2.2常規(guī)處理SO2 方法
在注意工人個(gè)人防護(hù)的同時(shí),應(yīng)采取有效措施處理SO2 煙氣。從五十年代開(kāi)始,我國(guó)對(duì)有色冶煉煙氣中低濃度SO2 的回收利用開(kāi)展了一系列的試驗(yàn)研究工作,并取得了一定的進(jìn)展。
亞銨法：采用亞銨法處理SO2 是用氨水吸收SO2 ,副產(chǎn)品亞銨。雖然亞銨法技術(shù)較成熟,但產(chǎn)生的副產(chǎn)品是液體狀態(tài)的亞銨,產(chǎn)品的貯存運(yùn)輸都較困難,只適用于有氨源的小型冶煉廠。
亞硫酸鈉法：中小型的冶煉廠可采用亞硫酸鈉法進(jìn)行煙氣脫硫。亞硫酸鈉法是利用燒堿或純堿吸收SO2 ,同時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)品亞硫酸鈉。例如,上海冶煉廠就采用此法處理煙氣。亞硫酸鈉法工藝簡(jiǎn)單,操作方便,系統(tǒng)阻力小,投資和操作費(fèi)用低。脫硫效率高達(dá)95 %左右。但需消耗純堿和燒堿,每噸無(wú)水亞硫酸鈉消耗純堿0. 8 t ,燒堿0. 1 t 。副產(chǎn)品亞硫酸鈉用途有限,因此不能普遍采用。
氧化鋅法：對(duì)于鉛鋅冶煉廠可采用氧化鋅法處理SO2 。如湖南水口山礦務(wù)局第四冶煉廠就是采用此法。氧化鋅法是以氧化鋅為吸收劑,生成的亞硫酸鋅渣全部返回鋅精礦沸騰爐焙燒,分解出SO2 氣體可用于制取濃SO2 。
V2O5 氧化法：有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的SO2 濃度一般低于315 % ,不適合直接回收制造SO2 。沈陽(yáng)冶煉廠為了實(shí)現(xiàn)SO2 的治理. 對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改革,采用密閉式鼓風(fēng)爐,同時(shí)改造了排煙系統(tǒng),嚴(yán)格控制爐口和煙道的負(fù)壓,降低了漏風(fēng)率,從而提高了SO2 的濃度(4 %～5 %) ,達(dá)到了制酸的要求。利用V2O5 作催化劑,使SO2 氧化為SO3 ,利用稀硫酸吸收SO3 ,制造H2SO4 ,反應(yīng)如下:
2SO2 + O2——SO3
SO3 + H2O——H2SO4
由于煙氣中含有As2O3 ,致使催化劑中毒,降低了SO2 的轉(zhuǎn)化率。
2.3活性炭吸咐法處理SO2
針對(duì)以上處理方法存在的問(wèn)題,系統(tǒng)地研究了利用活性碳吸附法處理有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的SO2 ,克服了以上治理方法的缺點(diǎn)和局限性。
當(dāng)含SO2 的廢氣與活性炭接觸時(shí),SO2 即被吸附,當(dāng)有O2 和水蒸汽存在時(shí),伴隨著物理吸附同時(shí)發(fā)生化學(xué)吸附,具體反應(yīng)如下:
物理吸附：SO2 ——SO2
O2——O2
H2O——H2O
化學(xué)吸附：2SO2 + O2——2SO3
SO3 + H2O——H2SO4
H2SO4——H2SO4http://ks.examda.com
當(dāng)活性炭上吸附了一定量的H2SO4 后,用水洗法再生活性炭,并得到副產(chǎn)品H2SO4 。
SO2 轉(zhuǎn)化為SO3 是在活性炭的催化作用下完成的,傳統(tǒng)的活性炭吸附法只是利用了活性炭本身的催化劑性能,催化活性低,反應(yīng)速度緩慢,設(shè)備龐大。而此種活性炭處理法是利用活性炭是催化劑載體的特性,在活性炭上載有某種活性成分,構(gòu)成了更高活性的活性炭催化劑,使SO2 轉(zhuǎn)化為SO3 的反應(yīng)速度大大加快,在此基礎(chǔ)又研究了影響活性炭吸附法處理SO2 的其它影響因素。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看, 在25 ℃時(shí)脫硫效果,100 ℃次之。雖然25 ℃脫硫效率,但脫硫后的煙氣溫度較低,煙氣的熱浮力降低,不利于煙氣擴(kuò)散,煙氣易返回地面,造成附近地面污染。若采用100 ℃時(shí)脫硫,雖然脫硫效果不如25 ℃的好,但脫硫效率已經(jīng)達(dá)到較高的數(shù)值,并且脫硫后,煙氣溫度較高,易于排煙,因此,應(yīng)采用100 ℃溫度下脫硫。
影響脫硫效率的各種因素相互制約,當(dāng)脫硫溫度取100 ℃時(shí),H2O/ SO2 = 1～2 ,O2/ SO2 = 10～14 ,空速為3 600 h - 1時(shí),脫硫效率可達(dá)96 %。
3、結(jié)論
在有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的SO ,是對(duì)操作工人身體健康影響的有毒氣體,必須采取有效的防治措施,以保證工人的身體健康。
用活性炭處理有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的SO2 ,具有脫硫效率高、工藝簡(jiǎn)單、操作易控制、活性炭可再生重復(fù)利用、無(wú)二次污染等特點(diǎn),克服了亞銨法,亞硫酸鈉法和氧化鋅法在應(yīng)用上的局限性和缺點(diǎn),也避免了用V2O5 氧化法的催化劑中毒問(wèn)題,是一種行之有效且應(yīng)用前景廣泛的方法。
