一種氧化鋅脫硫工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧化鋅脫硫工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前常用的脫硫方法可大致分為濕式和干式兩種，其中濕式脫硫穩(wěn)定、效率較高， 應(yīng)用較為廣泛。濕式脫硫主要有：鈣法（如石灰/石膏法、石灰石/石膏法、鈉鈣雙堿法）、 純堿法、氨堿法、氧化鎂法及氧化鋅法，各種方法都有一定的優(yōu)點(diǎn)和不足。
[0003] 鈣法（如石灰/石膏法、石灰石/石膏法、鈉鈣雙堿法）脫硫過程中產(chǎn)生廢棄物， 脫硫效率低，存在二次污染；純堿法、氨堿法、氧化鎂法使用的成本較高，污染較大。
[0004] 氧化鋅法的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行費(fèi)用低，不產(chǎn)生廢棄物，也不產(chǎn)生二次污染，近年來應(yīng)用較 廣，傳統(tǒng)的氧化鋅脫硫工藝如下：含氧化鋅（ZnO)的煙塵或純的ZnO與水混合制成的漿液與 含二氧化硫（SO2)煙氣接觸，發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸鋅（ZnSO; _|h20)，亞硫酸鋅沉淀經(jīng) 過壓濾機(jī)壓濾后，形成的濾渣送焙燒車間。但傳統(tǒng)氧化鋅脫硫工藝在漿液脫硫過程中，生成 的產(chǎn)物亞硫酸鋅粘性比較大，循環(huán)液中的亞硫酸鋅很容易在設(shè)備、管路中沉積，引起管路結(jié) 垢堵塞，結(jié)垢后非常不好清理。同時(shí)，由于在反應(yīng)容器中生產(chǎn)粘性比較大的亞硫酸鋅沉淀， 而且隨著反應(yīng)程度的不同，亞硫酸鋅沉淀的粘度也越來越大，容易對(duì)泵造成磨損。
[0005] 申請(qǐng)公布號(hào)為CN103908886A的國內(nèi)專利，公開了一種采用含有新型添加劑的氧 化鋅漿液脫硫方法，通過將烷醇胺、無機(jī)鹽及表面活性劑混合成氧化鋅漿液添加劑，再將添 加劑加入氧化鋅漿液中制成含有新型添加劑的氧化鋅漿液并放入漿液循環(huán)池，通過降低氧 化鋅漿液的粘度來減少管道堵塞問題。另外，申請(qǐng)公布號(hào)為CN103908884、CN103908887A、 CN103908885A的專利，也是通過降低氧化鋅漿液的粘度來減少管道堵塞問題，但是，降低氧 化鋅漿液的粘度只是表面上降低粘度，而ZnSC^X淀是隨著反應(yīng)時(shí)間的增加而不斷生成的， 沒有在本質(zhì)上解決管道堵塞的問題。
[0006] 另外，申請(qǐng)公布號(hào)為CN102580486A的國內(nèi)專利，通過將氧化鋅粉末外，申請(qǐng)公布 號(hào)為CN103908886A的國內(nèi)專利，將添加劑加入氧化鋅漿液中制成含有新型添加劑的氧化 鋅漿液并放入漿液循環(huán)池后，將含有二氧化硫的待處理氣體通入增壓風(fēng)機(jī)加壓；將加壓后 的氣體進(jìn)入吸收塔底層，與從吸收塔頂向下噴淋的氧化鋅漿液反應(yīng)而吸收二氧化硫，脫去 二氧化硫后的氣體由吸收塔頂部排出，吸收二氧化硫后的氧化鋅漿液返回漿液循環(huán)池。采 用的增壓湍流的原理來洗滌煙氣脫硫，但是在增壓湍流的同時(shí)，雖然暫時(shí)增大反應(yīng)面積，減 低產(chǎn)物粘度，同時(shí)也縮短了反應(yīng)時(shí)間，同樣沒有在本質(zhì)上解決管道堵塞的問題。投入到配 槳槽中配成氧化鋅漿液，然后氧化鋅漿液直接被抽送到與洗滌塔連通的循環(huán)管路中，氧化 鋅漿液由循環(huán)管路進(jìn)入到洗滌管內(nèi)，洗滌管上部通入待處理煙氣，氧化鋅漿液90°側(cè)噴、 180°逆噴到煙氣處與其混合，從洗滌塔出來的漿液被運(yùn)送到帶式過濾機(jī)處進(jìn)行過濾，然后 在酸分解反應(yīng)釜中進(jìn)行酸分解反應(yīng)，最后進(jìn)入到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾、焙燒。該方法是通過改變 漿液噴射角度來解決管道容易堵塞的問題，但是同樣的，也只是通過物理的角度改變，也很 難解決實(shí)質(zhì)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于上述，本發(fā)明的目的是公開一種氧化鋅脫硫工藝。其主要目的是解決現(xiàn)在技 術(shù)中所存在的管道的堵塞、循環(huán)泵和管道的磨損問題。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)所述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種氧化鋅脫硫工藝，其制備 步驟為：
[0009] (1)吸收過程：以強(qiáng)堿弱酸鹽或強(qiáng)堿的水溶液為吸收液，在吸收塔內(nèi)與含硫煙氣 逆向接觸，吸收煙氣中的二氧化硫，吸收過程為吸收液中的強(qiáng)堿弱酸鹽或強(qiáng)堿與二氧化硫 反應(yīng)，生成媒介質(zhì)的水溶液；
[0010] (2)反應(yīng)過程：媒介質(zhì)的水溶液進(jìn)入吸收塔外的反應(yīng)器，與氧化鋅反應(yīng)，重新生成 步驟（1)中的強(qiáng)堿弱酸鹽水及亞硫酸鋅沉淀，或亞硫酸鹽、水及亞硫酸鋅沉淀；
