一种利用低浓度二氧化硫冶炼烟气的方法

摘要

一种高效利用低浓度二氧化硫冶炼烟气的方法，该方法包括低浓度二氧化硫吸收过程、吸收富液换热降压膜式解吸过程、解吸贫液超声电化学渗析净化过程以及解吸气体制酸及热量回用的四个过程；本方法对吸收富液采用换热降压膜式解吸的方法为柠檬酸盐吸收富液进行解吸，以降低现有常压蒸汽解吸的蒸汽消耗；并将解吸后得到的二氧化硫用于制酸过程，且将制酸得到的蒸汽作为换热解吸的能源，以达到高效处理过程的能量消耗最小化；同时采用超声电化学膜渗析的方法对解吸贫液进行净化再生，去除影响吸收的各种杂质，以达到高效处理过程的物料消耗最小化。

主权项

一种利用低浓度二氧化硫冶炼烟气的方法，其特征在于，包括以下过程：低浓度二氧化硫吸收过程、吸收富液换热降压膜式解吸过程、解吸贫液超声电化学渗析净化过程以及解吸气体制酸及热量回用过程；在低浓度二氧化硫吸收过程中，采用柠檬酸盐溶液作为处理低浓度二氧化硫冶炼烟气的吸收剂在填料塔中吸收低浓度的二氧化硫冶炼烟气，并保持气体中二氧化硫的浓度在吸收后低于5‑10ppm；在吸收富液换热降压膜式解吸过程中，设置依次相连的换热器、膜式解吸器、气体冷却装置和真空喷射器，且真空喷射器还与膜式解吸器连通；其中，换热器用于吸收富液与蒸汽换热，膜式解吸器用于吸收富液的解吸，气体冷却装置用于将二氧化硫与蒸汽进行分离，真空喷射器用于产生负压，利用真空喷射器产生的负压气体为膜式解吸器提供减压操作条件；解吸完成后，解吸气通过气体冷却装置冷却后将二氧化硫与蒸汽进行分离，二氧化硫气体进入真空喷射器制成高浓度二氧化硫气体，气体冷却装置中的冷凝液体返回膜式解吸器中；在解吸贫液超声电化学渗析净化过程中，采用超声电化学离子膜渗析方法对解吸贫液进行净化再生，其中，采用阴离子选择膜与阳离子选择膜组成的双膜结构，再生时间为0.5‑5小时；解吸贫液经过由阴离子选择膜与阳极相结合、阳离子选择膜与阴极相结合的方式形成三室电渗析体系，在超声波发生系统的作用下，解吸贫液中的硫酸根类离子和柠檬酸根分解产物通过阴离子选择膜进入阳极区，硫酸根类离子在阳极氧化作用下形成稀硫酸，柠檬酸根分解产物氧化为二氧化碳和水，在阳极区形成稀硫酸；解吸贫液中的钠离子、氢离子通过阳离子选择膜进入阴极区，形成氢氧化钠；离子选择膜中部的解吸贫液最终变为净化再生的柠檬酸溶液；在解吸气体制酸及热量回用的过程中，将减压解吸得到的二氧化硫气体与空气混合，形成二氧化硫混合气体，用于催化转化制酸过程；同时将制酸过程产生的热量以蒸汽形式回用于降温减压解吸过程。