[發明專利]用于低濃度二氧化硫煙氣脫硫的復合脫硫劑及其應用

在審

• 申請號: 202210094019.1
• 申請日: 2022-01-26
• 公開（公告）號: CN114504944A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 袁輔平;李偉;許衛
• 申請（專利權）人: 大冶有色金屬有限責任公司
• 主分類號: B01D53/83
• 分類號: B01D53/83;B01D53/50
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 祝蓉蓉

本發明公開了一種用于低濃度二氧化硫煙氣脫硫的復合脫硫劑及其應用，屬于煙氣脫硫技術領域。本發明提供的復合脫硫劑包括碳酸氫鈉10?87wt％、碳酸鈉10?87wt％、單質碳顆粒3?20wt％；采用這種復合脫硫劑的脫硫方法是根據單位時間內煙氣流量、二氧化硫濃度，計算需脫除的二氧化硫質量，單位時間內加入復合脫硫劑的量為需脫除的二氧化硫量的2?4倍；在加入復合脫硫劑的方法是單位時間內分1?6次將復合脫硫劑混合至電解殘極原料中。本發明會提供了一種利用上述復合脫硫劑進行脫硫的系統，通過設置下料組件完成復合脫硫劑的復配混合和定量加料。采用本發明提供的復合脫硫劑和系統設備，實現了兩次脫硫，顯著提高了脫硫效率，減少脫硫劑消耗；成本低，操作簡單，便于實現。

技術領域

本發明屬于煙氣脫硫技術領域，特別是用于低濃度二氧化硫煙氣脫硫的復合脫硫劑。

背景技術

廢雜銅豎爐是將銅原料(主要為電解殘極)通過料斗、卷揚機等設備加至豎爐的爐膛中，豎爐爐體下側部天然氣燒嘴連續燃燒天然氣釋放熱量，將料堆根部的銅原料逐步熔化成銅液。隨著料堆根部的銅原料不斷熔化，以及加料作業持續循環進行，爐膛內由銅料堆積形成的料堆始終維持一定高度。加料速度與化料的速度匹配，使料堆高度維持在規定的范圍。

豎爐底部的天然氣燃燒會產生煙氣。電解殘極表面附著一定量的硫酸銅顆粒物，在超過800℃時分解生成SO₂氣體，隨著煙氣沿銅原料料堆的內部空隙自下而上流動，進入豎爐煙道。相比于其它銅冶金爐，廢雜銅豎爐的銅原料與煙氣熱交換時間長，達1-3h；豎爐內部的煙氣溫度呈梯度分布，從天然氣燒嘴附近的1200℃逐步降低到豎爐煙道進口的100℃；煙氣流量小，二氧化硫的含量低，總量少；按極限工況計算，豎爐最大煙氣量為7000m³/h，煙氣中二氧化硫最大濃度200mg/m³，煙氣中二氧化硫總量僅1.4kg/h；煙氣相對潔凈，除少量二氧化硫、顆粒物外，主要成分為二氧化碳、水蒸氣。

目前，根據國內最新標準，再生銅污染物特別排放限值將煙氣中的二氧化硫含量下調至低于100mg/m³。因此，豎爐煙氣中的二氧化硫含量就可能面臨超標的風險，需要采取進一步措施脫除二氧化硫。理論上，現有的尾氣脫硫技術(如鈉堿法尾氣脫硫、活性焦尾氣脫硫、離子液脫硫等)都可以應用于豎爐煙氣脫硫中，但豎爐煙氣二氧化硫總量很小，所需最大脫硫能力僅0.7kg/h。現有任何一種尾氣脫硫技術用于豎爐煙氣脫硫都會產生過高的投資、運行費用，脫硫過程的經濟性極不理想。因此，急需一種能夠滿足豎爐煙氣中低濃度二氧化硫脫除需求，又經濟環保的技術工藝。

發明內容

針對以上現有技術的不足，本發明提供了用于低濃度二氧化硫煙氣脫硫的復合脫硫劑及其應用，具體通過以下技術實現。

用于低濃度二氧化硫煙氣脫硫的復合脫硫劑，包括碳酸氫鈉10-87wt％、碳酸鈉10-87wt％、單質碳顆粒3-20wt％。

上述復合脫硫劑中，單質碳顆粒是指所有由單質碳組成的工業原料顆粒，例如活性炭、木炭或者石墨顆粒等。一般而言，豎爐工作時，1h內電解殘極原料分成15-20次加料，每次加料的電解殘極原料約1噸左右。以1h內加入的電解殘極原料總量(約15-20噸)，復合脫硫劑按比例稱量好之后，分批次與電解殘極原料混合一起加入到豎爐料堆的頂部。