專(zhuān)利名稱(chēng)：一種廢氣脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)含氟、含硫廢氣脫氟、脫硫吸收液回收再生的方法。
背景技術(shù)：
目前，含硫、含氟的工業(yè)廢氣主要集中在電廠鍋爐廢氣、玻璃熔窯和玻璃纖維池窯的廢氣中，這些廢氣中主要含二氧化硫、氟化物等有害成分，對(duì)環(huán)境危害較大。國(guó)內(nèi)外對(duì)脫除二氧化硫的技術(shù)研究較多，脫硫劑有單組分和雙組分。
采用單組分治理的具體方法有一、氨水作吸收劑噴淋吸收廢氣中的二氧化硫，生成的亞硫酸氫銨再用氨處理，可制得亞硫酸銨，氧化制成硫酸銨副產(chǎn)，該法在ZL98117223.7作了介紹，但該法氨易揮發(fā)，引起新的污染；二、鈣堿法用石灰或氫氧化鈣的懸濁液作為吸收劑，吸收煙氣中的二氧化硫，生成亞硫酸鈣，氧化副產(chǎn)石膏，該法吸收系統(tǒng)設(shè)備龐大，石灰乳循環(huán)量大，系統(tǒng)易結(jié)垢堵塞，但工業(yè)上使用仍較多；三、鈉堿法采用氫氧化鈉或碳酸鈉水溶液作為吸收劑，該法設(shè)備簡(jiǎn)單、投資少，但耗堿量大，成本高，生產(chǎn)上很少使用。四、鎂石灰法采用鎂石灰的水漿(13-20％)吸收煙氣中的二氧化硫，該法由于使用漿液，儲(chǔ)存及輸送均較困難，系統(tǒng)易結(jié)垢堵塞。
采用雙組分治理，它由脫硫和脫硫再生兩部分組成。具體方法有一、以氨作為脫硫劑，以氫氧化鈣作脫硫再生劑，該法再ZL97103626.8作了介紹，該法氨易揮發(fā)，引起新的污染，而且再生反應(yīng)速度較慢；二、以鎂基作為脫硫劑，以石灰或氫氧化鈣作為再生劑，氧化亞硫酸鈣制成副產(chǎn)石膏，該法在ZL95104688.8、ZL02146547.9、ZL02806288.4等作了介紹，該法由于亞硫酸鎂溶解度較小，吸收液中亞硫酸鎂較少，使循化吸收液量較大，能耗增加，而且氫氧化鈣再生速度較慢，再生裝置龐大。副產(chǎn)物硫酸鈣無(wú)利用價(jià)值。三、以鈉基作為脫硫劑，以石灰或氫氧化鈣作為再生劑，氧化亞硫酸鈣制成副產(chǎn)石膏，何振聲等在《玻璃纖維》2004年第3期作了介紹，ZL01107106.0也作了介紹，該法再生反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，再生裝置龐大，反應(yīng)不完全，造成消耗堿量較大，運(yùn)行成本較高，較少在大型工業(yè)裝置上應(yīng)用。四、亞硫酸鎂循環(huán)法采用亞硫酸鎂清液循環(huán)吸收煙氣中的二氧化硫，生成的亞硫酸氫鎂與氫氧化鎂反應(yīng)生成亞硫酸鎂，飽和亞硫酸鎂清液回到吸收單元，由于亞硫酸鎂在水中的溶解度低，清液循環(huán)量大，吸收塔進(jìn)出口吸收液PH變化大，影響吸收效率，吸收單元設(shè)備較大。
對(duì)于除氟技術(shù)，主要采用石灰法，與脫硫技術(shù)基本相同。目前，處理玻璃熔窯和玻璃纖維池窯產(chǎn)生的廢氣的方法主要為鈉鈣法，廢氣中含有二氧化硫和氟化物等，鈉鈣法以鈉基作為脫硫劑，氫氧化鈉與二氧化硫和氟化物反應(yīng)，生成亞硫酸亞和氟化物；以石灰或氫氧化鈣作為再生劑，生成亞硫酸鈣和氟化物的鹽沉淀，再生液亞硫酸鈉和氫氧化鈉水溶液再回去吸收二氧化硫和氟化物，該法再生反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，再生裝置龐大，反應(yīng)不完全，氟化物在循環(huán)液中積累，同時(shí)消耗堿量較大，運(yùn)行成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種反應(yīng)時(shí)間較短、消耗堿量較小、投資、運(yùn)行成本低的含氟、含硫廢氣的脫氟、脫硫的吸收液的連續(xù)回收再生方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種含氟、含硫廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，它是將含有二氧化硫或/和氟化物的廢氣用堿基吸收液將廢氣中的二氧化硫或/和氟化物吸收，生成含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或/和氟化物的鈉鹽的脫硫、脫氟吸收液，然后，將脫硫、脫氟吸收液與鎂基懸浮液或固體反應(yīng)，使亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或/和氟化物的鈉鹽轉(zhuǎn)化為亞硫酸鎂或/和氟化物的鎂鹽而沉淀，過(guò)濾除去亞硫酸鎂或/和氟化物的鎂鹽沉淀，回收濾液，濾液pH為6.5-9.5，作堿基吸收液重復(fù)循環(huán)使用。
