硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统

本技术涉及硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，属于尾气处理。

背景技术：

1、硫酸法生产钛白粉因工艺成熟、设备简单、对原料的要求不高等优势而被广泛应用，是我国目前比较普遍且产能较大的钛白粉生产工艺。硫酸法制钛白工艺主要包括有钛铁矿酸解、钛液水解、偏钛酸水洗、盐处理、煅烧和表面处理等工序。其中，偏钛酸煅烧是一个强烈的吸热过程，工业上一般采用回转窑煅烧。盐处理后的偏钛酸在回转窑中经高温脱水、脱硫及晶型转化等过程，得到具有颜料性能的钛白粉。煅烧工序是由偏钛酸输送、二氧化钛冷却及输送、窑后排风收尘和燃料供给系统所组成。偏钛酸煅烧生成的大量废气从窑尾排出，其中除燃烧产物，水汽、三氧化硫外，带有部分二氧化钛粉尘(俗称窑灰)。为了提高回收率，需将废气送入收尘系统以回收二氧化钛粉尘。工业上采用重力收尘(如沉降室)，湿法收尘(喷淋装置)，离心收尘(旋风分离器)及电收尘(静电收尘器)等，分离粉尘后的尾气含有一定量的三氧化硫，经三氧化硫吸收装置降低到符合排放标准后排空。

2、目前，偏钛酸煅烧尾气的处理方法一般是先通过旋风除尘去除煅烧烟气中大部分粗颗粒粉尘，然后进入文丘里洗涤器对煅烧尾气温度进行降温处理，降温后的煅烧尾气进入naoh碱洗塔中去除二氧化硫，碱洗后的煅烧烟气进入电除雾器去除酸雾和极少量的粉尘后排放。该方法会消耗大量碱液，以烟气量为10000m3/h的煅烧炉为例，每年仅naoh消耗一项就高达数百万元，因此，尽管经多级处理后的钛白粉煅烧窑尾气能达到相关排放标准，但存在碱洗塔运行费用高的问题。同时，钠碱法脱硫产物为na2so3和na2so4，存在二次污染问题，且很难进一步满足排放标准日益严格的环保要求。

3、申请号为201911136999.1的实用新型专利公开了一种硫酸法钛白煅烧窑尾气净化工艺方法以及装置，该方法包括偏钛酸煅烧窑尾气大颗粒粉尘初步处理、偏钛酸煅烧窑尾气精处理、碱液洗涤排空处理三步净化工艺。如上所述，该方法采用碱液洗涤吸收成本高，且吸收后产生的废水需要进行处理，产生了二次污染。

4、申请号为201911081907.4的实用新型专利公开了脱硫方法、脱硫设备以及脱硫混合物，该脱硫方法包括发生在脱硫反应单元中的如下内容：接收含有二氧化硫和氧气的待处理气体并将它们引入脱硫混合物；脱硫混合物中作为连续相的水吸收二氧化硫和氧气并形成溶解的硫源和氧源；脱硫混合物中作为分散相的活性炭催化剂颗粒使分散相表面的硫源与氧源生成硫酸；排出从所述脱硫混合物中处理后的尾气。该方法能够克服传统固定床活性炭基催化脱硫技术中当h2so4在活性炭催化剂孔隙中的出现后催化反应速率快速下降的问题，但是，其副产的硫酸浓度较低，不利于后续利用，且排出的尾气无法达到排放标准，还需进一步地处理。

技术实现思路

1、针对以上缺陷，本实用新型解决的技术问题是提供了硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，可以低成本的回收处理偏钛酸煅烧过程中产生的含硫尾气和硫酸尾气，回收硫资源，副产硫酸并且处理后的尾气达到排放标准。

2、本实用新型硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，包括一次脱硫器、气体混合器和二次脱硫器；所述一次脱硫器内部设置有稀硫酸吸收浆液，用于净化处理硫酸法钛白生产过程的含硫尾气，所述一次脱硫器通过第一管道连接所述气体混合器的进气端，所述气体混合器的进气端还连接有第二管道，所述第二管道用于输送硫酸干尾气，所述气体混合器的出气端通过第三管道连接所述二次脱硫器，所述二次脱硫器通过第四管道连接所述一次脱硫器。

3、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述二次脱硫器包括脱硫塔和再生酸池，所述第三管道连接所述脱硫塔的进气端，所述脱硫塔的底部通过第五管道连接所述再生酸池。

4、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述再生酸池并联设置有多个；所述脱硫塔并联设置有多个。

5、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述脱硫塔的内顶部设置有喷液管，所述再生酸池的底部通过第六管道连接所述喷液管，所述第六管道设置有稀硫酸泵。

6、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述第四管道的一端与所述第六管道连通。

7、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述脱硫塔内部填充有可再生填料。

8、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述再生酸池连接有第七管道，所述第七管道用于向所述再生酸池内输送再生介质，所述再生介质用于所述可再生填料的再生。

9、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述一次脱硫器中部间隔设置有多个格栅布气板，每个所述格栅布气板的上方均设置有脱硫喷淋管，所述一次脱硫器的底部通过第八管道连接所述脱硫喷淋管，所述第八管道设置有浆液循环泵。

10、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述格栅布气板的厚度为100-150mm，所述格栅布气板设置有布气孔，所述布气孔的孔径为的20-30mm。

