脱除工业废气中SO*等有害化学物质的新工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及环境保护，是一种应用具有热稳定性、化学稳定性高的氧化硅砩石型分子筛，对工业废气中ＳＯ↓［２］等小分子有害化学物质具有高的吸附率，并可在负压下进行脱附，使分子筛再生。本工艺及其专用装置－装有氧化硅砩石型分子筛填料吸附剂填料的吸附塔及相应的管道自控系统，可对ＳＯ↓［２］等有害物质气体吸附／脱附反复循环使用。脱附出来的ＳＯ↓［２］等有害物质可回收作化工原料，无二次污染。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及分离、回收废气的物理净化，特别是烟道气的物理净化。高硫煤及石油燃烧时产生的二氧化硫等有害化学物质是造成酸雨等严重破坏自然生态环境的主要原因，已成为当前全球性的破坏环境的公害。目前国际上应用于电厂等大型锅炉的脱硫方法，有湿法和干法二种，湿法脱硫是采用Ca(OH)2液喷淋，使之与烟道气中的SO2反应生成亚硫酸钙；干法是在尖端放电作用下，使超细CaO粉尘与SO2作用生成亚硫酸钙。这二种方法的主要缺点是生成的亚硫酸钙因杂质多，无法利用，需占用大片堆放场地，造成二次污染；且在运行中动力消耗大，增加了运行费用；其另一缺点是这一工艺无法为中小型锅炉采用。近廿年来，国际上由于发现氧化硅型分子筛对某些化学物质，具有较强的吸附力，且在负压下可以将吸附物脱附，使分子筛再生。有人曾试图用氧化硅砩石型分子筛流动床工艺脱除烟道气中的SO2，但至今未能应用于实际生产，其原因之一是分子筛颗粒在气流中不断互相碰撞，极易粉化，二是吸附有SO2的分子筛颗粒必须转移至另一系统，进行脱附再生，然后再返回流动床内进行吸附，由于固体物料的转移不如气体方便，从而大大增加了整套设备流程的复杂性、造价和运行费用。本专利技术的目的，旨在提供一种既易从工业废气中将SO2及其他有害化学物质脱除并回收利用，又易将氧化硅砩石型分子筛脱附再生的新工艺及其专用装置。本专利技术是这样实现的，脱除工业废气中SO2有害化学物质的新工艺将经除尘后的工业废气，压入装有氧化硅型分子筛(硅铝克分子比≥100/1)的吸附塔中，在常压～6 kg/cm2压力下，使氧化硅砩石型分子筛对SO2等有害物质进行吸附，当吸附接近饱和时，将其切换至一抽气减压系统中，在负压(≤10乇)下进行吸附物脱附，使分子筛再生，其吸附在筛孔中的SO2等有害物质则在被解吸脱附出来后，抽至低温冷凝器中冷凝成液体收集在储罐中；或将脱附出来的气态物质通过管道系统直接输送至硫酸厂或可将其作为原料的工厂。在本工艺中，可以采用单个吸附塔进行间歇式吸附、脱附，亦可采用多个吸附塔，通过一组自动控制的阀门管道系统将工业废气自一个已吸附饱和的吸附塔切换至另一抽空的吸附塔中连续进行吸附；而吸附已达饱和的吸附塔则被同步切换至抽气系统进行脱附及脱附物的后处理，如此轮流进行吸附、脱附，往复循环，连续化进行。本工艺，除可吸除工业废气中的SO2外，还可对诸如NH3、甲烷、甲醇、甲醛、甲酸、乙烷、乙醇、乙醛、乙二醛、乙酸、正丙烷、丙醛、丙酸、丙酮、苯、甲苯、二甲苯、酚、二酚、氯苯、二氯苯、萘、二硫化碳、乙酸乙酯、氟里昂、溴等以及分子直径小于5.6A在内的其他气体污染物进行吸除。本专利技术脱除工业废气中SO2有害化学物质新工艺的专用装置，包括内充氧化硅砩石型分子筛吸附剂填料的吸附塔，塔的底部接有一组具自动控制阀门的工业废气引进管和一组抽气减压脱附系统，所述废气引进管的另一端通过一可调节压力的引风机与工业废气除尘器相接；抽气减压系统与一冷凝器连通，冷凝器底部连接有气液分离器，及液体压缩泵灌装统；塔的顶部，还设有不被吸附气体的放空阀门；其中抽气减压系统亦可直接与脱附气输送管道相接，以将脱附气送至回收利设备系统。所说的吸附塔可以是1个或多个，如为多多个时，吸附塔中的前一个塔的顶部与后一吸附塔的顶部均设有连通的泄漏管。本专利技术的具有以下优点1，它是一种纯物理方法处理过程，不加入任何其他化学品，因此不仅不会造成二次污染，并且回收的二氧化硫等有害物质可再加工成为其他化工产品，使工艺成本大大降低。2，设备、流程简单，结构紧凑，整套设备的一次性基建投资及日常运行中的动力消耗成本均比现有的化学湿法、干法低。3，可适用于大、中、小型多种工业气体污染源的环保处理。