一种二氧化硫碱吸收液脱硫的方法技术

本发明专利技术属于脱硫技术领域，涉及一种二氧化硫碱吸收液脱硫的方法。采用氢氧化钠吸收二氧化硫，将二氧化硫与氢氧化钠反应产生的含有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠的溶液调节PH至中性；加入催化剂硫酸亚铁，通入空气并进行搅拌，反应过程中，补加液碱，使得反应液维持在PH为3以上，当反应液PH保持不下降时，降低反应液温度析出硫酸钠，过滤得到十水合硫酸钠晶体，滤液加入氢氧化钠中和，过滤析出的氢氧化铁，滤液中加入固体氢氧化钠或碳酸钠，继续使用。本发明专利技术所提供的方法只有氢氧化钠参与反应，解决了氢氧化钙反应产生的结垢的问题，产生的副产品纯净，纯度达到99%以上，且整套方法运行成本低，有效减少环境污染，适合大规模推广。适合大规模推广。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硫碱吸收液脱硫的方法


[0001]本专利技术属于脱硫
，涉及一种二氧化硫碱吸收液脱硫的方法。

技术介绍

[0002]现有工艺中采用双碱法脱硫的缺点如下：氢氧化钠或碳酸钠与二氧化硫反应同时也会与二氧化碳反应，烟气中二氧化碳含量远远高于二氧化硫含量，二氧化碳与氢氧化钠反应后生成碳酸钠，二氧化硫与氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠，这两个反应是同时进行的，因二氧化碳含量大很多，故碳酸钠产生量相当大，碳酸钠部分与溶于水的二氧化硫再次反应，但二氧化硫在第一次喷淋洗涤后含量很少（部分与氢氧化钠反应生成硫酸钠和亚硫酸钠），二次反应后还会出现大量的碳酸钠排入置换系统，故二氧化碳消耗的氢氧化钙（置换后实际消耗为氢氧化钙）量很高（受脱硫效率、洗涤效率、停留时间影响）。
[0003]此外，亚硫酸钠与石灰（氢氧化钙）反应较快（置换系统内反应），但硫酸钠与氢氧化钙很难反应，脱硫循环水中硫酸钠含量不断增加，脱硫效率不断下降，导致烟气排放超标，也导致烧碱消耗量大大增加。
[0004]而且，亚硫酸钠与石灰（氢氧化钙）反应段无有效手段控制反应效率，即无法控制置换效率，导致未经置换的亚硫酸钠氧化为硫酸钠，因硫酸钠很难与氢氧化钙反应，导致浪费和影响脱硫效率。
[0005]因为置换系统无法分辨氢氧化钠和氢氧化钙，故氢氧化钙在喷淋水中的含量会很高，导致结垢。
[0006]以上原因导致双碱法脱硫系统钠碱消耗量大，长期运行成本极高，同时，结垢严重，影响脱硫系统的使用效率，由于脱硫不彻底导致的排放严重影响空气质量，是空气质量恶化的主要原因之一。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对传统二氧化硫碱吸收中存在的问题提出一种新型的二氧化硫碱吸收液脱硫的方法。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术是采用下述的技术方案实现的：一种二氧化硫碱吸收液脱硫的方法，步骤如下：（1）采用氢氧化钠吸收二氧化硫，将二氧化硫与氢氧化钠反应产生的含有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠的溶液调节PH 至中性；（2）将步骤（1）中得到的溶液加入反应釜，加入催化剂硫酸亚铁，通入空气并进行搅拌，反应过程中，补加液碱，使得反应液维持在PH为3以上 ；（3）当反应液PH保持不下降时，亚硫酸钠反应完成，降低反应液温度至5
‑
10℃，析出硫酸钠；（4）过滤溶液，得到十水合硫酸钠晶体；（5）过滤得到的滤液加入氢氧化钠中和，过滤析出的氢氧化铁；
（6）滤液中加入固体氢氧化钠或碳酸钠，继续使用。
[0009]反应原理如下：步骤（1）：SO2+2NaOH
→
Na2SO3+H2O或SO2+Na2CO3→
Na2SO3+CO2；SO2+H2O+Na2SO3→
2NaHSO3。
[0010]步骤（2）：2Na2SO3+O2→
2NaSO4(硫酸亚铁催化）；NaHSO3+NaOH
→ꢀ
Na2SO3+H2O。
[0011]步骤（3）：NaSO4降温析出。
[0012]步骤（5）：Fe
3+
+3NaOH
→
Fe(OH)3+3Na
+
。
[0013]作为优选，步骤（2）中催化剂加入量为100g/m3,步骤（1）中亚硫酸钠浓度不超过2mol/L。
[0014]作为优选，反应釜产生的尾气通入碱吸收塔吸收脱硫后排放。
