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    合(hé)肥低浓度SO2废(fèi)气治理设备技术

    发布时间:2020-03-21浏览次数:3355

    SO2是量大、影响面广的(de)污染(rǎn)物。燃(rán)烧(shāo)过程及一些(xiē)工(gōng)业生(shēng)产排出的(de)废气中SO2的(de)浓(nóng)度较低,而对(duì)低浓(nóng)度SO2的治理,目前还缺少完善的方法,特别是对大气量的烟气脱硫更需进一步进行研究(jiū)。目前常用(yòng)的脱除SO2的方(fāng)法有抛弃法和回收法两种。抛弃法是将脱(tuō)硫的(de)生成物作(zuò)为固体废(fèi)物抛掉(diào),方法简单,费用低廉,美国、德国等一些国家多采用此法(fǎ)。回(huí)收(shōu)法是(shì)将(jiāng)SO2转变成有用的物质加以回收,成本高,所得副产品存在着应用及销路问(wèn)题,但(dàn)对保护(hù)环境有利。在我国(guó),从(cóng)国情和长远观点考虑(lǜ),应以回收法为主。

    目前,在工业上(shàng)已应用的脱除SO2的方法(fǎ)主要为(wéi)湿法(fǎ),即(jí)用液体吸收剂洗涤(dí)烟气,吸(xī)收所含的(de)SO2;其次(cì)为干法,即用吸附剂或(huò)催化剂脱除废气中的SO2。

    1.湿法—废气治理

    (1)氨法用氨水作吸收剂吸(xī)收废气中的SO2,由于氨(ān)易挥发,实际上此法是用氨水(shuǐ)与SO2反应后生成的(de)亚硫酸铵水溶(róng)液作(zuò)为吸收SO2的吸收剂,主要反(fǎn)应如下:

    (NH4)2SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3

    通入氨(ān)后(hòu)的(de)再生反(fǎn)应:

    NH4HSO3+NH3→(NH4)2SO3

    对吸(xī)收后的混合液(yè)用不同方法(fǎ)处理可得到不同的副产物。

    若用浓硫酸或浓硝(xiāo)酸等对吸收(shōu)液进行(háng)酸解,所得到的副产物为(wéi)高浓度SO2、(NH4)2SO4,或NH4NO3,该(gāi)法称为氨(ān)-酸(suān)法。

    若(ruò)用NH3、NH4HCO3等将吸收液(yè)中(zhōng)的NH4HSO3中和(hé)为(NH4)2SO3后,经分离可副产(chǎn)结晶(jīng)的(NH4)2SO3,此(cǐ)法不消(xiāo)耗酸,称为氨(ān)-亚铵法。

    若将吸(xī)收液用NH3中和(hé),使吸收液中的NH4HSO3都(dōu)变为(wéi)(NH4)2SO3,再用空气对(NH4)2SO3进行氧化,则可得副产品(NH4)2SO4,该法称为氨-硫(liú)铵法。

    氨(ān)法(fǎ)工艺成(chéng)熟,流程、设备(bèi)简单,操作(zuò)方便,副产的SO2可生产液态SO2或(huò)制硫酸。硫铵可作化(huà)肥,亚铵可用于制浆(jiāng)造纸代替烧碱,是一种较好的方法。该法(fǎ)适(shì)用于处理硫(liú)酸生产尾(wěi)气,但由于氨易挥发,吸收剂消耗量大,因(yīn)此缺乏氨源的地方不宜采(cǎi)用此法(fǎ)。

    (2)钠碱法本法(fǎ)是用氢氧化钠或碳酸(suān)钠(nà)的水(shuǐ)溶液作为开(kāi)始吸收剂,与SO2反(fǎn)应(yīng)生成(chéng)的Na2SO3继续吸收(shōu)SO2,主要吸(xī)收反应为:

