專利名稱：一種含重金屬煙塵低濃度二氧化硫煙氣的處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煙氣除塵脫硫的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及從煙氣中回收重金屬粉塵、脫除ニ氧化硫并回收硫資源的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置。
背景技術(shù)：
大氣中的ニ氧化硫會(huì)導(dǎo)致酸雨和顆粒污染物等問題，對(duì)人類和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，是一直重點(diǎn)控制的污染物之一。ニ氧化硫減排量是“十二五”規(guī)劃中的六個(gè)約束性指標(biāo)之一，削減和控制ニ氧化硫的污染，是我國能源和環(huán)境保護(hù)部門面臨的艱巨任務(wù)。ニ氧化硫煙氣無害化、資源化完全符合國家重大產(chǎn)業(yè)政策，是我國鼓勵(lì)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。隨著占全國ニ氧化硫排放量超過70%的鋼鐵、電力、有色、石化、化工、建材等資源型產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量高速增長，產(chǎn)生的ニ氧化硫煙氣也將大大增加。在排放的ニ氧化硫煙氣中，ニ氧化硫濃度為 3%以下的煙氣被稱為低濃度ニ氧化硫煙氣。低濃度ニ氧化硫煙氣具有濃度低、分布廣、治理困難等特點(diǎn)。目前低濃度ニ氧化硫脫硫方法主要分為干法和濕法兩大類，其中濕法脫硫具有設(shè)備小，建設(shè)費(fèi)用低，脫硫效率高，操作容易等優(yōu)點(diǎn)，在脫硫エ藝研究中占主導(dǎo)地位。濕法脫硫エ藝中應(yīng)用最為廣泛的是石灰/石灰石法，其缺點(diǎn)也很突出，其產(chǎn)生的硫酸鈣石膏副產(chǎn)品，需大量場(chǎng)地堆放，長期不加處置，還會(huì)污染水體和土壌，導(dǎo)致二次污染。近年，回收法脫硫成為脫硫エ藝的熱點(diǎn)研究方向。中國專利CN102179152A報(bào)道ー種利用硫化鈉法吸收ニ氧化硫制備硫磺和硫酸鈉溶液的方法，但硫化鈉法吸收過程中存在尾氣會(huì)產(chǎn)生硫化氫的問題，使得該エ藝的整體治理效果降低，只是將ー種污染轉(zhuǎn)化為另外ー種污染，并不能從根本上有效的處理。因此，開發(fā)技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、無二次污染、利于資源回收的低濃度ニ氧化硫煙氣脫硫エ藝有非常重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有煙氣脫硫エ藝存在的不足，本實(shí)用新型提供一種除塵脫硫一體化、氣液充分接觸、吸收效率高、速度快、適用性廣、操作簡單、穩(wěn)定性好，同時(shí)生成單質(zhì)硫和硫酸氫鈉晶體，與其他的脫硫產(chǎn)品相比，具有用途廣泛，易于儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)的含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，包括煙氣冷卻系統(tǒng)、氣固分離器、風(fēng)機(jī)、堿液供給裝置、吸收裝置、高壓反應(yīng)釜、過濾槽、濃縮結(jié)晶釜和成品槽，所述的煙氣冷卻系統(tǒng)、氣固分離器、風(fēng)機(jī)依次連接后再連接至吸收裝置輸入端，所述的堿液供給裝置同樣連接至吸收裝置的輸入端，吸收裝置的輸出端依次連接高壓反應(yīng)釜、過濾槽、濃縮結(jié)晶釜和成品槽。