11、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述一次脱硫器顶部间隔设置有多个除雾板，每个所述除雾板的上方均设置有除雾喷淋管，所述第八管道通过第九管道连接所述除雾喷淋管，所述第九管道设置有澄清装置。

12、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述澄清装置包括旋流器和澄清器，所述第八管道与所述旋流器的顶部侧面连通，所述旋流器的底部连接所述澄清器，所述澄清器的顶部侧面连接所述第九管道，所述第九管道上设置有清液泵。

13、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述旋流器的顶部通过第十管道连接所述一次脱硫器。

14、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述第九管道通过第十一管道连接稀硫酸精制器。

15、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述清液泵的输入端连接有清液暂存罐。

16、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述澄清器的底部通过第十二管道连接配料釜，所述配料釜通过第十三管道连接所述一次脱硫器，所述第十三管道上设置有出料泵所述配料釜连接有活性剂输入管道。

17、在本实用新型的一个具体实施方式中，所述第四管道的一端与所述第十二管道连通。

18、与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：

19、1、本实用新型的处理系统，可以充分回收含硫尾气中的硫资源，制得成品硫酸，变废为宝，经处理系统处理后的尾气达标排放，含硫尾气的处理成本低。

20、2、本实用新型的气体混合器可以使得含硫废气和脱硫尾气充分的混合，在二段脱硫器中充分的转化为浓度5～10％的硫酸，通过管道回输至一次脱硫器中，可作为净化含硫尾气的稀硫酸吸收浆液，可以得到浓度为20％的稀硫酸，制得成品硫酸。

技术特征：

1.硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，包括一次脱硫器、气体混合器和二次脱硫器；所述一次脱硫器内部设置有稀硫酸吸收浆液，用于净化处理硫酸法钛白生产过程的含硫尾气，所述一次脱硫器通过第一管道连接所述气体混合器的进气端，所述气体混合器的进气端还连接有第二管道，所述第二管道用于输送硫酸干尾气，所述气体混合器的出气端通过第三管道连接所述二次脱硫器，所述二次脱硫器通过第四管道连接所述一次脱硫器。

2.根据权利要求1所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述二次脱硫器包括脱硫塔和再生酸池，所述第三管道连接所述脱硫塔的进气端，所述脱硫塔的底部通过第五管道连接所述再生酸池。

3.根据权利要求2所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述再生酸池并联设置有多个；所述脱硫塔并联设置有多个。

4.根据权利要求3所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述脱硫塔的内顶部设置有喷液管，所述再生酸池的底部通过第六管道连接所述喷液管，所述第六管道设置有稀硫酸泵。

5.根据权利要求4所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述第四管道的一端与所述第六管道连通。

6.根据权利要求4所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述脱硫塔内部填充有可再生填料。

7.根据权利要求6所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述再生酸池连接有第七管道，所述第七管道用于向所述再生酸池内输送再生介质，所述再生介质用于所述可再生填料的再生。

8.根据权利要求1-7任一项所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述一次脱硫器中部间隔设置有多个格栅布气板，每个所述格栅布气板的上方均设置有脱硫喷淋管，所述一次脱硫器的底部通过第八管道连接所述脱硫喷淋管，所述第八管道设置有浆液循环泵。

9.根据权利要求8所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述格栅布气板的厚度为100～150mm，所述格栅布气板设置有布气孔，所述布气孔的孔径为的20～30mm。

10.根据权利要求8所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述一次脱硫器顶部间隔设置有多个除雾板，每个所述除雾板的上方均设置有除雾喷淋管，所述第八管道通过第九管道连接所述除雾喷淋管，所述第九管道设置有澄清装置。

11.根据权利要求10所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述澄清装置包括旋流器和澄清器，所述第八管道与所述旋流器的顶部侧面连通，所述旋流器的底部连接所述澄清器，所述澄清器的顶部侧面连接所述第九管道，所述第九管道上设置有清液泵。

12.根据权利要求11所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述旋流器的顶部通过第十管道连接所述一次脱硫器。

13.根据权利要求11所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述第九管道通过第十一管道连接稀硫酸精制器。

14.根据权利要求11所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述清液泵的输入端连接有清液暂存罐。

15.根据权利要求11所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述澄清器的底部通过第十二管道连接配料釜，所述配料釜通过第十三管道连接所述一次脱硫器，所述第十三管道上设置有出料泵，所述配料釜连接有活性剂输入管道。

16.根据权利要求15所述的硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，其特征在于，所述第四管道的一端与所述第十二管道连通。

技术总结
本技术涉及硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，属于尾气处理技术领域。硫硫酸法钛白生产含硫尾气资源化利用及超低排放处理系统，包括一次脱硫器、气体混合器和二次脱硫器；一次脱硫器内部设置有稀硫酸吸收浆液，用于净化处理硫酸法钛白生产过程的含硫尾气，一次脱硫器通过第一管道连接气体混合器的进气端，气体混合器的进气端还连接有第二管道，第二管道用于输送硫酸干尾气，气体混合器的出气端通过第三管道连接二次脱硫器，二次脱硫器通过第四管道连接一次脱硫器。本技术的处理系统，可以充分回收含硫尾气中的硫资源，制得成品硫酸，变废为宝，经处理系统处理后的尾气达标排放，含硫尾气的处理成本低。

技术研发人员：陈晓东,尹名扬,刘晓丽,蒋革,杨秀山,蒲长根,刘勇军,黄昆明
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：20230823
技术公布日：2024/1/15