一种二氧化硫的吸收方法及装置制造方法及图纸

一种二氧化硫的吸收方法及装置，属于大气污染控制和环境保护技术领域，其特征是把含二氧化硫气体的气流导入吸收塔被水溶液吸收，然后把吸收二氧化硫气体后的水溶液经过吸收液除氧器后导入反应器，在所述的反应器内与加入的药剂发生化学反应，生成亚硫酸盐沉淀，固液分离后吸收液中被吸收的二氧化硫得到去除，吸收液恢复吸收能力，重新返回吸收塔吸收气体中的二氧化硫，得到的固体产物亚硫酸盐，加入盐酸后，回收二氧化硫气体，氯化钙溶液作为副产品回收，具有去除效率高、运行费用低，操作简单，适合推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种二氧化硫的吸收方法及装置，特别涉及从气流中去除二氧化硫气体，属于大气污染控制和环境保护

技术介绍
燃料燃烧产生的二氧化硫是大气环境二氧化硫主要来源，其次是冶金、硫酸和炼油和化工制药的等过程。二氧化硫对人有致毒作用，属中等毒类，对眼和呼吸道有强烈刺激作用。中国环境状况公报统计数据表明，近年来我国城市酸雨污染程度有所加重。为此，国家制定了新的法律和法规，对火力发电等燃烧过程排放的二氧化硫作出了更加严格的控制和减排规定。一般地，火力发电厂等以化石燃料燃烧产生的烟气中的二氧化硫浓度约为几百到几千mg/m3，冶金等行业尾气中的二氧化硫的浓度更高。石灰/石灰石等碱液吸收法是目前烟气中二氧化硫去除的主要方法，但其处理系统复杂，设备投资大，且脱硫产物难以回收利用。本专利技术设计和提供了一种二氧化硫的吸收方法及装置，用于从气流中除二氧化硫气体，并可回收相关副产品。
技术实现思路
本专利技术所采用的技术方案为：一种二氧化硫的吸收方法，其特征在于把含二氧化硫气体的气流导入吸收塔被水溶液吸收，然后把吸收二氧化硫气体后的水溶液经过除氧处理后导入反应器与加入的氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙等药剂发生化学反应，生成亚硫酸盐沉淀，固液分离使吸收液中被吸收的二氧化硫得到去除，吸收液恢复吸收能力，重新返回吸收塔吸收气体中的二氧化硫，得到的固体产物亚硫酸盐，通过加入盐酸后，回收二氧化硫气体，余下氯化钙溶液也可作为副产品回收利用。上述的一种二氧化硫气体的吸收方法的装置，其特征在于所述的装置的处理过程主要由吸收塔、吸收液除氧器和反应器组成，所述的吸收塔采用通用的气液传质设备如喷淋塔、填料塔、鼓泡塔、降膜吸收塔和板式塔等，可采用逆流、顺流和错流等形式，具体可参看相关化工设备手册，效果大体相当。以填料塔为例说明，塔体材料为耐酸材料，如玻璃钢、聚丙烯、不锈钢、钛和麻石等，待处理气体从塔体下部导入，在气液吸收区与从吸收塔上部加入的水吸收液发生吸收反应，气体中的二氧化硫被水溶液吸收，净化后的气体由吸收塔上部排出。吸收二氧化硫的吸收液经吸收液除氧器导入反应器，与加入的氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙等药剂发生化学反应，生成亚硫酸盐沉淀，固液分离后，吸收液经吸收塔的吸收液循环水泵，重新喷淋吸收，固体产物另行处理。本专利技术所述的吸收塔内气液接触时间一般为0.5s以上，优选1s-30s，接触时间越长，去除率越高。所述的反应器的作用是使吸收液中被吸收的二氧化硫与加入的氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙等药剂发生化学反应，生成难溶性亚硫酸盐。氢氧化钙、氧化钙或碳酸钙等药剂与被吸收的二氧化硫的理论化学反应计量摩尔比为1∶1，药剂实际加入量可适当多些。