[发明专利]一种低浓度SO2

说明书

本发明公开了一种利用低浓度SO2烟气制备浓硫酸的方法，低浓度SO2烟气首先通过烟气净化单元净化后，经配气混合成SO2干基浓度为1.5%~8%的较高浓度SO2烟气送至制酸系统，制酸尾气返回硫富集单元回收硫，整套装置外排尾气SO2浓度远低于现行国家标准，生产的浓硫酸能满足国家标准要求。本发明不仅利用低浓度SO2烟气制备浓硫酸外售大大减少了传统抛弃法产生的巨量难以处理的固体废物，而且利用制酸系统余热利用单元产生的大量蒸汽以减少整套装置所需热量，本发明运行成本低、收益大、占地较小、流程较短、总硫回收率高且热量利用率高，可极大促进企业发展绿色循环经济，符合国家节能减排的政策。

技术领域

本发明涉及利用SO₂制备硫酸的方法，属于含硫烟气处理领域，尤其涉及一种利用低浓度SO₂烟气制备硫酸的方法。

背景技术

低浓度SO₂烟气具有浓度低、烟气量大的特点，传统采用脱硫处理，并且各种干/湿法脱硫技术均有工业化应用，如钠碱法、钙法、双碱法、氧化锌法、氧化镁法、氧化锰法、氨法、离子液法、有机胺法、活性焦吸附法、双氧水法、新型催化法等。缺点是可能产生难以回收利用的副产物，且需要消耗大量的脱硫剂、能源和水。即使脱硫副产物可以回收利用也存在能耗大、运行成本高等问题。

低浓度SO₂烟气制酸主要有两种类型：一直是间接制酸，即利用物理或者化学方法吸收或吸附将低浓度SO₂烟气转变成高浓度SO₂烟气再制酸，但是需要解决水平衡、热平衡以及装置稳定运行的可行性和经济性问题；另一种是直接制酸工艺，即直接利用低浓度 SO₂烟气制酸，但是需要烟气中SO₂干基浓度达到2％以上技术及经济上才可行。

因此，目前低浓度SO₂烟气主要采用直接脱硫并生产脱硫副产物的方式进行处理，少数工艺采用一转一吸(或二转二吸)制酸+离子液脱硫流程制备浓硫酸，但是该工艺需要消耗巨量的蒸汽，而一转一吸余热锅炉产生的蒸汽量远远不能满足其离子液脱硫的需求，导致该工艺需要额外补充热量，增加相应的锅炉装置，运行成本较高。各企业根据脱硫效率、运行成本、脱硫副产物是否便于处置以及能否与企业工艺和产品相融合而综合分析，随着国家环保政策越来越高，排放指标日益严格，对低浓度烟气脱硫工艺要求越来越高，其副产物的有效利用和装置运行成本将成为影响企业未来发展的重要因素。

发明内容

本发明的提供了一种低浓度SO₂烟气制备硫酸的方法，解决了低浓度SO₂烟气制酸所需大量蒸汽热量问题，同时运行成本低、流程短、总硫回收率高且热量利用率高。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种低浓度SO₂烟气制备浓硫酸的方法，包括以下步骤：

S1、低浓度SO₂烟气经过烟气净化单元后分成两部分烟气，一部分烟气经硫富集单元、硫汽提单元产出高浓度SO₂烟气，与另一部分净化后烟气混合均匀，得到SO₂干基浓度1.5％～8％的制酸烟气；

S2、所述制酸烟气经过预热单元后依次进入催化转化单元、硫酸冷凝单元、成品纯化单元，得到浓度92％～98％的浓硫酸；

所述步骤S1中，硫富集单元产生的富液在硫汽提单元热解成贫液回到硫富集单元；所述贫液中添加硫抑制剂；

硫汽提单元产出低品位蒸汽经热泵单元生成高品位蒸汽回到硫汽提单元；

所述步骤S2中，催化转化单元产生的热量通过换热介质传递至余热利用单元，产生蒸汽，所述蒸汽用于硫汽提单元热解；

硫酸冷凝单元产出热空气依次通过预热单元、尾气升温单元；同时硫酸冷凝单元产生制酸尾气输送至硫富集单元回收硫；