一种氧化锌法二氧化硫废气处理工艺的制作方法

文档序号:18131524发布日期:2019-07-10 10:17阅读:915来源:国知局

本发明涉及二氧化硫废气处理技术领域,尤其涉及一种氧化锌法二氧化硫废气处理工艺。



背景技术:

铅、锌、铜等重金属冶炼主要以硫化物矿为主要原料,因此在冶炼过程中排放的废气主要为二氧化硫烟气。高浓度二氧化硫烟气治理已取得了稳步进展,基本采用接触法制酸,但冶炼过程中产生的低浓度二氧化硫烟气的污染环境问题仍很突出。低浓度二氧化硫烟气是指浓度在3%以下的烟气(大多为0.2~0.5%)。绝大多数所要处理的低浓度so2烟气中so2的浓度多为0.1~0.5%。而低浓度so2废气具有散布广,浓度低,损害大,管理困难等特色。低浓度so2废气直接排空,是形成酸雨的根本原因,这不仅浪费了硫资源,而且给环境带来了严峻的污染。随着国家环保要求日益严格,如何实现废气的超低排放已成为有色冶炼行业烟气治理努力的方向和紧迫的任务。

烟气脱硫技术是控制so2和酸雨危害最有效的手段之一,按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。湿法工艺是指脱硫剂以液浆形式喷入反应器,而脱硫产品也以液浆形式排出的系统。常用的主要有石灰(石)法、双碱法、氨法等几类。湿法脱硫因其脱硫效率高、适应范围广而得到广泛运用,市场占有率为85%以上。

1、石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺:

石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石(caco3)或石灰(cao)作脱硫吸收剂原料,经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(ca(oh)2)作为脱硫吸收浆。石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔,吸附其中的so2气体,产生亚硫酸钙,进而氧化为硫酸钙(石膏)副产品。

该工艺的优点主要是:脱硫效率高,在ca/s比小于1.1的时候,脱硫效率可高达90%以上;吸收剂利用率高,可达到90%;吸收剂资源广泛,价格低廉;副产品为石膏,高品位石膏可用于建筑材料;该工艺技术成熟,运用广泛,目前国家有相应技术规范。该工艺的缺点是:系统复杂,占地面积大;造价高,一次性投资大;运行中容易造成系统积垢,堵塞和磨损;运行费用高,高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大;不适应中小规模烟气脱硫。

2、双碱法脱硫工艺:

双碱法是指脱硫吸收过程采用反应性能好的钠基或镁基吸收剂,其产生的副产品又与钙基吸收剂反应,将钠基或镁基脱硫吸收剂再生还原重复使用,再生反应中产生的石膏成为最终副产品。双碱法脱硫技术首先采用氢氧化钠溶液进行溶解启动,从而脱除烟气中的二氧化硫,然后再利用石灰经过再生过程将氢氧化钠还原,从而使氢氧化钠可以在系统内循环使用。由于存在两个主要的反应阶段,并且在每个阶段采用了两种不同类型的碱,所以称此法为双碱法。双碱法运用钠基高效脱硫,消耗的却是廉价的石灰石(石灰),该工艺综合石灰法与钠碱法的特点,解决了石灰法的效率低、易结垢问题,又具备钠碱法吸收效率高的优点。由于脱硫和再生反应的复杂性,此法的理想实现有一定的工艺难度,目前正在逐步实践和成熟中。

3、氨法脱硫工艺

氨法处理技术主要是利用氨水吸收液对低浓度二氧化硫废气进行脱硫净化,副产品为硫酸铵。氨法脱硫的优点:氨法脱硫的特点之一是含硫越高,硫酸铵的产量就越大。脱硫效率很高,很容易达到95%以上;脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低,而且烟气含尘量也大大减少;吸收剂易采购。

