双氧水脱硫技术在硫酸尾气脱硫中的工程应用 吴越摘 要:以某锌冶炼厂硫酸尾气脱硫为例,介绍了双氧水脱硫技术在硫酸尾气上的应用运行数据显示该系统每年双氧水(27%)的消耗量为 1204 t/a,减少了SO2的排放量为1224 t/a,被吸收的SO2被送回制酸工艺,每年可增产100%硫酸937 t/a,实现了环境效益和经济效益的双赢Key:双氧水;脱硫;硫酸尾气1 概述硫酸作为重要的基础化学品,广泛应用于各种工业领域,但我国硫酸产业SO2的排放量达全国SO2总排放量的0.4%[1],生产企业都迫切寻求经济可靠的脱硫技术,加上硫酸尾气含硫量低、较难处理的特性,脱硫技术的发展面臨巨大挑战目前,各行业研究的脱硫技术有一百多种,但工业应用的只有十多种,主要有石灰石--石膏法、氨法、离子液法、双氧水法等[2]这些方法各有千秋,需要根据不同的工程条件选取最适宜的脱硫技术本文主要以某锌冶炼厂的硫酸尾气脱硫项目为例,讨论双氧水脱硫技术的工艺特点、技术参数等,为有色冶炼的烟气脱硫处理提供参考2 项目概况该锌冶炼厂二、三期共年产电锌9万t,副产品硫酸17万t本脱硫系统待处理的烟气为该锌冶炼厂二、三期硫酸尾气的混合烟气,其基本烟气情况如下表所示:3 双氧水脱硫工艺3.1 基本原理双氧水脱硫是利用双氧水的强氧化性将烟气中的SO2氧化吸收,该过程是单向氧化还原反应,触发迅速、反应彻底,能够很好适应硫酸尾气含硫量不高的特点。
理论上对于不同SO2浓度的烟气均可以通过控制双氧水的量来保证脱硫效果,并且双氧水含量越高脱硫程度越高但在实际运行中,要控制双氧水含量稳定在一个较低水平,一方面由于反应迅速、烟气含硫量不高,提高双氧水过量程度对提高脱硫程度没有明显效果,另一方面过多的双氧水含量意味着增加更多的经济投入3.2 系统配置该脱硫系统包括烟气系统、SO2吸收系统、稀酸储存和双氧水储存四个部分来自二、三期的硫酸尾气经过混气筒和增压风机进入吸收塔吸收塔采用玻璃钢材质,φ5.8x16m规格,塔内装有120m3的塑料规整填料,确保双氧水与SO2的充分接触双氧水氧化SO2产生的稀酸[3]送至制酸车间作稀释水使用本系统设置一个稀酸储罐进行中间储存,再利用泵将其送至硫酸系统中由于双氧水需要外购,系统设置了双氧水储罐提供三天的缓冲储量,设置计量泵保证双氧水的定量供给,控制脱硫塔内的双氧水含量3.3 技术优势①工艺简单:双氧水脱硫系统的流程及配置简单,有效的节约投资,减少土地及人力资源占用;②高效可控:双氧水氧化SO2的过程迅速彻底,脱硫效率高,当尾气含硫量波动时,可以通过控制吸收剂的添加量,灵活地适应不同的烟气条件;③资源回收:SO2经过吸收后以稀硫酸的形式被吸收下来,送入制酸系统中,从而实现了硫的回收;④清洁生产:进入系统的尾气、双氧水和工艺水都很干净,因此塔内的污泥量很少,不易产生堵塞。
并且该脱硫系统不产生二次污染,符合清洁生产的要求4 生产运行与评价该脱硫系统自2016年7月开始稳定运行至今,图1为其连续三天的生产数据,可以看到硫酸尾气经脱硫系统后,SO2浓度可由1200mg/m3有效控制到90 mg/m3以下,大大地减少了SO2的排放,且该系统操作灵活,可以适应烟气波动根据该厂的运行经验,循环液中双氧水浓度控制在约0.2%时系统运行较为经济,而稀硫酸浓度控制在约25%时可以满足该厂硫酸车间对补水的需求这两个指标可以根据烟气浓度的波动来调节循环液中双氧水含量,在实现脱硫效果的同时降低双氧水的消耗,而稀酸浓度需要根据硫酸车间的补水需求具体控制双氧水脱硫系统可以实现副产物的有效利用,该系统每年双氧水(27%)的消耗量为 1204 t/a,减少了SO2排放量为1224 t/a,被吸收的SO2送回制酸工艺,每年可增产100%硫酸937t/a,实现了环境效益和经济效益的双赢5 结语双氧水脱硫技术流程短,效率高,操作简单,考虑到稀硫酸的回收应用,该技术比较适合于硫酸行业使用,可实现清洁生产从该锌冶炼厂的应用可以看到,系统运行稳定,经济和环境效益明显但双氧水的安全使用,系统自动化,尾气酸雾控制等方面仍需进一步加强和完善。
Reference:[1]唐玉凤,刘超,任吉萍,等.硫酸尾气处理技术现状与趋势[J].四川化工,2012(1):12-15.[2]曹辉,陈思涛,徐德和,等.过氧化氢脱硫法在硫酸工业尾气处理中的应用[J].硫磷设计与粉体工程,2013(2):41-45.[3]王祥光.脱硫技术[M].北京:化工工业出版社,2012:73-74. -全文完-。