氧化法硫酸尾氣脫硫用的裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于治理硫酸工業(yè)尾氣的技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種降低在硫酸生產(chǎn)過程中的尾氣中的SO2含量的設(shè)備及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硫酸屬十大工業(yè)化學(xué)品之一，用途十分廣泛，例如，應(yīng)用于磷肥、冶金、紡織、化工等領(lǐng)域。近年來我國硫酸產(chǎn)量逐年遞增，且增加量基本維持在每年5 %?6 %。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，2014年我國硫酸產(chǎn)量達(dá)到8846.35萬噸，其中硫磺制酸技術(shù)占硫酸總產(chǎn)量的47%，冶煉煙氣制酸技術(shù)占硫酸總產(chǎn)量的30%，硫鐵礦制酸技術(shù)占硫酸總產(chǎn)量的22%，其他制酸技術(shù)占硫酸總產(chǎn)量的I %。
[0003]國家對硫酸工業(yè)尾氣污染物排放十分重視，已經(jīng)將其列為減排的重點(diǎn)行業(yè)。新的《硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB26132-2010)已經(jīng)于2011年3月I日期開始實施，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:新建企業(yè)尾氣S02濃度排放限值為400mg/m3，特別排放限值為200mg/m3 ；現(xiàn)有企業(yè)排放限值為860mg/m3，自2013年10月I日起，所有企業(yè)均執(zhí)行新建企業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)的實施對硫酸生產(chǎn)企業(yè)是一大考驗。能夠達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)要求的企業(yè)并不多。
[0004]大部分硫酸生產(chǎn)企業(yè)為滿足國家環(huán)保要求面臨著技術(shù)改造的問題，但是如對制酸整體工藝技術(shù)進(jìn)行全面改造，其不僅投資較大，而且需要停產(chǎn)改造，這對企業(yè)的經(jīng)營十分不利。因此，通過尾氣脫硫工藝技術(shù)降低尾氣SO2排放濃度，成為企業(yè)最佳的選擇。
[0005]目前，尾氣脫硫工藝技術(shù)較多，如氨-酸法、氨法、鈉堿法、檸檬酸鈉、石灰石-石膏法、活性焦法等，其中應(yīng)用最廣泛的有氨-酸法、石灰石-石膏法和活性焦法。每種工藝技術(shù)都具有其本質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):石灰石-石膏法處理硫酸尾氣工藝采用石灰石為原料制取氫氧化鈣作為吸附劑，此種工藝具有工藝簡單、投資小、吸收率高等優(yōu)點(diǎn)，然而，其生產(chǎn)設(shè)備龐大，廢水產(chǎn)量大且成份復(fù)雜，回收處理費(fèi)用較高，容易造成二次污染;氨-酸法處理硫酸尾氣工藝采用一定濃度的氨水作為吸附劑，此種工藝的吸收率較高，此外，采用新型的干法技術(shù)可以將尾氣SO2濃度降低到50mg/m3以下，然而，由于氨水價格較高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本偏高，此夕卜，其副產(chǎn)物為硫氨，硫氨難于處理，又易分解，很容易造成二次污染;活性焦煙氣脫硫技術(shù)工藝采用活性焦作為吸附劑，并在活性焦內(nèi)部生產(chǎn)硫酸，脫硫率較高，但其活性焦在再生過程中需要在高溫狀態(tài)下進(jìn)行，且再生成本較高。
[0006]尾氣脫硫工藝技術(shù)種類繁多，每種技術(shù)都具有各自優(yōu)點(diǎn)和不足。主要體現(xiàn)在投資成本、脫硫率、二次污染、運(yùn)行成本等幾個方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個目的在于克服上述現(xiàn)有脫硫技術(shù)中存在的不足，提供一種具有流程短、投資費(fèi)小、脫硫率高、全自動化控制、無二次廢物產(chǎn)生的氧化法硫酸尾氣脫硫用的裝置。
[0008]本發(fā)明的另一目的在于克服上述現(xiàn)有脫硫技術(shù)中存在的不足，提供一種具有流程短、投資費(fèi)小、脫硫率高、全自動化控制、無二次廢物產(chǎn)生的氧化法硫酸尾氣脫硫用的裝置的使用方法。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，提供了一種氧化法硫酸尾氣脫硫用的裝置，所述裝置由脫硫塔(001)、給液栗(002)、循環(huán)栗(004)、廢液栗(005)、尾氣煙囪(006)、煙氣SO2濃度分析儀(007)、雙氧水濃度分析儀(008)、尾氣SO2濃度分析儀(009)、雙氧水輸送管道(010)、雙氧水脫硫液循環(huán)管道(011)和廢液回收管道(012)組成。
[0010]脫硫塔(001)為豎式密封塔，其塔身(101)的下部設(shè)置有廢液排出口(107)、雙氧水脫硫液出口(109)和煙氣入口(108)，塔身(101)的中上部設(shè)置有雙氧水脫硫液入口(106)，塔身(101)的內(nèi)部由上到下依次設(shè)置有非金屬捕沫器(102)、鮑爾環(huán)(104)、規(guī)整填料(105)，其中，管式分酸器(103)浸于在鮑爾環(huán)(104)所處的層內(nèi)，塔身(101)的頂部與尾氣煙囪