[0015]作为优选，步骤（2）中通入过量空气。
[0016]作为优选，步骤（2）中反应温度为14
‑
16℃。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术所提供的方法只有氢氧化钠参与反应，解决了氢氧化钙反应产生的结垢的问题，产生的副产品纯净，纯度达到99%以上，且整套方法运行成本低，有效减少环境污染，适合大规模推广。
具体实施方式
[0018]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合具体实施例对本专利技术做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0019]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
[0020]实施例1将含硫尾气（尾气中主要是没有反应完全的空气和少量二氧化硫）在原有的碱吸收塔中采用氢氧化钠（或碳酸钠）吸收二氧化硫，将二氧化硫与氢氧化钠或碳酸钠反应产生的含有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠的溶液调节PH 至中性。在尾气吸收过程中，溶液的PH会逐渐下降，对溶液的PH进行实时检测，直至溶液中性为止，然后进行后续的操作。为保证后续的处理效果和尾气吸收的效率，亚硫酸钠浓度不超过2mol/L。
[0021]将上述步骤中得到的溶液加入反应釜，可以在常温常压下进行反应，优选控制反应温度在15℃左右。并加入催化剂硫酸亚铁（也可以采用其他的催化剂，比如含有铜、锰、铬等金属离子的化合物都可以起到催化作用，但这些离子都属于重金属，从环保、成本角度考虑，本实施例采用优选的硫酸亚铁），催化剂加入量为100g/m3。通入足量的空气并进行搅拌，反应过程中，补加液碱，使得反应液维持在PH为3以上。排空过程中的气体中可能含有少量的二氧化硫，为了防止空气污染，反应产生的尾气可以接入碱吸收塔，或通入氢氧化钠、碳酸钠等碱液吸收后再排空。
[0022]当反应釜中的反应液PH保持不下降时，代表亚硫酸钠反应完成，降低反应液温度
至5
‑
10℃，硫酸钠饱和度降低，使得溶液析出硫酸钠。
[0023]过滤溶液，得到十水合硫酸钠晶体。
[0024]将过滤后剩余的滤液加入氢氧化钠中和，得到氢氧化铁沉淀，过滤析出的氢氧化铁。
[0025]反应原理如下：SO2+2NaOH
→
Na2SO3+H2O或SO2+Na2CO3→
Na2SO3+CO2；SO2+H2O+Na2SO3→
2NaHSO3。
[0026]2Na2SO3+O2→
2NaSO4(硫酸亚铁催化）；NaHSO3+NaOH
→ꢀ
Na2SO3+H2O。
[0027]NaSO4降温析出。
[0028]Fe
3+
+3NaOH
→
Fe(OH)3+3Na
+
。
[0029]二次过滤的滤液中加入固体氢氧化钠或者碳酸钠，继续返回碱吸收塔进行重复使用。
[0030]从成本考量，上述步骤采用碳酸钠价格更为低廉，只要是加入固体碱就可以。
[0031]本专利技术中氢氧化钠消耗是与二氧化硫的实际含量相对应的，而传统的双碱法消耗的氢氧化钙是远大于二氧化硫实际消耗量的。传统的双碱法系统需要频繁维护，传统工艺中的氢氧化钙消耗量与系统的维护程度息息相关，且具体氢氧化钙的消耗量随着系统运行行时间越长结垢越多，消耗的氢氧化钙越多。而且传统的双碱法产生的副产物不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硫碱吸收液脱硫的方法，其特征在于，步骤如下：（1）在碱吸收塔内采用氢氧化钠吸收二氧化硫，检测二氧化硫与氢氧化钠反应产生的含有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠的溶液，直至溶液PH为中性；（2）将步骤（1）中得到的溶液加入反应釜，加入催化剂硫酸亚铁，通入空气并进行搅拌，反应过程中，补加液碱，使得反应液维持在PH为3以上；（3）当反应液PH保持不下降时，亚硫酸钠反应完成，降低反应液温度至5
‑
10℃，析出硫酸钠；（4）过滤溶液，得到十水合硫酸钠晶体；（5）过滤得到的滤液加入氢氧化钠中和，过滤析出的氢氧化铁；（6）滤液中加入固体碱，继续使用。2.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：童青松，
申请(专利权)人：山东鄄城南港化工有限公司，
类型：发明
国别省市：