离子液体法治理硫酸尾气的工艺研究
发布时间：2021-03-31 10:14
本文对硫酸尾气脱硫过程进行研究,根据实际情况,按照120000 Nm3/h气量对硫酸尾气脱硫装置进行了工艺设计和设备设计。工艺设计方面,在原有一转一吸工艺的基础上采用离子液体循环吸收工艺,利用离子液体的化学吸收特性,低温吸收尾气中的二氧化硫,减少尾气中二氧化硫排放量,再高温将二氧化硫解吸出来,得到99%以上纯度（干基）的二氧化硫气体,用于生产液体二氧化硫和98%的浓硫酸。设备设计方面,为提高吸收和再生效率,对吸收塔、干燥塔、富液换热器、贫液冷却器等设备进行了设计选型,并对主要工艺操作条件提出了控制要求。该装置试运行期,发现在硫酸装置开车过程中由于二氧化硫转化效率低,进尾气脱硫装置中的二氧化硫高达30 g/Nm3。因循环液溶解二氧化硫,导致循环液的pH值降低。在pH低于4.0,温度在100℃以上存在SO32-的歧化反应,生成单质硫堵塞设备。针对该装置试运行期间暴露的问题提出了优化和控制措施。得到了以下方面的研究结论:一是优化工艺流程,控制循环液在再生塔内停留时间小于20 min,控制循环液的pH≥4可...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有机胺法脱硫工艺流程简图
离子液体法治理硫酸尾气的工艺研究7图1-5柠檬酸钠法脱硫工艺流程简图Figure1-5.Processflowdiagramofsodiumcitratedesulfurization该工艺的缺点：一是硫酸根的存在，会生成硫酸盐，硫酸盐堵塞管道，同时还会抑制二氧化硫的吸收；二是含二氧化硫的柠檬酸钠溶液在高温下具有非常强烈的腐蚀性，影响装置的长周期安全运行。(6)双氧水法脱硫双氧水法脱硫技术主要存在于硫酸行业，该工艺是利用双氧水的氧化性，将二氧化硫氧化成三氧化硫用于生产硫酸。通常采用27.5%的双氧水，稀释至8%~10%的安全浓度以后进入塔内脱硫。该工艺硫酸可以与水以任意比例混合不会形成结晶，通常控制硫酸浓度在30~40%，在该浓度下，可选择玻璃钢材质的脱硫塔，降低了装置的固定资产投入。双氧水脱硫无大型设备，主要设备为循环酸泵，装置运行稳定，可靠性高，脱硫能力强。二氧化硫经双氧水氧化生成硫酸，直接补入硫酸装置的干吸收系统，不会产生二次污染。该工艺的反应原理为：第一步：二氧化硫与水接触，溶解在水中，形成亚硫酸。SO2+H2O→H2SO3式(1-25)第二步：亚硫酸与双氧水反应，生成硫酸H2O2+H2SO3→H2SO4+H2O式(1-26)双氧水法脱硫存在以下优点：一是整个主装置设计为单塔，流程短，操作简单，可有效的降低投资成本；二是脱硫效率高，并且能同时脱除氮氧化物；三是原材料便于计量，能进行精准控制。
浙江工业大学硕士学位论文10塔结构，增加了相应的构件，增大反应接触时间。气氨或氨水作为吸收剂与吸收液混合进入吸收塔。吸收形成的亚硫酸铵溶液在吸收塔底部被空气氧化成硫酸铵溶液。硫酸铵溶液由泵送入过滤器，除去溶液中的烟尘后再送入蒸发结晶器。硫酸铵溶液在蒸发结晶器中蒸发结晶，生成的结晶浆液流入过滤离心机分离得到含水量2~3%的固体硫酸铵。氨法脱硫的工艺流程见图1-7。图1-7氨法脱硫工艺简图Figure1-7.Processsketchofammoniadesulfurization①Walther氨法工艺上世纪七八十年代由克卢伯公司开发的氨法Walther工艺是最早的湿法氨水脱硫工艺。除尘后的烟气进入热交换器降温后，与25%的氨气并流从洗涤塔上方进入，生成的氨水落入池中，用泵抽入吸收塔内循环喷淋烟气。烟气中残存的盐溶液经高效洗涤塔洗涤出来，清洁的烟气经除沫器后由烟囱排出。②AMASOX氨法工艺能捷斯-比晓夫公司开发的AMASOX氨法脱硫工艺是针对传统氨法脱硫工艺净化后的烟气中存在气溶胶问题进行完善和改进。该工艺用结构更加紧凑的单塔代替传统的多塔，并在塔内安装湿式电除雾器，有效解决了传统氨法脱硫工艺净化后的烟气中存在气溶胶的问题。③GE氨法工艺美国的GE公司在上世纪90年代开发了GE氨法脱硫工艺。该工艺将烟气除尘后从电厂锅炉后引出，先进入换热器初步降温后，再进入装有高压喷淋水雾
【参考文献】：
期刊论文
[1]磷肥行业发展现状及前景[J]. 景绍慧,何东升. 现代化工. 2018(09)
[2]硫酸尾气治理技术发展现状探讨[J]. 汪恭二,唐文忠. 硫酸工业. 2017(10)
[3]2016年全球环境发展动态及启示[J]. 温源远,李宏涛,杜譞,周波. 环境保护. 2017(14)
[4]硫酸工业现状分析与发展规划思路探寻[J]. 纪星海. 铜业工程. 2016(06)
[5]硫铁矿制酸产业的困境与对策探索[J]. 潘春迪. 产业与科技论坛. 2016(15)
[6]中国硫酸工业现状及“十三五”发展思路[J]. 李崇. 硫酸工业. 2016(01)