所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，所述的煙氣冷卻系統(tǒng)包括翅片冷卻器和列管式冷卻器，所述的翅片冷卻器的輸出端連接至列管式冷卻器的輸入端，所述的列管式冷卻器的輸出端連接至氣固分離器。所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，所述的吸收裝置包括ー級(jí)鼓泡吸收塔、ニ級(jí)鼓泡吸收塔、第一母液槽和第二母液槽，所述的ー級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的底部分別設(shè)有第一三通閥和第二三通閥，一級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的中部設(shè)有分別設(shè)有第一進(jìn)液口和第二進(jìn)液ロ，一級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的頂部分別設(shè)有第一排氣口和第二排氣ロ，所述的第一三通閥的一端連接至氣固分離器，另ー端連接至第一母液槽的輸入ロ，第二三通閥的一端連接至第一排氣ロ，另一端連接至第二母液槽的輸入ロ，所述的第一母液槽的輸出ロ連接至高壓反應(yīng)釜，所述的第二母液槽的輸入口還連接至堿液供給裝置，第二母液槽的輸出口設(shè)有第三三通閥，所述的第三三通閥的一端連接至第一進(jìn)液ロ，另一端連接至第二進(jìn)液ロ，第二排氣ロ連通外部大氣用以排空尾氣。所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，所述的堿液供給裝置 包括配堿槽、第一離心液泵，所述的配堿槽通過第一離心液泵連接至第二母液槽的輸入口。所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，所述的第一母液槽的輸出口處設(shè)有第二離心液泵，第二母液槽的輸出口處設(shè)有第三離心液泵，過濾槽的輸出ロ處設(shè)有第四離心液泵。所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，所述的氣固分離器為內(nèi)設(shè)多孔塑燒管的中空的塔狀分離器，所述的塔狀分離器的底部設(shè)有集塵漏斗，多孔塑燒管設(shè)于塔狀分離器的中部，塔狀分離器上部設(shè)有第一出氣ロ，塔狀分離器的下部設(shè)有進(jìn)氣 口和第二出氣ロ，所述的進(jìn)氣ロ連接經(jīng)列管式冷卻器，所述的第一出氣口和第二出氣ロ均連接至風(fēng)機(jī)。所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，所述的ー級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔均為氣體均布鼓泡塔，氣體均布鼓泡塔內(nèi)的氣體分布板為孔徑10 500 μ m的多孔陶瓷。所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，所述的風(fēng)機(jī)為羅茨鼓風(fēng)機(jī)。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于(I)本裝置采用兩級(jí)冷卻，能使高溫?zé)煔饨档偷?0°C以下，從而不會(huì)對(duì)之后的吸收以及設(shè)備造成影響，提高使用壽命。(2)本裝置所述的氣固分離器其核心部件為多孔塑燒管，由于其自身良好的性質(zhì)，所以能有效的收集和分離重金屬粉塵。同時(shí)采用雙支路出氣，可以避免由于重金屬粉塵富集引起的聞壓造成危險(xiǎn)。(3)本裝置所述的鼓泡塔，是以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為主要依據(jù)設(shè)計(jì)的，氣體從底部進(jìn)入，液體也從底部放出，通過調(diào)節(jié)底部進(jìn)ロ處的三通閥來控制進(jìn)氣或者放液，極大地強(qiáng)化氣液的傳質(zhì)，相比于噴淋裝置大大降低能耗，吸收率達(dá)到99%以上。