(006)相連通。
[0011 ]雙氧水儲罐(003)通過雙氧水輸送管道(010)與給液栗(002)的入口連通，給液栗(002)的出口通過雙氧水脫硫液循環(huán)管道(011)同塔身(101)的雙氧水脫硫液入口(106)連通，循環(huán)栗(004)的入口通過雙氧水脫硫液循環(huán)管道(011)與塔身(101)的雙氧水脫硫液出口(109)連通，雙氧水脫硫液入口(106)與脫硫塔的塔身(101)內(nèi)的管式分酸器(103)連通，循環(huán)栗(004)的出口通過導(dǎo)管和直接連接雙氧水脫硫液入口(106)的雙氧水脫硫液循環(huán)管道(011)并聯(lián)連通;廢液栗(005)的入口通過廢液回收管道(012)與塔身(101)的廢液排出口(107)連通，廢液栗(005)的出口通過連接管道與硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)連通。
[0012]煙氣SO2濃度分析儀(007)設(shè)置在煙氣入口(108)處，雙氧水濃度分析儀(008)設(shè)置于廢液回收管道(012)上，尾氣SO2濃度分析儀(009)設(shè)置于尾氣煙囪(006)的側(cè)壁上，煙氣SO2濃度分析儀(007)、雙氧水濃度分析儀(008)和尾氣SO2濃度分析儀(009)均與計算機(jī)連接，計算機(jī)分別與控制給液栗(002)轉(zhuǎn)速的變頻器、控制循環(huán)栗(004)轉(zhuǎn)速的變頻器和控制廢液栗(005)的啟動開關(guān)連接。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，其中，所述裝置中的給液栗(002)可以采用變頻隔膜栗，用于向脫硫塔內(nèi)供給雙氧水溶液脫硫;循環(huán)栗(004)可以采用工程塑料材質(zhì)的變頻循環(huán)栗，用于雙氧水溶液循環(huán);廢液栗(005)可以采用工程塑料材質(zhì)；雙氧水儲罐(003)可以采用一次成型聚乙烯材質(zhì)；雙氧水輸送管道(010)可以采用304不銹鋼材質(zhì)，雙氧水脫硫液循環(huán)管道(011)采用鋼襯PO材質(zhì)；廢液回收管道(012)可以采用PPR管;尾氣煙囪(006)可以采用FRP材料。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實施例，提供了一種使用氧化法硫酸尾氣脫硫用的裝置的方法，所述方法包括以下步驟:
[0015](I)將濃度為27.5%的雙氧水溶液容納于雙氧水儲罐(003)內(nèi)作為雙氧水脫硫液使用，啟動給液栗(002)將雙氧水溶液提升至位于脫硫塔(001)的塔身(101)的中上部的雙氧水脫硫液入口( 106)處，從塔身(1I)中上部向脫硫塔內(nèi)噴淋；
[0016](2)使煙氣從塔身(101)下部的煙氣入口(108)進(jìn)入塔身(101)內(nèi)，煙氣與雙氧水溶液在規(guī)整填料(105)層內(nèi)充分接觸，以將煙氣內(nèi)SO2氧化成硫酸，硫酸溶于雙氧水溶液落入塔身底部;煙氣隨后依次經(jīng)過鮑爾環(huán)(104)和非金屬捕沫器(102)，使煙氣中SO2濃度降低到200mg/m3以下，脫出SO2的煙氣經(jīng)尾氣煙囪(006)排出；
[0017](3)吸收了 SO2的雙氧水脫硫液沉降到脫硫塔的底部，然后通過循環(huán)栗(004)沿著雙氧水脫硫液循環(huán)管道(011)提升到塔身(101)中上部的雙氧水脫硫液入口(106)處循環(huán)使用；
[0018](4)隨著生產(chǎn)的不斷進(jìn)行，循環(huán)使用中的雙氧水濃度逐漸降低，當(dāng)雙氧水濃度降到0.08 %以下時作為廢液利用廢液栗(005)經(jīng)廢液回收管道(012)被吸出，然后打入硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)，用于對硫酸工藝生產(chǎn)進(jìn)行補(bǔ)水。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，所述方法還可以包括以下方面:
[0020]根據(jù)煙氣SO2濃度分析儀(007)分析檢測出的煙氣中的SO2濃度，通過計算機(jī)和與之連接的變頻器控制給液栗(002)的轉(zhuǎn)速，自動調(diào)整雙氧水供給量；
[0021]根據(jù)尾氣SO2濃度分析儀(009)檢測出尾氣中的SO2濃度，通過計算機(jī)和與之連接的變頻器調(diào)控制循環(huán)栗(004)的轉(zhuǎn)速，自動調(diào)整循環(huán)液量；
[0022]根據(jù)雙氧水濃度分析儀(008)檢測出循環(huán)液中的雙氧水濃度，當(dāng)循環(huán)液中的雙氧水濃度低于0.08%時，通過計算機(jī)連接的啟動開關(guān)啟動廢液栗(005)，將廢液排出，循環(huán)液中雙氧水濃度高于0.5 %時，停止廢液栗(005)。
[0023]通過以上描述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的氧化法硫酸尾氣脫硫用的裝置及其使用方法具有以下優(yōu)點(diǎn)；
[0024]1、流程簡短，投資小。采用單塔運(yùn)行，整個脫硫過程在一個脫硫塔內(nèi)完成，占地面積小，建設(shè)周期短，有利于企業(yè)改造。
[0025]2、脫硫效率高。充分利用雙氧水的強(qiáng)氧化性，脫硫塔內(nèi)采用特殊設(shè)計，提高煙氣與雙氧水溶液接觸面積和接觸時間，能夠有效保證脫硫率。