一种燃煤烟气碱法脱硫生产高纯亚硫酸钠和硫酸钠的方法技术

一种燃煤烟气碱法脱硫生产高纯亚硫酸钠和硫酸钠的方法，采用两级脱硫工艺，第一级脱硫为粗脱，使硫酸盐留在第一级脱硫液中并生产硫酸钠，烟气中大部分二氧化硫进入二级脱硫；第二级脱硫为主脱，烟气可以达标排放，脱硫液可以直接浓缩结晶产生高纯亚硫酸钠。本发明专利技术的优点是：该方法工艺简单、易于实施，采用两级脱硫工艺，把低浓度烟气的二氧化硫作为资源来使用，彻底解决脱硫二次污染并实现零排放，利用烟气中的二氧化硫生产95%的高纯硫酸钠和95%高纯亚硫酸钠产品，其中亚硫酸钠所占比例为90-95%，改变了过去纯消耗资源的处理方式，大大减轻企业脱硫负担甚至使脱硫变为增值的生产，具有显著的技术经济效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，采用两级脱硫工艺，第一级脱硫为粗脱，使硫酸盐留在第一级脱硫液中并生产硫酸钠，烟气中大部分二氧化硫进入二级脱硫；第二级脱硫为主脱，烟气可以达标排放，脱硫液可以直接浓缩结晶产生高纯亚硫酸钠。本专利技术的优点是：该方法工艺简单、易于实施，采用两级脱硫工艺，把低浓度烟气的二氧化硫作为资源来使用，彻底解决脱硫二次污染并实现零排放，利用烟气中的二氧化硫生产95%的高纯硫酸钠和95%高纯亚硫酸钠产品，其中亚硫酸钠所占比例为90-95%，改变了过去纯消耗资源的处理方式，大大减轻企业脱硫负担甚至使脱硫变为增值的生产，具有显著的技术经济效果。【专利说明】
本专利技术涉及燃煤烟气脱硫技术，特别是。
技术介绍
二氧化硫排放是造成我国大气环境污染及酸雨不断加剧的主要原因之一，从1998年以来，我国SO2年排放量超过美国，连续多年居世界首位。而燃煤产生的SO2排放量占SO2排放总量的90%以上。燃煤烟气因煤质不同，二氧化硫浓度一般为1000-3500ppm，氧含量一般为3_8%，要求脱硫后排放二氧化硫浓度为50ppm ;针对这样低浓度二氧化硫的烟气组成，国内脱硫行业处理现状为:1)现有烟气脱硫工艺都是以脱除烟气中二氧化硫达标排放为目标；2)脱硫后积存大量硫酸钙、亚硫酸钙、亚硫酸钠溶液等废弃物，绝大多数钙法副产硫酸钙很难利用，需要占用大量土地存储废渣造成二次污染，勉强使用的也是费用巨大给企业造成更多负担，钠碱法则副产亚硫酸钠废液，基本都是靠氧化生化处理，投资巨大、运行成本很高，回收亚硫酸钠可以零排放，但亚硫酸钠含量一般只有60%左右，市场没有需求，亏损严重；3)现有涉及使用氢氧化钠的钠碱法、双碱法等脱硫废水零排放工艺，都是采用各种新技术或设备把现有脱硫工艺的废水处理回用，但仍然没有解决副产品的使用问题或者仍属于纯投入成本的工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在问题，提供，该方法工艺简单、易于实施，采用两级脱硫工艺，把低浓度烟气的二氧化硫作为资源来使用，在彻底解决脱硫二次污染并实现零排放的同时，利用烟气中的二氧化硫生产高纯度亚硫酸钠产品，改变了过去纯消耗资源的处理方式，大大减轻企业脱硫负担甚至使脱硫变为增值的生产，具有显著的技术经济效果。