所述的反应器结构一般为圆筒或方筒，吸收液液相反应停留时间一般3s以上，优选30s-30min，也可采用搅拌等方式加快反应，反应后产物沉淀进行固液分离，固液分离可在同一反应器内进行，也可分别进行，效果相当。所述的气流中二氧化硫浓度低，反应时间可短些，初始吸收液一般为清水，pH为中性或弱酸性。本专利技术所述的技术方案中吸收塔出液口与反应器之间还设置有吸收液除氧器，用于除去吸收液中含有的溶解氧，以提高药剂的利用率，除去溶解氧可采用投加还原剂和气提等方式，气提一般采用氮气或氩气，可通过设置在吸收液除氧器内的曝气装置曝气除去吸收液中的溶解氧，曝气后排出的气体可由回气管送回吸收塔塔内再吸收处理。曝气量可视具体需要选用，没有特定要求，吸收液含氧量较小时，曝气可小些，如吸收液温度较高，在30℃以上时，或吸收液中溶解氧较小时，也可不用除氧器。也可通过加入还原剂的方法除去吸收液中的氧，可采用加入亚铁盐或硫化碱等作为还原剂，也可通入硫化氢气体等还原性气体作为还原剂。所述液相反应得到的固体产物的固液分离可采用沉淀(如斜板沉淀等)或过滤(如抽滤)等方法，或二者共用的方法。固液分离后得到的固体产物亚硫酸盐，可以通过加入盐酸后，回收二氧化硫气体，余下的氯化物溶液也可作为副产品回收。为了提高二氧化硫的吸收效果，可采用冷却吸收液的方式，可在吸收塔循环水槽里设置冷却盘管，或使吸收液通过冷凝器冷却后再输送到吸收塔吸收。采用降膜吸收塔吸收二氧化硫时，可在吸收过程采用冷却介质冷却，如冷却介质为冷却水时，温度一般为0℃以上，优选5℃-25℃，采用冷冻盐水等其他介质时冷却介质温度可为0℃以下。为增加二氧化硫的吸收效果，也可在吸收液中加入能吸附二氧化硫的吸附剂，如活性炭和二氧化钛颗粒粉末等，添加量一般为吸收液的0.1％(体积)以上，优选1％-15％，具体可视二氧化硫浓度而定，可在所述循环水槽中投加。本专利技术所述的二氧化硫气体在气流中的浓度无特殊要求，燃料燃烧中常见浓度为几十毫克/立方至几千毫克/立方，其他冶炼等尾气中的浓度可达1％以上。本专利技术所述的与二氧化硫发生化学反应生成亚硫酸盐沉淀的药剂一般为碱土金属化合物，主要为钙、镁和钡的化合物，包括相应的氢氧化物、氧化物和碳酸盐等，效果大体相当，其中钙的化合物最为常用。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术采用先通过水溶液吸收气流中的二氧化硫气体，然后把吸收液的中二氧化硫气体与氢氧化钙、氧化钙和碳酸钙等药剂反应生成不溶性亚硫酸盐，从而从气流中得到除去，把二氧化硫吸收和反应分别进行，避免了亚硫酸盐在吸收液塔内被空气中的氧气氧化，进一步通过在吸收液中加入活性碳等二氧化硫吸附剂以增强吸收和对吸收液采用除氧处理，提高了二氧化硫处理效率，并可回收的亚硫酸盐或二氧化硫等副产物。具有去除效率高、运行费用低，操作简单，适合推广使用。附图说明图1为本专利技术实施例1-3采用的一种二氧化硫吸收方法的填料吸收塔装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例4采用的一种二氧化硫吸收方法的降膜吸收塔装置的结构示意图。图示说明：1循环水泵；2循环水泵进液管；3吸收塔循环水槽；4吸收液加液口；5气体进口；6循环水泵出水管；7吸收塔进液口；8气体出口；9吸收塔塔体；10填料吸收区；11吸收塔出液口；12出液管；13回气管；14吸收液除氧器；15还原剂加入口；16曝气管；17连通管；18反应器；19药剂加入口；20吸收塔连通管；21固体产物排出口；22下封板；23上封板；24冷却介质出口；25降膜吸收管；26冷却介质进口。