在注意工人個(gè)人防護(hù)的同時(shí),應(yīng)采取有效措施處理SO2 煙氣。從五十年代開(kāi)始,我國(guó)對(duì)有色冶煉煙氣中低濃度SO2 的回收利用開(kāi)展了一系列的試驗(yàn)研究工作,并取得了一定的進(jìn)展。
亞銨法：采用亞銨法處理SO2 是用氨水吸收SO2 ,副產(chǎn)品亞銨。雖然亞銨法技術(shù)較成熟,但產(chǎn)生的副產(chǎn)品是液體狀態(tài)的亞銨,產(chǎn)品的貯存運(yùn)輸都較困難,只適用于有氨源的小型冶煉廠。
亞硫酸鈉法：中小型的冶煉廠可采用亞硫酸鈉法進(jìn)行煙氣脫硫。亞硫酸鈉法是利用燒堿或純堿吸收SO2 ,同時(shí)產(chǎn)生副產(chǎn)品亞硫酸鈉。例如,上海冶煉廠就采用此法處理煙氣。亞硫酸鈉法工藝簡(jiǎn)單,操作方便,系統(tǒng)阻力小,投資和操作費(fèi)用低。脫硫效率高達(dá)95 %左右。但需消耗純堿和燒堿,每噸無(wú)水亞硫酸鈉消耗純堿0. 8 t ,燒堿0. 1 t 。副產(chǎn)品亞硫酸鈉用途有限,因此不能普遍采用。
氧化鋅法：對(duì)于鉛鋅冶煉廠可采用氧化鋅法處理SO2 。如湖南水口山礦務(wù)局第四冶煉廠就是采用此法。氧化鋅法是以氧化鋅為吸收劑,生成的亞硫酸鋅渣全部返回鋅精礦沸騰爐焙燒,分解出SO2 氣體可用于制取濃SO2 。
V2O5 氧化法：有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的SO2 濃度一般低于315 % ,不適合直接回收制造SO2 。沈陽(yáng)冶煉廠為了實(shí)現(xiàn)SO2 的治理. 對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行了改革,采用密閉式鼓風(fēng)爐,同時(shí)改造了排煙系統(tǒng),嚴(yán)格控制爐口和煙道的負(fù)壓,降低了漏風(fēng)率,從而提高了SO2 的濃度(4 %～5 %) ,達(dá)到了制酸的要求。利用V2O5 作催化劑,使SO2 氧化為SO3 ,利用稀硫酸吸收SO3 ,制造H2SO4 ,反應(yīng)如下:
2SO2 + O2——SO3
SO3 + H2O——H2SO4
由于煙氣中含有As2O3 ,致使催化劑中毒,降低了SO2 的轉(zhuǎn)化率。
2.3活性炭吸咐法處理SO2
針對(duì)以上處理方法存在的問(wèn)題,系統(tǒng)地研究了利用活性碳吸附法處理有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的SO2 ,克服了以上治理方法的缺點(diǎn)和局限性。
當(dāng)含SO2 的廢氣與活性炭接觸時(shí),SO2 即被吸附,當(dāng)有O2 和水蒸汽存在時(shí),伴隨著物理吸附同時(shí)發(fā)生化學(xué)吸附,具體反應(yīng)如下:
物理吸附：SO2 ——SO2
O2——O2
H2O——H2O
化學(xué)吸附：2SO2 + O2——2SO3
SO3 + H2O——H2SO4
H2SO4——H2SO4http://ks.examda.com
當(dāng)活性炭上吸附了一定量的H2SO4 后,用水洗法再生活性炭,并得到副產(chǎn)品H2SO4 。
SO2 轉(zhuǎn)化為SO3 是在活性炭的催化作用下完成的,傳統(tǒng)的活性炭吸附法只是利用了活性炭本身的催化劑性能,催化活性低,反應(yīng)速度緩慢,設(shè)備龐大。而此種活性炭處理法是利用活性炭是催化劑載體的特性,在活性炭上載有某種活性成分,構(gòu)成了更高活性的活性炭催化劑,使SO2 轉(zhuǎn)化為SO3 的反應(yīng)速度大大加快,在此基礎(chǔ)又研究了影響活性炭吸附法處理SO2 的其它影響因素。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看, 在25 ℃時(shí)脫硫效果,100 ℃次之。雖然25 ℃脫硫效率,但脫硫后的煙氣溫度較低,煙氣的熱浮力降低,不利于煙氣擴(kuò)散,煙氣易返回地面,造成附近地面污染。若采用100 ℃時(shí)脫硫,雖然脫硫效果不如25 ℃的好,但脫硫效率已經(jīng)達(dá)到較高的數(shù)值,并且脫硫后,煙氣溫度較高,易于排煙,因此,應(yīng)采用100 ℃溫度下脫硫。
影響脫硫效率的各種因素相互制約,當(dāng)脫硫溫度取100 ℃時(shí),H2O/ SO2 = 1～2 ,O2/ SO2 = 10～14 ,空速為3 600 h - 1時(shí),脫硫效率可達(dá)96 %。
3、結(jié)論
在有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的SO ,是對(duì)操作工人身體健康影響的有毒氣體,必須采取有效的防治措施,以保證工人的身體健康。
用活性炭處理有色金屬冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的SO2 ,具有脫硫效率高、工藝簡(jiǎn)單、操作易控制、活性炭可再生重復(fù)利用、無(wú)二次污染等特點(diǎn),克服了亞銨法,亞硫酸鈉法和氧化鋅法在應(yīng)用上的局限性和缺點(diǎn),也避免了用V2O5 氧化法的催化劑中毒問(wèn)題,是一種行之有效且應(yīng)用前景廣泛的方法。