(4)本裝置所述的氣體分布板，采用孔徑為10 500 μ m的多孔陶瓷，能使氣體均勻的分散開，從而提高氣液接觸。同時(shí)由于氣體不斷的上升，同時(shí)起到了攪拌液體的作用。采用法蘭夾緊固定，安裝維修方便。(5)本裝置所述的堿液供給系統(tǒng)采用并聯(lián)供給，只需ー個(gè)儲(chǔ)槽以及一臺(tái)離心泵，通過調(diào)節(jié)一級(jí)或ニ級(jí)鼓泡吸收塔的進(jìn)液ロ，即可實(shí)現(xiàn)分別加液。不僅節(jié)約了成本，也節(jié)約了占地面積。(6)本裝置采用堿液進(jìn)行脫硫，不僅能處理低濃度ニ氧化硫的煙氣，對(duì)于高濃度ニ氧化硫的煙氣同樣也適用。吸收過程中不會(huì)產(chǎn)生難溶物，避免了設(shè)備結(jié)垢、堵塞，有利于ニ氧化硫的充分吸收。本實(shí)用新型最后得到的產(chǎn)物是高純度的硫磺以及高純度的硫酸氫鈉，不會(huì)因?yàn)楦碑a(chǎn)品品位低而造成產(chǎn)物積壓的問題，同時(shí)也不會(huì)有二次污染物的排出，符合環(huán)保設(shè)計(jì)要求。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型鼓泡吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型氣固分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；其中1_翅片冷卻器，2-列管式水冷器，3氣固分離器，4-第一閥門，5-第二閥門，6-羅茨鼓風(fēng)機(jī)，7-回風(fēng)閥，8- —級(jí)鼓泡吸收塔，9- ニ級(jí)鼓泡吸收塔，10-第三閥門，11-第四閥門，12-配堿槽，13-第五閥門，14-第一離心泵，15-第一母液槽，16-第六閥門，17-第ニ離心泵，18-第三離心泵，19-第七閥門，20-第二母液槽，21-高壓反應(yīng)釜，22-第八閥門，23-過濾槽，24-第九閥門，25-第四離心泵，26-濃縮釜，27-第十閥門，28-成品槽；81-三通閥，82-氣體分布板，83-取樣ロ，84-中部視鏡，85-支撐板，86-頂部視鏡，87-擋液板，88-排氣ロ，89-進(jìn)液ロ ；hi-進(jìn)氣/出液ロ距分布板的高度，h2_進(jìn)液ロ距分布板的高度，h3_支撐板至上封頭的高度，h4-上封頭的高度，h5-取樣ロ距分布板的高度，h6-視鏡I距分布板的高度；31-第二出氣ロ II，32-多孔塑燒管，33-第一出氣ロ，34-進(jìn)氣ロ，35-集塵漏斗。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型包括煙氣冷卻系統(tǒng)、氣固分離器、風(fēng)機(jī)、堿液供給裝置、吸收裝置、高壓反應(yīng)釜、過濾槽、濃縮結(jié)晶釜和成品槽，煙氣冷卻系統(tǒng)、氣固分離器、風(fēng)機(jī)依次連接后再連接至吸收裝置輸入端，堿液供給裝置同樣連接至吸收裝置的輸入端，吸收裝置的輸出端依次連接高壓反應(yīng)釜、過濾槽、濃縮結(jié)晶釜和成品槽。風(fēng)機(jī)為羅茨鼓風(fēng)機(jī)。煙氣冷卻系統(tǒng)包括翅片冷卻器和列管式冷卻器，翅片冷卻器的輸出端連接至列管式冷卻器的輸入端，列管式冷卻器的輸出端連接至氣固分離器。