過氧化氫脫硫法在硫酸工業(yè)尾氣處理中的應(yīng)用_曹輝

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1、DOI:10.16341/j.cnki.spbmh.2013.02.003硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程2013年第2期SP＆BMHＲELATEDENGINEEＲING·41·過氧化氫脫硫法在硫酸工業(yè)尾氣處理中的應(yīng)用1122曹輝，陳思濤，徐德和，張昌化(1．威海恒邦化工有限公司，山東威海264501;2．江蘇中建工程設(shè)計(jì)研究院有限公司南京分公司，江蘇南京210018)摘要:二氧化硫是硫酸工業(yè)尾氣中的主要有害成分，其處理工藝的研究一直以來都是硫酸工業(yè)的重要工作內(nèi)容。闡述了用過氧化氫法脫硫技術(shù)的原理及特點(diǎn);經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用，效果穩(wěn)定可靠，采用w(H2O2)=0.1%～1.0%的過氧化氫做脫硫

2、劑，可回收w(H2SO4)=20%～30%的稀硫酸并返回干吸工3序，脫硫效率高，脫硫后排放的尾氣中ρ(SO2)＜20mg/m，遠(yuǎn)低于新國(guó)標(biāo)排放限值的要求。關(guān)鍵詞:脫硫;過氧化氫法;硫酸尾氣;工業(yè)化應(yīng)用中圖分類號(hào):TQ111.16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1009－1904(2013)02－0041－05對(duì)比分析和論證，我們提出了過氧化氫法脫除硫酸1概述尾氣中二氧化硫的設(shè)想，2011～2012年在生產(chǎn)裝置硫酸是產(chǎn)量最大的無機(jī)化學(xué)品之一，廣泛應(yīng)用中進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)試驗(yàn)摸索，取得了良好效果。于肥料、化學(xué)品、藥物、洗滌劑、水處理劑等產(chǎn)品生以100kt/a硫酸裝置處理ρ(SO2)=1

3、000mg/3產(chǎn)。2007年環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)硫酸工業(yè)SO2m的煙氣為例，對(duì)不同尾氣脫硫工藝進(jìn)行比較，結(jié)排放量約100kt/a，占全國(guó)SO2排放量的0.4%，占果見表1?；ば袠I(yè)SO2排放總量的9.0%，是化工行業(yè)中較在總結(jié)試驗(yàn)及對(duì)比分析的基礎(chǔ)上，2012年4月［1］大的SO2排放源。GB26132－2010《硫酸工業(yè)污份優(yōu)化設(shè)計(jì)了過氧化氫法脫除硫酸尾氣中二氧化染物排放標(biāo)準(zhǔn)》于2011年3月1日正式實(shí)施。按照硫、回收硫酸的處理裝置，并成功應(yīng)用到本公司的新國(guó)標(biāo)要求，2011年10月1日起至2013年9月3080kt/a冶煉煙氣制酸系統(tǒng)。經(jīng)過8個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)日止現(xiàn)有硫酸企業(yè)

4、二氧化硫排放限值ρ(SO2)≤860踐，結(jié)果是尾氣處理裝置脫硫效率高、效果穩(wěn)定、安3mg/m，2013年10月1日起所有硫酸企業(yè)將統(tǒng)一執(zhí)全可靠，達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。3行ρ(SO2)≤400mg/m、發(fā)達(dá)地區(qū)ρ(SO2)≤2002過氧化氫法脫硫工藝3mg/m的排放限值。新國(guó)標(biāo)的實(shí)施對(duì)硫酸生產(chǎn)企業(yè)是一大考驗(yàn)。2.1基本原理威海恒邦化工有限公司自新國(guó)標(biāo)征求意見稿用過氧化氫法脫除硫酸工業(yè)尾氣中二氧化硫的時(shí)就對(duì)新國(guó)標(biāo)予以密切關(guān)注，為確保硫酸尾氣排基本原理是:將過氧化氫溶液加入到吸收塔中，使其放達(dá)到新國(guó)標(biāo)規(guī)定的限值要求，對(duì)現(xiàn)有脫硫工藝進(jìn)與含SO2的尾氣接觸，利用過氧化氫強(qiáng)氧化性將行了

5、研究，以確定該公司硫酸工業(yè)尾氣處理的最佳SO2氧化為硫酸，其化學(xué)反應(yīng)方程式為:工藝。H2O2+SO2H2SO4現(xiàn)有的硫酸工業(yè)尾氣脫硫方法主要有活性焦過氧化氫法脫硫工藝的基本原理雖然簡(jiǎn)單，法、新型催化法、氨法、超重力法、鈉堿法等，這些硫但是在實(shí)際應(yīng)用到硫酸生產(chǎn)中，要充分滿足4個(gè)基脫方法普遍存在投資大、運(yùn)行成本較高，生成物與廢本條件:①要具備高吸收效率;②要回收全部副產(chǎn)物棄物難以利用等問題。通過對(duì)以上幾種脫硫方法的稀硫酸;③不能產(chǎn)生新的“三廢”產(chǎn)物;④經(jīng)濟(jì)上硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程·42·SP＆BMHＲELATEDENGINEEＲING2013年第2期表1不同尾氣脫硫工藝進(jìn)行

6、比較項(xiàng)目活性焦法新型催化法氨法超重力法鈉堿法過氧化氫法總投資/萬元390355260380105105年運(yùn)行成本/萬元181.28130.02105.09110.1998.5066.18其中:電耗4.488.6243.5148.6114.5014.50脫硫劑32.80(活性焦)35.00(炭基催化劑)39.98(氨)39.98(氨)84.00(液堿)51.68(過氧化氫)蒸汽144.0086.4021.6021.60無無噸酸直接成本/元18.1313.0010.5111.029.856.622600300400400200200占地面積/m阻力/Pa24003000200

7、015001500800－3排放ρ(SO2)/mg·m≤50≤50≤200≤200≤300≤20回收產(chǎn)品SO2氣體稀硫酸硫酸銨硫酸銨—稀硫酸可回收SO2，無廢水可回收稀硫酸，無結(jié)構(gòu)緊湊，脫脫硫效率高，投資少，占地投資少，脫硫效率排放，脫硫效率高廢水排放，脫硫效硫效率較高，占地小少，脫硫效率高，可回收稀硫酸，優(yōu)點(diǎn)率高阻力較小較高綜合運(yùn)行成本低，無二次三廢排放投資大，運(yùn)行費(fèi)用投資大，煙氣要求流程復(fù)雜、投流程復(fù)雜、投運(yùn)行費(fèi)用高，高，系統(tǒng)阻力大條件高，系統(tǒng)阻資大，運(yùn)行費(fèi)資大，運(yùn)行費(fèi)易結(jié)晶堵塞系缺點(diǎn)藥劑成本較高力大用高用高統(tǒng)，副產(chǎn)物難以