[7]活性炭吸附法脱除烟气中的二氧化硫[J]. 王春明. 资源节约与环保. 2013(06)
[8]硫酸厂SO2减排技术综述[J]. 郝爱香. 化工环保. 2013(03)
[9]过氧化氢脱硫法在硫酸工业尾气处理中的应用[J]. 曹辉,陈思涛,徐德和,张昌化. 硫磷设计与粉体工程. 2013(02)
[10]离子液循环吸收法脱除和回收硫酸装置尾气中二氧化硫[J]. 胡玲,肖九高,汪志和,陈光祥,曹静. 硫酸工业. 2013(01)
本文编号：3111264
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有机胺法脱硫工艺流程简图
离子液体法治理硫酸尾气的工艺研究7图1-5柠檬酸钠法脱硫工艺流程简图Figure1-5.Processflowdiagramofsodiumcitratedesulfurization该工艺的缺点：一是硫酸根的存在，会生成硫酸盐，硫酸盐堵塞管道，同时还会抑制二氧化硫的吸收；二是含二氧化硫的柠檬酸钠溶液在高温下具有非常强烈的腐蚀性，影响装置的长周期安全运行。(6)双氧水法脱硫双氧水法脱硫技术主要存在于硫酸行业，该工艺是利用双氧水的氧化性，将二氧化硫氧化成三氧化硫用于生产硫酸。通常采用27.5%的双氧水，稀释至8%~10%的安全浓度以后进入塔内脱硫。该工艺硫酸可以与水以任意比例混合不会形成结晶，通常控制硫酸浓度在30~40%，在该浓度下，可选择玻璃钢材质的脱硫塔，降低了装置的固定资产投入。双氧水脱硫无大型设备，主要设备为循环酸泵，装置运行稳定，可靠性高，脱硫能力强。二氧化硫经双氧水氧化生成硫酸，直接补入硫酸装置的干吸收系统，不会产生二次污染。该工艺的反应原理为：第一步：二氧化硫与水接触，溶解在水中，形成亚硫酸。SO2+H2O→H2SO3式(1-25)第二步：亚硫酸与双氧水反应，生成硫酸H2O2+H2SO3→H2SO4+H2O式(1-26)双氧水法脱硫存在以下优点：一是整个主装置设计为单塔，流程短，操作简单，可有效的降低投资成本；二是脱硫效率高，并且能同时脱除氮氧化物；三是原材料便于计量，能进行精准控制。
浙江工业大学硕士学位论文10塔结构，增加了相应的构件，增大反应接触时间。气氨或氨水作为吸收剂与吸收液混合进入吸收塔。吸收形成的亚硫酸铵溶液在吸收塔底部被空气氧化成硫酸铵溶液。硫酸铵溶液由泵送入过滤器，除去溶液中的烟尘后再送入蒸发结晶器。硫酸铵溶液在蒸发结晶器中蒸发结晶，生成的结晶浆液流入过滤离心机分离得到含水量2~3%的固体硫酸铵。氨法脱硫的工艺流程见图1-7。图1-7氨法脱硫工艺简图Figure1-7.Processsketchofammoniadesulfurization①Walther氨法工艺上世纪七八十年代由克卢伯公司开发的氨法Walther工艺是最早的湿法氨水脱硫工艺。除尘后的烟气进入热交换器降温后，与25%的氨气并流从洗涤塔上方进入，生成的氨水落入池中，用泵抽入吸收塔内循环喷淋烟气。烟气中残存的盐溶液经高效洗涤塔洗涤出来，清洁的烟气经除沫器后由烟囱排出。②AMASOX氨法工艺能捷斯-比晓夫公司开发的AMASOX氨法脱硫工艺是针对传统氨法脱硫工艺净化后的烟气中存在气溶胶问题进行完善和改进。该工艺用结构更加紧凑的单塔代替传统的多塔，并在塔内安装湿式电除雾器，有效解决了传统氨法脱硫工艺净化后的烟气中存在气溶胶的问题。③GE氨法工艺美国的GE公司在上世纪90年代开发了GE氨法脱硫工艺。该工艺将烟气除尘后从电厂锅炉后引出，先进入换热器初步降温后，再进入装有高压喷淋水雾
【参考文献】：
期刊论文
[1]磷肥行业发展现状及前景[J]. 景绍慧,何东升. 现代化工. 2018(09)
[2]硫酸尾气治理技术发展现状探讨[J]. 汪恭二,唐文忠. 硫酸工业. 2017(10)
[3]2016年全球环境发展动态及启示[J]. 温源远,李宏涛,杜譞,周波. 环境保护. 2017(14)
[4]硫酸工业现状分析与发展规划思路探寻[J]. 纪星海. 铜业工程. 2016(06)
[5]硫铁矿制酸产业的困境与对策探索[J]. 潘春迪. 产业与科技论坛. 2016(15)
[6]中国硫酸工业现状及“十三五”发展思路[J]. 李崇. 硫酸工业. 2016(01)
[7]活性炭吸附法脱除烟气中的二氧化硫[J]. 王春明. 资源节约与环保. 2013(06)
[8]硫酸厂SO2减排技术综述[J]. 郝爱香. 化工环保. 2013(03)
[9]过氧化氢脱硫法在硫酸工业尾气处理中的应用[J]. 曹辉,陈思涛,徐德和,张昌化. 硫磷设计与粉体工程. 2013(02)
[10]离子液循环吸收法脱除和回收硫酸装置尾气中二氧化硫[J]. 胡玲,肖九高,汪志和,陈光祥,曹静. 硫酸工业. 2013(01)
本文编号：3111264
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