氧化锌脱硫技术是将含zno的粉料加水或工艺中返回的脱硫渣的洗液配制成悬浮液,在吸收设备中与烟气中so2反应,将烟气中的so2主要以亚硫酸锌(还有亚硫酸氢锌、硫酸锌)的形式予以脱除。吸收后的副产物亚硫酸锌经空气氧化成硫酸锌。与其它脱硫方法相比,氧化锌法具有吸收效率高、吸收剂来源充足、循环利用度高、节省投资和运行费用等明显优势,正逐步被越来越多的铅锌冶炼企业用于低浓度二氧化硫治理实践中。

氧化锌法脱硫的反应机理:

吸收单元:

zno+so2+5/2h2o→znso3·5/2h2o

zno+2so2+h2o→zn(hso3)2

znso3+so2+h2o→zn(hso3)2

zn(hso3)2+zno+4h2o→znso3·5/2h2o

氧化:

znso3·5/2h2o+9/4o2+h2o→znso4·7h2o

为此,本发明提出一种氧化锌法二氧化硫废气处理工艺。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种氧化锌法二氧化硫废气处理工艺。

为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

一种氧化锌法二氧化硫废气处理工艺,包括以下步骤,

s1,收集次氧化锌,对铅冶炼的烟化炉中产出的次氧化锌收集;并对收集的次氧化锌进行碱洗脱氟氯处理,消除次氧化锌中氟氯离子等杂质对后续工序湿法炼锌系统生产的影响;

s2,对废气预洗涤,在吸收塔前端设置预洗涤塔,除去烟气中的有机物及杂质对后序湿法炼锌系统生产的影响;

s3,对洗涤后的废气脱硫吸收,脱氟氯后的氧化锌浆液从两级吸收塔的上部喷入,与进入吸收塔中的废气进行逆流洗涤,废气中的so2被浆液中的氧化锌充分吸收,得到亚硫酸锌混合溶液;

s4,对亚硫酸锌混合溶液高压风氧化,将曝气管通入亚硫酸锌混合溶液中,曝气管中鼓入压缩空气,且鼓入空气压力为0.03-0.08mpa,在强制氧化气氛下,亚硫酸锌氧化生成硫酸锌溶液;

在两个吸收塔下部的循环槽及脱硫后液储槽中各设置一套氧化系统,实现多点氧化,提高亚硫酸锌的氧化率;

s5,硫酸锌溶液的输送,将氧化后的含硫酸锌溶液通过浆液泵输送至湿法炼锌系统综合利用;含硫酸锌的脱硫浆液输送至湿法炼锌系统后,浆液中的锌进入主系统回收,浆液中的铅进入酸浸渣并返回铅系统配料,达到资源利用和铅锌联动的最大化。

优选的,所述s1中,在烟化炉后设置烟气除尘降温装置,烟气除尘降温装置末端设置布袋收尘器,对烟化炉产生的灰尘进行收集。

优选的,所述s2中,预洗涤塔用于对烟气中的烟尘、氟、氯及有机物进行洗涤脱除,对烟气进行净化处理后再送至吸收塔进行处理。

优选的,在布袋收尘器后端设置次氧化锌碱洗脱氟氯装置,对布袋收尘器收集的次氧化锌烟灰进行脱氟氯处理,处理后的次氧化锌浆液作为脱硫吸收剂。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、通过收集次氧化锌,对铅冶炼的烟化炉废气中的次氧化锌收集,无需外购脱硫原料,同时由于对次氧化锌进行碱洗脱氟氯处理,消取了次氧化锌烟灰中的氟氯等杂质离子对后续湿法炼锌系统生产的影响;一方面,节省了购买脱硫剂的费用,同时避免了外购氧化锌带入的杂质对后段的影响;另一方面:烟化炉自产的次氧化锌烟灰粒度细,与锌焙烧炉产出的氧化锌尘作脱硫剂相比活性较高、利用系数高、渣量小,有利于系统的平稳运行;

2、通过在吸收塔前端增加了预洗涤塔,将烟气中的烟尘、氟、氯及有机物进行洗涤脱除,对烟气进行净化处理后再送至塔进行处理,确保脱硫浆液中的杂质不会对后端湿法炼锌系统的回用产生影响;

