CN112933767A - 一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺 - Google Patents

一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺 Download PDF

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Abstract

一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺，包括如下过程：含SO2的镍冶炼吹炼环集烟气经布袋除尘后，依次进入喷淋塔和电除雾器进行除杂降温；净化后的烟气进入二氧化硫吸收塔与贫胺液接触进行脱硫，贫胺液变成富胺液，脱除SO2后的烟气放空；富胺液经过贫富胺液热交换器升温后进入解析塔以汽提方式脱除SO2转变成贫胺液，贫胺液经贫富胺液热交换器换热后返回二氧化硫吸收塔循环利用，且贫胺液中的热稳定性盐大于1.4eq/mol时，一部分贫胺液进入胺液净化装置去除热稳定性盐，然后返回贫胺液储罐，从而保证贫胺液浓度，经过汽提解吸出的SO2气体送往制酸系统。本发明采用的工艺能够降低SO2的排放浓度，符合排放标准。

Description

一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺
技术领域
本发明属于有色冶金技术领域，具体涉及一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺。
背景技术
原有镍冶炼吹炼环集烟气仅通过环集风机送环保烟囱排放，随着国家对环保要求的日益提高，现有环保设施不能满足排放标准对二氧化硫SO2浓度的要求。烟气脱硫方法工艺种类较多，但真正应用于工业化生产的仅十余种，目前应用相对成熟的工艺方案有再生胺吸收解吸法(简称有机胺法)、镁法、氨法等。有机胺法使用吸附二氧化硫SO2的有机胺液具有无毒、无害、无腐蚀性、在常温下无挥发性等优点，同时只需一次灌注(每年少量补充)，可循环使用，另外副产品为高纯度的二氧化硫SO2，可直接用于硫酸厂制酸，不产生其他废物。但目前在铜冶炼厂已经应用的有机胺烟气脱硫SO2浓度低，不适用于镍冶炼脱硫烟气中的SO2浓度较高情况。
发明内容
本发明的目的是针对现有镍冶炼吹炼环集烟气含二氧化硫SO2浓度较高，而提出了一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺，降低二氧化硫SO2的排放浓度，使其符合排放标准。
为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺，其特征在于，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：
步骤一、含SO2浓度为3000mg/Nm3～7000mg/Nm3的镍冶炼吹炼环集烟气经过布袋除尘器进行除尘；
步骤二、除尘后的烟气依次进入喷淋塔和电除雾器，进行除杂降温，温度降至10℃～20℃，得到净化后的烟气；
步骤三、净化后的烟气进入二氧化硫吸收塔，采用贫胺液作为二氧化硫吸收剂，贫胺液在二氧化硫吸收塔内与烟气接触，且二氧化硫吸收塔内的温度控制在30℃～40℃以使贫胺液吸收烟气中的SO2，脱除SO2后的烟气从顶部烟囱排放，烟气排放量为40000Nm3/h～60000Nm3/h；
步骤四、贫胺液经过二氧化硫吸收塔后成为富胺液，所述富胺液通过贫富胺液热交换器与贫胺液进行热交换，温度升到100℃后进入解析塔；
步骤五、富胺液在所述解析塔中以汽提方式解吸出SO2转变成贫胺液，贫胺液经贫富胺液热交换器与富胺液进行热交换，换热后返回二氧化硫吸收塔循环利用，且贫胺液中的热稳定性盐大于1.4eq/mol(当量/摩尔)时，占总量25％～35％的贫胺液进入胺液净化装置去除热稳定性盐HSS，然后返回贫胺液储罐，从而保证贫胺液浓度为24％～27％；
步骤六、经过步骤五中汽提解吸出的SO2气体，以30m3/h～50m3/h的气体量送往制酸系统；
至此，完成镍冶炼吹炼环集烟气的脱硫过程。
进一步，所述步骤一中除尘捕获的烟尘量每天为8kg～15kg。
进一步，所述步骤三中，从烟囱排放的烟气中各成分的含量：SO2≤200mg/Nm3，颗粒物≤30mg/Nm3，硫酸雾≤40mg/Nm3。
