的去除 其中携带的液滴，除雾器设有冲洗设备喷洒工艺水对除雾器进行冲洗，防止其结构堵塞。高 溫含硫烟气首先进入急冷器16,经工艺水急冷后溫度降至40°C ~55°C。降溫后的含硫烟气 进入吸收塔1的喷淋吸收段3,首先与水反应生成亚硫酸，部分二氧化硫与偏侣酸钢反应生 成氨氧化侣沉淀和亚硫酸钢等产物，吸收塔内抑值控制在5~7,液气比为2~7。吸收塔蓋4 的吸收液流入浓缩槽9进行进一步反应和固液分离，通过除雾器2之后的洁净烟气从吸收 塔顶部的烟道排出。经处理后烟气中的二氧化硫脱除率能达到95% W上。
[0019] 偏侣酸钢储料仓6通过螺旋给料机7向补液槽8中卸料，偏侣酸钢与浓缩槽上清 液充分揽拌混合后，制备出质量浓度为15%~45%的偏侣酸钢溶液作为吸收液的补充加入到 吸收液循环管线和浓缩槽中W调节吸收塔1内和浓缩槽9中的抑值，偏侣酸钢混合液的加 入量通过抑值进行控制，保持吸收塔蓋吸收液抑值为5-7,浓缩槽中溶液抑值为9~12。 吸收塔蓋吸收液通过吸收液循环累5进入喷淋层洗涂烟气，吸收塔蓋吸收液自流入浓缩槽 9中进行进一步的中和反应和固液沉降分离，上清液打回补液槽8作为偏侣酸钢的混合液， 氨氧化侣沉淀到浓缩槽底部，并通过渣浆累10打入到凝胶池。沉淀进入凝胶池12中，揽拌 凝胶同时控制抑值在9~12,凝胶老化2~1化后进行真空过滤器13进行过滤洗涂，分离出的 液体进入氧化罐11氧化，COD达标后排放。洗涂过滤后的凝胶进入干燥器14干燥，干燥溫度 控制在100~15(TC，最后将干燥好的凝胶送入赔烧设备15进行赔烧，赔烧溫度根据需要得 到的目标产品的不同进行控制，如果获得目标产物为丫 -Al2〇3,赔烧溫度为450°C~550°C ; 如果目标产物为α- AI2O3,其赔烧溫度应控制在1200°CW上。
[0020] 本发明采用偏侣酸钢作为脱硫剂进行脱硫，在抑值为5~7时吸收液具有较强的 脱硫活性，并只吸收烟气中的二氧化硫，二氧化碳由于二氧化硫的存在较难与吸收液反应， 在吸收塔内主要为二氧化硫的溶解反应，少量二氧化硫与偏侣酸钢进行了中和反应。为了 使溶解的二氧化硫与偏侣酸钢反应更加完全，浓缩槽中的抑值控制在9~12,发生的反应如 下： S02+H20=H2S03 &5〇3(少量）+2NaAl〇2 + 2&0 = NazSOs + 2A1(0H)3 I H2SO3 (过量）+ NaAl〇2 + H2O = Na服O3 + A1(0H)3 i 反应生成的亚硫酸钢作为上清液返回到吸收塔内继续参与脱硫反应，即： Na2S〇3+ S〇2 + &0 =2 NaHS〇3 本发明中偏侣酸钢与烟气中的S〇2反应生成A1 (OH) 3沉淀，而A1 (OH) 3在碱性环境 (9~12)下容易发生成胶反应生成氧化侣水合物的溶胶凝胶，成胶的氧化侣水合物在不同溫 度下赔烧后得到不同晶型的纳米氧化侣的目标产物。 阳OW 实施例1 某炼油厂S-Zorb再生烟气，气量为1200NmVh，溫度为204°C，压力70kPa，含硫烟气组 成如表1所示。
[0022] 表1某炼油厂S-Zorb再生烟气组成
采用本发明附图1所述的方法和装置，含硫烟气首先进入急冷器使用工艺水进行降 溫，降溫后溫度为45°C，然后进入设有2层喷淋设备的喷淋吸收段，吸收液与烟气逆流接触 洗涂，液气比为6,吸收液吸收烟气中的二氧化硫，通过除雾器之后的较洁净烟气从吸收塔 顶部的烟道排出。
[0023] 偏侣酸钢与浓缩槽上清液充分揽拌混合后，制备出质量浓度为30%的偏侣酸钢溶 液作为吸收液的补充加入到吸收液循环管线和浓缩槽中，控制吸收塔吸收液抑值为6,浓 缩槽中抑值为11。吸收塔蓋吸收液通过吸收液循环累进入喷淋层洗涂烟气，并自流入浓缩 槽进行进一步的酸碱反应和固液分离，上清液打回补液槽作为偏侣酸钢的混合液。在凝胶 池中揽拌凝胶同时控制抑值在9,凝胶老化1化后进行真空抽滤和洗涂，分离出的液体进 入氧化罐氧化，COD达标后作为废液排放。将洗涂过滤后的凝胶进行干燥，干燥溫度控制在 120°C，最后将干燥好的凝胶进行赔烧，赔烧溫度为500°C，得到纳米T-A12化。其中含硫烟 气处理效果如表2所示。
[0024] 表2实施例1含硫烟气的处理效果
使用SEM对制得的纳米氧化侣进行表征，结果如附图2所示。由附图2可见，采用本发 明方法制备的纳米氧化侣粒径小于200nm，大小较为均一。 阳0巧]实施例2 W与实施例1相同的S-Zorb再生烟气作为处理对象。采用本发明附图1所述的方法 和装置，含硫烟气首先进入急冷器使用工艺水进行降溫，降溫后溫度为40°C，然后进入设有 1层喷淋设备的喷淋吸收段，吸收液与烟气逆流接触洗涂，液气比为4,吸收液吸收烟气中 的二氧化硫，通过除雾器之后的较洁净烟气从吸收塔顶部的烟道排出。
