張慶朝 張學(xué)敏 布茂帥

陽(yáng)谷祥光銅業(yè)有限公司 山東陽(yáng)谷 252300

對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，銅冶煉系統(tǒng)比較復(fù)雜，會(huì)產(chǎn)生大量煙氣，對(duì)環(huán)境造成污染，以企業(yè)為例，該企業(yè)配置了專(zhuān)業(yè)的排煙系統(tǒng)，借助通風(fēng)和收塵等方式，對(duì)飄散的煙塵進(jìn)行集中化處理，煙氣可以進(jìn)入相應(yīng)的脫硫塔，經(jīng)過(guò)液堿吸收之后，接著通過(guò)專(zhuān)門(mén)的環(huán)保煙囪進(jìn)行排放。但是這一工藝還有一些缺陷：第一，工藝需要消耗大量的液堿，這就導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)成本大大增加；第二，煙氣內(nèi)二氧化硫也沒(méi)有辦法進(jìn)行回收使用，導(dǎo)致浪費(fèi)大量硫資源；第三，吸收塔中會(huì)生產(chǎn)尾液，但是也沒(méi)辦法使用，處理起來(lái)比較困難，所以需要新型煙氣技術(shù)進(jìn)行解決。經(jīng)過(guò)多方面的考察，發(fā)現(xiàn)離子液脫硫技術(shù)能夠滿(mǎn)足企業(yè)需要，對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行有效解決，不僅能夠使排放的煙氣達(dá)標(biāo)，還能對(duì)煙氣中的二氧化硫進(jìn)行回收使用[1]。

1 工藝原理

離子液脫硫技術(shù)和其他技術(shù)有些不同，其內(nèi)的吸收劑主要是有機(jī)陽(yáng)離子和無(wú)機(jī)陰離子，然后會(huì)添加一定的抗氧化劑和活化劑，進(jìn)而構(gòu)成新的水溶液，這種吸收劑對(duì)二氧化硫的解吸和吸收有很好的作用，主要原理如下：

離子液脫硫技術(shù)就是使用了以上原理，如果溫度比較低時(shí)，離子液就可以對(duì)煙氣內(nèi)含有的二氧化硫進(jìn)行吸收，然后借助熱交換使離子液的溫度增加，進(jìn)而將對(duì)其中的二氧化硫進(jìn)行解吸，實(shí)現(xiàn)回收和脫除煙氣內(nèi)含有二氧化硫的目的。借助離子液的特性，能夠得到超過(guò)99%純度的二氧化硫氣體，而這些氣體就能夠直接與相應(yīng)的硫酸系統(tǒng)相接，可以用來(lái)制作液硫或酸等。

2 改造后工藝的流程

首先要把收集到的煙氣放入布袋收塵器脫除去煙氣中夾帶的粉塵，再經(jīng)過(guò)洗滌塔，使用洗滌水進(jìn)行洗滌，機(jī)械除霧，然后煙氣進(jìn)入吸收段；其次和從吸收塔的頂部放入的脫硫液相逆流接觸，煙氣內(nèi)的二氧化硫和脫硫劑發(fā)生反應(yīng)，進(jìn)而被吸收，而那些沒(méi)有完全吸收的煙氣會(huì)經(jīng)過(guò)脫鹽水進(jìn)行洗滌，回收離子液后，在經(jīng)過(guò)除霧器進(jìn)行除霧；最后才能通過(guò)環(huán)保型煙囪向外排出。

溶液在吸收了二氧化硫后被稱(chēng)作富液，在吸收塔的底部，經(jīng)過(guò)富液泵進(jìn)行加壓，進(jìn)到貧富液換熱器，經(jīng)過(guò)換熱環(huán)節(jié)在到再生塔內(nèi)進(jìn)行再生操作。富液進(jìn)入再生塔后，會(huì)有兩段填料程序之后到再沸器中，繼續(xù)進(jìn)行加熱再生，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成貧液，而再生塔底部的貧液在經(jīng)過(guò)換熱器對(duì)其進(jìn)行降溫，借助貧液器進(jìn)行加壓，再次經(jīng)過(guò)貧液冷卻器對(duì)其進(jìn)行降溫后，送到吸收塔中，能夠?qū)Χ趸蜻M(jìn)行重新吸收。

再生塔中解析后的二氧化硫，和蒸汽一起從塔頂進(jìn)入到冷凝器中，等到冷卻到四十?dāng)z氏度后，進(jìn)入分離器，二氧化硫內(nèi)的水分被分離后，就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行干燥操作，在干燥后就可以送出去進(jìn)行液化操作。冷凝液會(huì)經(jīng)過(guò)回流泵，再回到再生塔的頂部，進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)的水資源保持平衡，再生塔的底端也要配置1臺(tái)再沸器，并要經(jīng)常向其通入蒸汽，進(jìn)而保持換熱，確保再生所需溫度[2]。

