CN114452791A - 一种含二氧化硫的气体的脱酸方法 - Google Patents

一种含二氧化硫的气体的脱酸方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种含二氧化硫的气体的脱酸方法，所述含二氧化硫的气体的脱酸方法包括：将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂；将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体。本发明中，通过将氧化剂与小苏打混合得到脱酸剂后，将其与含二氧化硫在内的酸性成分接触，进行脱酸反应，增强对二氧化硫的捕获力，提高待处理气体中包含在二氧化硫在内的酸性成分整体脱除率。

Description

一种含二氧化硫的气体的脱酸方法
技术领域
本发明涉废气处理领域，特别涉及一种含二氧化硫的气体的脱酸方法。
背景技术
二氧化硫是废气中常见酸性成分，对于环境具有很大的危害性。利用小苏打干法处理含盐酸等酸性成分的工艺，因为其对盐酸等酸性成分具有较强的捕获力，且产生二次污染的废物少，在工业上已经进行大规模的应用。
但是，由于小苏打对于二氧化硫的捕获力较差，使其整体脱酸效率不高，使其在处理含二氧化硫酸性成分的气体受到限制。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种含二氧化硫的气体的脱酸方法，旨在解决现有技术中含二氧化硫的气体整体脱酸效率差的技术问题。
为达到上述目的，本发明提供一种含二氧化硫的气体的脱酸方法，所述含二氧化硫的气体的脱酸方法包括；
将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂；
将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体。
可选地，所述将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂的步骤中，所述小苏打与所述氧化剂的混合比例为(80～100):1；和/或，
所述氧化剂包括次氯酸盐、高氯酸盐和高锰酸盐中的至少一种。
可选地，所述将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂的步骤包括：
将小苏打与疏水剂混合后得到疏水小苏打；
将所述疏水小苏打与所述氧化剂混合得到所述脱酸剂。
可选地，所述将小苏打与疏水剂混合后得到疏水小苏打的步骤中，所述小苏打与所述疏水剂的按(15～25)：1的质量比进行混合：和/或，
所述疏水剂包括重量份数为30份～50份的植物油、重量份数为10份～20份的膨润土及重量份数为30份～40份的羟丙基甲基纤维素。
可选地，所述将所述小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂的步骤后还包括：
将所述脱酸剂研磨至500目～600目。
可选地，所述将所述脱酸剂研磨至500目～600目的步骤中，所述脱酸剂在15℃～22℃的条件下研磨。
可选地，所述将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触包括：
将所述脱酸剂分散于所述待处理气体中。
可选地，所述将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体的步骤中，所述接触反应的温度为180℃～200℃。
可选地，所述将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体的步骤后还包括：
将与所述待处理气体反应后的所述脱酸剂进行回收。
本发明中，通过将氧化剂与小苏打混合得到脱酸剂后，将其与含二氧化硫在内的酸性成分接触，进行脱酸反应，增强对二氧化硫的捕获力，提高待处理气体中包含在二氧化硫在内的酸性成分整体脱除率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的工艺流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
二氧化硫是废气中常见酸性成分，对于环境具有很大的危害性。利用小苏打干法处理含盐酸等酸性成分的工艺，因为其对盐酸等酸性成分具有较强的捕获力，且产生二次污染的废物少，在工业上已经进行大规模的应用。
但是，由于小苏打对于二氧化硫的捕获力较差，使其整体脱酸效率不高，使其在处理含二氧化硫酸性成分的受到限制。
有鉴于此，本发明提供一种含二氧化硫气体的脱酸方法，所述气体脱酸方法包括；
步骤S10：将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂；
步骤S20：将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体。
本发明中，通过将氧化剂与小苏打混合得到脱酸剂后，将其与含二氧化硫在内的酸性成分接触，进行脱酸反应，增强对二氧化硫的捕获力，提高待处理气体中包含在二氧化硫在内的酸性成分整体脱除率。
步骤S10中，所述小苏打与所述氧化剂的混合的质量比例为(80～100):1。
采取上述进一步技术方案的有益效果在于：选用此比例进行复配，可以在进一步提高二氧化硫捕获力，从而提高整体的脱酸效率的前提下保证反应的安全性。