根据图1所示的一种二氧化硫吸收方法的填料吸收塔装置，所述的气体进口5经过吸收塔塔体9的填料吸收区10与气体出口8连通，所述的循环水泵1通过循环水泵出水管6与吸收塔进液口7连通，吸收塔出液口11通过出液管12与吸收液除氧器14连通，吸收液除氧器14通过连通管17与反应器18连通，吸收液除氧器14上部设置有回气管与吸收塔塔体9连通，底部设置有曝气管16通入氮气或氩气气提除去吸收液中的溶解氧，还原剂通过还原剂加入口15加入除氧器，反应药剂通过药剂加入口19加入反应器18，反应器18通过吸收塔连通管20与吸收塔循环水槽3连通，吸收塔循环水槽3通过循环水泵进液管2与循环水泵1连通，反应器18还设置有固体产物排出口21。根据图2所示的一种二氧化硫吸收方法的降膜吸收塔装置，所述的气体进口5经过降膜吸收管25与气体出口8连通，所述的循环水泵1通过循环水泵出水管6与吸收塔进液口7连通，所述的吸收液进液口7经过降膜吸收管25与吸收塔出液口11连通，所述的吸收塔出液口1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化硫的吸收方法，其特征是把含二氧化硫气体的气流导入吸收塔被水溶液吸收，然后把吸收二氧化硫气体后的水溶液经过吸收液除氧器后导入反应器，在所述的反应器内与加入的药剂发生化学反应，生成亚硫酸盐沉淀，固液分离后吸收液中被吸收的二氧化硫得到去除，吸收液恢复吸收能力，重新返回吸收塔吸收气体中的二氧化硫，得到的固体产物亚硫酸盐，加入盐酸后，回收二氧化硫气体，余下氯化钙溶液作为副产品回收利用。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硫的吸收方法，其特征是把含二氧化硫气体的气流导入吸收塔被水溶液吸收，然后把吸收二氧化硫气体后的水溶液经过吸收液除氧器后导入反应器，在所述的反应器内与加入的药剂发生化学反应，生成亚硫酸盐沉淀，固液分离后吸收液中被吸收的二氧化硫得到去除，吸收液恢复吸收能力，重新返回吸收塔吸收气体中的二氧化硫，得到的固体产物亚硫酸盐，加入盐酸后，回收二氧化硫气体，余下氯化钙溶液作为副产品回收利用。2.根据权利要求1所述的吸收方法，其特征在于所述的吸收塔为通用气液传质设备，包括喷淋塔、填料塔、鼓泡塔、降膜吸收塔或板式塔的一种。3.根据权利要求1所述的吸收方法，其特征在于所述的药剂为碱土金属钙、镁或钡的化合物，包括相应的氢氧化物、氧化物和碳酸盐的一种或二种以上混合物。4.根据权利要求1或2所述吸收方法，其特征在于所述吸收塔内气液接触时间0.5s以上。5.根据权利要求1所述吸收方法，其特征在于所述吸收液在所述反应器停留时间3s以上。6.根据权利要求1所述的吸收方法，其特征在于所述吸收液除氧器采用投加还原剂或气提方式除去吸收液中的溶解氧；所述还原剂包括亚铁盐或硫化碱或硫化氢气体，所述的气提方式是通过所述吸收液除氧器底部设置的曝气管通入氮气或氩气的一种或混合物。7.根据权利要求1所述的吸收方法，其特征在于所述吸收液通过吸收塔循环水槽里设置冷却盘管，或使吸收液通过冷凝器冷却后，再输送到吸收塔吸收，冷却水温度在0℃以上。8.根据权利要求1所述的吸收方法，其特征在于所述的吸收液中加入二氧化硫吸附剂，包括活性炭或二氧化钛颗粒粉末，所述吸附剂加入量为吸收液的1％(体积)以上。9.根据权利要求1所述的吸收方法的一种吸收塔装置，其特征在于所述的装置由循环水泵(1)、吸收塔塔体(9)、吸收塔循环水槽(3)、吸收液除氧器(14)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立维，
申请(专利权)人：黄立维，
类型：发明
国别省市：浙江;33