本发明涉及一种有色金属冶炼行业用Ca(OH)2和SO2还原Na2SO4生成Na2SO3的反应塔，特别是一种用Ca(OH)2和SO2多级逆流连续还原Na2SO4生成Na2SO3的反应塔。
背景技术：
在有色金属冶炼行业，现有较为成熟的烟气脱硫工艺技术，一般采用石灰石-石膏烟气湿法脱硫处理技术，缺点在于反应过程中需要大量的碳酸钙（石灰石），为取得石灰石，将毁灭山头，破坏大面积的山林和植被，造成水土流失，其次，反应过程中会产生大量的二氧化碳，对环境造成二次污染。
技术实现要素：
本发明目的是，针对上述二次污染的问题，提供一种用Ca(OH)2和SO2多级逆流连续还原Na2SO4生成Na2SO3的反应塔。
为达上述目的，本发明提供的用Ca(OH)2和SO2多级逆流连续还原Na2SO4生成Na2SO3的反应塔，包括顺序联通的一级逆流反应塔、二级逆流反应塔及三级逆流反应塔，各级逆流反应塔分别包括一塔体，塔体的顶部设有Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体加料口、SO2烟气排出口，塔体中部设有进SO2烟气的爆气管，且该爆气管的一端伸出塔体，该爆气管的另一端设置烟气布气头，位于塔体内的爆气管的外周环设空心导流筒，塔体的外壁设置水冷套；一级逆流反应塔的爆气管伸出端与一SO2烟气压缩机的排气口连通，该SO2烟气压缩机的进气口连通一SO2烟气发生器的气体输出口，一级逆流反应塔的SO2烟气排出口连通二级逆流反应塔的爆气管，二级逆流反应塔的SO2烟气排出口连通三级逆流反应塔的爆气管。
上述方案的进一步改进为，各级逆流反应塔的塔体底部分别设置底座。
上述方案的进一步改进为，各级逆流反应塔的水冷套分别设置有冷水进口和热水出口。
上述方案的进一步改进为，各级逆流反应塔的Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体加料口分别连接将Ca(OH)2加入Na2SO4溶液并搅拌成混合浆体的搅拌筒。
各级逆流反应塔的温度条件控制在20~40。C范围内，温度越高，反应速度越快，逆流反应塔的高径比控制在4~6:1范围内，高径比越大，反应塔容量越大，在控制合适的SO2烟气浓度条件下，生产效率越高。
本发明将反应塔的个数设置为三个，分别为一级逆流反应塔，二级逆流反应塔，三级逆流反应塔，并相互联通。SO2烟气发生器供给的SO2烟气通过SO2烟气压缩机输送至一级逆流反应塔上方的爆气管，SO2烟气在重力作用下下沉到底部的烟气布气头，塔体内的Na2SO4液体与烟气布气头散出的SO2烟气发生还原反应，生产Na2SO3。该还原反应为放热反应，反应塔外壁上的水冷套用于散热降温。输送至一级逆流反应塔的SO2烟气浓度较高，一级逆流反应塔内还原反应完成之后，较低浓度的SO2烟气通过SO2烟气排出口输送至二级逆流反应塔的爆气管，二级逆流反应塔内还原反应完成之后，最低浓度的SO2烟气通过SO2烟气排出口输送至三级逆流反应塔的爆气管，这样便可以实现多级逆流连续还原Na2SO4生成Na2SO3。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：将原有的石灰石-石膏烟气湿法脱硫处理技术改为用Ca(OH)2 、Na2SO4溶液来吸收烟气SO2，并设计了一种用Ca(OH)2和SO2多级逆流，可连续还原Na2SO4生成Na2SO3的反应塔，输送至一级逆流反应塔的SO2烟气浓度较高，一级逆流反应塔内还原反应完成之后，多余的较低浓度的SO2烟气输送至二级逆流反应塔的爆气管，二级逆流反应塔内还原反应完成之后，剩下的SO2烟气输送至三级逆流反应塔的爆气管，吸收完成之后，Na2SO3、CaSO4混合浆体经压滤、多效真空搅拌浓缩析晶、离心过滤脱母液、烘干、包装等过程，产出Na2SO3产品，同时也实现了多级逆流连续还原过程，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明结构原理图。