本专利技术的技术方案: ，采用两级脱硫工艺，第一级脱硫为粗脱，使硫酸盐留在第一级脱硫液中并生产硫酸钠，烟气中大部分二氧化硫进入二级脱硫；第二级脱硫为主脱，烟气可以达标排放，脱硫液可以直接浓缩结晶产生高纯亚硫酸钠，步骤如下: I)第一级脱硫 在脱硫塔中，底部通入燃煤烟气，上部喷淋脱硫液，燃煤烟气流速为20-50m/s，脱硫液为浓度5-15wt%的氢氧化钠溶液，并在碱液中加入质量为碱液质量的0.l-5wt%的阻氧剂，脱硫液与燃煤烟气的用量比为l-8L/m3，脱硫温度为90-130°C，至脱硫液PH值小于2.0或出现结晶颗粒时，放出脱硫液，过滤后用浓度> 30wt%的氢氧化钠溶液调节PH至6.0-7.0，冷却到10-20°C，结晶分离出硫酸钠，母液配碱和阻氧剂回收重新用于一级脱硫； 2)第二级脱硫 在脱硫塔中，底部通入燃煤烟气，上部喷淋脱硫液，燃煤烟气流速为20-50m/s，脱硫液为浓度8-20wt%的氢氧化钠溶液并在碱液中加入质量为碱液质量的0.01-2wt%硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、双酚A、对苯二酚和抗坏血酸中两种以上任意比例混合的阻氧剂，脱硫液与燃煤烟气的用量比为10-28L/m3，脱硫温度为40-70°C，至脱硫液PH值小于6.0时，放出脱硫液，过滤后用浓度> 30wt%的氢氧化钠溶液调节PH至phlO-ΙΙ，经蒸发、结晶分离得到亚硫酸钠，母液配入中和液重新进入蒸发器蒸发结晶。所述第一级脱硫的阻氧剂为硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、双酚A、对苯二酚或抗坏血酸；所述第二级脱硫的阻氧剂为硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、双酚A、对苯二酚和抗坏血酸中的两种以上任意比例的混合物。本专利技术的工作机理: 本方法步骤I)第一级脱硫中脱硫温度，区别于常规脱硫温度的要求，较高的温度有利于阻氧效果并减少二氧化硫气体的一级吸收；脱硫液的PH值，区别于常规脱硫液PH的要求，较低的PH值有利于一级脱硫碱液形成更多硫酸钠或硫酸氢钠，同时减少二氧化硫气体的一级吸收。步骤2)第二级脱硫中要求采用两种以上的混合阻氧剂，主要是二级脱硫液循环时间较长，需要阻氧剂维持较长时间。本专利技术的优点是:该方法工艺简单、易于实施，采用两级脱硫工艺，把低浓度烟气的二氧化硫作为资源来使用，彻底解决脱硫二次污染并实现零排放，利用烟气中的二氧化硫生产95%的高纯硫酸钠和95%高纯亚硫酸钠产品，其中亚硫酸钠所占比例为90-95%，改变了过去纯消耗资源的处理方式，大大减轻企业脱硫负担甚至使脱硫变为增值的生产，具有显著的技术经济效果。【具体实施方式】实施例1: ，步骤如下: 1)第一级脱硫 在脱硫塔中，底部通入燃煤烟气，上部喷淋脱硫液，燃煤烟气流速为30m/s，脱硫液为浓度5wt%的氢氧化钠溶液，并在碱液中加入质量为碱液质量的2wt%的硫代硫酸钠，脱硫液与燃煤烟气的用量比为3L/m3，脱硫温度为95°C，至脱硫液PH值为1.8时，放出脱硫液，过滤后用32wt%的氢氧化钠溶液调节PH至6.5，进入蒸发器蒸发，蒸发到有结晶出现时转移到冷却器，冷却到20°C，结晶用离心机分离，烘干后得到硫酸钠，检测硫酸钠含量为95.5%，母液配碱和阻氧剂回收重新用于一级脱硫； 2)第二级脱硫 在脱硫塔中，底部通入燃煤烟气，上部喷淋脱硫液，燃煤烟气流速为30m/s，脱硫液为浓度15wt%的氢氧化钠溶液并在碱液中加入质量为碱液质量0.5%的阻氧剂，阻氧剂为质量比为1:0.1的硫代硫酸钠和对苯二酚混合物，，脱硫液与燃煤烟气的用量比为15L/m3，脱硫温度为60°C，至脱硫液PH值为5.8时，放出脱硫液，过滤后用浓度为32wt%的氢氧化钠溶液调节PH至phl0.5，中和液经多效蒸发至出现大量结晶、结晶用离心分离得到亚硫酸钠，烘干后亚硫酸钠含量为95.3%，母液配入中和液重新进入蒸发器蒸发结晶。