[實(shí)用新型]空氣自凈法治理煙氣二氧化硫裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420122082.2
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN203725029U
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李大塘;湯建庭;封朝霞;范超;袁芳芳;李靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/86
• 分類號(hào): B01D53/86;B01D53/50
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 宋向紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于化學(xué)化工及環(huán)保工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空氣自凈煙氣催化脫硫裝置及方法。

背景技術(shù)

目前，在化工廠、冶煉廠、煤換油廠、煤化工廠及大型鋼鐵廠的有毒有害尾氣的治理方面，尤其是大型硫酸廠、大型鋼鐵廠的毒害氣體的處理方面，現(xiàn)有技術(shù)主要是采用濕法即化學(xué)吸收法來進(jìn)行處理，這種方法需要利用大量的鹽（純堿、石灰石、石膏）、酸（濃硫酸）、堿（氨水或液氨、燒堿、石灰）中和反應(yīng)來消除SO₂等氣體，該方法存在以下幾個(gè)主要問題：（1）酸堿鹽的耗量大，因此生產(chǎn)成本高；（2）占地大；（3）大量廢渣的二次污染（廢渣含硫酸鈣等）；（4）大量廢氣的二次污染（廢氣含氨氣）；（5）大量廢水的二次污染（廢水含硫酸銨、硫酸鈉等）；（6）運(yùn)輸費(fèi)用高；（7）對(duì)原料依賴性強(qiáng)。在煙道氣SO₂的處理方法上，盡管20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的采用活性炭吸附法進(jìn)行廢氣處理，然而該法的致命弱點(diǎn)是活性炭吸附量小。繼后雖開發(fā)了改性吸附和帶壓吸附技術(shù)提高了活性炭的吸附量，但都存在吸附平衡問題，無法達(dá)到毒害氣體零排放的高標(biāo)準(zhǔn)，另外改性吸附技術(shù)也需利用HNO₃、NH₃、HCN等酸堿。最近雖有報(bào)道硫酸廠尾氣低排放生產(chǎn)方法，但它僅適用以進(jìn)口高純硫磺為原料的生產(chǎn)方法，其原料要求苛刻（純度極高），且依賴性強(qiáng)，不適應(yīng)以普通的黃鐵礦為原料的生產(chǎn)工藝，缺乏普適性。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目在于針對(duì)現(xiàn)在技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種采用反應(yīng)控制相轉(zhuǎn)移催化法，利用空氣自身來有效地消除煙氣中SO₂有害氣體的自凈法治理煙氣二氧化硫裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：該空氣自凈法治理煙氣二氧化硫裝置，它包括規(guī)流填料塔，規(guī)流填料塔的底部側(cè)面設(shè)有煙氣進(jìn)氣口、頂面設(shè)有凈化煙氣出氣口、中間設(shè)有流化球吸收層，塔頂內(nèi)設(shè)有水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑的噴淋裝置，塔體內(nèi)最頂部設(shè)有除霧器；水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑吸收液的出料口與固液分離裝置的進(jìn)料口連接，固液分離裝置的出液口與減壓蒸餾裝置的進(jìn)液口連接，固液分離裝置分離出的固態(tài)物送入低溫活化池；所述減壓蒸餾裝置的冷凝水出水管與所述低溫活化池連接，低溫活化池的出料口與除渣裝置連接，除渣裝置的出液口通過液體傳動(dòng)裝置與規(guī)流填料塔塔頂內(nèi)的噴淋裝置連接。

進(jìn)一步，如果煙氣溫度高于40℃，則采用：規(guī)流填料塔內(nèi)設(shè)有兩層以上的流化球吸收層，每層流化球吸收層之上設(shè)有水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑的噴淋裝置；最底層流化球吸收層的水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑的噴淋裝置通過液體傳動(dòng)裝置與所述除渣裝置的出液口連接，最底層流化球吸收層的水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑吸收液的出料口設(shè)在規(guī)流填料塔的底部側(cè)面，并與冷卻池的進(jìn)料口連接，冷卻池的出料口則通過液體傳動(dòng)裝置與其上一層即第二底層流化球吸收層的水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑的噴淋裝置連接；第二底層流化球吸收層的水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑的吸收液出料口則又通過冷卻池和液體傳動(dòng)裝置與其上一層即第三底層流化球吸收層的水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑的噴淋裝置連接；依次類推，最上層流化球吸收層的水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑吸收液的出料口則與所述固液分離裝置的進(jìn)料口連接。

本實(shí)用新型的應(yīng)用過程如下：

（1）將煙氣送入規(guī)流填料塔的底部側(cè)面，從塔頂噴淋水和水溶性氧化態(tài)金屬鹽類催化劑及助劑；

（2）煙氣通過規(guī)流填料塔中的流化球吸收層，在煙氣溫度下，煙氣中的SO₂與煙氣中的殘留氧在噴淋液中活性催化劑及助劑的作用下，生成硫酸和無活性低價(jià)固態(tài)催化劑的固液混合物，同時(shí)吸收煙塵；

（3）將固液混合物送入固液分離裝置，分離出稀硫酸、無活性低價(jià)固態(tài)催化劑及塵渣；

（4）將步驟（3）分離出的稀硫酸送入減壓蒸餾裝置，濃縮得濃硫酸，所得冷凝水則送入低溫活化池；

（5）將步驟（3）分離出的無活性低價(jià)固態(tài)催化劑及塵渣放入低溫活化池，在40℃～100℃的溫度下，無活性低價(jià)固態(tài)催化劑與水、空氣，在一定酸度條件下活化，得耐酸、耐溫、耐水、水溶的活性高價(jià)催化劑；

（6）將上一步活化好的催化劑與塵渣從低溫活化池轉(zhuǎn)入除渣裝置除掉塵渣；

（7）將從除渣裝置分離出的活性高價(jià)催化劑溶液送入規(guī)流填料塔頂噴淋裝置，再度吸收煙氣SO₂，循環(huán)使用。