上述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，所述的堿基吸收液是亞硫酸鈉的水溶液或亞硫酸鈉與亞硫酸氫鈉組成的緩沖體系的水溶液。
上述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，所述的堿基吸收液可多次循環(huán)吸收廢氣中的二氧化硫或/和氟化物，當(dāng)堿基吸收液的pH在4.2-7.5時(shí)，進(jìn)行下一步脫硫、脫氟吸收液的回收再生處理。
上述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，所述的鎂基懸浮液或固體是氫氧化鎂、氧化鎂或碳酸鎂的懸浮液或它們的固體，或者是它們的混合物的懸浮液或固體。
上述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，所述的鎂基懸浮液中氫氧化鎂、氧化鎂或碳酸鎂的質(zhì)量總含量不低于30％。
上述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，所述的脫硫、脫氟吸收液與鎂基懸浮液或固體反應(yīng)，是在0-70℃，反應(yīng)進(jìn)行10-20分鐘。
上述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，可用于含硫廢氣的脫硫吸收液、含氟廢氣的脫氟吸收液或含硫、含氟廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生。
本發(fā)明的原理如下
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，1)再生反應(yīng)速度快，可有效降低再生設(shè)備的投資和運(yùn)行成本；2)再生反應(yīng)完全，再生清液PH高，可實(shí)施高PH循環(huán)吸收，廢氣吸收處理效率高。同時(shí)解決了現(xiàn)有鈉鈣雙堿法鈣硫比高，大量消耗液堿的問(wèn)題，本法只須補(bǔ)充少量堿，補(bǔ)充量?jī)H為廢渣帶出的鈉離子量。3)，本法的循環(huán)吸收液中亞硫酸鈉的溶解度大，可實(shí)施循環(huán)液較高濃度的吸收、再生循環(huán)，吸收塔進(jìn)出口PH變化小，提高吸收效率，降低吸收設(shè)備投資及運(yùn)行動(dòng)力消耗；4)中國(guó)天然高含量氧化鎂儲(chǔ)量大，使用成本比氫氧化鈣低，且為固體物料，運(yùn)輸儲(chǔ)存方便。5)對(duì)于氟化物的吸收，可有效避免在吸收單元形成氟化鎂等氟化物鎂鹽的結(jié)渣。6)沉淀物亞硫酸鎂和氟化物鎂鹽有較高的綜合利用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明的含氟、含硫廢氣的脫氟、脫硫回收方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下實(shí)施例可以很好地說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1.用鎂基懸浮液和鈣基懸浮液處理含硫、氟廢水的對(duì)比實(shí)驗(yàn)取含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和氟化物的循環(huán)吸收液200ml，其pH為6.5，氟離子濃度為1055mg/l，加入鎂基懸浮液(50％氫氧化鎂)5g，反應(yīng)溫度為10℃，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀，上清液的pH為8.3，氟離子濃度為151mg/l。
取含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和氟化物的循環(huán)吸收液200ml，其pH為6.5，氟離子濃度為1055mg/l，加入鈣基懸浮液(50％氫氧化鈣)8g，反應(yīng)溫度為10℃，反應(yīng)時(shí)間為10分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀，上清液的pH為7.1，氟離子濃度為346mg/l。
實(shí)施例2.處理含硫廢氣的循環(huán)吸收液的對(duì)比實(shí)驗(yàn)取含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉的循環(huán)吸收液200ml，其pH為6.0，加入鎂基懸浮液(50％氧化鎂)4g，反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為15分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀，上清液的pH為8.4。
