[發明專利]利用含硫酸性氣體直接生產亞硫酸鈉的方法和設備

無效

• 申請號: 201110002634.7
• 申請日: 2011-01-07
• 公開（公告）號: CN102583452A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 李洪喜
• 申請（專利權）人: 北京柯蘭富爾過濾技術有限公司
• 主分類號: C01D5/14
• 分類號: C01D5/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及一種對含硫酸性氣體進行有效治理并獲得新產品的方法，具體地說是利用含硫酸性氣體直接生產亞硫酸鈉的工藝方法和設備。?

背景技術

進入二十一世紀以來，我國正以歷史上最脆弱的生態環境承載著世界上最多的人口，承載著歷史上最空前的資源消耗和經濟活動，面臨著歷史上最為突出的生態環境挑戰。人口與資源、經濟發展與生態環境之間的矛盾已成為中國現代化發展的最大制約因素。要保持可持續發展，就必須減少對環境的污染并實施循環經濟。而二氧化硫，是當今人類面臨的主要大氣污染物之一，它的存在對自然生態環境、人類健康、工農業生產、建筑物及材料等方面都造成了一定程度的危害，在近代人類歷史上曾發生過10次以上與二氧化硫，污染有關的大事故。目前很多任務廠凈化工序后的氣體包含有硫化氫和有機硫，需要進入轉化工序進行脫硫，像是低溫甲醇洗就是低壓下先用甲醇吸收硫化氫然后跟碳酸鉀進行化學反應脫硫。這種轉化工序最終大都將硫化氫轉換成硫酸或是硫磺，像是使用超級克勞斯來回收硫磺或是WSA濕法制硫酸。而一般制作亞硫酸鈉是直接利用純硫磺加熱生成二氧化硫，然后以二氧化硫為原料生產制作亞硫酸鈉。?

像是在鉬冶煉行業中，利用回轉窯焙燒鉬精礦時，會產生大量的尾氣需要排放，該尾氣中含有大量的粉塵和和濃度很高的二氧化硫，為了保護環境不被污染，需要對尾氣進行除塵脫硫處理。其尾氣的處理方法是通過袋式除塵器過濾出粉塵后，將含有二氧化硫的氣體送入吸收凈化塔通過減液吸收后將尾氣和產生的廢液排放掉。該種處理方法的不足之處一是尾氣中的二氧化硫不能得到回收利用，不能為企業再創經濟效益。?

在生產液化氣和汽油的過程中，均采用氫氧化鈉溶液洗滌，以脫除硫化氫、小分子硫醇及酚等酸性氣體和雜質。當堿液中氫氧化鈉大部分轉化為硫化鈉、硫醇鈉和酚鈉時，此堿液便成為廢堿液。它的不足之處是工藝條件苛刻、投資大、運行費用高，而且同過鉬冶煉行業中的處理方式，有效成分不能被回收利用。?而我國燃煤占一次性能源的70％以上，由于煤炭中含有硫，所以，燃燒后產生大量的二氧化硫，從而造成嚴重的大氣污染。火力發電的生產過程中，燃煤鍋爐產生大量的低濃二氧化硫煙氣。以及少量的三氧化硫、氮氧化物，氯化物和大量粉塵等對脫硫有害的物質，二氧化硫和氮氧化物污染空氣，氯離子的積累會腐蝕脫硫設備，粉塵的積累會使設備結疤、堵塞，影響脫硫效率，嚴重時影響脫硫裝置的正常運行。因此，煙氣脫硫的任務十分繁重。目前，對煙氣進行脫硫處理是減少二氧化硫排放和酸雨形成的最有效的方法，已成功運行的濕法煙氣脫磧技術以鈣法占絕對優勢。鈣法以碳酸鈣(即石灰石)為吸收劑，其化學反應如下：?

CaCO3+SO2+1/2H2O＝CaSO3·1/2H2O+CO2?

2CaSO4+1/2H2O+3H2O＝2CaSO4·2H2O?

碳酸鈣(即石灰石)是水溶性很低的物質，作為吸收劑時，是將其粉碎成粉末，與水形成漿液來實施的：由于有固態物質，對噴霧設備和輸送設備的要求很高。吸收二氧化硫后的產物亞硫酸鈣及氧化后生成的硫酸鈣，都是溶解度很小的物質，容易堵塞管道和設備，且產出的石膏因其質量差，產品無銷路，只能作排放處理。因此，鈣法雖然有碳酸鈣價格低、技術成熟、脫硫效率高和社會效益好的優點，但卻存在工藝和設備比較復雜、資金投入大、運行費用高、沒有經濟效益、無法擺脫治污生產虧損的缺點。?

發明內容

為了克服現有煙氣脫硫方法的不足，本發明提供一種利用含硫酸性氣體直接生產亞硫酸鈉的工藝方法和設備，此方法不但能夠有效對含硫酸性氣體進行有效治理，而且能同時獲得新產品亞硫酸鈉。?

本實驗新型解決其技術問題所采用的技術方案是：含硫酸性氣體連接到焚燒爐，連接到高燥器、除硫罐、冷卻器和水洗罐串聯，水洗罐連接到吸收塔，吸收塔連接到中和釜，中和釜連接到過濾器，過濾器連接到結晶器，結晶器連接到分離器。含硫氣體經過燃燒會產生二氧化硫：?

S+H2S+COS(有機硫)-＞SO2?

主吸收塔，酸液槽和中和釜串聯。吸收塔有主吸收塔和副吸收塔，主吸收塔和副吸收塔之間有循環罐連接著。二氧化硫跟碳酸鈉水溶液反應會生成亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉和二氧化碳：?

SO2+Na2CO3-＞Na2SO3+CO2?

SO2+Na2CO3(aq)-＞NaHSO3+CO2?

中和釜通過純堿或是燒堿來進行中和，中和之后亞硫酸鈉溶液可以在中和釜中沉降或是沈降槽中進行沈降隨后過濾。其中硫酸氫鈉跟氫氧化鈉反應會生成亞硫酸氫鈉和水：?