[發(fā)明專利]利用有機(jī)酸鎂溶液循環(huán)煙氣脫硫及回收二氧化硫的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010523519.3
• 申請(qǐng)日: 2020-06-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111729474B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 晏乃強(qiáng);瞿贊;黃文君;徐浩淼;王佳男;朱廷鈺;寧平;段雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D53/14
• 分類號(hào): B01D53/14
• 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

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，涉及利用有機(jī)酸鎂溶液循環(huán)煙氣脫硫及回收二氧化硫的方法，提出利用有機(jī)酸鎂溶液代替常規(guī)的可循環(huán)脫硫劑，實(shí)現(xiàn)二氧化硫的高效捕集及解吸回收，并方便地去除溶液中的硫酸鹽。該方法包括以下步驟：有機(jī)酸鎂溶液的制備、煙氣中二氧化硫的吸收、富液中二氧化硫的解吸、再生后貧液的循環(huán)利用、硫酸根的去除等步驟。有機(jī)酸鎂溶液對(duì)二氧化硫吸收過(guò)程具有優(yōu)良的緩沖作用，吸收容量大、解吸再生溫度低、且硫酸鹽副產(chǎn)物容易被去除。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明脫硫劑成本低，脫硫效果好，兼具同時(shí)脫硝功能。此外，該脫硫劑更具環(huán)境友好，無(wú)次生污染等特點(diǎn)，尤其適合于能源、冶金、化工等領(lǐng)域工業(yè)煙氣中的二氧化硫回收與資源化利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，主要針對(duì)煙氣中二氧化硫的治理，涉及了一種煙氣脫硫及二氧化硫回收的方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，對(duì)于各類污染物的治理技術(shù)也在不斷更新。工業(yè)排放的煙氣中二氧化硫的脫除一直是關(guān)鍵問(wèn)題，無(wú)論是能源、冶金還是化工領(lǐng)域的二氧化硫去除及回收資源化利用始終備受關(guān)注。能源生產(chǎn)行業(yè)二氧化硫產(chǎn)量較大，一般采用濕法脫硫工藝，目前脫除效率較高且穩(wěn)定，脫硫副產(chǎn)物也可做到資源化利用，但在有色冶煉和石化等行業(yè)中，不同工藝段會(huì)產(chǎn)生不同濃度的含硫煙氣。當(dāng)煙氣中的二氧化硫濃度大于4％時(shí)，一般可以采用接觸式制酸工藝生產(chǎn)硫酸；當(dāng)煙氣中的二氧化硫濃度在1％以下時(shí)，常采用拋棄脫硫產(chǎn)物的脫硫方法。而對(duì)于中等濃度的含硫煙氣(二氧化硫濃度在1％-4％之間)，采用制酸工藝和拋棄型的脫硫工藝均不合適。因此，采用可回收硫資源的煙氣脫硫工藝比較使用中等含硫煙氣的凈化處理。

目前，中等濃度含硫煙氣的處理技術(shù)主要有氨法、亞鈉法、循環(huán)鈉堿法和離子液法等幾種。氨法脫硫的煙氣條件適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)二次污染，且脫硫劑來(lái)源穩(wěn)定，但氨逃逸問(wèn)題始終未能完善解決，且長(zhǎng)周期運(yùn)行后會(huì)有廢漿液產(chǎn)生，不適宜中等濃度含硫煙氣的處理。循環(huán)鈉堿法技術(shù)成熟、工藝先進(jìn)、運(yùn)行費(fèi)用低且經(jīng)濟(jì)效益高，可以實(shí)現(xiàn)脫硫和除塵一體化，但在實(shí)際應(yīng)用中循環(huán)鈉減法氧化副產(chǎn)物硫酸鈉再生難度較大。離子液吸收法具有效率高、損耗低，及適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，且擁有完全的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，但設(shè)備較為復(fù)雜，且在煙氣含硫量較低時(shí)優(yōu)勢(shì)不明顯。中國(guó)專利CN107737520A公布了一種利用循環(huán)鈉堿法對(duì)有色冶煉煙氣進(jìn)行協(xié)同脫硫脫硝的方法，通過(guò)向煙氣中添加臭氧，將NO轉(zhuǎn)化為NO₂，之后利用亞硫酸鈉對(duì)煙氣中并存的NO₂、SO₂進(jìn)行同步吸收，然后借助電化學(xué)方法強(qiáng)化吸收液中亞硝酸根和硝酸根的還原脫氮作用，并利用蒸汽加熱及氮?dú)獗Ｗo(hù)對(duì)生成的亞硫酸氫鈉進(jìn)行再生，同時(shí)通過(guò)氮?dú)獬樘釢饪s得到可回收的高濃度SO₂，最終實(shí)現(xiàn)冶煉煙氣的深度脫硝和SO₂的去除及回收資源化。但是該專利方法使用脫硫劑亞硫酸鈉吸附二氧化硫的容量較小、再生效率不高、運(yùn)行成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種利用有機(jī)酸鎂溶液循環(huán)煙氣脫硫及回收二氧化硫的方法。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種利用有機(jī)酸鎂溶液循環(huán)煙氣脫硫及回收二氧化硫的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)配制一定濃度具有緩沖作用的有機(jī)酸溶液，并按一定化學(xué)計(jì)量比向有機(jī)酸溶液中加入氧化鎂固體并進(jìn)行攪拌，使氧化鎂充分溶解，得到有機(jī)酸鎂溶液，同時(shí)加入少量的抗氧化劑后，配置成脫硫貧液；

所述的有機(jī)酸溶液為價(jià)廉易得、易溶于水、性能穩(wěn)定且腐蝕性小的多元酸，且能與鎂形成易溶的化合物，主要包括檸檬酸、己二酸、丁二酸等多元有機(jī)酸中的一種或多種組合，以配制的脫硫貧液體積計(jì)，有機(jī)酸的濃度為0.2～1mol/L。

所述的氧化鎂為氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂或堿式碳酸鎂中的一種或多種，配制的脫硫貧液中的鎂離子濃度為0.2～1.5mol/L，并保證所形成的有機(jī)酸鎂能夠充分溶解。