CN112957890A - 一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺 - Google Patents
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Abstract
一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,将燃烧后产生含SO2的烟气经高温除尘、降温后,该烟气先进入除尘降温设备;在除尘降温设备中,利用进来气体的热量使循环液中水分蒸发,烟气温度下降,烟气中的杂质被洗涤下来,转移到洗涤液中;出除尘降温设备后的气体进入电除雾器,电除雾器下部排出的液体进入前面的除尘降温设备循环液中;出电除雾器后的气体进入气体冷却设备被冷却,烟气温度下降,烟气中的水分被冷凝形成冷凝水,此冷凝水排出系统回收利用,被除尘降温、除雾和脱除水分的净化气体去后续设备生产硫酸或其他产品。本发明既提高了稀酸的浓度,减少了稀酸的排放总量,又回收了气体中的冷凝水。
Description
技术领域
本发明属于化工生产技术领域,涉及一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,适用于以硫泡沫与脱硫废液、金精矿、再生铅、钼精矿等为原料燃烧后产生含SO2的烟气生产硫酸等产品的气体净化工段。
背景技术
随着我国钢铁行业的迅速发展,与钢铁行业紧密相关的焦化行业也快速发展,焦化生产过程中会产生大量的硫泡沫和含盐脱硫废液,硫泡沫和含盐脱硫废液的处理严重制约着焦化行业的发展,以往通过分离硫磺、提盐或进入配煤系统进行处理,这些方法均不能彻底消除环境污染,随着国家环保要求的进一步提高,目前一致的处理方法是将硫泡沫和含盐脱硫废液制取硫酸,而生产出来的硫酸再用于焦化厂生产硫酸铵,使硫泡沫和含盐脱硫废液真正变废为宝。利用硫泡沫和含盐脱硫废液生产硫酸最便利的方法是将硫泡沫和含盐脱硫废液中的硫磺分离出来,分离后的清液经浓缩后再与分离出来的硫磺制浆,将制好的硫磺浆经燃烧、余热回收、净化、转化、干吸等工段后生产硫酸。由于硫磺浆中含水量高达50%左右,在净化工段中产生大量低浓度的稀硫酸,此稀酸浓度低,通常为0.1~6%;排放量大,通常每产1吨100%浓硫酸产生0.8~1.2吨稀硫酸,如此大的稀酸产量制约此制酸工艺的推广。
发明内容
本发明通过改进以往的净化工艺,提供一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,既提高了稀酸的浓度,减少了稀酸的排放总量,又回收了气体中的冷凝水。
本发明的技术方案如下:
一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,
1)硫泡沫与脱硫废液、金精矿、再生铅、钼精矿等燃烧后产生含SO2的烟气经高温除尘、降温后,烟气首先进入除尘降温设备(如动力波洗涤器、文丘里洗涤器、空塔除尘器、冲泡洗涤器等);
2)在除尘降温设备中,利用进来气体的热量使循环液中水分蒸发,烟气温度由150~500℃下降到40~85℃,烟气中的粉尘、三氧化硫等杂质30~100%被洗涤下来,转移到洗涤液中;
3)出除尘降温设备后的气体进入电除雾器,进一步除去气体中的粉尘和酸雾,电除雾器下部排出的液体进入前面的除尘降温设备循环液中,除尘降温设备循环液中洗涤下来的粉尘和三氧化硫混合在一起,以0~60%浓度的稀酸排出系统,稀酸浓度由烟气中粉尘和三氧化硫的含量确定;
4)出电除雾器后的气体进入气体冷却设备(如泡沫塔、填料塔、动力波洗涤器、空塔、间冷器等),在气体冷却设备内气体与循环液(循环液被循环水冷却)直接接触被冷却或通过间冷器间接与循环水换热被冷却,烟气中的水分被冷凝下来,烟气温度降到5~50℃,烟气中的水分被冷凝下来形成冷凝水,此冷凝水排出系统回收利用;被除尘降温、除雾和脱除水分的净化气体去后续设备生产硫酸或其他产品。
本发明将硫酸生产净化工段烟气进行分步除尘、除雾和冷却,利用烟气自身的热量蒸发浓缩稀酸,使净化工段产生的稀酸浓度提高,稀酸排放总量减少30~95%;同时回收烟气中的水分,以冷凝水的形式供工厂循环水或其他部门使用。常规的净化流程中稀硫酸和冷凝水混合在一起排放,稀酸排放量大,浓度低,后续利用和处理困难,经本发明方法分步处理,既提高了稀酸的浓度,减少了稀酸的排放总量,又回收了气体中的冷凝水。
附图说明
图1为本发明的工作流程示意图;
图中:1.动力波洗涤器、2.电除雾器、3.气体冷却塔。
具体实施方式
实施例一
利用硫泡沫与脱硫废液制取硫酸,在硫磺浆经燃烧、余热回收后,气量13516.83Nm3/h,温度412℃。进入动力波洗涤器,气体成分如下表:
经本发明方法净化后,烟气中的三氧化硫80kg/h转变为稀硫酸,当稀酸浓度20%,稀酸排放量为80/16.3%=490kg/h(其中16.3%为20%浓度的硫酸中SO3的含量);冷凝水排放量3051-3200(32kmol/h*98/0.98=3200为每小时98%硫酸的产量)*20%(20%为98%硫酸中的水含量)-490*(1-16.3%)=2000.87kg/h;产98%硫酸3.2t/h。稀酸产量为(490/1000)/3.2=0.153t/t浓硫酸,冷凝水产量为(2000.87/1000)/3.2=0.625t/t浓硫酸。
而采用传统工艺,经净化后稀酸排放量为3051+80-3200*20%=2491kg/h,稀酸浓度(80/80)*98/2491=3.93%;产98%硫酸3.2t/h。稀酸产量为(2491/1000)/3.2=0.778t/t浓硫酸。
实施例二
钼精矿的烟气,气量33000Nm3/h,温度250℃。进入动力波洗涤器,气体成分如下表:
经本发明方法净化后,烟气中的三氧化硫117.86kg/h转变为稀硫酸,当稀酸浓度20%,稀酸排放量为117.86/16.3%=723kg/h(其中16.3%为20%浓度的硫酸中SO3的含量);冷凝水排放量2916.96-4199(41.99kmol/h*98/0.98=4199kg为每小时98%硫酸的产量)*20%(20%为98%硫酸中的水含量)-723*(1-16.3%)=1472kg/h;产98%硫酸4.199t/h。稀酸产量为(723/1000)/4.199=0.172t/t浓硫酸,冷凝水产量为(1472/1000)/4.199=0.35t/t浓硫酸。
而采用传统工艺,经净化后稀酸排放量为2916.96+117.86-4199*20%=2195kg/h,稀酸浓度(117.86/80)*98/2195=6.58%;产98%硫酸4.199t/h。稀酸产量为(2195/1000)/4.199=0.523t/t浓硫酸。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,
1)将燃烧后产生含SO2的烟气经高温除尘、降温后,该烟气先进入除尘降温设备;
2)在除尘降温设备中,利用进来气体的热量使循环液中水分蒸发,烟气温度下降,烟气中的杂质被洗涤下来,转移到洗涤液中;
3)出除尘降温设备后的气体进入电除雾器,进一步除去气体中的粉尘和酸雾,电除雾器下部排出的液体进入前面的除尘降温设备循环液中;
4)出电除雾器后的气体进入气体冷却设备被冷却,烟气温度下降,烟气中的水分被冷凝形成冷凝水,此冷凝水排出系统回收利用,被除尘降温、除雾和脱除水分的净化气体去后续设备生产硫酸或其他产品。
2.根据权利要求1所述的一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,步骤1)中,含SO2的烟气由硫泡沫与脱硫废液、金精矿、再生铅或钼精矿燃烧后产生。
3.根据权利要求1所述的一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,步骤2)中,所述除尘降温设备为动力波洗涤器、文丘里洗涤器、空塔除尘器或冲泡洗涤器。
4.根据权利要求1所述的一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,步骤2)中,在除尘降温设备中,利用进来气体的热量使循环液中水分蒸发,烟气温度由150~500℃下降到40~85℃,烟气中杂质如粉尘、三氧化硫,30~100%被洗涤下来,转移到洗涤液中。
5.根据权利要求1所述的一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,步骤3)中,电除雾器下部排出的液体进入前面的除尘降温设备循环液中,除尘降温设备循环液中洗涤下来的粉尘和三氧化硫混合在一起,以0~60%浓度的稀酸排出系统,稀酸浓度由烟气中粉尘和三氧化硫的含量确定。
6.根据权利要求1所述的一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,步骤4)中,所述气体冷却设备为泡沫塔、填料塔、动力波洗涤器、空塔或间冷器等。
7.根据权利要求1所述的一种减少稀硫酸排放总量回收冷凝水的封闭酸洗净化工艺,其特征是,步骤4)中,在气体冷却设备内气体与循环液直接接触被冷却或通过间冷器间接与循环水换热被冷却,烟气中的水分被冷凝下来,烟气温度降到5~50℃,烟气中的水分被冷凝下来形成冷凝水。
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