本發(fā)明涉及一種脫除氣體中so2的方法，具體涉及脫除煙道氣、含so2的廢氣和/或工業(yè)原料氣中的so2。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，煙道氣、含so2的廢氣排放量與日俱增。含so2廢氣的排放對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重危害，如酸雨的形成、水質(zhì)的酸化、呼吸道疾病等。世界各國(guó)對(duì)煙道氣、含so2的廢氣的排放問(wèn)題越來(lái)越重視，科研人員也為控制煙道氣、含so2廢氣的排放付出了巨大努力。但是，至今煙道氣、含so2廢氣的脫硫技術(shù)仍是當(dāng)前亟待解決的重要問(wèn)題。

現(xiàn)有的煙道氣、含so2廢氣的脫硫技術(shù)主要有干法脫硫和濕法脫硫。干法脫硫脫硫劑主要有活性炭、氧化鐵、氧化鋅、氧化錳等，存在脫除效率低、吸收劑不可再生重復(fù)使用等問(wèn)題。濕法脫硫有水洗法、石灰石/石膏法、鈉堿法、雙堿法和氨法等，其中，水洗法存在耗水量大、水資源不能循環(huán)利用、含硫污水造成二次污染且脫硫效果差等問(wèn)題；石灰石/石膏法存在設(shè)備投資大、產(chǎn)生的固體沉淀物導(dǎo)致設(shè)備易結(jié)垢和堵塞、設(shè)備部件磨損問(wèn)題嚴(yán)重等問(wèn)題；鈉堿法和雙堿法存在耗堿量高、吸收劑難重復(fù)使用等問(wèn)題；而氨法存在吸收劑氨逃逸和氣溶膠等問(wèn)題。由此，本申請(qǐng)采用一種可循環(huán)使用的四羥乙基乙二胺或四羥丙基乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)所得的銨鹽水溶液為吸收劑用于吸收脫除煙道氣、含so2的廢氣和/或工業(yè)原料氣中的so2。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是取代傳統(tǒng)脫硫吸收劑，提供一種性能優(yōu)良的環(huán)境友好的脫硫吸收劑脫除煙道氣、含so2的廢氣和/或工業(yè)原料氣中的so2，并回收、重復(fù)使用吸收劑。

本發(fā)明涉及一種脫除氣體中so2的方法，其特征在于采用四羥乙基乙二胺或四羥丙基乙二胺中的與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽的水溶液為吸收劑，將含so2的氣體通入裝有吸收劑銨鹽水溶液的吸收塔來(lái)吸收脫除so2，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.2-0.5mol/l、被吸收氣體中so2的體積濃度為0.01-85％、吸收溫度0-70℃，吸收so2的吸收劑銨鹽水溶液于常壓加熱解吸so2后可重復(fù)使用，其中，解吸so2的溫度70-104℃、時(shí)間20-120min。

本發(fā)明所述的反應(yīng)條件以吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3-0.4mol/l、吸收溫度30-50℃、解吸溫度100-102℃、解吸時(shí)間60-100min為佳。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決這一技術(shù)問(wèn)題：

1.四羥乙基乙二胺或四羥丙基乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽的水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.2-0.5mol/l，將吸收劑投入脫硫吸收塔內(nèi)，被吸收氣體中so2的體積濃度為0.01-85％、吸收溫度0-70℃，so2經(jīng)過(guò)脫硫吸收塔后的尾氣中so2的濃度為200ppm時(shí)停止吸收，并用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液所吸收so2的量。吸收so2后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓加熱解吸so2，解吸so2的溫度70-104℃、時(shí)間20-120min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中殘留so2的量，解吸so2后的吸收劑銨鹽水溶液可重復(fù)使用。

2.本發(fā)明的方法所使用的吸收劑脫硫能力強(qiáng)、可重復(fù)使用，分離所得的吸收劑只需加熱解吸即可用于下次吸收脫硫，解吸的so2可回收，吸收劑重復(fù)使用34次，其脫硫能力未見(jiàn)下降。

本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：

1.吸收劑脫硫性能、抗氧化性能和重復(fù)使用性能佳。

2.吸收劑吸收so2飽和后易解吸，解吸溫度低，解吸后so2與吸收劑自然分離。

3.銨鹽吸收劑溶于水且無(wú)蒸氣壓，吸收so2后所得產(chǎn)物仍為銨鹽，其溶于水也無(wú)飽和蒸汽壓，故在吸收和再生過(guò)程不存在吸收劑損耗、結(jié)垢堵塞設(shè)備等問(wèn)題。

具體實(shí)施方法

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法做進(jìn)一步說(shuō)明，并不是對(duì)本發(fā)明的限定。

實(shí)施例1：以四羥乙基乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3mol/l，將吸收劑投入脫硫吸收塔內(nèi)，于30℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.219mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.0206mol/l，計(jì)算得脫硫率99.85％，解吸率90.59％。

對(duì)比實(shí)施例1：以乙二胺與h3bo3等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3mol/l，將吸收劑投入吸收塔內(nèi)，于30℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.420mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.238mol/l，計(jì)算得脫硫率99.7％，解吸率43.25％。

對(duì)比實(shí)施例2：以乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3mol/l，將吸收劑投入吸收塔內(nèi)，于30℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.415mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.248mol/l，計(jì)算得脫硫率99.81％，解吸率40.65％。