在本发明中，所述氧化剂包括次氯酸盐、高氯酸盐和高锰酸盐中的至少一种，例如次氯酸钠、次氯酸钾，高氯酸钠，高氯酸钾，高锰酸钾等，其中，最优选的氧化剂为高锰酸钾，可以进一步保证安全性与集体脱酸效率。
步骤S10包括：
步骤S101：将小苏打与疏水剂混合后得到疏水小苏打；
步骤S102：将所述疏水小苏打与所述氧化剂混合得到所述脱酸剂。
通过将小苏打进行疏水改性，不仅能将疏水小苏打进行长时间的保存，待到需要使用时再与氧化剂进行混合，增强原料存储的安全性与时效性；与此同时，由于疏水剂的加入，可使反应更具安全性。
步骤S101中，所述小苏打与所述疏水剂的按(15～25)：1的质量比进行混合：所述疏水剂包括重量份数为30份～50份的植物油、重量份数为10份～20份的膨润土及重量份数为30份～40份的羟丙基甲基纤维素。
采取上述进一步技术方案的有益效果在于：疏水剂在确保疏水改性效果的同时还可以提高除酸率。
在步骤S101中，所述膨润土为钠基膨润土或钙基膨润土的至少一种，最优选的，所述膨润土为钠基膨润土，采用钠基膨润土时，可以进一步提高脱酸剂的活性，进而提高整体的脱酸效果。
可选地，所述将所述小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂的步骤后还包括：
将所述脱酸剂研磨至500目～600目。
采取上述进一步技术方案的有益效果在于：将除酸剂研磨后至500目～600目后，可以提高与待处理气体的接触表面积，提高除酸率。
可选地，所述将所述脱酸剂研磨至500目～600目的步骤中，所述脱酸剂在15℃～22℃的条件下研磨。
采取上述进一步技术方案的有益效果在于：在15℃～22℃研磨可以避免结块，确保其可以研磨至500目～600目。
可选地，所述将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触包括：
将所述脱酸剂分散于所述待处理气体中。
具体地，可采用风扇或喷射装置将其分散于含所述待处理气体的腔室中。
可选地，步骤S20中，所述脱酸反应的温度为180℃～200℃。
采取上述进一步技术方案的有益效果在于：在180℃～200℃进行脱除，可以进一步提高脱酸率。
在本实施例中，每1kg脱酸剂对应处理待处理气体中酸性成分140g～560g。
在此前提下，可根据酸性成分的浓度通过控制脱酸剂的投料量和/或待处理气体的流量进行调控，确保酸性成分的去除效果。
例如，采取脱酸剂流量控制时，如要处理流量为56000m3/h的酸性成分浓度为500mg/Nm3的待处理气体，则需控制所述脱酸剂的投料量为50kg/h～200kg/h；要处理流量为56000m3/h的酸性成分浓度为400mg/Nm3的待处理气体，则需控制所述脱酸剂的投料量为40kg/h～160kg/h。
还例如，采取待处理气体流量控制时，若要在脱酸剂投料量100kg/h处理酸性成分浓度为500mg/Nm3的待处理气体，则需控制待处理气体流量为28000m3/h～112000m3/h；若要在脱酸剂投料量50kg/h处理酸性成分浓度为400mg/Nm3的待处理气体，则需控制待处理气体流量为17500m3/h～70000m3/h。
具体可根据处理工况灵活调节，不一一列举。
可选地，所述将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体的步骤后还包括：
步骤S30：将与所述待处理气体反应后的所述脱酸剂进行回收。
采取上述技术方案的有益效果在于：通过将脱酸剂回收不仅利于原料的重复利用，而且便于后续将反应后脱酸剂进一步处理。
可选地，步骤S20与步骤S30同时进行。
采取上述进一步技术方案的有益效果在于：便于将反应的脱酸剂及时去除，提高脱酸率。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明具体实施例中，涉及的原料说明如下：
钙基膨润土：购于灵寿县鹏翼矿产品加工厂的800目钙基膨润土。
钠基膨润土：购于灵寿县鹏翼矿产品加工厂的800目钠基膨润土。
羟丙基甲基纤维素：购于默克Sigma-Aldrich，H7509。
实施例1～实施例6
实施例1～实施例6提供一种含浓度为400mg/Nm3的SO2和浓度为100mg/Nm3的HCl的待处理气体的脱酸方法，具体操作如下：
步骤S10：将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂；
步骤S20：将脱酸剂与喷入含待处理气体的腔室中，进行脱酸反应后，得到处理气体，具体工艺参数如表1所示，测试处理后尾气的SO2的浓度和HCl的浓度，计算SO2和HCl的的脱除率。
表1实施例1～实施例6的工艺参数
Figure BDA0003443234100000061
实施例7～实施例13
实施例7～实施例13提供一种含浓度为400mg/Nm3的SO2和浓度为100mg/Nm3的HCl的待处理气体的脱酸方法，具体操作如下：
将膨润土、大豆油以及羟丙基甲基纤维素按表2所示混合，浆化后得到疏水剂。
将疏水剂按表2所示的比例与小苏打混合，得到的疏水小苏打。
将疏水小苏打分别与氧化剂按表3所示的比例混合后得到脱酸剂。
将脱酸剂研磨后与喷入含待处理气体的腔室中，进行脱酸反应后，得到处理气体，在进行脱酸反应的过程中使用抽气设备以及收集设备收集反应后的反应脱酸剂，具体工艺参数如表3所示，测试处理后尾气的SO2的浓度和HCl的浓度，计算SO2和HCl的的脱除率。
