一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法与流程

本发明涉及烟气脱硫，具体为一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法。

背景技术：

1、硅矿是指能够进行开采的硅的矿石实体，而不是指自然界广泛存在的硅化合物；元素硅在地壳中的含量约占地壳总重量的25.7％，是仅次于氧的最丰富的元素；硅和氧有强烈的亲和力，因此在自然界没有游离态的硅存在，主要以它的氧化物和硅酸盐的形式存在；硅的氧化物主要有砂子、石英、水晶、紫石英、玛瑙、燧石和蛋白石。硅酸盐主要有花岗岩、角闪石、石棉、长石、粘土和云母等，这些硅化合物的开采构成硅矿。硅及其衍生物都是极为有用的物质，二氧化硅是玻璃生产的主要原料，砂和粘土是建筑工业原料，硅酸盐是制造搪瓷和陶器的主要原料，硅是钢和铝合金的重要添加剂，有机硅和单晶硅更是高科技产品的支柱材料，因此天然硅矿的开采和加工是重要的工业领域之一。

2、工业硅矿生产过程中，常采用矿热炉，矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料；矿热炉变压器的负载连续、平稳，阻抗电压低，调压级数较多，级差较小过载能力强，可分为有载、无励磁调压两种，一般前几级恒容量输出，后几级恒电流输出。

3、矿热炉燃烧产生的烟气中含有大量的二氧化硫，这是导致大气污染和酸雨形成的重要原因之一。因此，烟气脱硫技术对于保护环境、实现工业硅矿生产的可持续发展至关重要。目前，已有多种烟气脱硫方法应用于工业硅矿生产过程中，但存在着效率不高、副产物难处理的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，实现烟气中二氧化硫的有效去除和资源化利用，有助于降低大气污染，保护环境，在工业硅矿生产过程中降低废物产生，具有脱硫效率高、废物产生少、操作简便的优点，具有广阔的应用前景和经济效益，解决了上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，包括如下步骤：

4、s1、烟气预处理：

5、对工业硅矿热炉产生的烟气进行预处理，其中烟气预处理包括除尘及降温，使后续对烟气的催化反应稳定进行；

6、s2、注入脱硫剂：

7、向经过预处理的烟气中喷入适量的脱硫剂，用于促进二氧化硫的氧化反应，其中脱硫剂为金属氧化物、贵金属或其他具有催化性能的物质；

8、s3、氧化反应：

9、在一定温度范围内，脱硫剂促使烟气中的硫化物与氧气发生氧化反应，将二氧化硫转化为硫酸气态物质；

10、s4、喷射吸收剂：

11、将硫酸气态物质与吸收剂充分接触，用于捕获硫酸气态物质并形成硫酸盐，其中吸收剂为碱性粉体；

12、s5、回收硫酸盐：

13、通过过滤、蒸发的工艺将捕获到的硫酸盐从吸收剂中分离出来，并进行回收处理。

14、优选的，所述s1中，对工业硅矿热炉产生的烟气进行除尘处理时，执行以下操作：

15、将工业硅矿热炉产生的烟气引入袋式除尘器中，含尘烟气由袋式除尘器下部进气管道经导流板进入灰斗时，由于导流板的碰撞和气体速度的降低作用，粗粒粉尘将落入灰斗中，其余细小颗粒粉尘随气体进入滤袋室，由于滤料纤维及织物的惯性、扩散、阻隔、钩挂、静电作用，粉尘被阻留在滤袋内，净化后的气体逸出袋外，经排气管排出，得到除尘后的工业硅矿热炉烟气。

16、优选的，所述s1中，对工业硅矿热炉产生的烟气进行降温处理时，执行以下操作：

17、将除尘后的工业硅矿热炉烟气引入烟气冷却器中，工业硅矿热炉烟气经热烟气入口进入烟气冷却器内，同时经冷介质入口向烟气冷却器内加入冷介质，通过传热交换的方式将工业硅矿热炉烟气的热量传递给冷介质，从而使工业硅矿热炉烟气的温度得到降低，经冷烟气出口排出，得到降温后的工业硅矿热炉烟气。