[00%] 偏侣酸钢与浓缩槽上清液充分揽拌混合后，制备出质量浓度为20%的偏侣酸钢溶 液作为吸收液的补充加入到吸收液循环管线和浓缩槽中，控制吸收塔吸收液抑值为5,浓 缩槽中抑值为10。吸收塔蓋吸收液通过吸收液循环累进入喷淋层洗涂烟气，并自流入浓缩 槽进行进一步的酸碱反应和固液分离，上清液打回补液槽作为偏侣酸钢的混合液。在凝胶 池中揽拌凝胶同时控制抑值在10,凝胶老化1化后进行真空抽滤和洗涂，分离出的液体进 入氧化罐氧化，COD达标后作为废液排放。将洗涂过滤后的凝胶进行干燥，干燥溫度控制在 150°C，最后将干燥好的凝胶进行赔烧，赔烧溫度为450°C，得到纳米丫 -Al2〇3。其中含硫烟 气处理效果如表3所示。
[0027] 表3实施例2含硫烟气的处理效果
同样能够制得与实施例1中相似指标的纳米氧化侣，各项指标符合现有常规纳米氧化 侣的要求。 阳0測 比较例1 W与实施例1相同的S-Zorb再生烟气作为处理对象。采用本发明附图1所述的方法和 装置，不同之处在于控制吸收塔和浓缩槽中抑值均为9,烟气处理后，其脱硫效果也可W达 到了实施例1和实施例2中的效果，但是制备的纳米氧化侣大小不均一，粒径范围波动大， 产品各项指标不稳定，无法长期、稳定的生产出合格的纳米氧化侣。采用粒度分析对制得的 纳米氧化侣进行表征，表征结果如下表4所示。
[0029] 表4实施例和比较例获得的纳米氧化侣的粒径分布
由表4可知，实施例1和实施例2中制得的纳米氧化侣其粒径分布较为均一，大部分 为1~200nm，符合纳米氧化侣粒径范围，而比较例1中制得的纳米氧化侣由于二氧化碳的影 响，其1~200皿粒径分布只达到46%，产品质量较差。
【主权项】
1. 一种利用含硫烟气制备纳米氧化铝的方法，其特征在于包括如下内容：将含硫烟气 在吸收塔内与偏铝酸钠溶液逆流接触，吸收后烟气从吸收塔顶部排出，吸收塔釜吸收液流 入浓缩槽进行进一步反应和固液分离，并加入偏铝酸钠溶液控制浓缩槽pH值在9~12 ;固液 分离出的沉淀进入凝胶池，搅拌凝胶同时控制pH值在9~12,凝胶老化后进行抽滤、洗涤、干 燥和焙烧制得纳米氧化铝。2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的含硫烟气来源于硫磺回收装置焚 烧尾气、催化裂化再生尾气或S-zorb再生尾气。3. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：将含硫烟气降温至40~55°C，在吸收 塔内与偏铝酸钠溶液逆流接触，控制吸收塔釜吸收液pH值在5~7。4. 按照权利要求3所述的方法，其特征在于：所述吸收塔釜上方为烟气入口，烟气 入口处设有工艺水冷却设备，高温含硫烟气在进入吸收塔前经工艺水急冷后温度降至 40°C ~55°C。5. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述吸收塔中端为烟气喷淋吸收段，在喷 淋吸收段设有1~3层喷淋设备，吸收塔内pH值控制在5~6，液气比为2~7。6. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：采用质量浓度为15°/t45%的偏铝酸钠溶 液调节pH值，偏铝酸钠溶液的加入量通过pH值进行控制。7. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：吸收塔釜吸收液一部分进入喷淋层洗涤 烟气，一部分自流入浓缩槽中进行进一步的中和反应和固液沉降分离，浓缩槽上清液用于 制备偏铝酸钠溶液。8. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：固液分离后，沉淀到浓缩槽底部的氢氧化 铝进入到凝胶池，凝胶老化2~12h后进行真空抽滤和洗涤，分离出的液体进行氧化，COD达 标后作为废液排放。9. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于：洗涤抽滤后的凝胶进行干燥，干燥 温度控制在100~150°C ;干燥好的凝胶进行焙烧，当目标产物为γ-Α1203，焙烧温度为 450°C~550°C ;当目标产物为α- Α1203，焙烧温度为1200°C以上。10. 权利要求1至9任一所述利用含硫烟气制备纳米氧化铝的装置，其特征在于所述装 置包括吸收塔、循环栗、偏铝酸钠料仓、螺旋给料机、补液槽、浓缩槽、渣浆栗、氧化罐、凝胶 池、真空过滤机、干燥机、焙烧设备、急冷器。
【专利摘要】本发明公开了一种利用含硫烟气制备纳米氧化铝的方法，含硫烟气在吸收塔内与偏铝酸钠溶液逆流接触，吸收后烟气从吸收塔顶部排出，吸收塔釜吸收液流入浓缩槽进行进一步反应和固液分离，并加入偏铝酸钠溶液控制浓缩槽pH值在9~12；固液分离出的沉淀进入凝胶池，搅拌凝胶同时控制pH值在9~12，凝胶老化后进行抽滤、洗涤、干燥和焙烧制得纳米氧化铝。本发明解决了纳米氧化铝生产成本高及含硫烟气污染环境的问题，实现了含硫烟气的达标排放和高附加值纳米氧化铝的低成本生产。
【IPC分类】C01F7/02, B82Y30/00
【公开号】CN105712384
【申请号】CN201410731274
【发明人】刘志禹, 陈新, 马蕊英
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2014年12月5日