豫光锌业硫酸尾气脱硫技术改造

许 斌，丁双玉，纪昌磊

(河南豫光锌业有限公司，河南济源 454650)

豫光锌业硫酸尾气脱硫技术改造

许 斌，丁双玉，纪昌磊

(河南豫光锌业有限公司，河南济源 454650)

分析对比治理硫酸尾气SO2时采用的液态氢氧化钠和工业过氧化氢2种吸收剂的反应原理、工艺设备、处理效果及成本。介绍了将钠碱法改为双氧水法的改造措施、运行优势和效果。从脱硫成本分析，采用工业过氧化氢具有明显的可行性和经济性。

硫酸尾气 氢氧化钠 过氧化氢 脱硫 技术改造

河南豫光锌业有限公司(以下简称豫光锌业)有2条常规炼锌生产装置，配套2套硫酸系统。原采用钠碱法脱硫工艺处理硫酸系统尾气SO2，液体氢氧化钠为吸收剂，脱硫副产品为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠。副产品部分出售，大部分进入污酸处理系统进行再处理，因而运行费用较高。2016年，豫光锌业对脱硫系统进行技术改造，采用双氧水法脱硫工艺代替钠碱法。

1 双氧水法工艺流程

尾气吸收改用双氧水法后，尾吸循环液主要组分为稀硫酸[1-2]，循环吸收循环液因重力降落到塔底循环槽，再通过循环泵送至脱硫塔喷淋吸收层进行循环吸收，循环吸收液吸收SO2后，酸浓逐步提升，当尾吸循环液酸浓达到w(H2SO4)为5%～15%，由尾吸循环泵送至干吸工序储槽用于干吸循环槽配酸。双氧水法工艺流程见图1。

制酸尾气由原烟道进入尾气吸收塔，尾气吸收系统正常运行时，制酸尾气由尾气吸收塔入口进入，在尾气吸收塔内与尾气循环液逆向接触，气液两相快速发生传质反应，尾气中SO2被充分吸收，向上经尾气吸收塔上部的捕沫器，捕沫器截留下烟气中微小液滴，再经尾气电除雾器除雾后，由塔顶烟囱直接排放。

图1 双氧水法工艺流程

2 设备改造措施

将钠碱法脱硫改为双氧水法脱硫，尾气吸收系统吸收方式不变，仅是吸收液发生变化，因此可以利用原有的尾气吸收系统。但考虑到过氧化氢和氢氧化钠的化学性质不同，豫光锌业进行一些局部改造。

1)大多数重金属及其氧化物和盐类均为活性催化剂，易导致过氧化氢加速分解。因此将原材质为不锈钢的尾气吸收塔加水管道更换为钢衬聚四氟乙烯材质，拆除废弃的不锈钢加热蒸汽管道。

2)将过氧化氢添加、输送管道材质由碳钢更换为钢衬聚四氟乙烯。

3)改用过氧化氢吸收尾气后，尾气吸收液组分主要为稀硫酸，由于稀硫酸具有强腐蚀性，豫光锌业将尾气吸收塔中的各喷淋管道连接螺丝由普通碳钢改为哈氏合金螺丝，各填料层的支撑由普通槽钢更换为玻璃钢槽钢。

4)尾吸循环泵出口至干吸循环槽之间架设稀酸回用管道。

3 改造后的优势

改用双氧水法脱除尾气中SO2有以下优势：①流程短、脱硫效率高、费用低；②易精确操作控制；③无结晶、不堵塔，阻力小；④尾气吸收液可全部回收，无二次污染物产生。

4 运行效果及成本分析

4.1 运行效果

硫酸系统尾气ρ(SO2)在1.0～1.2 g/m3，流量为8×104m3/h左右，压力为1～2 kPa，在φ1.4 m管道内尾气流速约为15 m/s。

采用w(H2O2)为27.5%的过氧化氢溶液，稀释到w(H2O2)为5%左右进行尾气吸收。吸收的尾气ρ(SO2)均控制在200 mg/m3以下，经脱硫系统处理后的硫酸系统尾气ρ(SO2)为40～100 mg/m3。

4.2 成本分析

1)吸收剂成本。试验期间，w(H2O2)为27.5%，平均消耗量为134 t/月；若正常使用，氢氧化钠平均消耗79 t/月，目前w(NaOH)为30%氢氧化钠与w(H2O2)为27.5%的过氧化氢溶液市场价格分别为1 752元/t和1 154元/t。

2)硫酸回用效益。使用工业过氧化氢每天回用w(H2SO4)为10%的硫酸尾液25 m3；折合每天回用3 t的w(H2SO4)98%硫酸，w(H2SO4)98%硫酸目前市场销售价格为160元/t。

3)节约电能。地沟泵每天可减少运行3 h。

4)尾液处理。使用液态氢氧化钠后，硫酸钠排放量达50 m3/d，处理成本为7.43元/m3。

5)减少滤布成本产生的效益。采用工业过氧化氢期间，更换新750AB滤布200条/月、清洗750AB滤布720条/月、更换新621滤布450条/月；使用氢氧化钠期间更换新750AB滤布100条/月、清洗750AB滤布550条/月、更换新621滤布200条/月。成本按新750AB滤布成本75元/条、清洗750AB滤布成本33元/条、新621滤布成本34元/条计。

豫光锌业采用双氧水法和钠碱法的脱硫月成本对比见表1。

表1 豫光锌业采用双氧水法和钠碱法的脱硫月成本对比

由表1可见：采用过氧化氢法吸收尾气中的SO2比采用钠碱法的运行成本低31 395元/月。

5 结语

经试验和成本分析，虽然使用不同吸收剂尾气处理效果差别不大，但使用工业过氧化氢的成本较液态氢氧化钠成本低31 395元/月，因而具有较好的运行价值。

[1] 王祥光.脱硫技术[M].北京：化工工业出版社，2012：73-74.

[2] 卢丽君.朱丽华.王国华，等.双氧水氧化半干法脱硫灰中CaSO3的实验研究[J].武钢技术，2014(4)：25-27.

Technical innovation for tail gas desulphurization

XUBin，DINGShuangyu，JIChanglei

(Henan Yuguang Zinc Industry Co.,Ltd., Jiyuan， Henan, 454650，China)

Reaction principles, process equipment, treatment effect and cost of sodium hydroxide and hydrogen peroxide two absorbents for treating sulphur dioxide in tail gas are analyzed and compared. Innovation measures of transforming natrium alkali method into hydrogen peroxide solution are described apart from operation advantages and effects. From the view point of desulphurization cost, hydrogen peroxide solution owns obvious feasibility and economy.

sulphuric acid tail gas；sodium hydroxide；hydrogen peroxide；desulphurization；technical innovation

2016-12-24。

许斌，男，河南豫光锌业有限公司助理工程师，从事锌冶金工艺技术管理工作。电话：15039170658；E-mail：340616551@qq.com。

TQ111.16

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1002-1507(2017)04-0050-02