吸收裝置包括ー級(jí)鼓泡吸收塔、ニ級(jí)鼓泡吸收塔、第一母液槽和第二母液槽，ー級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的底部分別設(shè)有第一三通閥和第二三通閥，一級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的中部設(shè)有分別設(shè)有第一進(jìn)液口和第二進(jìn)液ロ，一級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的頂部分別設(shè)有第一排氣口和第二排氣ロ，第一三通閥的一端連接至氣固分離器，另一端連接至第一母液槽的輸入ロ，第二三通閥的一端連接至第一排氣ロ，另一端連接至第二母液槽的輸入ロ，第一母液槽的輸出ロ連接至高壓反應(yīng)釜，第二母液槽的輸入口還連接至堿液供給裝置，第二母液槽的輸出口設(shè)有第三三通閥，第三三通閥的一端連接至第ー進(jìn)液ロ，另一端連接至第二進(jìn)液ロ，第二排氣ロ連通外部大氣用以排空尾氣。[0034]一級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔均為氣體均布鼓泡塔，氣體均布鼓泡塔內(nèi)的氣體分布板為孔徑10 500 μ m的多孔陶瓷。堿液供給裝置包括配堿槽、第一離心液泵，配堿槽通過第一離心液泵連接至第二母液槽的輸入口。第一母液槽的輸出ロ處設(shè)有第二離心液泵，第二母液槽的輸出口處設(shè)有第三離心液泵，過濾槽的輸出口處設(shè)有第四離心液泵。參見圖3，氣固分離器為內(nèi)設(shè)多孔塑燒管的中空的塔狀分離器，塔狀分離器的底部設(shè)有集塵漏斗，多孔塑燒管設(shè)于塔狀分離器的中部，塔狀分離器上部設(shè)有第一出氣ロ，塔狀分離器的下部設(shè)有進(jìn)氣口和第二出氣ロ。進(jìn)氣ロ 34連接經(jīng)冷卻后的ニ氧化硫煙氣。第一出氣ロ 33、第二出氣ロ 31都連接至風(fēng)機(jī)6，當(dāng)過濾了足夠多的重金屬粉塵后，氣固分離器內(nèi)壓カ超過一定值，則需打開旁路第二出氣ロ 31，使氣體直接不經(jīng)過塑燒管直接進(jìn)入風(fēng)機(jī)。下部的集塵漏斗35用于收集重金屬粉塵。堿液供給系統(tǒng)包括配堿槽12，其出口與離心泵I 14相連，接著通過Φ32的不銹鋼 管依次連接第二母液槽20、第三離心泵18、第三閥門10和第四閥門11。物料固體在配堿槽12中溶解并沉淀，通過第一離心泵14將清液打入到第二母液槽20中，在第二母液槽20中再經(jīng)過一次沉淀。通過第三離心泵18的作用將液體打出，如果打開第三閥門10、關(guān)閉第四閥門11則實(shí)現(xiàn)一級(jí)鼓泡吸收塔8的加液；如果關(guān)閉第三閥門10、打開第四閥門11則實(shí)現(xiàn)ニ級(jí)鼓泡吸收塔9的加液。以上部分構(gòu)成了本裝置的煙氣冷卻系統(tǒng)、重金屬粉塵分離系統(tǒng)、堿液供給系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、吸收液制硫及硫酸鈉氫系統(tǒng)，下面介紹本實(shí)用新型的各系統(tǒng)特點(diǎn)①煙氣系統(tǒng)冶煉煙氣一般出ロ溫度在200°C左右，由于受除塵設(shè)備材料和結(jié)構(gòu)等條件的限制。高溫?zé)煔獗仨毥禍乩鋮s到吸收反應(yīng)所要求的合適溫度。冷卻系統(tǒng)包括自然冷卻和列管式換熱器冷卻。自然冷卻采用無動(dòng)力的冷卻設(shè)備-翅片換熱器，對(duì)換熱管道內(nèi)的高溫?zé)煔膺M(jìn)行自然對(duì)流空氣冷卻，設(shè)計(jì)煙氣溫度可從200°C降至140°C。列管式換熱器是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的間壁式換熱器。本裝置采用逆流方式進(jìn)行換熱，循環(huán)水走殼程，煙氣走管程，設(shè)計(jì)煙氣溫度可從140°C降至40°C以下。②重金屬粉塵分離系統(tǒng)對(duì)于有色冶煉煙氣，由于煙氣中含有多種重金屬雜質(zhì)，它們以粉塵的形式存在于煙氣中，為了保證值得的硫磺產(chǎn)品的純度，同時(shí)回收利用重金屬粉塵，必須采取一系列浄化措施。