表2实施例7～实施例13中疏水小苏打的工艺条件
Figure BDA0003443234100000071
表3实施例7～实施例13中脱酸工艺反应参数
Figure BDA0003443234100000072
Figure BDA0003443234100000081
实施例14～实施例15
实施例14～实施例15提供一种含浓度为400mg/Nm3的SO2和浓度为100mg/Nm3的HCl的待处理气体的脱酸方法，具体操作如下：
步骤S10：将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂；
步骤S20：将脱酸剂研磨后喷入含待处理气体的腔室中，进行脱酸反应后，得到处理气体，具体工艺参数如表4所示，测试处理后尾气的SO2的浓度和HCl的浓度，计算SO2和HCl的的脱除率。
表4实施例14～实施例15脱酸工艺参数
Figure BDA0003443234100000082
对比例1
对比例1提供一种含浓度为400mg/Nm3的SO2和浓度为100mg/Nm3的HCl的待处理气体的脱酸方法，具体操作与实施例4大体一致，唯一不同的是采用纯小苏打作为脱酸剂。
实施例1～实施例15及对比例1的SO2和HCl的脱除率如表5所示。
表5实施例1～实施例15及对比例1的SO2和HCl的脱除率
Figure BDA0003443234100000083
Figure BDA0003443234100000091
从表1可以看出，实施例1～实施例15相较于对比例1而言，以小苏打与氧化剂的复配物作为脱酸剂处理含二氧化硫与氯化氢的气体，其二氧化硫脱除率在80％以上，氯化氢的脱除率在90％以上，每1kg脱酸剂对应处理待处理气体中酸性成分140g～560g时，吸收率进一步提高。
其次，在对小苏打进行研磨后，其二氧化硫脱除率在85％以上，氯化氢的脱除率在95％以上，进一步，将研磨目数控制在500目～600目时且将研磨时的温度控制在15℃～22℃时，吸收率进一步提高。
在采用膨润土、植物油以及羟丙基甲基纤维素的复配物对小苏打进行疏水改性后，其二氧化硫脱除率在85％以上，氯化氢的脱除率在95％以上，进一步，膨润土采用钠基膨润土以及疏水剂与小苏打的混合温度在90℃～100℃时，吸收率进一步提高。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，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，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述含二氧化硫的气体的脱酸方法包括；
将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂；
将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体。
2.如权利要求1所述的含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂的步骤中，所述小苏打与所述氧化剂的混合质量比为(80～100):1；和/或，
所述氧化剂包括次氯酸盐、高氯酸盐和高锰酸盐中的至少一种。
3.如权利要求1所述的含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述将小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂的步骤包括：
将小苏打与疏水剂混合后得到疏水小苏打；
将所述疏水小苏打与所述氧化剂混合得到所述脱酸剂。
4.如权利要求3所述的含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述将小苏打与疏水剂混合后得到疏水小苏打的步骤中，所述小苏打与所述疏水剂的按(15～25)：1的质量比进行混合：和/或，
所述疏水剂包括重量份数为30份～50份的植物油、重量份数为10份～20份的膨润土及重量份数为30份～40份的羟丙基甲基纤维素。
5.如权利要求1或3所述的含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述将所述小苏打与氧化剂混合得到脱酸剂的步骤后还包括：
将所述脱酸剂研磨至500目～600目。
6.如权利要求5所述的含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述将所述脱酸剂研磨至500目～600目的步骤中，所述脱酸剂在15℃～22℃的条件下研磨。
7.如权利要求1所述的含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触包括：
将所述脱酸剂分散于所述待处理气体中。
8.如权利要求1所述的含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体的步骤中，所述脱酸反应的温度为180℃～200℃。
9.如权利要求1所述的含二氧化硫的气体的脱酸方法，其特征在于，所述将所述脱酸剂与含二氧化硫的待处理气体接触，进行脱酸反应后，得到处理气体的步骤后还包括：
将与所述待处理气体反应后的所述脱酸剂进行回收。
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