实施例2: ，步骤如下: 1)第一级脱硫 在脱硫塔中，底部通入燃煤烟气，上部喷淋脱硫液，燃煤烟气流速为30m/s，脱硫液为浓度8wt%的氢氧化钠溶液，并在碱液中加入质量为碱液质量的lwt%的双酚a，脱硫液与燃煤烟气的用量比为3L/m3，脱硫温度为95°C，至脱硫液PH值为2.0时，放出脱硫液，过滤后用32wt%的氢氧化钠溶液调节PH至6.8，进入蒸发器蒸发，蒸发到有结晶出现时转移到冷却器，冷却到20°C，结晶用离心机分离，烘干后得到硫酸钠，检测硫酸钠含量为96.3%，母液配碱和阻氧剂回收重新用于一级脱硫； 2)第二级脱硫 在脱硫塔中，底部通入燃煤烟气，上部喷淋脱硫液，燃煤烟气流速为30m/s，脱硫液为浓度13wt%的氢氧化钠溶液并在碱液中加入质量为碱液质量0.3%的阻氧剂，阻氧剂为质量比为1:0.2的硫代硫酸钠和双酚a混合物，脱硫液与燃煤烟气的用量比为15L/m3，脱硫温度为60°C，至脱硫液PH值为5.6时，放出脱硫液，过滤后用浓度为32wt%的氢氧化钠溶液调节PH至phl0.5，中和液经多效蒸发至出现大量结晶、结晶用离心分离得到亚硫酸钠，烘干后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤烟气碱法脱硫生产高纯亚硫酸钠和硫酸钠的方法，其特征在于：采用两级脱硫工艺，第一级脱硫为粗脱，使硫酸盐留在第一级脱硫液中并生产硫酸钠，烟气中大部分二氧化硫进入二级脱硫；第二级脱硫为主脱，烟气可以达标排放，脱硫液可以直接浓缩结晶产生高纯亚硫酸钠，步骤如下：1）第一级脱硫在脱硫塔中，底部通入燃煤烟气，上部喷淋脱硫液，燃煤烟气流速为20‑50m/s, 脱硫液为浓度5‑15wt%的氢氧化钠溶液，并在碱液中加入质量为碱液质量的0.1‑5wt%的阻氧剂，脱硫液与燃煤烟气的用量比为1‑8L/m³，脱硫温度为90‑130℃，至脱硫液PH值小于2.0或出现结晶颗粒时，放出脱硫液，过滤后用浓度≥30wt%的氢氧化钠溶液调节PH至6.0‑7.0，冷却到10‑20℃，结晶分离出硫酸钠，母液配碱和阻氧剂回收重新用于一级脱硫；2）第二级脱硫在脱硫塔中，底部通入燃煤烟气，上部喷淋脱硫液，燃煤烟气流速为20‑50m/s,脱硫液为浓度8‑20wt%的氢氧化钠溶液并在碱液中加入质量为碱液质量的0.01‑2wt%硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、双酚A、对苯二酚和抗坏血酸中两种以上任意比例混合的阻氧剂，脱硫液与燃煤烟气的用量比为10‑28L/m³， 脱硫温度为40‑70℃，至脱硫液PH值小于6.0时，放出脱硫液，过滤后用浓度≥30wt%的氢氧化钠溶液调节PH至ph10‑11，经蒸发、结晶分离得到亚硫酸钠，母液配入中和液重新进入蒸发器蒸发结晶。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李梅彤，张柯，贺文珠，周声军，杨刚，范文浩，
申请(专利权)人：天津理工大学，易科力天津环保科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12