浅谈硫酸生产尾气处理技术

李玉红

（青海铜业有限责任公司，青海 西宁 811600）

传统的硫酸生产过程中，主要以一转一吸工艺为主，这种生产方式会在一定程度上对环境造成污染与破坏。为了降低硫酸生产过程对环境的破坏与污染，我国曾对硫酸生产尾气技术进行大量研究与探索。在20世纪90年代后，各种科学技术的更新与完善，使硫酸生产工艺也发生较大变革，由以前的一转一吸技术转变为二转二吸，使硫酸生产尾气的排放基本能够达到我国《大气污染物综合排放标准》的要求[1]。但是随着环境污染日益加重与社会经济的快速发展，为了适应社会发展需求，我国环保部门于2010年颁发了《硫酸工业污染物排放标准》。因此，需要根据国家部门对硫酸工业污染物排放的新标准对硫酸生产尾气的达标情况进行新的研究。这不仅能够提高硫酸生产企业的经济效益，同时能够减少硫酸生产尾气对环境的污染与破坏，具有较高的生态效益，同时符合可持续发展要求。

1 硫酸生产工业以及硫酸尾气的基本概述

硫酸生产工业是发展历史较长的工业部门，硫酸生产工业的主要产品包括磷肥生产、涂料生产、颜料生产、石油精炼以及钢铁酸洗等。硫酸生产工业是我国重要的经济生产部门，根据相关资料统计，我国硫酸生产企业有上千家，全国硫酸生产量居世界第一位。硫酸生产的原材料包括硫磺、冶炼烟气、硫铁矿、硫化氢以及磷石膏等，但是我国最常用的硫酸生产材料是硫磺、硫铁矿以及冶炼烟气。主要是因为这三种原材料在我国的储藏相对丰富，经济成本相对较低[2]。

现阶段，我国常用的硫酸生产尾气处理技术包括：氨-酸法、氨法、活性焦法、柠檬酸钠法、石灰石-石膏法以及烧碱法等。采用这些硫酸生产尾气处理技术可以确保脱硫处理能够达到90%以上的效果，从而将硫酸生产尾气中排放的二氧化硫控制在硫酸工业污染物排放标准范围之内。但是如果二氧化硫的总转化率在99.5%以上，硫酸尾气的回收率就能达到90%以上，而硫酸生产尾气内排放的二氧化硫就在200 mg/m3。硫酸生产尾气对环境与空气的污染程度会大大降低，因此选择合适的硫酸尾气处理技术，提高尾气中二氧化硫的转化率具有较好的经济效益与生态效益，同时也是促进硫酸生产企业长期稳定可持续发展的关键。

2 硫酸生产尾气处理技术分析

硫酸生产尾气的处理技术对硫酸生产企业的经济效益与生态效益有至关重要的影响，因此，要根据不同的硫酸尾气处理技术特点选择最合适的硫酸尾气处理技术，提高硫酸生产尾气中二氧化硫的转化率，提高脱硫效果。具体研究以下三种硫酸尾气处理技术。

2.1 改进硫酸催化剂性能

使用改进的催化剂进行硫酸尾气脱硫技术，主要有以下优点：（1）改进后的催化剂性能比较稳定，操作方式比较简单，可以在原有的工艺设备上进行操作，不用购置新的设备，能够大大减少成本投入。（2）使用改进的催化剂不会产生二次污染，也不需要对系统进行额外降压处理，不用占用新的厂房空间，同时还能够在确保水电消耗稳定的情况下增加硫酸产量，仅仅需要增加催化剂用量即可，对镍、铜冶炼烟气生产硫酸与硫磺装置的改进极为有利。

