烟气净化处理知识

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1、烟气净化处理知识烟气经过回收利用和净化处理，使其达到排放标准的过程。在有色金属冶炼过程中排放的大量烟气，常含有二氧化硫、氟化物、氯、汞等气态污染物，它们污染大气，破坏生态平衡。必须将这些气态污染物固定下来，并使之转化成有益产品，以达到消除污染、变害为利的目的。　　高浓度二氧化硫烟气处理   根据烟气中二氧化硫含量的大小，可把烟气分为高浓度二氧化硫烟气和低浓度二氧化硫烟气。通常把二氧化硫含量大于3.5％的烟气称为高浓度二氧化硫烟气。　　铜、铅、锌、镍、钴等有色金属火法冶金过程产生的二氧化硫是污染大气的主要物质，其在

2、烟气中的浓度波动较大，低的小于1％，高的达lO％以上。利用高浓度二氧化硫烟气制取硫酸是从含硫冶炼烟气回收硫常用的经济有效方法。据1987年统计，中国有色金属冶炼烟气占全国制酸能力的16％；1988年全世界冶炼烟气制取硫酸产量占世界硫酸总产量的20％；芬兰冶炼烟气制酸占硫酸总产量的82％，是二氧化硫烟气制酸比例最大的国家。　　近年来高浓度二氧化硫烟气制酸技术的进步主要从强化冶炼工艺，加强密闭排风以提高二氧化硫浓度以及改进制酸工艺两方面着手。例如，前苏联为解决回收冶炼烟气中的二氧化硫使用了工业氧自热熔炼；芬兰奥托昆普

3、(Outokumpu)采用富氧空气闪速熔炼工艺使烟气中二氧化硫浓度提高到10％以上，可与二氧化硫浓度较低的冶炼烟气混合，有效回收硫；日本曾用连续炼铜炉烟气与低浓度二氧化硫烟气混合制酸，制酸后的尾气用苛性钠淋洗使二氧化硫回收率达99％。　　中国多采用接触法从二氧化硫烟气制取硫酸，其生产流程包括烟气净化、二氧化硫转化以及三氧化硫吸收三部分。二氧化硫烟气中除二氧化硫和氧外，还含有三氧化硫、三氧化二砷、氟化氢、汞等气态污染物及烟尘。为使二氧化硫烟气符合制酸要求，首先必须进行烟气净化和干燥。烟气净化可采用干法净化、水洗、稀

4、酸洗涤和热浓酸洗涤等方法。干燥通常采用浓酸作干燥剂，在干燥塔内除去烟气中的水蒸气。经过净化干燥后的二氧化硫烟气，通过热交换器加热至673～773K，然后再进入转化器与钒触媒接触，二氧化硫即被氧化为三氧化硫。三氧化硫气体用98％硫酸吸收，便产出硫酸。　　中国多数有色金属冶金厂的二氧化硫烟气制酸主要采用一转一吸的单接触法，贵溪冶炼厂和葫芦岛锌厂等少数厂采用先进的两转两吸的双接触法而国际上则多数厂采用双接触法制酸，并且制酸尾气经进一步处理后才排放。为提高硫的利用率，中国贵溪冶炼厂通过强化工艺使烟气二氧化硫浓度高达10％

5、以上，采用双接触法制酸使硫的利用率高达95.5％。　　二氧化硫烟气除用于制酸外，还可用于制取元素硫，其主要过程包括烟气净化、二氧化硫催化还原、克劳斯反应(SO2+2H2S=S2+2H2O)三部分。此法可从含二氧化硫5％～10％的烟气制取元素硫，已在美国、前苏联等国家得到应用。但由于制取元素硫费用高和硫酸的销路尚好，故制取元素硫的厂家比制取硫酸少得多。　　低浓度二氧化硫烟气处理   二氧化硫浓度低于3.5％、不能满足接触法自热生产硫酸的二氧化硫烟气称为低浓度二氧化硫烟气。　　有色金属冶金原料和工艺复杂，设备种类繁多

6、，造成烟气量和二氧化硫浓度波动较大。铜、镍厂的反射炉和电炉，铅厂的吸风烧结产出烟气的二氧化硫浓度均较低(含SO2 0.15％～1.8％)，这种低浓度二氧化硫烟气不适于直接制取硫酸。为解决低浓度二氧化硫烟气制取硫酸的困难，通常可将这种烟气与高浓度二氧化硫烟气混合，如通过配入富氧或纯氧自热熔炼炉气或焚烧硫磺或焙烧硫铁矿获高浓度二氧化硫烟气，再使其与低浓度二氧化硫烟气混合，然后送去制取硫酸。　　针对低浓度二氧化硫烟气在制取硫酸转化时的热平衡问题，前苏联发明了二氧化硫非稳态转化工艺。非稳态转化工艺是在固定床反应器中周期性

7、地改变低温反应气体进入催化剂固定层的方向，使催化剂成为蓄热器，在催化剂床层中部形成一个高温反应区，而上下两端起换热作用。因而，此反应器可以在保持自热平衡的条件下，能处理二氧化硫浓度范围很广的烟气。非稳态转化工艺不但在前苏联已得到广泛的应用。而且波兰一些工厂也将非稳态转化工艺技术成功地加装到一转一吸装置上，并将其改造成两转两吸制酸系统，二氧化硫总转化率达到99.7％。　　早在1940年，人们就开始研究低浓度二氧化硫烟气脱硫技术，目前有色金属冶金工厂低浓度二氧化硫烟气主要的脱硫方法列举于表。　　　　为使排出废气达到国

8、家排放标准，高浓度二氧化硫烟气制酸后的尾气(特别是一转一吸单接触法制硫酸工艺)同样要经进一步处理才能排放。烟气脱硫和回收产物的选择要考虑脱硫率、副产品销路等因素。上述低浓度二氧化硫烟气处理方法虽然已在有色金属冶金工厂得到广泛应用，但随着工业发展，环境保护要求将更趋严格，因此，仍需进一步完善高浓度二氧化硫烟气制取硫酸技术以及低浓度二氧化硫烟气的处理研究。　　烟气处理脱氟