用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法
2023-04-23 21:37:26 4
專利名稱：用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法
技術領域：
本發明涉及一種用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法，屬於綜合利用工業「三廢」的技術領域。
背景技術：
工業煙氣中含SO2量大、集中、濃度較高，SO2廢氣的排放會對環境造成嚴重的危害，是當今人類面臨的主要大氣汙染之一。煙氣脫硫的方法主要有溼法、幹法、半乾法，其中溼法處理效率最高。目前我國廣泛採用石灰-石膏法、鈉法、氨法等，研究開發了如「石灰乳法」、「雙鹼法」、「氨吸收法」，「亞硫酸鈉法」、「氧化鎂法」、「稀硫酸吸收法」、「煙氣冷凝淨化法」等多種方法。按脫硫劑的種類劃分，煙氣脫硫技術可分為(1)以碳酸鈣(CaCO3)為基礎的鈣法；(2)以MgO為基礎的鎂法；(3)以Na2SO3為基礎的鈉法；(4)以NH3為基礎的氨法；(5)以有機鹼為基礎的有機鹼法。經檢索，二氧化硫的脫除已用到的脫硫吸收劑有亞硫酸銨、粉煤灰、氫氧化鈉、硫化鈉、氧化鋅、氧化鈣、氧化鎂、硫代硫酸鹽等。上述這些方法在減輕煙氣中SO2的汙染方面起到了一定的作用，但不同程度存在著一些弊端，主要是吸收劑的供應、運行成本、副產品的回收利用等問題。
拜耳赤泥是拜耳法生產氧化鋁時產生的大量廢棄物，具有特殊的物理化學性質，如粒度極細，吸附性能好，富含Na2O、CaO、MgO、Fe2O3等鹼性物質。經檢索，目前赤泥的綜合利用有制複合磚、煉鋼鑄錠保護渣、粉煤灰赤泥燒結磚、塑料型材的顏色處理、選出鐵礦石、製備雙金屬氧化物和水滑石、生產水泥、制散狀保溫料、回收鐵等。利用拜耳赤泥特殊的物理化學性質，用其吸收工業SO2廢氣，可將氧化鋁廠排放廢渣的處理與SO2廢氣的處理結合起來，達到「綜合治理、變廢為寶」的目的。
發明內容
本發明的目的在於提供一種用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法，將氧化鋁廠排放廢渣的處理與SO2廢氣的處理結合起來，不僅解決了有色冶金廠大量赤泥的汙染堆放問題，而且使SO2廢氣處理問題得以解決，SO2廢氣的吸收率達95％以上，可以實現達標排放，實現了SO2廢氣的資源化、無害化和減量化，同時吸收後的赤泥發生改性，改性後的赤泥可安全、有效處理，不會造成二次汙染。
本發明是這樣實現的將拜耳赤泥加水配製成礦漿，赤泥礦漿通過礦漿槽、循環管道與吸收塔中的噴射裝置進入填料吸收塔，從噴嘴向下噴射，在上部散開；含SO2廢氣從吸收塔下部進入，在吸收塔內與赤泥礦漿逆流接觸，形成強制對流循環，發生化學反應和物理吸附；除去SO2後的煙氣從反應塔上部排入煙道，經由煙囪達標排放；反應後由硫酸鹽組成的溶液從吸收塔下部流出，經過濾、蒸發、乾燥可得Na2SO4和改性赤泥，用於生產硫酸鹽水泥等。
其中，赤泥礦漿的液固比為5∶1～9∶1。
礦漿溫度控制在25～65℃。
赤泥礦漿循環流量為100～300l/h。
用赤泥礦漿吸收SO2廢氣的過程中，赤泥不僅起到了物理吸附作用，而且其中的鹼性物質與SO2發生中和化學反應，最終達到高效脫除SO2的目的，SO2的吸收率達到95％以上。
與現有技術相比，本發明具有如下優點1.吸收劑赤泥對SO2具有較高的吸收能力，能提高吸收速率，減少吸收劑的用量，減小設備體積和降低能耗。
2.赤泥對SO2的吸收具有良好的選擇性，對其他組分不吸收或吸收能力很低，可確保對SO2具有較高的吸收能力。
3.赤泥的化學穩定性好，黏度小；經稀釋後腐蝕性小，可減少設備投資及維護費用；來源豐富，價廉易得；不易產生二次汙染。
4.利用拜耳赤泥特殊的物理化學性質，不僅實現了SO2廢氣的達標排放以及SO2廢氣的資源化、無害化和減量化，而且解決了有色冶金廠大量赤泥的汙染堆放問題。
本發明方法不僅可用於所有燃煤鍋爐的SO2廢氣處理，包括熱電廠大、小型鍋爐和蒸汽鍋爐，還可用於煉鐵廠燒結SO2廢氣處理以及化工廠的SO2廢氣處理，特別是對有色冶煉企業的SO2廢氣處理更為方便、經濟。
圖1是用拜耳赤泥吸收SO2廢氣的工藝流程圖。