但是使用改进硫酸催化剂也存在较大的不足与缺陷，主要表现有以下三方面：（1）在一些环境本身比较脆弱的地区，硫酸生产尾气中二氧化硫的排放量已经达到200 mg/m3，如果继续排放肯定会导致该地区硫酸工业生产污染物排放超标。在这种情况下如果仅仅使用改进催化剂来提升脱硫系统的吸收功能，会使脱硫工艺的成本大大增加。并且还会在一定程度上影响催化剂自转化器内的容量填充。（2）使用冶炼烟气与硫铁矿进行硫酸生产的原料成分相对复杂，产生的尾气浓度的不稳定性比较强，如果使用改进催化进行脱硫，只在原本的制酸系统催化剂性能的基础上进行改进，会使催化剂性能逐渐降低，不能保证排放的尾气内二氧化硫含量的达标情况。（3）仅仅改进催化剂性能必须在系统正常运行的状态下才能顺利完成脱硫工艺，如果生产系统出现故障停止运行，硫酸生产尾气中含量较高的二氧化硫并不能达到预期的脱硫目标，不能进行排放。

2.2 过氧化氢脱硫技术

过氧化氢脱硫技术是将过氧化氢溶液添加到吸收塔内，让过氧化氢溶液能够与硫酸生产尾气充分接触，然后借助过氧化氢溶液的强氧化性将尾气内的二氧化硫氧化成硫酸。过氧化氢脱硫技术的操作过程十分简单便捷，但是对实际的硫酸生产有较高要求，一般要满足以下四个条件才能使用过氧化氢脱硫技术：（1）吸收塔内的吸收率必须保证在较高水平；（2）要确保能够将副产物稀硫酸全部回收；（3）在脱硫过程中不能产生新的“三废”产物；（4）硫酸生产企业的经济条件允许。

使用过氧化氢溶液脱硫技术进行脱硫时，要根据硫酸生产企业的实际情况，构建具有连续循环吸收、连续返回稀硫酸以及连续精确计量添加吸收剂的硫酸尾气处理系统，具体操作如下：首先，为了确保过氧化氢溶液的安全性，在采购的浓度为27.5%的工业级过氧化氢溶液内加入稳定剂，将其稀释到8.5%的浓度，并将其临时存储在储罐内。其次，使用过氧化氢溶液水泵将其连续补充到脱硫塔内，使硫酸生产尾气从脱硫塔的下方进入，经过喷淋吸收段确保其与过氧化氢溶液充分接触吸收脱硫制成硫酸；最后，脱硫完成后的烟气要经过脱硫塔上方除雾沫段对雾沫进行脱除后才能排放。同时还要将吸收产生的稀硫酸运送到硫酸系统干吸循环酸槽内。

2.3 新型催化脱硫技术

新型催化脱硫技术的主要原理是：利用硫酸尾气温度范围比较容易发生反应且不含尘的特点，确保二氧化硫都能够在体积分数小于3%的催化剂处理范围之内，通过调节水分完成脱硫。在这一脱硫工艺中，硫酸尾气生产装置可以进入到脱硫系统内，将管道内与适量的蒸汽相混合，然后使用风机将尾气运输到脱硫塔内，使用钒系催化剂进行捕捉，可以生成硫酸，然后对其进行净化后直接排放即可。这种脱硫工艺的操作流程比较简单，但是对催化剂的体积分数要求较高。同时，新型催化脱硫技术能够有效提升硫酸生产尾气的二氧化硫转化率，在一定程度上可以提高硫酸生产企业的

3 结语

总而言之，硫酸生产尾气处理技术的种类较多，并且随着各种技术的进步与发展，硫酸生产尾气的处理技术也在不断改进与优化。因为硫酸生产尾气内含有的二氧化硫会对环境与空气造成较大程度上的污染与破坏，不符合我国绿色经济、环保经济的发展理念，同时还会威胁到人们的身体健康。所以，硫酸生产企业必须根据实际的硫酸生产情况与企业自身的经济水平选择合适的硫酸生产尾气处理技术，尽可能将硫酸生产尾气内的二氧化硫进行转化，降低尾气内的二氧化硫含量，使尾气排放能够达到我国规定的相关标准，降低硫酸生产企业对环境与空气的污染，促进硫酸行业稳定可持续发展。经济效益[3]。