取含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉的循環(huán)吸收液200ml，其pH為6.0，加入鈣基懸浮液(50％氫氧化鈣)4g，反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為15分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀，上清液的pH為7.0。
實(shí)施例3.用碳酸鎂作鎂基懸浮液取含氟化物鈉鹽的循環(huán)吸收液200ml，其pH為6.0，氟離子濃度為2050mg/l，加入鎂基懸浮液(50％碳酸鎂)4g，反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀，上清液的pH為7.1，氟離子濃度為195mg/l。
實(shí)施例4.用氫氧化鎂作鎂基懸浮液取含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和氟化物的鈉鹽的循環(huán)吸收液200ml，其pH為7.5，氟離子濃度為1050mg/l，加入鎂基懸浮液(50％氫氧化鎂)5g，反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為30分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，過(guò)濾沉淀，上清液的pH為9.5，氟離子濃度為175mg/l。
實(shí)施例5.本發(fā)明的含氟、含硫廢氣的脫氟、脫硫回收方法的流程如圖1所示，含二氧化硫和氟化物的廢氣通過(guò)管線6進(jìn)入除氟脫硫吸收單元1。用于除去二氧化硫和氟化物的堿基水吸收液，例如氫氧化鈉或碳酸鈉或亞硫酸鈉或它們混合物的水溶液，通過(guò)管線8加入到循環(huán)池2，堿基水吸收液從循環(huán)池2通過(guò)泵18經(jīng)管線9和噴淋裝置21進(jìn)入濕式吸收單元1，以與氣流逆向流動(dòng)，同時(shí)廢氣中的二氧化硫和氟化物與堿基組份反應(yīng)，從廢氣中脫硫除氟，并且干凈的氣流通過(guò)管線7從吸收單元1排放。堿基水吸收液轉(zhuǎn)化為含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和氟化鈉的廢液，并且通過(guò)管線19送至循環(huán)池2，作循環(huán)噴淋用。
含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和氟化物的鈉鹽的廢液的一部分從吸收單元1排出，通過(guò)閥20至管線10，控制此時(shí)水溶液的pH值在4.2-7.5之間。
將自管線10的廢水送至再生反應(yīng)單元3。用于再生的鎂基懸浮液，氫氧化鎂或碳酸鎂或氧化鎂或它們的混合物的懸濁液通過(guò)管線11加入至再生反應(yīng)單元3，與來(lái)自管線10的廢水反應(yīng)，反應(yīng)生成亞硫酸鎂和氟化物鎂鹽，反應(yīng)物通過(guò)管線12進(jìn)入沉淀池4，上層清液通過(guò)管線13返回循環(huán)池2，沉淀通過(guò)管線14經(jīng)過(guò)濾裝置5、管線15排出，濾液通過(guò)管線16與管線13的上清液一起經(jīng)管線17返回循環(huán)池2。
經(jīng)管線17返回循環(huán)池2的水溶液中含亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，此時(shí)水溶液的pH值在6.5-9.5之間，作循環(huán)噴淋用。
反應(yīng)的沉淀物為亞硫酸鎂和氟化物鎂鹽，回收綜合利用。
該法可以處理含二氧化硫廢氣或含氟化物廢氣或含二氧化硫和氟化物的廢氣。
實(shí)施例5.玻璃纖維池窯產(chǎn)生的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生玻璃纖維池窯產(chǎn)生的廢氣，標(biāo)態(tài)風(fēng)量為35000立方米/小時(shí)，二氧化硫濃度為1800毫克/立方米，氟化物濃度為600毫克/立方米，脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法的工藝流程如圖1所示，玻璃纖維池窯產(chǎn)生的廢氣，經(jīng)過(guò)堿基吸收液在吸收單元1內(nèi)循環(huán)吸收廢氣中的二氧化硫和氟化物等化合物后的脫硫、脫氟吸收液的pH為6.5，氟離子濃度為950mg/l，流量為40m3/h，進(jìn)入再生反應(yīng)器3，其再生反應(yīng)器3中同時(shí)加入氫氧化鎂固體，加入量為180公斤/時(shí)，反應(yīng)溫度為40℃，停留反應(yīng)時(shí)間為15分鐘，反應(yīng)液經(jīng)絮凝后進(jìn)入沉淀池，沉淀污泥經(jīng)壓濾后綜合利用；上層清液和濾液回入吸收塔作為堿基吸收液循環(huán)吸收二氧化硫和氟化物，其pH為8.3，氟離子濃度為221mg/l。