[0011] (3)過濾：將步驟（2)中的產(chǎn)物進(jìn)行過濾，濾渣為亞硫酸鋅沉淀，濾液為強(qiáng)堿弱酸 鹽或亞硫酸鹽的水溶液；
[0012] (4)濾液循環(huán)：將步驟（3)中的濾液作為步驟（1)中的吸收液輸送到吸收塔開始 下一個(gè)循環(huán)。
[0013] 本發(fā)明所述步驟（1)中吸收液的pH值大于等于3. 5時(shí)，在吸收塔內(nèi)吸收煙氣中的 二氧化硫，生成媒介質(zhì)的水溶液。
[0014] 本發(fā)明所述步驟（2)中媒介質(zhì)的水溶液pH值小于3. 5時(shí)，進(jìn)入吸收塔外的反應(yīng)器 與氧化鋅反應(yīng)。
[0015] 本發(fā)明所述步驟（2)中在吸收塔外的反應(yīng)器與氧化鋅反應(yīng)的pH為6. 5~9時(shí)，進(jìn) 入步驟（4)過濾階段。
[0016] 本發(fā)明所述強(qiáng)堿弱酸鹽為甲酸鈉、甲酸鉀、醋酸鈉、醋酸鉀、乳酸鈉、乳酸鉀、碳酸 鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀。
[0017] 本發(fā)明所述強(qiáng)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀。
[0018] 本發(fā)明脫硫過程中的氧化鋅不直接進(jìn)入吸收塔，不會(huì)產(chǎn)生管道堵塞、循環(huán)泵和管 道的磨損。
[0019] 吸收過程的原理（以強(qiáng)堿弱酸鹽NaA為例）：
[0020] NaA+S02+H20 =NaHS03+HA
[0021] 反應(yīng)過程的原理（以弱酸強(qiáng)堿鹽NaA為例）：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種氧化鋅脫硫工藝，其特征是：其制備步驟為： 吸收過程：以強(qiáng)堿弱酸鹽或強(qiáng)堿的水溶液為吸收液，在吸收塔內(nèi)與含硫煙氣逆向接觸， 吸收煙氣中的二氧化硫，吸收過程為吸收液中的強(qiáng)堿弱酸鹽或強(qiáng)堿與二氧化硫反應(yīng)，生成 媒介質(zhì)的水溶液； 反應(yīng)過程：媒介質(zhì)的水溶液進(jìn)入吸收塔外的反應(yīng)器，與氧化鋅反應(yīng)，重新生成步驟（1) 中的強(qiáng)堿弱酸鹽、水及亞硫酸鋅沉淀，或亞硫酸鹽、水及亞硫酸鋅沉淀； 過濾：將步驟（2)中的產(chǎn)物進(jìn)行過濾，濾渣為亞硫酸鋅沉淀，濾液為強(qiáng)堿弱酸鹽或亞硫 酸鹽的水溶液； 濾液循環(huán)：將步驟（3)中的濾液作為步驟（1)中的吸收液輸送到吸收塔開始下一個(gè)循 環(huán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的氧化鋅脫硫工藝，其特征是：所述步驟（1)中吸收液的pH值大 于等于3. 5時(shí)，在吸收塔內(nèi)吸收煙氣中的二氧化硫，生成媒介質(zhì)的水溶液。
3. 如權(quán)利要求1所述的氧化鋅脫硫工藝，其特征是：所述步驟（2)中媒介質(zhì)的水溶液 PH值小于3. 5時(shí)，進(jìn)入吸收塔外的反應(yīng)器與氧化鋅反應(yīng)。
4. 如權(quán)利要求1所述的氧化鋅脫硫工藝，其特征是：所述步驟（2)中在吸收塔外的反應(yīng) 器與氧化鋅反應(yīng)的PH為6. 5~9時(shí)，進(jìn)入步驟（4)過濾階段。
5. 如權(quán)利要求1所述的氧化鋅脫硫工藝，其特征是：所述強(qiáng)堿弱酸鹽為甲酸鈉、甲酸 鉀、醋酸鈉、醋酸鉀、乳酸鈉、乳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、亞硫酸鈉、亞硫 酸鉀。
6. 如權(quán)利要求1所述的氧化鋅脫硫工藝，其特征是：所述強(qiáng)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀。
【專利摘要】一種氧化鋅脫硫工藝，其制備步驟為：吸收過程：以強(qiáng)堿弱酸鹽或強(qiáng)堿的水溶液為吸收液，在吸收塔內(nèi)與含硫煙氣逆向接觸，吸收煙氣中的二氧化硫，吸收過程為吸收液中的強(qiáng)堿弱酸鹽或強(qiáng)堿與二氧化硫反應(yīng)，生成媒介質(zhì)的水溶液；反應(yīng)過程：媒介質(zhì)的水溶液進(jìn)入吸收塔外的反應(yīng)器，與氧化鋅反應(yīng)，重新生成強(qiáng)堿弱酸鹽水及亞硫酸鋅沉淀，或亞硫酸鹽、水及亞硫酸鋅沉淀；過濾：將上述產(chǎn)物進(jìn)行過濾，濾渣為亞硫酸鋅沉淀，濾液為強(qiáng)堿弱酸鹽或亞硫酸鹽的水溶液；濾液循環(huán)：將濾液作為吸收液輸送到吸收塔開始下一個(gè)循環(huán)。
【IPC分類】B01D53-78, B01D53-50, B01D53-73
【公開號(hào)】CN104689700
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510084498
【發(fā)明人】王克強(qiáng), 張杏元
【申請(qǐng)人】洛陽市甘霖生物技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年2月15日