氣固分離裝置采用的“多孔塑燒管”為核心部件，該材質(zhì)適用于惡劣條件的過濾，粉塵捕集效率高，壓カ損失穩(wěn)定，塑燒管比普通濾料以及傳統(tǒng)塑燒板在清灰效果上更具有優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)耐濕性，使用壽命長，除塵器結(jié)構(gòu)小型化，濾管裝拆方便，固定可靠，同時(shí)能夠進(jìn)行再循環(huán)利用，滿足健康環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。氣固分離裝置實(shí)現(xiàn)了除塵及脫硫的一體化，使得該套裝置不受單一除塵后煙氣限制，可連接任意煙道出口，進(jìn)行不同種類煙氣的脫硫處理，比如制硫酸后煙氣，制硫酸前煙氣，燒結(jié)爐煙氣等，均可進(jìn)行脫硫處理。節(jié)約造價(jià)，最大化利用空間以及資源，且該裝置除塵效率聞、提聞了后續(xù)處通得到的副廣品的純度。③堿液供給系統(tǒng)吸收液采用氫氧化鈉,碳酸鈉，亞硫酸鈉等進(jìn)行吸收，因?yàn)楗I(yè)原料包含較多雜質(zhì)，故先采用配堿槽統(tǒng)ー進(jìn)行溶解，然后將上清液打入到第二母液槽中，接著取第二母液槽的上清液通過調(diào)節(jié)一級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的進(jìn)液ロ，來實(shí)現(xiàn)堿液的補(bǔ)充。由于采用了兩次沉淀，因此得到的堿液比沒有沉淀過的更加清澈，這就提高了制出的硫磺和硫酸氫鈉的純度。同時(shí)，加液系統(tǒng)采用并聯(lián)方式，大大的節(jié)約了占地面積和運(yùn)行費(fèi)用。④吸收系統(tǒng)煙氣經(jīng)羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)入鼓泡吸收塔，采用串聯(lián)的兩級(jí)鼓泡吸收塔來提高堿液吸收 率，鼓泡塔采用底部進(jìn)氣。為了觀察鼓泡情況以及反應(yīng)情況，在分布板的上方安裝有視鏡。為了防止由于氣體通過氣體分布板時(shí)產(chǎn)生的沖カ以及運(yùn)輸過程中造成的搖晃，采用將支撐板固定在與地面相連的鋼架上。出氣管用于氣體的排出，在其正下端安裝の400臟的擋液板，以保證氣體的干燥，防止腐蝕管道。氣體分布板距進(jìn)氣ロ高度hi為塔高度的1/8 1/7，進(jìn)液ロ距氣體分布板高度h2為塔高度1/4 1/3。其余高度，如取樣ロ高度h6、視鏡高度h7，支撐板高度h3，上封頭的高度h4，取樣ロ距分布板的高度h5等可按所加入的液體量來設(shè)計(jì)。氣體分布板采用孔徑為10 500 μ m的多孔陶瓷，可耐腐蝕、耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、能有效分散氣體，采用法蘭夾緊固定在鼓泡塔中。⑤吸收液制硫及硫酸氫鈉系統(tǒng)將符合條件的富液通入到高壓反應(yīng)釜中，控制溫度在160 200°C之間操作3 Sh即可得到產(chǎn)物，將產(chǎn)物通過過濾槽分離后，固相即為高純度的硫磺固體，液相得到硫酸氫鈉溶液，用硫酸調(diào)節(jié)PH后，加入到濃縮釜中蒸發(fā)結(jié)晶，可得到高純度的硫酸氫鈉晶體。通過本實(shí)用新型所實(shí)現(xiàn)的脫除重金屬粉塵同時(shí)回收利用ニ氧化硫的方法以堿液為吸收液，串聯(lián)ニ吸氣體分布鼓泡塔為反應(yīng)器，具體步驟如下打開進(jìn)氣閥門，開啟羅茨鼓風(fēng)機(jī)6，調(diào)節(jié)頻率在O 50HZ，通過調(diào)節(jié)回風(fēng)閥7，來控制煙氣流量在50-150m3/h,觀察氣固分離器內(nèi)壓カ情況,壓カ低于L 03Mpa時(shí),打開第一閥門4，關(guān)閉第二閥門5，使經(jīng)過氣體經(jīng)過多孔塑燒管過濾。