向流，尾气与喷淋区的溶液在气液相接触界面产生化学反应，二氧化硫被氨水吸收得到亚硫酸铵溶液；脱除SO2后的气体进入尾洗塔3的上部经净化后通过第三管道321排放；其中，尾吸塔3内的温度控制为60～70℃；利用温度传感器35检测到尾吸塔3内溶液的温度，当尾吸塔3内溶液的温度超过70℃时，控制装置7发送控制信号调大电磁阀211的开度，即增大氨水的流量，以降低尾吸塔3内的温度；当尾吸塔3内溶液的温度低于60℃时，控制装置7发送控制信号调小电磁阀211的开度，即减小氨水的流量，避免尾吸塔3内的温度过低；
步骤S2，检测尾洗塔3内亚硫酸铵溶液的质量浓度，当尾吸塔3内亚硫酸铵溶液的质量浓度达到30％时，将亚硫酸铵溶液送入氧化槽4；其中，氧化槽4内的温度≤50℃；
步骤S3，利用风机5向氧化槽4内通入压缩空气，压缩空气中的氧气与亚硫酸铵发生氧化反应，得到硫酸铵；氧化槽4内过量的氧化空气进入尾洗塔3，随净化尾气一起排放；其中，风机5的出口压力≥30Kpa；硫酸铵的比值为1.05～1.20，pH值为5～7。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种硫磺制酸的尾气处理装置，其特征在于，包括氨水储存槽、输送泵、尾吸塔、氧化槽、风机和硫酸铵储存槽，所述氨水储存槽内储存质量浓度为10％的氨水，所述输送泵设置在氨水储存槽和尾吸塔之间，利用输送泵将氨水储存槽内的氨水输送至尾吸塔内，所述尾吸塔的顶端设置液体入口和尾气出口，通过液体入口向尾吸塔内加入氨水，经过净化后的尾气通过尾气出口排出，所述尾吸塔的下方设置尾气入口和液体出口，所述液体出口与氧化槽的进液口连通，所述氧化槽的出液口与硫酸铵储存槽的进液口连通，所述风机的出口连接第二管道，所述第二管道的末端伸入氧化槽的底部，通过风机向氧化槽内通入压缩空气。
2.根据权利要求1所述的硫磺制酸的尾气处理装置，其特征在于，所述尾气入口连接第一管道，所述第一管道内放置除尘过滤袋。
3.根据权利要求1所述的硫磺制酸的尾气处理装置，其特征在于，所述尾气出口连接第三管道，所述第三管道与大气连通，所述第三管道的内部设置过滤装置，所述过滤装置包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板分别固定连接在第三管道内，所述第一隔板和第二隔板上分别开设若干均匀排列的小孔，所述第一隔板和第二隔板之间堆放活性炭颗粒，所述活性炭颗粒的直径大于小孔的直径。
4.根据权利要求1所述的硫磺制酸的尾气处理装置，其特征在于，所述输送泵和尾吸塔通过第四管道连接，所述第四管道上设置电磁阀，所述尾气处理装置还包括控制装置，所述尾吸塔内设置温度传感器，所述温度传感器和电磁阀均与控制装置电连接，所述温度传感器检测尾吸塔内溶液的温度，并将温度数据发送给控制装置，当尾吸塔内溶液的温度超过70℃时，所述控制装置发送控制信号调大电磁阀的开度；当尾吸塔内溶液的温度低于60℃时，所述控制装置发送控制信号调小电磁阀的开度。
5.利用权利要求1所述的尾气处理装置处理硫磺制酸尾气的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将硫磺制酸过程中产生的尾气送入尾洗塔内，尾气在尾吸塔内自下而上流动，向尾吸塔内自上而下喷淋质量浓度为10％的氨水，氨水吸收二氧化硫，得到亚硫酸铵溶液；脱除SO2后的气体进入尾洗塔的上部经净化后通过第三管道排放；
S2，检测尾洗塔内亚硫酸铵溶液的质量浓度，当尾吸塔内亚硫酸铵溶液的质量浓度达到30％时，将亚硫酸铵溶液送入氧化槽；
S3，利用风机向氧化槽内通入压缩空气，压缩空气中的氧气与亚硫酸铵发生氧化反应，得到硫酸铵。
6.根据权利要求5所述的处理硫磺制酸尾气的方法，其特征在于，氧化槽内的温度≤50℃。
7.根据权利要求5所述的处理硫磺制酸尾气的方法，其特征在于，尾吸塔内的温度控制为60～70℃。
8.根据权利要求5所述的处理硫磺制酸尾气的方法，其特征在于，风机的出口压力≥30Kpa。
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