實(shí)施例6.燃煤鍋爐產(chǎn)生的廢氣的脫硫吸收液的連續(xù)回收再生燃煤鍋爐產(chǎn)生的廢氣，標(biāo)態(tài)風(fēng)量為58500立方米/時(shí)，二氧化硫濃度為1680毫克/立方米，吸收單元1為一級(jí)冷卻、一級(jí)旋流塔，脫硫吸收液的連續(xù)回收再生方法的工藝流程如圖1所示，燃煤鍋爐產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過(guò)堿基吸收液在吸收塔內(nèi)循環(huán)吸收廢氣中的二氧化硫后的尾氣外排，尾氣的二氧化硫的濃度為136毫克/立方米，處理效率為92％，脫硫吸收液進(jìn)入再生反應(yīng)器3，其吸收液的pH為6.6，流量為60m3/h，再生反應(yīng)器3中同時(shí)加入鎂基懸浮液(30％氧化鎂)，流量為680L/h，反應(yīng)溫度為50℃，反應(yīng)時(shí)間為20分鐘，反應(yīng)液經(jīng)絮凝后進(jìn)入沉淀池4，沉淀污泥經(jīng)過(guò)濾裝置5壓濾后綜合利用；上層清液和濾液回入吸收塔作為堿基吸收液循環(huán)吸收二氧化硫，其pH為8.5。
權(quán)利要求
1.一種含氟、含硫廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，它是將含有二氧化硫或/和氟化物的廢氣用堿基吸收液將廢氣中的二氧化硫或/和氟化物吸收，生成含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或/和氟化物的鈉鹽的脫硫、脫氟吸收液，其特征是將脫硫、脫氟吸收液與鎂基懸浮液或固體反應(yīng)，使亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或/和氟化物的鈉鹽轉(zhuǎn)化為亞硫酸鎂或/和氟化物的鎂鹽而沉淀，過(guò)濾除去亞硫酸鎂或/和氟化物的鎂鹽沉淀，回收濾液，濾液pH為6.5-9.5，作堿基吸收液重復(fù)循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，其特征是所述的堿基吸收液是主要含亞硫酸鈉、或亞硫酸鈉與亞硫酸氫鈉組成的緩沖體系的水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，其特征是所述的堿基吸收液可多次循環(huán)吸收廢氣中的二氧化硫或/和氟化物，當(dāng)堿基吸收液的pH在4.2-7.5時(shí)，進(jìn)行下一步脫硫、脫氟吸收液的回收再生處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，其特征是所述的鎂基懸浮液或固體是氫氧化鎂、氧化鎂或碳酸鎂的懸浮液或它們的固體，或者是它們的混合物的懸浮液或固體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，其特征是所述的鎂基懸浮液中氫氧化鎂、氧化鎂或碳酸鎂的質(zhì)量總含量不低于30％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，其特征是所述的脫硫、脫氟吸收液與鎂基懸浮液或固體反應(yīng)，是在0-70℃，反應(yīng)進(jìn)行10-20分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，其特征是可用于含硫廢氣的脫硫吸收液、含氟廢氣的脫氟吸收液或含硫、含氟廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生。
全文摘要
一種含氟、含硫廢氣的脫硫、脫氟吸收液的連續(xù)回收再生方法，它是將含有二氧化硫或/和氟化物的廢氣用堿基吸收液將廢氣中的二氧化硫或/和氟化物吸收，生成含有亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或/和氟化物的鈉鹽的脫硫、脫氟吸收液，然后，將脫硫、脫氟吸收液與鎂基懸浮液或固體反應(yīng)，使亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉或/和氟化物的鈉鹽轉(zhuǎn)化為亞硫酸鎂或/和氟化物的鎂鹽而沉淀，過(guò)濾除去亞硫酸鎂或/和氟化物的鎂鹽沉淀，回收濾液，濾液pH為6.5－9.5，作堿基吸收液重復(fù)循環(huán)使用。本法再生反應(yīng)速度快，可降低投資和運(yùn)行成本，且反應(yīng)完全，解決了鈉鈣雙堿法鈣硫比高，大量消耗液堿的問(wèn)題。
文檔編號(hào)B01D53/68GK1974430SQ200610098180
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月8日
發(fā)明者陸泳凱, 邱滔 申請(qǐng)人:陸泳凱, 邱滔