當(dāng)壓カ高于I. 03MPa吋，則打開第ニ閥門5，關(guān)閉第一閥門4，使氣體不經(jīng)過多孔塑燒管過濾直接進(jìn)入。打開列管式水冷器2的冷卻水，將煙氣冷卻至40°C以下，將一定濃度、體積和pH的吸收液由堿液供給系統(tǒng)加入到一級(jí)鼓泡吸收塔8中，并關(guān)閉進(jìn)液ロ 89，將塔底第一三通閥81置于氣體進(jìn)入檔，經(jīng)冷卻、除塵的ニ氧化硫煙氣在氣體分布板的作用下，分散成微小氣泡，與堿液在一級(jí)鼓泡吸收塔8內(nèi)迅速混合完成吸收反應(yīng)，凈化后的氣體由鼓泡塔出氣ロ 88進(jìn)入ニ級(jí)鼓泡吸收塔9，在ニ級(jí)鼓泡吸收塔內(nèi)完成同一級(jí)鼓泡吸收塔的操作后排空，調(diào)節(jié)塔底第一三通閥81置于富液放出檔，吸收SO2后的富液進(jìn)入第一母液槽15。吸收富液制硫及硫酸氫鈉，其操作步驟如下第一母液槽15中的富液經(jīng)第二離心泵17從塔頂進(jìn)入高壓反應(yīng)釜21中，通過電加熱，將富液在140-200°C下穩(wěn)定反應(yīng)3_5h，生成的硫磺和硫酸氫鈉溶液從高壓反應(yīng)釜21底部放出，進(jìn)入到過濾槽23，由于硫磺為固體，可從過濾板上部直接取出，硫酸氫鈉液體通過過濾板沉積在下部。過濾槽23中的硫酸鈉溶液經(jīng)第四離心泵25從塔頂進(jìn)入濃縮釜26中，通過電加熱，硫酸氫鈉溶液在釜內(nèi)發(fā)生蒸發(fā)結(jié)晶，得到高純度的硫酸氫鈉晶體，從濃縮釜26底部放出，進(jìn)入到成品槽28中儲(chǔ)存起來。實(shí)施例I :エ業(yè)燒堿1類優(yōu)等品(68209-2006)，其主要成分為恥0!1>99.0%。水為エ業(yè)用水；含S02·氣為鋅浸出渣的回轉(zhuǎn)窯冶煉煙氣，其主要成分為S022980mg/m3，CO 17%,C0230%,N253% ;エ業(yè)硫酸一等品(GB 534-2002)，其主要成分為硫酸(H2SO4)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡 92. 5%或 98%。上述成分的エ業(yè)燒堿，配制成300. OL溶液，濾掉不溶物，氫氧化鈉濃度為I. Omol/し將配制好的氫氧化鈉溶液通過堿液供給系統(tǒng)分別加入兩級(jí)鼓泡吸收塔中，一級(jí)吸收鼓泡塔8為200L，ニ級(jí)吸收鼓泡塔9為100L。上述煙氣經(jīng)冷卻至30°C和重金屬粉塵的脫除后，從鼓泡吸收塔底部的三通閥81經(jīng)氣體分布板82的均勻布?xì)馀c堿液充分反應(yīng)，調(diào)節(jié)羅茨風(fēng) 機(jī)6頻率為5HZ，以25m3/h的流量依次通過兩個(gè)吸收塔。一級(jí)吸收鼓泡塔8上設(shè)有pH計(jì)用以在線測(cè)量吸收液的PH值，ニ級(jí)吸收鼓泡塔9上設(shè)有煙氣分析儀用以分析SO2濃度。上述煙氣經(jīng)過兩次吸收，尾氣的SO2含量為23mg/m3，吸收率為99. 23%。當(dāng)一吸塔中吸收液的pH為3時(shí)，停止通入SO2煙氣。一級(jí)吸收鼓泡塔的吸收后液總硫濃度為O. 98mol/L。富液從第一三通閥81放出，取出60L轉(zhuǎn)至高壓反應(yīng)釜21中，同時(shí)加入硫磺粉200g。加料密閉后，將高壓反應(yīng)釜21加熱至150°C，保溫2小吋。冷卻至室溫，放出高壓反應(yīng)釜內(nèi)的漿液，過濾分離。固體物用水洗滌后，60°C下烘干2小時(shí)，重量為770. 69g，硫含量為98. 3%，轉(zhuǎn)化率為30. 33%。濾液58. 4L，硫的總含量為O. 70mol/L,以NaHSO4形式存在的硫量為1226. 8g, NaHSO3存在的硫量為84. Hg。