进一步，所述步骤六中，从汽提解吸出的SO2气体中SO2浓度为98％。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：本发明提供了一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺，经过此工艺处理后的排放的烟气：SO2≤200mg/Nm3；颗粒物≤30mg/Nm3；硫酸雾≤40mg/Nm3，烟气脱硫率≥98.6％。
附图说明
此处的附图说明用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明申请的一部分，本发明示意性实施例及其说明用于理解本发明，并不构成本发明的不当限定，在附图中：
图1为本发明所述的用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺流程图。
具体实施方式
镍冶炼厂环境烟气包括熔炼环集烟气及吹炼环集烟气，因熔炼环集烟气含SO2浓度较低，且有单独的脱硫工艺处理。吹炼环集烟气含SO2浓度较高，具体的吹炼环集烟气中各成分及含量，详见表1和表2。
表1吹炼环集烟气脱硫烟气条件(温度：70℃)
Figure BDA0002930689530000031
烟气含尘量：30mg/Nm3，环集烟气中烟尘成分见表2。
表2环集烟气中烟尘成分
成分 Ni Cu Co Fe S CaO MgO SiO<sub>2</sub>
％ 12.53 2.29 0.39 26.36 10.89 0.97 1.96 12.70
成分 As Pb Zn Cd Cr Mn Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
％ 0.119 0.73 0.077 0.021 0.170 0.051 1.78
本发明提出的用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺过程如下：镍冶炼吹炼环集烟气首先进入布袋除尘器进行除尘，然后进入尾气喷淋塔，喷淋降温并除去杂质，再进入尾气喷淋塔顶部的电除雾器。从电除雾器出来的烟气绝大部分烟尘、氟、氯、酸雾等杂质已被清除，同时烟气温度降至10℃～20℃；此烟气送二氧化硫吸收塔脱硫，采用贫胺液作为二氧化硫吸收剂，贫胺液在二氧化硫吸收塔内与烟气接触，且二氧化硫吸收塔内的温度控制在30℃～40℃以使贫胺液吸收烟气中的SO2，脱除SO2后的烟气从顶部烟囱排放，烟气排放量为40000Nm3/h～60000Nm3/h；贫胺液吸收了烟气中的SO2成为富胺液，富胺液从二氧化硫吸收塔排出，经贫富胺液热交换器与贫胺液换热，富胺液温度提升到100℃后进入解吸塔，在解析塔内富胺液通过汽提法脱除大量SO2转变成贫胺液，贫胺液经贫富胺液热交换器与富胺液进行热交换，换热后返回二氧化硫吸收塔循环利用，且贫胺液中的热稳定性盐大于1.4eq/mol(当量/摩尔)时，占总量25％～35％的贫胺液进入胺液净化装置去除热稳定性盐HSS，然后返回贫胺液储罐，从而保证贫胺液浓度为24％～27％；同时经过汽提解吸出的SO2气体送往制酸系统。
贫胺液为胺类与醇类等混合物，本发明中采用有机胺脱硫工艺中常用的贫胺液，如：一乙醇胺(MEA)，二乙醇胺(DEA)，二异丙醇胺(DIPA)，N-甲基二乙醇胺(MDEA)等，或者他们的混合液，贫胺液的浓度为24％～27％。
经过本发明提出的用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺后的烟气脱硫率≥98.6％，经过此工艺处理后的排放的烟气：SO2≤200mg/Nm3；颗粒物≤30mg/Nm3；硫酸雾≤40mg/Nm3。
为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合图1和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺包括以下步骤：
步骤一、含SO2浓度为3000mg/Nm3的镍冶炼吹炼环集烟气经过布袋除尘器进行除尘，产生的烟尘量，每天约8kg，返回精矿库进行回收有价金属；
步骤二、除尘后的烟气依次进入喷淋塔和电除雾器，进一步除杂降温，温度降低到10℃，烟气中的绝大部分烟尘、氟、氯、酸雾等杂质已被清除，得到净化后的烟气；