4，本工艺还可适用于单位体积内污染物含量已低于环保指标，但其累计排放总量仍超标的工业废气的处理。以下附图和实施例将对本专利技术的技术特征进行进一步说明附图为本专利技术专用装置示意图。图中元件编号1…………装有分子筛填料的吸附塔2…………装有分子筛填料的吸附塔3、4……吸附塔1底部一组阀门5、6……吸附塔2底部一组阀门7、8……吸附塔1、2顶部的一组阀门9…………可调节压力的引风机10………除尘器11………减压泵12………列管式冷凝器13………泄漏管14………泄漏阀15………气液分离器16………液体压缩泵17………双向阀18………低温致冷机组19………储罐如附图所示，1、2是二个并列的装有氧化硅砩石型分子筛填料的吸附塔，它们在一组阀门3～8及管道系统的控制下轮流处于吸附、脱附工作状态。图中阀门3、7开，4关时，吸附塔处于吸附状态，引风机9将除尘器10中出来的工业废气压入塔中，工业废气中的SO2及其他有害物质被吸附在分子筛的筛孔中，而其他未被吸附的气体则通过阀门7放空；与此同时，阀5、8关，6开，则吸附塔2处于减压脱附状态，吸附在分子筛筛孔中的SO2及其他有害物质在减压泵11抽吸下被减压解吸脱附出来，抽至列管式冷凝器12中，为了提高解吸效率，在塔1、2顶部有一根泄漏管13相通，调节阀14，可控制漏量的大小，此时，从塔1顶部向大气放空的废气中有一小部分废气漏入塔2中，以利于将SO2分子从筛孔中解吸出来。18为低温制冷机组，其压缩成液体的致冷剂喷入到列管式冷凝器12中冷却列管，减压泵11抽出的SO2及其他有害物质在列管低温下，被液化成液体，流入冷凝器12的底部，经气液分离器15分离后被液体压缩泵16压入储罐19内，未能被冷凝的其他气体则排入空气中；当塔2分子筛中的SO2及其他有害物质脱附殆尽，而塔1中分子筛吸附SO2及其他有害物质接近饱和时，阀门系统自动切换至3、6、7关，4、5、8开，此时塔1处于脱附状态，塔2处于吸附状态……，如此循环，周而复始，保证了烟道气中SO2的脱除过程连续进行下去。对于中小型锅炉，将其冷凝液化后的SO2储入钢瓶，再转运至需要SO2作为原料的工厂，如硫酸厂、有机磺化物(合成洗涤剂等)厂等集中处理。实施例1用引风机将除尘后的烟道气抽入装有氧化硅砩石型分子筛(硅铝克分子比≥100/1)吸附剂填料的第一个吸附塔中，其中的SO2即被吸附在分子筛的筛孔中，烟道气中未被吸附的其他气体(包括空气、水蒸汽等)则从吸附塔顶部的阀门7排出放空。当吸附塔1内的分子筛填料吸附SO2接近饱和时，可通过一组自动控制的阀门切换系统，将烟道气送入吸附塔2，继续进行吸附。而吸附塔1则被切换至抽气减压系统，使吸附在筛孔中的SO2在减压下被快速解吸脱附出来；脱附出来的SO2被抽至冷凝器中液化成SO2液体，储入储罐中作为化工原料待用，或通过管道系统直接输送至硫酸厂用以催化氧化成三氧化硫制成硫酸。当吸附塔1中的SO2脱附殆尽，而吸附塔2吸附SO2接近饱和时，控制器将阀门管道系统内诸阀门的工作状态翻转，此时二个吸附塔的工作状态也随之翻转，保证了烟道气的整个脱硫过程得以连续进行下去。其中，吸附塔塔身的容量和径高比以及工业废气在塔身内的停留时间(穿透时间)应根据废气中有害质的含量、氧化硅砩石型分子筛对该有害物质的吸附速率，以及环保法规对该有害物质规定的排放标准等因素来具体设定。实施例2有色金属冶炼厂高SO2浓度烟道气的脱硫装置，此种装置的工艺流程与实施例1基本相同，其不同之处在于吸附压力的不同，其引风机改为高压，烟道气经除尘后在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱除工业废气中ＳＯ↓［２］等有害化学物质的新工艺，其特征在于，将经过除尘的工业废气，压入装有氧化硅砩石型分子筛（硅铝克分子比≥１００／１）吸附塔中，在常压～６ｋｇ／ｃｍ↑［２］压力下，使氧化硅砩石型分子筛对ＳＯ↓［２］等有害化学物质进行吸附，未被吸附的无害气体则通过塔顶的放气阀放空，当分子筛吸附达到饱和时，将吸附塔切换至一抽气减压系统中，在负压（≤１０乇）下进行脱附，使分子筛再生，并收集、储存吸脱物待用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙尧俊，王力平，吴泰琉，胡颖，费伦，
申请(专利权)人：费伦，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]