向?yàn)V液中加入92. 5%的硫酸28(^，在100°C下濃縮至1L，冷卻至80°C，過濾，得到硫酸氫鈉結(jié)晶物5290. 59g。由ニ氧化硫的吸收液至產(chǎn)出的硫磺、硫酸氫鈉和殘留在結(jié)晶母液中的硫，硫的總轉(zhuǎn)化率為95. 53%。實(shí)施例2 エ業(yè)亞硫酸鈉一等品(HG/T 2967-2000)，其主要成分為=Na2SO3 >96. 0%o水為エ業(yè)用水；含S02煙氣為鋅浸出渣的回轉(zhuǎn)窯冶煉煙氣，其主要成分為S022 3 20mg/m3，C0 14%,C0232%,N254% ;エ業(yè)硫酸一等品(GB 534-2002)，其主要成分為硫酸(H2SO4)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡 92. 5%或 98%。上述成分的エ業(yè)亞硫酸鈉，配制成300. OL溶液，濾掉不溶物，亞硫酸鈉濃度為
I.5mol/L。將配制好的亞硫酸鈉溶液通過堿液供給系統(tǒng)分別加入兩級(jí)鼓泡吸收塔中，ー級(jí)吸收鼓泡塔8為200L，ニ級(jí)吸收鼓泡塔9為100L。上述煙氣經(jīng)冷卻至30°C和重金屬粉塵的脫除后，從鼓泡吸收塔底部的三通閥81經(jīng)氣體分布板82的均勻布?xì)馀c堿液充分反應(yīng)，調(diào)節(jié)羅茨風(fēng)機(jī)6頻率為8HZ，以40m3/h的流量依次通過兩個(gè)吸收塔。一級(jí)吸收鼓泡塔8上設(shè)有PH計(jì)用以在線測(cè)量吸收液的pH值，ニ級(jí)吸收鼓泡塔9上設(shè)有煙氣分析儀用以分析SO2濃度。上述煙氣經(jīng)過兩次吸收，尾氣的SO2含量為18. 8mg/m3，吸收率為99. 19%。當(dāng)一吸塔中吸收液的pH為3. 5時(shí)，停止通入SO2煙氣。一吸塔的吸收后液總硫濃度為2. 35mol/L。富液從三通閥81放出，取出60L轉(zhuǎn)至高壓反應(yīng)釜21中，同時(shí)加入硫磺粉1000g。加料密閉后，將高壓反應(yīng)釜加熱至160°C，保溫3小吋。冷卻至室溫，放出高壓反應(yīng)釜內(nèi)的漿液，過濾分離。固體物用水洗滌后，60°C下烘干2小時(shí)，重量為2461. 89g，硫含量為99. 1%，轉(zhuǎn)化率為32. 4%。濾液57. 9L，硫的總含量 為L 65mol/L,以NaHSO4形式存在的硫量為2929. 78g，NaHSO3存在的硫量為126. 34g。向?yàn)V液中加入92. 5%的硫酸420g，在100°C下濃縮至1L，冷卻至80°C，過濾，得到硫酸氫鈉結(jié)晶物12634. 68g。由ニ氧化硫的吸收液至產(chǎn)出的硫磺、硫酸氫鈉和殘留在結(jié)晶母液中的硫，硫的總轉(zhuǎn)化率為97.2%。
權(quán)利要求1.ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，其特征在于，包括煙氣冷卻系統(tǒng)、氣固分離器、風(fēng)機(jī)、堿液供給裝置、吸收裝置、高壓反應(yīng)釜、過濾槽、濃縮結(jié)晶釜和成品槽，所述的煙氣冷卻系統(tǒng)、氣固分離器、風(fēng)機(jī)依次連接后再連接至吸收裝置輸入端，所述的堿液供給裝置同樣連接至吸收裝置的輸入端，吸收裝置的輸出端依次連接高壓反應(yīng)釜、過濾槽、濃縮結(jié)晶釜和成品槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，其特征在于，所述的煙氣冷卻系統(tǒng)包括翅片冷卻器和列管式冷卻器，所述的翅片冷卻器的輸出端連接至列管式冷卻器的輸入端，所述的列管式冷卻器的輸出端連接至氣固分離器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，其特征在于，所述的吸收裝置包括ー級