[发明专利]一种烟气脱硫的方法及装置

说明书

本发明的烟气脱硫的方法及装置，该方法包括如下内容：烟气经烟气/硫酸换热器换热后，进入除尘脱硫塔，由下至上依次通过预除尘急冷单元、深度除尘单元、脱硫单元和除雾单元，将烟气中的SO₂吸收并转化为硫酸，得到富吸收液；经过上述单元净化后的烟气由排入大气；富吸收液进入吸收液再生塔，脱除可溶性过渡金属离子，然后排入硫酸储罐，经烟气/硫酸换热器喷淋换热浓缩后，作为产品外运。本发明方法及装置可直接将烟气中的SO₂氧化转化为硫酸，并通过浓缩制取较高浓度的硫酸溶液，净化烟气可满足国家或地方相关标准规定要求，适用于含各种浓度二氧化硫的烟气回收处理。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体地涉及一种烟气脱硫并生产硫酸的方法与装置。

背景技术

自2003年以来，我国SO₂排放总量一直居高不下，2014年我国SO₂排放总量1974.4万吨，自2003年以来首次低于2000万吨。尽管我国“十一五”期间削减二氧化硫10%的目标已经实现，但我国目前的酸雨污染面积（占国土面积的30%）仍在不断扩大，而且正由“硫酸型”向“硫酸硝酸复合型”转化。每年因酸雨和SO₂污染造成农作物、森林和人体健康等方面的经济损失超过1000亿元，二氧化硫排放控制仍然不容忽视。烟气脱硫方法可分为干法和湿法两种，与干法脱硫相比，湿法脱硫设备小，操作简单，且脱硫效率高，目前，应用的湿法脱硫技术包括钠法、镁法、氨法和钙法等，其中以钠法和钙法最多。湿法脱硫还可根据生成物是否有用，分为抛弃法和回收法，回收法因其经济因素而备受人们的关注。目前广泛使用的回收法是石灰石-石膏法，但副产物-石膏的附加值较低，供过于求，同时石灰石-石膏法易造成设备或管道结垢和堵塞，脱硫装置操作较繁琐，现场卫生状况也较差。钠法脱硫为抛弃法，脱硫废水中的亚硫酸盐表现为化学需氧量（COD），一般8000mg/L，因此，为保证脱硫废水能够达标排放，在建设烟气脱硫装置时，必须同时建设脱硫废水氧化处理装置。由于亚硫酸钠氧化速率较慢，通常需要5～8h，投资、占地和操作费用均较高，如专利US4627965A和US5928615A。另外，抛弃法将大量硫资源白白浪费。氨法脱硫虽能回收烟气中的硫资源，但产品硫酸铵可使土壤板结，现已很少使用，而且烟气中的重金属离子也全部进入硫酸铵产品中，对土壤造成二次污染，并进而危害人类身体健康。

CN1265934A以金属加工废弃物铁屑或铝屑为脱硫剂，利用水吸收烟气中的二氧化硫产生的酸与脱硫剂反应生成硫酸亚铁或硫酸铝，之后在氧化塔中经空气氧化制得聚合氯化铁或聚合硫酸铝。该技术以絮凝剂的形式回收烟气中的硫资源，但烟气中的粉尘同样被带入絮凝剂，影响絮凝剂的使用效果。

CN1391975A利用电解食盐水产生的氢氧化钠吸收烟气中的二氧化硫，利用电解过程中产生的氯气和氢气反应生成盐酸，与脱硫废水中的亚硫酸钠/亚硫酸氢钠反应生产高浓度的二氧化硫，从而实现了二氧化硫的浓缩和回收利用。该技术氯气为有毒气体，和氢气反应并生产盐酸的过程需要采取非常有效地防腐和防泄漏措施，对操作和设备/管道材质提出较高的技术要求。

CN200810012741.6以臭氧氧化烟气中的SO₂和NOx，经荷电凝并后收集成混合酸液，最后经化学分离法提浓硫酸和硝酸。该技术臭氧消耗量和电耗量大，操作费用较高，而且硫酸与硝酸均属于强酸，较难分离。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种烟气脱硫的方法及装置。本发明方法及装置可直接将烟气中的SO₂氧化转化为硫酸，并通过浓缩制取较高浓度的硫酸溶液，净化烟气可满足国家或地方相关标准规定要求，适用于含各种浓度二氧化硫的烟气回收处理。

本发明的烟气脱硫的方法，包括如下内容：