步骤三、净化后的烟气进入二氧化硫吸收塔，采用贫胺液作为二氧化硫吸收剂，贫胺液在二氧化硫吸收塔内与烟气接触，且二氧化硫吸收塔内的温度控制在30℃以使贫胺液吸收烟气中的SO2，脱除SO2后的烟气从顶部烟囱排放，烟气排放量为40000Nm3/h，本实施例中排放的烟气：SO2≤100mg/Nm3；颗粒物≤20mg/Nm3；硫酸雾≤30mg/Nm3；烟气脱硫率98.6％；
步骤四、贫胺液经过二氧化硫吸收塔后成为富胺液，所述富胺液通过贫富胺液热交换器与贫胺液进行热交换，温度升到100℃后进入解析塔；
步骤五、富胺液在所述解析塔中以汽提方式解吸出SO2转变成贫胺液，贫胺液经贫富胺液热交换器与富胺液进行热交换，换热后返回二氧化硫吸收塔循环利用，且贫胺液中的热稳定性盐大于1.4eq/mol(当量/摩尔)时，占总量25％的贫胺液进入胺液净化装置去除热稳定性盐HSS，然后返回贫胺液储罐，从而保证贫胺液浓度为24％；
步骤六、经过步骤五中汽提解吸出的SO2气体，以30m3/h的气体量送往制酸系统；
至此，完成镍冶炼吹炼环集烟气的脱硫过程。
实施例2
用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺包括以下步骤：
步骤一、含SO2浓度为5000mg/Nm3的镍冶炼吹炼环集烟气经过布袋除尘器进行除尘，产生的烟尘量，每天约12kg，返回精矿库进行回收有价金属；
步骤二、除尘后的烟气依次进入喷淋塔和电除雾器，进一步除杂降温，温度降低到12℃，烟气中的绝大部分烟尘、氟、氯、酸雾等杂质已被清除，得到净化后的烟气；
步骤三、净化后的烟气进入二氧化硫吸收塔，采用贫胺液作为二氧化硫吸收剂，贫胺液在二氧化硫吸收塔内与烟气接触，且二氧化硫吸收塔内的温度控制在35℃以使贫胺液吸收烟气中的SO2，脱除SO2后的烟气从顶部烟囱排放，烟气排放量为50000Nm3/h，本实施例中排放的烟气：SO2≤120mg/Nm3；颗粒物≤25mg/Nm3；硫酸雾≤35mg/Nm3；烟气脱硫率98.6％；
步骤四、贫胺液经过二氧化硫吸收塔后成为富胺液，所述富胺液通过贫富胺液热交换器与贫胺液进行热交换，温度升到100℃后进入解析塔；
步骤五、富胺液在所述解析塔中以汽提方式解吸出SO2转变成贫胺液，贫胺液经贫富胺液热交换器与富胺液进行热交换，换热后返回二氧化硫吸收塔循环利用，且贫胺液中的热稳定性盐大于1.4eq/mol(当量/摩尔)时，占总量30％的贫胺液进入胺液净化装置去除热稳定性盐HSS，然后返回贫胺液储罐，从而保证贫胺液浓度为25％；
步骤六、经过步骤五中汽提解吸出的SO2气体，以40m3/h的气体量送往制酸系统；
至此，完成镍冶炼吹炼环集烟气的脱硫过程。
实施例3
用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺包括以下步骤：
步骤一、含SO2浓度为7000mg/Nm3的镍冶炼吹炼环集烟气经过布袋除尘器进行除尘，产生的烟尘量，每天约15kg，返回精矿库进行回收有价金属；
步骤二、除尘后的烟气依次进入喷淋塔和电除雾器，进一步除杂降温，温度降低到15℃，烟气中的绝大部分烟尘、氟、氯、酸雾等杂质已被清除，得到净化后的烟气；
步骤三、净化后的烟气进入二氧化硫吸收塔，采用贫胺液作为二氧化硫吸收剂，贫胺液在二氧化硫吸收塔内与烟气接触，且二氧化硫吸收塔内的温度控制在35℃以使贫胺液吸收烟气中的SO2，脱除SO2后的烟气从顶部烟囱排放，烟气排放量为60000Nm3/h，本实施例中排放的烟气：SO2≤150mg/Nm3；颗粒物≤30mg/Nm3；硫酸雾≤40mg/Nm3；烟气脱硫率98.6％；
步骤四、贫胺液经过二氧化硫吸收塔后成为富胺液，所述富胺液通过贫富胺液热交换器与贫胺液进行热交换，温度升到100℃后进入解析塔；
步骤五、富胺液在所述解析塔中以汽提方式解吸出SO2转变成贫胺液，贫胺液经贫富胺液热交换器与富胺液进行热交换，换热后返回二氧化硫吸收塔循环利用，且贫胺液中的热稳定性盐大于1.4eq/mol(当量/摩尔)时，占总量35％的贫胺液进入胺液净化装置去除热稳定性盐HSS，然后返回贫胺液储罐，从而保证贫胺液浓度为26％；
步骤六、经过步骤五中汽提解吸出的SO2气体，以50m3/h的气体量送往制酸系统；
至此，完成镍冶炼吹炼环集烟气的脱硫过程。