18、优选的，所述s1中，采用板式换热元件进行工业硅矿热炉烟气的传热交换，其中，板式换热元件的表面设有耐腐蚀涂层。

19、优选的，所述s2中，向经过预处理的烟气中喷入适量的脱硫剂，执行以下操作：

20、将经过预处理的工业硅矿热炉烟气引入喷淋塔中，工业硅矿热炉烟气经喷淋塔底部的进气口进入喷淋塔内，喷淋塔配置的喷淋水泵运作，喷淋水泵将喷淋水箱内存储的喷淋水抽出，且将喷淋水输送至喷淋塔内的喷淋头内，经喷淋头向经过预处理的烟气中喷入适量的脱硫剂，使脱硫剂均匀喷入经过预处理的工业硅矿热炉烟气中，使经过预处理的工业硅矿热炉烟气与脱硫剂充分接触，用于促进二氧化硫的氧化反应。

21、优选的，所述s3中，脱硫剂促使烟气中的硫化物与氧气发生氧化反应，执行以下操作：

22、在50-80℃的反应温度下，脱硫剂分解烟气中的硫化物，其溶解度高，能够快速渗透到烟气中的硫化物中，并促使烟气中的硫化物与氧气发生氧化反应，将二氧化硫转化为硫酸气态物质。

23、优选的，所述s4中，将硫酸气态物质与吸收剂充分接触，执行以下操作：

24、将硫酸气态物质引入吸收塔中，硫酸气态物质经吸收塔底部的进气口进入吸收塔内，且吸收塔顶部喷射吸收剂，通过硫酸气态物质在吸收剂中溶解度的不同，使易溶的组分溶于吸收剂中，并与其他组分分离，且使硫酸气态物质与吸收剂充分接触，充分溶解硫酸气态物质，吸收后形成硫酸盐。

25、优选的，所述s4中，碱性粉体为氢氧化钙。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

27、本发明的工业硅矿热炉烟气脱硫方法，利用脱硫剂在一定温度范围内催化硫化物的氧化反应，将烟气中的二氧化硫转化为硫酸气态物质，进而通过吸收剂将硫酸气态物质捕获，并形成可回收利用的硫酸盐产品，实现了烟气中二氧化硫的有效去除和资源化利用，有助于降低大气污染，保护环境，同时在工业硅矿生产过程中降低废物产生，具有脱硫效率高、废物产生少、操作简便的优点，具有广阔的应用前景和经济效益。

技术特征：

1.一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，其特征在于，所述s1中，对工业硅矿热炉产生的烟气进行除尘处理时，执行以下操作：

3.根据权利要求2所述的一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，其特征在于，所述s1中，对工业硅矿热炉产生的烟气进行降温处理时，执行以下操作：

4.根据权利要求3所述的一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，其特征在于，所述s1中，采用板式换热元件进行工业硅矿热炉烟气的传热交换，其中，板式换热元件的表面设有耐腐蚀涂层。

5.根据权利要求4所述的一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，其特征在于，所述s2中，向经过预处理的烟气中喷入适量的脱硫剂，执行以下操作：

6.根据权利要求5所述的一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，其特征在于，所述s3中，脱硫剂促使烟气中的硫化物与氧气发生氧化反应，执行以下操作：

7.根据权利要求6所述的一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，其特征在于，所述s4中，将硫酸气态物质与吸收剂充分接触，执行以下操作：

8.根据权利要求7所述的一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，其特征在于，所述s4中，碱性粉体为氢氧化钙。

技术总结
本发明公开了一种工业硅矿热炉烟气脱硫方法，属于烟气脱硫技术领域，包括如下步骤：S1、烟气预处理；S2、注入脱硫剂；S3、氧化反应；S4、喷射吸收剂；S5、回收硫酸盐。本发明解决了现有的烟气脱硫方法，烟气脱硫效率不高且副产物难处理的问题，本发明的工业硅矿热炉烟气脱硫方法，利用脱硫剂在一定温度范围内催化硫化物的氧化反应，将烟气中的二氧化硫转化为硫酸气态物质，通过吸收剂将硫酸气态物质捕获，形成可回收利用的硫酸盐产品，实现烟气中二氧化硫的有效去除和资源化利用，有助于降低大气污染，保护环境，在工业硅矿生产过程中降低废物产生，具有脱硫效率高、废物产生少、操作简便的优点，具有广阔的应用前景和经济效益。

技术研发人员：汪浩才,钟华,张兵,梁明
受保护的技术使用者：安徽天顺环保设备股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25