2.2常规处理SO2 方法
在注意工人个人防护的同时,应采取有效措施处理SO2 烟气。从五十年代开始,我国对有色冶炼烟气中低浓度SO2 的回收利用开展了一系列的试验研究工作,并取得了一定的进展。
亚铵法：采用亚铵法处理SO2 是用氨水吸收SO2 ,副产品亚铵。虽然亚铵法技术较成熟,但产生的副产品是液体状态的亚铵,产品的贮存运输都较困难,只适用于有氨源的小型冶炼厂。
亚硫酸钠法：中小型的冶炼厂可采用亚硫酸钠法进行烟气脱硫。亚硫酸钠法是利用烧碱或纯碱吸收SO2 ,同时产生副产品亚硫酸钠。例如,上海冶炼厂就采用此法处理烟气。亚硫酸钠法工艺简单,操作方便,系统阻力小,投资和操作费用低。脱硫效率高达95 %左右。但需消耗纯碱和烧碱,每吨无水亚硫酸钠消耗纯碱0. 8 t ,烧碱0. 1 t 。副产品亚硫酸钠用途有限,因此不能普遍采用。
氧化锌法：对于铅锌冶炼厂可采用氧化锌法处理SO2 。如湖南水口山矿务局第四冶炼厂就是采用此法。氧化锌法是以氧化锌为吸收剂,生成的亚硫酸锌渣全部返回锌精矿沸腾炉焙烧,分解出SO2 气体可用于制取浓SO2 。
V2O5 氧化法：有色金属冶炼过程中产生的SO2 浓度一般低于315 % ,不适合直接回收制造SO2 。沈阳冶炼厂为了实现SO2 的治理. 对生产工艺进行了改革,采用密闭式鼓风炉,同时改造了排烟系统,严格控制炉口和烟道的负压,降低了漏风率,从而提高了SO2 的浓度(4 %～5 %) ,达到了制酸的要求。利用V2O5 作催化剂,使SO2 氧化为SO3 ,利用稀硫酸吸收SO3 ,制造H2SO4 ,反应如下:
2SO2 + O2——SO3
SO3 + H2O——H2SO4
由于烟气中含有As2O3 ,致使催化剂中毒,降低了SO2 的转化率。
2.3活性炭吸咐法处理SO2
针对以上处理方法存在的问题,系统地研究了利用活性碳吸附法处理有色金属冶炼过程中产生的SO2 ,克服了以上治理方法的缺点和局限性。
当含SO2 的废气与活性炭接触时,SO2 即被吸附,当有O2 和水蒸汽存在时,伴随着物理吸附同时发生化学吸附,具体反应如下:
物理吸附：SO2 ——SO2
O2——O2
H2O——H2O
化学吸附：2SO2 + O2——2SO3
SO3 + H2O——H2SO4
H2SO4——H2SO4
当活性炭上吸附了一定量的H2SO4 后,用水洗法再生活性炭,并得到副产品H2SO4 。
SO2 转化为SO3 是在活性炭的催化作用下完成的,传统的活性炭吸附法只是利用了活性炭本身的催化剂性能,催化活性低,反应速度缓慢,设备庞大。而此种活性炭处理法是利用活性炭是催化剂载体的特性,在活性炭上载有某种活性成分,构成了更高活性的活性炭催化剂,使SO2 转化为SO3 的反应速度大大加快,在此基础又研究了影响活性炭吸附法处理SO2 的其它影响因素。
从实验结果看, 在25 ℃时脱硫效果最好,100 ℃次之。虽然25 ℃脱硫效率最高,但脱硫后的烟气温度较低,烟气的热浮力降低,不利于烟气扩散,烟气易返回地面,造成附近地面污染。若采用100 ℃时脱硫,虽然脱硫效果不如25 ℃的好,但脱硫效率已经达到较高的数值,并且脱硫后,烟气温度较高,易于排烟,因此,应采用100 ℃温度下脱硫。
影响脱硫效率的各种因素相互制约,当脱硫温度取100 ℃时,H2O/ SO2 = 1～2 ,O2/ SO2 = 10～14 ,空速为3 600 h - 1时,脱硫效率可达96 %。
3、结论
在有色金属冶炼过程中产生的SO ,是对操作工人身体健康影响最大的有毒气体,必须采取有效的防治措施,以保证工人的身体健康。
用活性炭处理有色金属冶炼过程中产生的SO2 ,具有脱硫效率高、工艺简单、操作易控制、活性炭可再生重复利用、无二次污染等特点,克服了亚铵法,亚硫酸钠法和氧化锌法在应用上的局限性和缺点,也避免了用V2O5 氧化法的催化剂中毒问题,是一种行之有效且应用前景广泛的方法。
