[发明专利]用于低浓度二氧化硫烟气脱硫的复合脱硫剂及其应用

说明书

本发明公开了一种用于低浓度二氧化硫烟气脱硫的复合脱硫剂及其应用，属于烟气脱硫技术领域。本发明提供的复合脱硫剂包括碳酸氢钠10‑87wt％、碳酸钠10‑87wt％、单质碳颗粒3‑20wt％；采用这种复合脱硫剂的脱硫方法是根据单位时间内烟气流量、二氧化硫浓度，计算需脱除的二氧化硫质量，单位时间内加入复合脱硫剂的量为需脱除的二氧化硫量的2‑4倍；在加入复合脱硫剂的方法是单位时间内分1‑6次将复合脱硫剂混合至电解残极原料中。本发明会提供了一种利用上述复合脱硫剂进行脱硫的系统，通过设置下料组件完成复合脱硫剂的复配混合和定量加料。采用本发明提供的复合脱硫剂和系统设备，实现了两次脱硫，显著提高了脱硫效率，减少脱硫剂消耗；成本低，操作简单，便于实现。

技术领域

本发明属于烟气脱硫技术领域，特别是用于低浓度二氧化硫烟气脱硫的复合脱硫剂。

背景技术

废杂铜竖炉是将铜原料(主要为电解残极)通过料斗、卷扬机等设备加至竖炉的炉膛中，竖炉炉体下侧部天然气烧嘴连续燃烧天然气释放热量，将料堆根部的铜原料逐步熔化成铜液。随着料堆根部的铜原料不断熔化，以及加料作业持续循环进行，炉膛内由铜料堆积形成的料堆始终维持一定高度。加料速度与化料的速度匹配，使料堆高度维持在规定的范围。

竖炉底部的天然气燃烧会产生烟气。电解残极表面附着一定量的硫酸铜颗粒物，在超过800℃时分解生成SO₂气体，随着烟气沿铜原料料堆的内部空隙自下而上流动，进入竖炉烟道。相比于其它铜冶金炉，废杂铜竖炉的铜原料与烟气热交换时间长，达1-3h；竖炉内部的烟气温度呈梯度分布，从天然气烧嘴附近的1200℃逐步降低到竖炉烟道进口的100℃；烟气流量小，二氧化硫的含量低，总量少；按极限工况计算，竖炉最大烟气量为7000m³/h，烟气中二氧化硫最大浓度200mg/m³，烟气中二氧化硫总量仅1.4kg/h；烟气相对洁净，除少量二氧化硫、颗粒物外，主要成分为二氧化碳、水蒸气。

目前，根据国内最新标准，再生铜污染物特别排放限值将烟气中的二氧化硫含量下调至低于100mg/m³。因此，竖炉烟气中的二氧化硫含量就可能面临超标的风险，需要采取进一步措施脱除二氧化硫。理论上，现有的尾气脱硫技术(如钠碱法尾气脱硫、活性焦尾气脱硫、离子液脱硫等)都可以应用于竖炉烟气脱硫中，但竖炉烟气二氧化硫总量很小，所需最大脱硫能力仅0.7kg/h。现有任何一种尾气脱硫技术用于竖炉烟气脱硫都会产生过高的投资、运行费用，脱硫过程的经济性极不理想。因此，急需一种能够满足竖炉烟气中低浓度二氧化硫脱除需求，又经济环保的技术工艺。

发明内容

针对以上现有技术的不足，本发明提供了用于低浓度二氧化硫烟气脱硫的复合脱硫剂及其应用，具体通过以下技术实现。

用于低浓度二氧化硫烟气脱硫的复合脱硫剂，包括碳酸氢钠10-87wt％、碳酸钠10-87wt％、单质碳颗粒3-20wt％。

上述复合脱硫剂中，单质碳颗粒是指所有由单质碳组成的工业原料颗粒，例如活性炭、木炭或者石墨颗粒等。一般而言，竖炉工作时，1h内电解残极原料分成15-20次加料，每次加料的电解残极原料约1吨左右。以1h内加入的电解残极原料总量(约15-20吨)，复合脱硫剂按比例称量好之后，分批次与电解残极原料混合一起加入到竖炉料堆的顶部。