图中：1、SO2烟气发生器，2、SO2烟气压缩机，3、爆气管，4、水冷套，5、烟气布气头，6、空心导流筒，7、Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体加料口，8、Ca(OH)2和Na2SO4混合浆体，9、底座，10、SO2烟气排出口，A、一级逆流反应塔，B、二级逆流反应塔，C、三级逆流反应塔。
具体实施方式
如图1所示，本发明用Ca(OH)2和SO2多级逆流连续还原Na2SO4生成Na2SO3的反应塔，包括顺序联通的一级逆流反应塔A、二级逆流反应塔B及三级逆流反应塔C，各级逆流反应塔分别包括一塔体11，塔体11的顶部设有Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体加料口7、SO2烟气排出口10，塔体11的中部设有进SO2烟气的爆气管3，且该爆气管3的一端伸出塔体11，该爆气管3的另一端设置烟气布气头5，位于塔体11内的爆气管3的外周环设空心导流筒6，塔体11的外壁设置水冷套4；一级逆流反应塔A的爆气管伸出端与一SO2烟气压缩机2的排气口连通，该SO2烟气压缩机2的进气口连通一SO2烟气发生器1的气体输出口，一级逆流反应塔A的SO2烟气排出口连通二级逆流反应塔B的爆气管，二级逆流反应塔B的SO2烟气排出口连通三级逆流反应塔C的爆气管。各级逆流反应塔的塔体11的底部分别设置底座9。各级逆流反应塔的水冷套6分别设置有冷水进口和热水出口。各级逆流反应塔的Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体加料口7分别连接将Ca(OH)2加入Na2SO4溶液并搅拌成混合浆体的搅拌筒（图中未示）。
SO2烟气发生器1产生的较高浓度SO2烟气通过SO2烟气压缩机2供给到爆气管3内，SO2烟气在SO2烟气压缩机2的压力作用下从烟气布气头5喷出。在SO2烟气压缩机2的压力作用下，喷出后向上升起的SO2烟气与空心导流筒6外部的受重力作用下降的Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体形成逆流。SO2烟气分子小，使得SO2烟气与Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体8在布气头5喷出口处充分接触，反应生成Na2SO3，接触面越广，反应效率越高，产生的Na2SO3溶液流入Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体8中，直至反应完成，Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体8和SO2的反应方程式为：SO2+Na2SO4+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO4+H2O。一级逆流反应塔A内的反应完成之后，剩余的SO2烟气从SO2烟气排出口10排出，通过SO2烟气压缩机连接至二级逆流反应塔B的爆气管。二级逆流反应塔B内的反应完成之后，剩余的SO2烟气从SO2烟气排出口10排出，通过SO2烟气压缩机2连接至三级逆流反应塔C的爆气管。各级逆流反应塔内的还原反应为放热反应，各级逆流反应塔外的水冷套4用于散热降温，以控制反应温度。各级逆流反应塔的温度条件控制在20~40。C范围内，温度越高，反应速度越快，逆流反应塔的高径比控制在4~6:1范围内，高径比越大，反应塔容量越大，在控制合适的SO2烟气浓度条件下，生产效率越高。
为实施本发明，申请人制作了一套三级逆流连续还原反应塔，主要数据如下：SO2烟气发生器2供给的浓度控制在20%，一级逆流反应塔A排出的SO2烟气7%，二级逆流反应塔B排出的SO2烟气2%，一级逆流反应塔A排出的SO2烟气0.6%。烟气喷出速度控制在2m/s,塔体高度为5.5m,直径1m,爆气管直径0.1m，空心导流筒直径为0.3m,水冷套厚度为6cm,冷水从反应塔底部进，热水从顶部出。Ca(OH)2 和Na2SO4混合浆体 216kg,经多效真空搅拌浓缩析晶、离心过滤脱母液、烘干、包装等工艺之后，得到Na2SO3 121.9kg，纯度为96.74%。通过本三级逆流连续还原反应塔连续还原之后，提高了亚硫酸钠产品的纯度，且操作简单，易于实现。