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在注意工人个人防护的同时,应采取有效措施处理SO2 烟气。从五十年代开始,我国对有色冶炼烟气中低浓度SO2 的回收利用开展了一系列的试验研究工作,并取得了一定的进展。
亚铵法：采用亚铵法处理SO2 是用氨水吸收SO2 ,副产品亚铵。虽然亚铵法技术较成熟,但产生的副产品是液体状态的亚铵,产品的贮存运输都较困难,只适用于有氨源的小型冶炼厂。
亚硫酸钠法：中小型的冶炼厂可采用亚硫酸钠法进行烟气脱硫。亚硫酸钠法是利用烧碱或纯碱吸收SO2 ,同时产生副产品亚硫酸钠。例如,上海冶炼厂就采用此法处理烟气。亚硫酸钠法工艺简单,操作方便,系统阻力小,投资和操作费用低。脱硫效率高达95 %左右。但需消耗纯碱和烧碱,每吨无水亚硫酸钠消耗纯碱0. 8 t ,烧碱0. 1 t 。副产品亚硫酸钠用途有限,因此不能普遍采用。
氧化锌法：对于铅锌冶炼厂可采用氧化锌法处理SO2 。如湖南水口山矿务局第四冶炼厂就是采用此法。氧化锌法是以氧化锌为吸收剂,生成的亚硫酸锌渣全部返回锌精矿沸腾炉焙烧,分解出SO2 气体可用于制取浓SO2 。
V2O5 氧化法：有色金属冶炼过程中产生的SO2 浓度一般低于315 % ,不适合直接回收制造SO2 。沈阳冶炼厂为了实现SO2 的治理. 对生产工艺进行了改革,采用密闭式鼓风炉,同时改造了排烟系统,严格控制炉口和烟道的负压,降低了漏风率,从而提高了SO2 的浓度(4 %～5 %) ,达到了制酸的要求。利用V2O5 作催化剂,使SO2 氧化为SO3 ,利用稀硫酸吸收SO3 ,制造H2SO4 ,反应如下:
2SO2 + O2——SO3
SO3 + H2O——H2SO4
由于烟气中含有As2O3 ,致使催化剂中毒,降低了SO2 的转化率。
2.3活性炭吸咐法处理SO2
针对以上处理方法存在的问题,系统地研究了利用活性碳吸附法处理有色金属冶炼过程中产生的SO2 ,克服了以上治理方法的缺点和局限性。
当含SO2 的废气与活性炭接触时,SO2 即被吸附,当有O2 和水蒸汽存在时,伴随着物理吸附同时发生化学吸附,具体反应如下:
物理吸附：SO2 ——SO2
O2——O2
H2O——H2O
化学吸附：2SO2 + O2——2SO3
SO3 + H2O——H2SO4
H2SO4——H2SO4
当活性炭上吸附了一定量的H2SO4 后,用水洗法再生活性炭,并得到副产品H2SO4 。
SO2 转化为SO3 是在活性炭的催化作用下完成的,传统的活性炭吸附法只是利用了活性炭本身的催化剂性能,催化活性低,反应速度缓慢,设备庞大。而此种活性炭处理法是利用活性炭是催化剂载体的特性,在活性炭上载有某种活性成分,构成了更高活性的活性炭催化剂,使SO2 转化为SO3 的反应速度大大加快,在此基础又研究了影响活性炭吸附法处理SO2 的其它影响因素。
从实验结果看, 在25 ℃时脱硫效果最好,100 ℃次之。虽然25 ℃脱硫效率最高,但脱硫后的烟气温度较低,烟气的热浮力降低,不利于烟气扩散,烟气易返回地面,造成附近地面污染。若采用100 ℃时脱硫,虽然脱硫效果不如25 ℃的好,但脱硫效率已经达到较高的数值,并且脱硫后,烟气温度较高,易于排烟,因此,应采用100 ℃温度下脱硫。
影响脱硫效率的各种因素相互制约,当脱硫温度取100 ℃时,H2O/ SO2 = 1～2 ,O2/ SO2 = 10～14 ,空速为3 600 h - 1时,脱硫效率可达96 %。
3、结论
在有色金属冶炼过程中产生的SO ,是对操作工人身体健康影响最大的有毒气体,必须采取有效的防治措施,以保证工人的身体健康。
用活性炭处理有色金属冶炼过程中产生的SO2 ,具有脱硫效率高、工艺简单、操作易控制、活性炭可再生重复利用、无二次污染等特点,克服了亚铵法,亚硫酸钠法和氧化锌法在应用上的局限性和缺点,也避免了用V2O5 氧化法的催化剂中毒问题,是一种行之有效且应用前景广泛的方法。
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