對(duì)比實(shí)施例3：以二乙烯三胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3mol/l，將吸收劑投入吸收塔內(nèi)，于30℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.412mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.202mol/l，計(jì)算得脫硫率99.76％，解吸率50.85％。

對(duì)比實(shí)施例4：以n-(2-羥乙基)哌嗪與h2so4摩爾比2：1反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3mol/l，將吸收劑投入吸收塔內(nèi)，于30℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.273mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.100mol/l，計(jì)算得脫硫率99.71％，解吸率63.35％。

對(duì)比實(shí)施例5：以三乙烯二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽的水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3mol/l，將吸收劑投入脫硫吸收塔內(nèi)，于30℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.174mol/l，吸收后吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.0344mol/l，計(jì)算得脫硫率99.76％，解吸率80.22％。

對(duì)比實(shí)施例6：以四甲基乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽的水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3mol/l，將吸收劑投入脫硫吸收塔內(nèi)，于30℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.281mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.137mol/l，計(jì)算得脫硫率99.73％，解吸率51.21％。

實(shí)施例2：以四羥丙基乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.3mol/l，將吸收劑投入脫硫吸收塔內(nèi)，于30℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.225mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.0213mol/l，計(jì)算得脫硫率99.89％，解吸率94.5％。

實(shí)施例3：將實(shí)施例1中銨鹽的水溶液為吸收劑，在實(shí)施例1的條件下，進(jìn)行吸收和解吸重復(fù)使用34次后，重新用于吸收so2，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.174mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.0035mol/l，計(jì)算得脫硫率99.80％，解吸率97.99％。將解析后的吸收液再次用于吸收so2，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，然后向吸收塔通入空氣來(lái)研究吸收劑在吸收so2后的抗氧化性能，氧化時(shí)間為40h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)21.03％，氧化時(shí)間為60h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)21.89％，氧化時(shí)間為80h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)22.54％?？梢?jiàn)，當(dāng)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)21％左右以后，氧化趨于緩慢，吸收劑中so3^2-和hso3不易被繼續(xù)氧化。

實(shí)施例4：將實(shí)施例2中銨鹽的水溶液為吸收劑，在實(shí)施例2的條件下，進(jìn)行吸收和解吸重復(fù)使用34次后，重新用于吸收so2，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.187mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.0029mol/l，計(jì)算得脫硫率99.78％，解吸率98.45％。將解析后的吸收液再次用于吸收so2，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，然后向吸收塔通入空氣來(lái)研究吸收劑在吸收so2后的抗氧化性能，氧化時(shí)間為40h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)21.03％，氧化時(shí)間為60h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)20.84％，氧化時(shí)間為80h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)21.01％?？梢?jiàn)，當(dāng)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)20％左右以后，氧化趨于緩慢，吸收劑中亞硫酸根和亞硫酸氫根不易被繼續(xù)氧化。

對(duì)比實(shí)施例7：將對(duì)比實(shí)施例2中銨鹽的水溶液為吸收劑，在對(duì)比實(shí)施例2的條件下，進(jìn)行吸收和解吸重復(fù)使用34次后，重新用于吸收so2，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.400mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓102℃解吸so260min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.223mol/l，計(jì)算得脫硫率99.45％，解吸率44.25％。將解析后的吸收液再次用于吸收so2，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，然后向吸收塔通入空氣來(lái)研究吸收劑在吸收so2后的抗氧化性能，氧化時(shí)間為40h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)29.82％，氧化時(shí)間為60h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)41.30％，氧化時(shí)間為80h時(shí)吸收劑中的so3^2-和hso3^-被氧化了共計(jì)49.44％?？梢?jiàn)，隨著氧化時(shí)間的延長(zhǎng)，吸收劑中的so3^2-和hso3^-的氧化率會(huì)持續(xù)升高。

實(shí)施例5：以四羥丙基乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.4mol/l，將吸收劑投入脫硫吸收塔內(nèi)，于50℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為4.5％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.233mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓100℃解吸so2100min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.0415mol/l，計(jì)算得脫硫率99.86％，解吸率82.19％。

實(shí)施例6：以四羥丙基乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.2mol/l，將吸收劑投入脫硫吸收塔內(nèi)，于70℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為0.01％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.109mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓104℃解吸so220min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.0367mol/l，計(jì)算得脫硫率99.35％，解吸率66.29％。

實(shí)施例7：以四羥乙基乙二胺與h3po4等摩爾比反應(yīng)生成的銨鹽水溶液為吸收劑，吸收劑銨鹽水溶液的摩爾濃度0.5mol/l，將吸收劑投入脫硫吸收塔內(nèi)，于0℃下從塔底持續(xù)通入體積濃度為85％的so2空氣混合氣，so2經(jīng)過(guò)吸收塔脫硫吸收后的尾氣用煙氣測(cè)定儀測(cè)出so2的氣體濃度，當(dāng)測(cè)得吸收后尾氣中so2氣體體積濃度為200ppm時(shí)停止混合氣的通入，用碘量法測(cè)定吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.252mol/l，吸收后的吸收劑銨鹽水溶液于常壓70℃解吸so2120min，并用碘量法測(cè)定解吸so2后吸收劑銨鹽水溶液中so3^2-和hso3^-摩爾濃度為0.139mol/l，計(jì)算得脫硫率99.98％，解吸率45.02％。