Claims (4)

1.一种用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺，其特征在于，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：
步骤一、含SO2浓度为3000mg/Nm3～7000mg/Nm3的镍冶炼吹炼环集烟气经过布袋除尘器进行除尘；
步骤二、除尘后的烟气依次进入喷淋塔和电除雾器，进行除杂降温，温度降至10℃～20℃，得到净化后的烟气；
步骤三、净化后的烟气进入二氧化硫吸收塔，采用贫胺液作为二氧化硫吸收剂，贫胺液在二氧化硫吸收塔内与烟气接触，且二氧化硫吸收塔内的温度控制在30℃～40℃以使贫胺液吸收烟气中的SO2，脱除SO2后的烟气从顶部烟囱排放，烟气排放量为40000Nm3/h～60000Nm3/h；
步骤四、贫胺液经过二氧化硫吸收塔后成为富胺液，所述富胺液通过贫富胺液热交换器与贫胺液进行热交换，温度升到100℃后进入解析塔；
步骤五、富胺液在所述解析塔中以汽提方式解吸出SO2转变成贫胺液，贫胺液经贫富胺液热交换器与富胺液进行热交换，换热后返回二氧化硫吸收塔循环利用，且贫胺液中的热稳定性盐大于1.4eq/mol时，占总量25％～35％的贫胺液进入胺液净化装置去除热稳定性盐HSS，然后返回贫胺液储罐，从而保证贫胺液浓度为24％～27％；
步骤六、经过步骤五中汽提解吸出的SO2气体，以30m3/h～50m3/h的气体量送往制酸系统；
至此，完成镍冶炼吹炼环集烟气的脱硫过程。
2.根据权利要求1所述的用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺，其特征在于：所述步骤一中除尘捕获的烟尘量每天为8kg～15kg。
3.根据权利要求1所述的用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺，其特征在于：所述步骤三中，从烟囱排放的烟气中各成分的含量：SO2≤200mg/Nm3，颗粒物≤30mg/Nm3，硫酸雾≤40mg/Nm3。
4.根据权利要求1所述的用于镍冶炼的有机胺法吹炼环集烟气脱硫工艺，其特征在于：所述步骤六中，从汽提解吸出的SO2气体中SO2浓度为98％。
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