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工業廢氣處理低濃度SO2廢氣治理設備技術
網責任編輯:pecontrols.com   人氣:   發布日期:2018-06-03 08:33:59

工業廢氣處理低濃度SO2廢氣治理設備技術

 
SO2是量大、影響面廣的污染物。燃燒過程及一些工業生產排出的廢氣中SO2的濃度較低,而對低濃度SO2的治理,目前還缺少完善的方法,特別是對大氣量的煙氣脫硫更需進一步進行研究。目前常用的脫除SO2的方法有拋棄法和回收法兩種。拋棄法是將脫硫的生成物作為固體廢物拋掉,方法簡單,費用低廉,美國、德國等一些國家多采用此法。回收法是將SO2轉變成有用的物質加以回收,成本高,所得副產品存在著應用及銷路問題,但對保護環境有利。在我國,從國情和長遠觀點考慮,應以回收法為主。
  目前,在工業上已應用的脫除SO2的方法主要為濕法,即用液體吸收劑洗滌煙氣,吸收所含的SO2;其次為干法,即用吸附劑或催化劑脫除廢氣中的SO2。
  1.濕法—廢氣治理
  (1)氨法用氨水作吸收劑吸收廢氣中的SO2,由于氨易揮發,實際上此法是用氨水與SO2反應后生成的亞硫酸銨水溶液作為吸收SO2的吸收劑,主要反應如下:
(NH4)2SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3
  通入氨后的再生反應:
NH4HSO3+NH3→(NH4)2SO3
  對吸收后的混合液用不同方法處理可得到不同的副產物。
  若用濃硫酸或濃硝酸等對吸收液進行酸解,所得到的副產物為高濃度SO2、(NH4)2SO4,或NH4NO3,該法稱為氨-酸法。
  若用NH3、NH4HCO3等將吸收液中的NH4HSO3中和為(NH4)2SO3后,經分離可副產結晶的(NH4)2SO3,此法不消耗酸,稱為氨-亞銨法。
  若將吸收液用NH3中和,使吸收液中的NH4HSO3全部變為(NH4)2SO3,再用空氣對(NH4)2SO3進行氧化,則可得副產品(NH4)2SO4,該法稱為氨-硫銨法。
  氨法工藝成熟,流程、設備簡單,操作方便,副產的SO2可生產液態SO2或制硫酸。硫銨可作化肥,亞銨可用于制漿造紙代替燒堿,是一種較好的方法。該法適用于處理硫酸生產尾氣,但由于氨易揮發,吸收劑消耗量大,因此缺乏氨源的地方不宜采用此法。
  (2)鈉堿法本法是用氫氧化鈉或碳酸鈉的水溶液作為開始吸收劑,與SO2反應生成的Na2SO3繼續吸收SO2,主要吸收反應為:
NaOH+SO2→NaHSO3
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
  生成的吸收液為Na2SO3和NaHSO3的混合液。用不同的方法處理吸收液,可得不同的副產物。
  將吸收液中的NaHSO3用NaOH中和,得到Na2SO3。由于Na2SO3溶解度較NaHSO3低,它則從溶液中結晶出來,經分離可得副產物Na2SO3。析出結晶后的母液作為吸收劑循環使用。該法稱為亞硫酸鈉法。
  若將吸收液中的NaHSO3加熱再生,可得到高濃度SO2作為副產物。而得到的Na2SO3結晶經分離溶解后返回吸收系統循環使用。此法稱為亞硫酸鈉循環法或威爾曼洛德鈉法。
   鈉堿吸收劑吸收能力大,不易揮發,對吸收系統不存在結垢、堵塞等問題。亞硫酸鈉法工藝成熟、簡單、吸收效率高,所得副產品純度高,但耗堿量大,成本高, 因此只適于中小氣量煙氣的治理。而吸收液循環法可處理大氣量煙氣,吸收效率可達90%以上,在國外是應用最多的方法之一。
  (3)鈣堿法此法是用石灰石、生石灰或消石灰的乳濁液為吸收劑吸收煙氣中SO2的方法,對吸收液進行氧化可副產石膏,通過控制吸收液的pH值,可以副產半水亞硫酸鈣。
  該法所用吸收劑價廉易得,吸收效率高,回收的產物石膏可用作建筑材料,而半水亞硫酸鈣是一種鈣塑材料,用途廣泛,因此成為目前吸收脫硫應用最多的方法。該法存在的最主要問題是吸收系統容易結垢、堵塞;另外,由于石灰乳循環量大,使設備體積增大,操作費用增高。
  除以上方法外,可采用的吸收方法還有雙堿法、金屬氧化物吸收法等。
  2.干法—廢氣治理
   (1)活性炭吸附法在有氧及水蒸氣存在的條件下,用活性炭吸附SO2。由于活性炭表面具有的催化作用,使吸附的SO2被煙氣中的O2氧化為SO3,SO3再和水蒸氣反應生成硫酸。生成的硫酸可用水洗滌下來;或用加熱的方法使其分解,生成濃度高的SO2,此SO2可用來制酸。
   活性炭吸附法雖然不消耗酸、堿等原料,又無污水排出,但由于活性炭吸附容量有限,因此對吸附劑要不斷再生,操作麻煩。另外為保證吸附效率,煙氣通過吸附 裝置的速度不宜過大。當處理氣量大時,吸附裝置體積必須很大才能滿足要求,因而不適于大氣量煙氣的處理,而所得副產物硫酸濃度較低,需進行濃縮才能應用, 以上這些限制了該法的普遍應用。
  (2)催化氧化法在催化劑的作用下可將SO2氧化為SO3后進行凈化。
  干式催化氧化法可用來處理硫酸尾氣,技術成熟,已成為制酸工藝的一部分。也用此法處理電廠鍋爐煙氣及煉油尾氣。
 
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