3、为保证亚硫酸锌的氧化效果,采用了多点鼓风氧化。

本发明的脱硫效率达到95%以上,so2排放浓度稳定在100mg/nm3以下;系统运行成本较低,仅需装置的运行费用,无脱硫剂成本;脱硫剂次氧化锌的利用率较高;脱硫浆液输送顺畅,脱硫浆液进入湿法炼锌系统对主系统生产不产生影响,实现了资源的最大化利用。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。

实施例

本发明提出的一种氧化锌法二氧化硫废气处理工艺,包括以下步骤,

s1,收集次氧化锌,对铅冶炼的烟化炉中产出的次氧化锌收集;并对收集的次氧化锌进行碱洗脱氟氯处理,消除次氧化锌中氟氯离子等杂质对后续工序湿法炼锌系统生产的影响;

s2,对废气预洗涤,在吸收塔前端设置预洗涤塔,除去烟气中的有机物及杂质对后序湿法炼锌系统生产的影响;

s3,对洗涤后的废气脱硫吸收,脱氟氯后的氧化锌浆液从两级吸收塔的上部喷入,与进入吸收塔中的废气进行逆流洗涤,废气中的so2被浆液中的氧化锌充分吸收,得到亚硫酸锌混合溶液;

s4,对亚硫酸锌混合溶液高压风氧化,将曝气管通入亚硫酸锌混合溶液中,曝气管中鼓入压缩空气,且鼓入空气压力为0.03-0.08mpa,在强制氧化气氛下,亚硫酸锌氧化生成硫酸锌溶液;

在两个吸收塔下部的循环槽及脱硫后液储槽中各设置一套氧化系统,实现多点氧化,提高亚硫酸锌的氧化率;

s5,硫酸锌溶液的输送,将氧化后的含硫酸锌溶液通过浆液泵输送至湿法炼锌系统综合利用;含硫酸锌的脱硫浆液输送至湿法炼锌系统后,浆液中的锌进入主系统回收,浆液中的铅进入酸浸渣并返回铅系统配料,达到资源利用和铅锌联动的最大化。

本实施方式中,所述s1中,在烟化炉后设置烟气除尘降温装置,烟气除尘降温装置末端设置布袋收尘器,对烟化炉产生的灰尘进行收集。

本实施方式中,所述s2中,预洗涤塔用于对烟气中的烟尘、氟、氯及有机物进行洗涤脱除,对烟气进行净化处理后再送至吸收塔进行处理。

本实施方式中,在布袋收尘器后端设置次氧化锌碱洗脱氟氯装置,对布袋收尘器收集的次氧化锌烟灰进行脱氟氯处理,处理后的次氧化锌浆液作为脱硫吸收剂。

本发明中,通过收集次氧化锌,对铅冶炼的烟化炉中产出的次氧化锌收集,无需外购脱硫原料,同时由于对次氧化锌进行碱洗脱氟氯处理,消取了次氧化锌烟灰中的氟氯等杂质离子对后续湿法炼锌系统生产的影响;一方面,节省了购买脱硫剂的费用,同时避免了外购氧化锌带入的杂质对后段的影响;另一方面:烟化炉自产的次氧化锌烟灰粒度细,与锌焙烧炉产出的氧化锌尘作脱硫剂相比活性较高、利用系数高、渣量小,有利于系统的平稳运行;通过在吸收塔前端增加了预洗涤塔,将烟气中的烟尘、氟、氯及有机物进行洗涤脱除,对烟气进行净化处理后再送至塔进行处理,确保脱硫浆液中的杂质不会对后端湿法炼锌系统的回用产生影响;为保证亚硫酸锌的氧化效果,采用了多点鼓风氧化。本发明的脱硫效率达到95%以上,so2排放浓度稳定在100mg/nm3以下;系统运行成本较低,仅需装置的运行费用,无脱硫剂成本;脱硫剂次氧化锌的利用率较高;脱硫浆液输送顺畅,脱硫浆液进入湿法炼锌系统对主系统生产不产生影响,实现了资源的最大化利用。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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