    NaOH+SO2→NaHSO3

    2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

    Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

    生成的吸收液为Na2SO3和NaHSO3的混合液。用不同(tóng)的方法处理吸收液,可(kě)得不同的副产物。

    将吸(xī)收液中的NaHSO3用(yòng)NaOH中和,得到Na2SO3。由于Na2SO3溶解度较(jiào)NaHSO3低,它则(zé)从溶液中结(jié)晶出来,经分离可得副产物Na2SO3。析出结(jié)晶后的母液作(zuò)为吸收剂循环(huán)使(shǐ)用。该法称为亚硫酸钠法。

    若将吸收液中的(de)NaHSO3加热再生,可(kě)得到高浓度SO2作为副产物。而(ér)得到的Na2SO3结晶经(jīng)分离溶解后返回吸收系统循环使用。此法称为(wéi)亚硫酸钠循环法或(huò)威(wēi)尔曼洛德钠法。

    钠(nà)碱吸收剂(jì)吸收能力(lì)大,不易挥发,对吸收系(xì)统不存在结垢、堵塞等问题。亚(yà)硫酸钠法工(gōng)艺成熟、简单、吸收(shōu)效率高,所得副(fù)产品(pǐn)纯度(dù)高(gāo),但(dàn)耗碱量(liàng)大,成本高(gāo), 因此只适于(yú)中小气量烟气的治(zhì)理。而吸收液(yè)循环法可处理大气量烟气,吸(xī)收效率可达90%以上,在国外是应用(yòng)最多的(de)方(fāng)法之一。

    (3)钙碱法此法是(shì)用(yòng)石灰石、生石灰(huī)或消(xiāo)石灰的乳浊液为吸收剂(jì)吸收烟气中SO2的(de)方法,对吸收液进(jìn)行氧化可副产石(shí)膏,通过控(kòng)制吸(xī)收液(yè)的pH值,可以副产半水亚硫(liú)酸钙。

    该法所用吸收剂价廉(lián)易得,吸收效(xiào)率高(gāo),回收的(de)产(chǎn)物石膏可用作(zuò)建筑材料,而半水亚硫酸钙是一种钙塑材(cái)料,用途广泛,因此成为目前吸收脱硫应用最多的方法。该法存在的最(zuì)主要问题是吸收系统容(róng)易(yì)结垢、堵塞;另外,由于石灰乳循环量大,使设备体积(jī)增(zēng)大,操作(zuò)费用增高。

    除以上(shàng)方(fāng)法外,可采用的吸收方(fāng)法还有双(shuāng)碱法、金属氧化物吸收(shōu)法等。

    2.干法—废气治理

    (1)活性(xìng)炭吸(xī)附法在(zài)有氧(yǎng)及水蒸气存在的条件下,用活(huó)性炭吸附SO2。由(yóu)于活(huó)性炭表面具有的催化作用,使吸(xī)附的SO2被烟(yān)气(qì)中的O2氧化(huà)为SO3,SO3再和水(shuǐ)蒸气反应生成硫酸。生成的硫酸可用(yòng)水洗涤下来;或用加热的方法使其(qí)分解,生成浓度高的SO2,此SO2可(kě)用来(lái)制(zhì)酸。

    活性炭吸附(fù)法虽然(rán)不消耗酸、碱等原料,又无污水排出,但(dàn)由于活(huó)性炭吸附(fù)容量有(yǒu)限(xiàn),因此对吸附剂要(yào)不(bú)断再(zài)生,操作麻烦(fán)。另(lìng)外(wài)为(wéi)保证吸附效率(lǜ),烟气通过吸附 装置(zhì)的速度不(bú)宜过大。当处(chù)理气量(liàng)大时,吸(xī)附装置体积必须很大(dà)才(cái)能满足要求,因而不适于大(dà)气量烟气的(de)处(chù)理,而(ér)所得(dé)副产物硫酸(suān)浓度较低,需进行浓缩才能(néng)应用, 以上(shàng)这些限(xiàn)制了该法的普遍(biàn)应用(yòng)。

    (2)催化氧化法在催化剂的作用下(xià)可将(jiāng)SO2氧化(huà)为SO3后进行净化。干式催化氧化法可用来处理硫酸尾气,技术成熟(shú),已成为制酸工艺的一部分。也用此法处理电厂(chǎng)锅炉烟气及(jí)炼(liàn)油(yóu)尾气

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