[發(fā)明專利]一種利用硫酸鋁循環(huán)促進(jìn)氧化鋅煙氣脫硫的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710964922.8
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN107952355B
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 晏乃強(qiáng);瞿贊;劉偉;黃文君;廖勇;陳冬瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/78
• 分類號(hào): B01D53/78;B01D53/50;B01D53/68;B01D53/96
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種利用硫酸鋁循環(huán)促進(jìn)氧化鋅煙氣脫硫的方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，吸收液的制備：在硫酸鋁溶液中添加氧化鋅對其進(jìn)行加堿反應(yīng)，并控制pH低于4.0，使硫酸鋁轉(zhuǎn)化為堿式硫酸鋁溶液，并副產(chǎn)硫酸鋅，化學(xué)反應(yīng)如下：

3Al₂(SO₄)₃+3ZnO→2Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃+3ZnSO₄

第二步，SO₂吸收及氧化：將堿式硫酸鋁溶液輸入處理煙氣的吸收塔中，經(jīng)過循環(huán)吸收、曝氣氧化，堿式硫酸鋁又轉(zhuǎn)化為硫酸鋁，化學(xué)反應(yīng)式如下：

2Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃+SO₂→2Al₂(SO₄)₃·Al₂(SO₃)₃

2Al₂(SO₄)₃·Al₂(SO₃)₃+O₂→2Al₂(SO₄)₃

第三步，補(bǔ)堿再生及循環(huán)反應(yīng)：按照第一步，再次加入氧化鋅，對脫硫氧化后的硫酸鋁進(jìn)行加堿，再按第二步進(jìn)行脫硫循環(huán)，如此反復(fù)；

第四步，硫酸鋅的提取及其與鋁鹽的分離：經(jīng)過多次加堿-脫硫循環(huán)后，當(dāng)溶液中的硫酸鋅累積到一定濃度時(shí)，取出一定量溶液，加入過量的氧化鋅與之反應(yīng)，使溶液pH大于5，使溶液中的鋁轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁而從溶液中徹底分離出來；

Al₂(SO₄)₃+3ZnO+3H₂O→2Al(OH)₃↓+3ZnSO₄

第五步，氫氧化鋁的循環(huán)利用：固液分離，分離所得到的濾液為硫酸鋅溶液，可作為電解鋅原料使用，分離所得到的濾渣氫氧化鋁及氧化鋅混合沉淀，可作為加堿再次使用，使鋁再次進(jìn)入脫硫溶液，得到循環(huán)利用；

2Al₂(SO₄)₃+2Al(OH)₃→2Al₂(SO₄)₃·Al₂O₃+3H₂O；

所述的硫酸鋁溶液作為循環(huán)介質(zhì)，氧化鋅作為脫硫消耗劑，氧化鋅為鋅冶煉中間產(chǎn)品或其它有色冶煉所產(chǎn)生的次氧化鋅副產(chǎn)物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硫酸鋁循環(huán)促進(jìn)氧化鋅煙氣脫硫的方法，其特征在于，所述的吸收液中硫酸鋁含量為2-10wt％，每次循環(huán)補(bǔ)堿所加入的氧化鋅量為所含硫酸鋁量的5-40％，并控制pH值小于4。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硫酸鋁循環(huán)促進(jìn)氧化鋅煙氣脫硫的方法，其特征在于，第四步中，當(dāng)溶液中的硫酸鋅含量達(dá)到15wt％以上時(shí)，從溶液中取出占總?cè)芤后w積2-20％的溶液進(jìn)行硫酸鋅提取，即向其中加入過量的氧化鋅使硫酸鋁轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，氧化鋅的加入量保證溶液pH值大于5。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硫酸鋁循環(huán)促進(jìn)氧化鋅煙氣脫硫的方法，其特征在于，第五步所述固液分離的方法包括自然沉降、離心過濾、壓濾或真空過濾中的一種或幾種組合。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硫酸鋁循環(huán)促進(jìn)氧化鋅煙氣脫硫的方法，其特征在于，所述的煙氣濃度為50-20000mg/m³，脫硫效率達(dá)90％以上，吸收液與處理煙氣的液氣比為1-10L/m³，脫硫過程的所需的空氣曝氣量為1-5m³空氣/kgSO₂。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用硫酸鋁循環(huán)促進(jìn)氧化鋅煙氣脫硫的方法，其特征在于，在循環(huán)過程中，每回收1噸SO₂所補(bǔ)充的硫酸鋁量為0.2-2kg。