[發明專利]處理煙氣的方法及系統

有效

• 申請號: 201210589997.X
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103072956A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 周青;黃衛華;王召啟;黃志遠
• 申請（專利權）人: 中國瑞林工程技術有限公司
• 主分類號: C01B17/765
• 分類號: C01B17/765;C01B17/80
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 李志東

技術領域

本發明涉及處理煙氣的方法及系統。

背景技術

在冶煉煙氣制酸領域，隨著有色冶金富氧冶煉技術的發展，進入煙氣制酸系統的煙氣中二氧化硫濃度高達20%以上。如果采用常規的二氧化硫轉化工藝，需將二氧化硫濃度稀釋至12％左右，以保證反應后溫度不會超過觸媒和轉化器材料的耐受溫度。即使采用低溫銫觸媒降低入口溫度，煙氣中二氧化硫濃度也不能超過14%。這就造成轉化和其后續設備的規模增大，從而導致整套制酸裝置的投資及運行費用大為增加，影響了由于冶煉工藝進步帶來的綜合經濟效益的提高。因此，經濟有效的高濃度的二氧化硫轉化工藝成為冶煉煙氣制酸領域研究的熱點課題。目前國內外采用的高濃度二氧化硫轉化技術主要有煙氣循環、等溫反應器和非衡態高濃度SO₂兩次轉化技術等，大部分還處于起步階段，在技術層面和經濟效益方面都各有優缺點。

因而，現階段二氧化硫濃度高的煙氣處理轉化工藝仍有待改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇。為此，本發明的一個目的在于提出一種成本低、工藝簡單、適應性強，操作靈活，能夠有效處理含有高濃度二氧化硫的煙氣的方法。

為此，根據本發明的一個方面，本發明提供了一種處理煙氣的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：將待處理的煙氣分為第一煙氣和第二煙氣；利用空氣對所述第一煙氣進行稀釋，以便將二氧化硫濃度降低至12體積%；將經過稀釋的第一煙氣中的至少一部分二氧化硫轉化為三氧化硫，以便得到含有三氧化硫和二氧化硫的第一煙氣；將所述含有三氧化硫和二氧化硫的第一煙氣與所述第二煙氣混合，以便得到混合煙氣，其中，所述混合煙氣中二氧化硫的濃度為12.5體積%以下；以及將所述混合煙氣用于制備硫酸。

發明人驚奇地發現，本發明的處理煙氣的方法，能夠有效地實現對二氧化硫含量高的煙氣的處理，其處理的煙氣中二氧化硫“當量濃度”可高達17體積%，并且工藝簡單、能耗及成本低、處理煙氣效率高、適應性強，操作靈活。具體地，根據本發明的實施例，本發明的處理煙氣的方法能夠使進入制酸裝置的煙氣量降低20%~30%，運行成本降低15%~20%。其中，需要說明的是，在本文中處理的煙氣中二氧化硫“當量濃度”是通過以下公式計算得出的：處理的煙氣中二氧化硫“當量濃度”=待處理的煙氣中SO₂的量/（第一煙氣的量+對第一煙氣進行稀釋的空氣的量+第二煙氣的量），其中，上述公式中各氣體的量可以以其體積表示。由此，通過上述公式，可以折算出本發明的處理煙氣的方法能夠處理的煙氣中二氧化硫的“當量濃度”，從而能夠以此“當量濃度”與常規的兩轉兩吸法能夠處理的煙氣中二氧化硫的濃度（二氧化硫被稀釋至12體積％左右的煙氣）進行比較。根據本發明的一些實施例，本發明的處理煙氣的方法，能夠處理二氧化硫“當量濃度”高達17體積%的煙氣。由此，進一步表明了本發明的處理煙氣的方法優越性顯著。

另外，本發明的處理煙氣的方法還具有以下附加技術特征：

根據本發明的一個實施例，在將待處理的煙氣分為第一煙氣和第二煙氣之前，預先對所述待處理的煙氣進行預熱，以便達到溫度為250～350℃。由此，煙氣得到了初步的升溫，有利于后續步驟的進行。

根據本發明的一個實施例，在將經過稀釋的第一煙氣中的至少一部分二氧化硫轉化為三氧化硫之前，將所述經過稀釋的第一煙氣升溫至380～420℃。由此，煙氣達到預轉化反應所需的溫度。

根據本發明的一個實施例，將所述混合煙氣用于通過兩轉兩吸法制備硫酸。由此，能夠有效提高煙氣處理及硫酸制備的效率。

根據本發明的一個實施例，將所述含有三氧化硫和二氧化硫的第一煙氣與所述第二煙氣混合之前，對所述含有三氧化硫和二氧化硫的第一煙氣進行冷卻，將所述第二煙氣進行預熱。由此，第一煙氣和第二煙氣均可達到常規轉化一層反應所需的溫度。