硫酸尾气磷矿浆脱硫中试研究
本文关键词：硫酸尾气磷矿浆脱硫中试研究 出处：《昆明理工大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：本中试研究以磷矿浆为脱硫吸收剂,以硫酸工业过程中排放的低浓度二氧化硫为去除对象,在结合实验室小试的基础上,研究中试过程中的各类影响因素对脱硫效率的影响,旨在为该技术的工业化应用提供科学的数据支持。实验室小试研究表明,二氧化硫在蒸馏水中吸收35 min左右即达到饱和,而用磷矿浆对二氧化硫连续吸收15小时,其吸收效率仍保持在97%以上;以石灰石及磷矿浆进行对比试验发现,在20小时的反应时间内,磷矿浆的脱硫效率一直维持在95%以上,而石灰石在反应到20小时的时候,脱硫效率已降至80%以下;表明磷矿浆对二氧化硫有优异的去除效果,具有工业化应用的潜力。在云南磷化集团进行的脱硫中试,考察了各影响因素包括氧含量、pH、矿浆温度、气体温度、矿石粒度、气速、喷淋量等对脱硫过程的影响,结果表明:硫酸尾气中约7%的氧含量可以维持磷矿浆体系中二氧化硫的氧化过程,氧气浓度的增大并未带来效率的提升;随着脱硫中试的进行,系统pH缓慢下降,当pH低于3.0时脱除效率迅速下降;矿浆温度对磷矿浆脱硫效率的影响程度要高于气体温度的影响,且当矿浆温度为小于35℃的常温状态下时,脱硫效率可维持在99%以上,当矿浆温度超过45℃时,脱硫效率将很快下降;中试系统能适应制矿过程中相应药剂的正常幅度的变化;喷淋量为7m~3/h时,脱硫效率低于90%,为15m~3/h时,能保证系统脱硫效率在90%以上之要求;综合对比不同粒度矿粉对脱硫的影响,发现矿石粒度的增加有利于脱硫,但也相应地带来能耗的增加,本研究所采用的200目矿粉已能满足脱硫中试的要求;对不同矿源但品位程度相当的磷矿进行分析,发现过渡金属离子的含量对于脱硫的影响较大,过渡金属离子较高含量的矿浆对提高脱硫效率有利;考察了不同气速(3.11-3.70m/s)对脱硫过程的影响,发现气体流速的升高对脱硫过程不利,同时发现较高的气速对除沫器除沫效果有利,但是除沫效果增速会减缓;穿透试验发现磷矿粉对二氧化硫吸收容量为3.8×10-2g二氧化硫/g矿粉;随着反应的持续进行,亚硫酸盐含量逐渐降低,向稳定的硫酸盐转化,磷酸盐含量逐渐升高,对后续湿法磷酸工艺有利;中试研究亦为后续产业化设计提供了建议采用的工艺参数。现场中试研究表明,磷矿浆烟气脱硫技术在磷化工行业有较好的应用前景,不仅无需额外购置脱硫原料,且脱硫后产物可直接应用于企业内部生产过程,不产生二次污染,能合理、经济有效地去除二氧化硫,出口二氧化硫浓度低于50mg/m~3,优于国家标准要求的排放量低于400 mg/m~3的要求。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X781.3
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，本文编号：1321499
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