具體實施例方式本發明的實施例1用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比5∶1的礦漿，溫度為25℃，循環流量100l/h，在循環泵的作用下，通過礦漿槽、循環管道與吸收塔中的噴射裝置(接觸區)進入填料吸收塔(吸收塔為填料吸收塔，填料為矩鞍型填料)，從噴嘴向下噴射，在上部散開；SO2廢氣從反應塔下部進入，在吸收塔內與赤泥礦漿逆流接觸，赤泥礦漿與煙氣強制對流循環，利用赤泥的物理化學性質，煙氣中SO2與赤泥發生化學反應和物理吸附，將SO2除去，SO2吸收率達95.7％。脫硫後的煙氣從反應塔的上部排入煙道，經由煙囪達標排放。循環後由硫酸鹽組成的溶液從吸收塔下部流出，經過濾、蒸發、乾燥可得Na2SO4和吸收SO2後的改性赤泥，用於生產硫酸鹽水泥等。
實施例2用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比5∶1的礦漿，溫度為45℃，循環流量200l/h，同實施例1之方法操作，SO2吸收率達96.4％。
實施例3用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比5∶1的礦漿，溫度為65℃，循環流量300l/h，同實施例1之方法操作，SO2吸收率達97.0％。
實施例4用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比7∶1的礦漿，溫度為25℃，循環流量100l/h，同實施例1之方法操作，SO2吸收率達98.2％。
實施例5用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比7∶1的礦漿，溫度為45℃，循環流量200l/h，同實施例1之方法操作，SO2吸收率達96.9％。
實施例6用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比7∶1的礦漿，溫度為65℃，循環流量300l/h，同實施例1之方法操作，SO2吸收率達98.5％。
實施例7用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比9∶1的礦漿，溫度為25℃，循環流量100l/h，同實施例1之方法操作，SO2吸收率達97.8％。
實施例8用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比9∶1的礦漿，溫度為45℃，循環流量200l/h，同實施例1之方法操作，SO2吸收率達99.2％。
實施例9用氧化鋁廠新鮮拜耳赤泥漿配製成液固比9∶1的礦漿，溫度為65℃，循環流量300l/h，同實施例1之方法操作，SO2吸收率達99.46％。
具體吸收數據見下表
權利要求
1.用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法，其特徵在於將拜耳赤泥加水配製成礦漿，赤泥礦漿通過礦漿槽、循環管道與填料吸收塔中的噴射裝置進入填料吸收塔，從噴嘴向下噴射，在上部散開；含SO2廢氣從吸收塔下部進入，在吸收塔內與赤泥礦漿逆流接觸，形成強制對流循環，發生化學反應和物理吸附；除去SO2後的煙氣從反應塔上部排入煙道，經由煙囪達標排放；反應後由硫酸鹽組成的溶液從吸收塔下部流出，經過濾、蒸發、乾燥可得Na2SO4和改性赤泥，用於生產硫酸鹽水泥。
2.按照權利要求1所述用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法，其特徵在於赤泥礦漿的液固比為5∶1～9∶1。
3.按照權利要求1所述用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法，其特徵在於礦漿溫度控制在25～65℃。
4.按照權利要求1所述用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法，其特徵在於赤泥礦漿循環流量為100～300l/h。
全文摘要
本發明提供了一種用拜耳赤泥吸收二氧化硫廢氣的方法，將拜耳赤泥加水配製成礦漿，從吸收塔頂部向下噴射，含SO
文檔編號B01D53/50GK1883766SQ200610200499
公開日2006年12月27日 申請日期2006年5月26日 優先權日2006年5月26日
發明者李軍旗, 黃芳, 唐道文, 趙平原, 毛小浩, 陳義 申請人:貴州大學