(jí)鼓泡吸收塔、ニ級(jí)鼓泡吸收塔、第一母液槽和第二母液槽，所述的ー級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的底部分別設(shè)有第一三通閥和第二三通閥，ー級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的中部設(shè)有分別設(shè)有第一進(jìn)液口和第二進(jìn)液ロ，一級(jí)鼓泡吸收塔和ニ級(jí)鼓泡吸收塔的頂部分別設(shè)有第一排氣口和第二排氣ロ，所述的第一三通閥的ー端連接至氣固分離器，另一端連接至第一母液槽的輸入口，第二三通閥的一端連接至第一排氣ロ，另一端連接至第二母液槽的輸入ロ，所述的第一母液槽的輸出ロ連接至高壓反應(yīng)釜，所述的第二母液槽的輸入口還連接至堿液供給裝置，第二母液槽的輸出口設(shè)有第三三通閥，所述的第三三通閥的一端連接至第一進(jìn)液ロ，另一端連接至第二進(jìn)液ロ，第二排氣ロ連通外部大氣用以排空尾氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，其特征在于，所述的堿液供給裝置包括配堿槽、第一離心液泵，所述的配堿槽通過第一離心液泵連接至第二母液槽的輸入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，其特征在于，所述的第一母液槽的輸出口處設(shè)有第二離心液泵，第二母液槽的輸出口處設(shè)有第三離心液泵，過濾槽的輸出口處設(shè)有第四離心液泵。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，其特征在于，所述的氣固分離器為內(nèi)設(shè)多孔塑燒管的中空的塔狀分離器，所述的塔狀分離器的底部設(shè)有集塵漏斗，多孔塑燒管設(shè)于塔狀分離器的中部，塔狀分離器上部設(shè)有第一出氣ロ，塔狀分離器的下部設(shè)有進(jìn)氣口和第二出氣ロ，所述的進(jìn)氣ロ連接經(jīng)列管式冷卻器，所述的第ー出氣口和第二出氣ロ均連接至風(fēng)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，其特征在于，所述的ー級(jí)鼓泡吸收塔(8)和ニ級(jí)鼓泡吸收塔(9)均為氣體均布鼓泡塔,氣體均布鼓泡塔內(nèi)的氣體分布板為孔徑10 500 μ m的多孔陶瓷。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種含重金屬煙塵低濃度ニ氧化硫煙氣的處理裝置，其特征在于，所述的風(fēng)機(jī)為羅茨鼓風(fēng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種含重金屬煙塵低濃度二氧化硫煙氣的處理裝置，括煙氣冷卻系統(tǒng)、氣固分離器、風(fēng)機(jī)、堿液供給裝置、吸收裝置、高壓反應(yīng)釜、過濾槽、濃縮結(jié)晶釜和成品槽，所述的煙氣冷卻系統(tǒng)、氣固分離器、風(fēng)機(jī)依次連接后再連接至吸收裝置輸入端，所述的堿液供給裝置同樣連接至吸收裝置的輸入端，吸收裝置的輸出端依次連接高壓反應(yīng)釜、過濾槽、濃縮結(jié)晶釜和成品槽。采用本實(shí)用新型進(jìn)行處理，最后得到的產(chǎn)物是高純度的硫磺以及高純度的硫酸氫鈉，不會(huì)因?yàn)楦碑a(chǎn)品品位低而造成產(chǎn)物積壓的問題，同時(shí)也不會(huì)有二次污染物的排出，符合環(huán)保設(shè)計(jì)要求。
文檔編號(hào)B01D53/50GK202478805SQ20122006486
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者劉恢, 彭兵, 楊本濤, 柴立元 申請(qǐng)人:中南大學(xué)