2.1 二氧化硫脫水的流程

二氧化硫氣體從再生塔的頂部流出后，還會(huì)含有很多水汽，濃度也比較高，要經(jīng)過(guò)降溫和分離工序，進(jìn)到除沫器中，進(jìn)而降低消耗的干燥酸。經(jīng)過(guò)除沫和除霧后的氣體，要進(jìn)入2臺(tái)互相串聯(lián)好的硫酸干燥塔中，濃硫酸都有吸水性，借助這一特性，進(jìn)而使氣體內(nèi)含有的水分盡可能的去掉。而經(jīng)過(guò)干燥工序后，氣體內(nèi)的水分每平方米會(huì)不超過(guò)0.1g，而干燥塔中也會(huì)使用93%-98%的硫酸進(jìn)行噴淋，在對(duì)水分進(jìn)行吸收后，硫酸會(huì)流進(jìn)干燥塔的酸循環(huán)槽中，最開(kāi)始會(huì)以濃度為98%的硫酸來(lái)干燥，隨著對(duì)水分吸收的持續(xù)增加，酸的濃度也在不斷降低，當(dāng)酸的濃度保持在92%時(shí)，就可以將酸抽出一部分，并送入相應(yīng)的制酸系統(tǒng)中，然后在立刻補(bǔ)充一些98%濃度的酸。在進(jìn)行干燥時(shí)，其反應(yīng)用循環(huán)水移熱，整個(gè)流程是氣體先進(jìn)入塔內(nèi)，然后是槽，接著是濃酸冷卻器，再進(jìn)入塔中。氣體在經(jīng)過(guò)干燥之后，會(huì)夾帶一些酸霧或者硫酸液滴，還要借助纖維除霧器對(duì)其進(jìn)行去除，然后在送到液體二氧化硫系統(tǒng)中，進(jìn)而保證壓縮機(jī)進(jìn)口的氣體酸霧量，每平方米不能超過(guò)30mg。

2.2 循環(huán)水站流程

循環(huán)水一般都會(huì)在專(zhuān)門(mén)的循環(huán)水池中儲(chǔ)存，借助循環(huán)水泵進(jìn)行加壓之后，才會(huì)送到各個(gè)用水地點(diǎn)。各個(gè)換熱器內(nèi)的循環(huán)水回水，要經(jīng)過(guò)回水總管的涼水塔進(jìn)行噴淋，和空氣進(jìn)行換熱之后進(jìn)行有效降溫，然后自動(dòng)留到水池內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存。循環(huán)水也要保持質(zhì)量，可以從水池中引出一部分，借助濾泵進(jìn)行增壓，進(jìn)到相應(yīng)的過(guò)濾器中，進(jìn)而使循環(huán)水內(nèi)雜物得到去除。

2.3 優(yōu)勢(shì)介紹

第一，這一工藝脫硫的效率比較高，和傳統(tǒng)液堿方式進(jìn)行脫硫相比，整個(gè)脫硫的效率大大提高，從以前90%提升到超過(guò)97%，而且脫硫的效率能夠按照工作狀況及時(shí)調(diào)節(jié)。第二，工藝適用的范圍也比較寬，尤其是波動(dòng)范圍比較大或者含硫量相對(duì)較低的煙氣，煙氣的含硫量在0.02%—5%范圍中都可以穩(wěn)定運(yùn)行，適應(yīng)能力也比較強(qiáng)，可以對(duì)各種冶煉后的煙氣進(jìn)行有效處理，而煙氣內(nèi)含硫量比較高時(shí)，使用這一技術(shù)能夠節(jié)省更多成本。第三，副產(chǎn)品的價(jià)值也比較高，其副產(chǎn)品是99%干基二氧化硫，可以生產(chǎn)出液體的硫酸、二氧化硫或者其他相關(guān)產(chǎn)品。第四，具有較好的環(huán)保作用，這一工藝使煙氣內(nèi)的二氧化硫、重金屬和粉塵等排風(fēng)量得到減少，而且不會(huì)產(chǎn)生其它的污染物，使煙氣對(duì)環(huán)境的影響大大降低。

2.4 效果介紹

借助離子液技術(shù)進(jìn)行改造后，脫硫效率超過(guò)了97%，處理后二氧化硫不超過(guò)100mg/Nm3，年產(chǎn)出硫酸八千多噸，而且煙氣排放也達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，處理的成本也大大降低，經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益相對(duì)較好。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，離子液脫硫技術(shù)應(yīng)用效果較好，要引起相關(guān)企業(yè)的重視，結(jié)合企業(yè)自身情況，不斷對(duì)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與完善，切實(shí)發(fā)揮技術(shù)作用，進(jìn)而為企業(yè)運(yùn)行成本、降低污染、保護(hù)環(huán)境等做出貢獻(xiàn)，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展[3]。