氧化法硫酸尾气脱硫用的装置及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于治理硫酸工业尾气的技术领域，具体地讲，涉及一种降低在硫酸生产过程中的尾气中的SO2含量的设备及其使用方法。
【背景技术】
[0002]硫酸属十大工业化学品之一，用途十分广泛，例如，应用于磷肥、冶金、纺织、化工等领域。近年来我国硫酸产量逐年递增，且增加量基本维持在每年5 %?6 %。据有关部门统计，2014年我国硫酸产量达到8846.35万吨，其中硫磺制酸技术占硫酸总产量的47%，冶炼烟气制酸技术占硫酸总产量的30%，硫铁矿制酸技术占硫酸总产量的22%，其他制酸技术占硫酸总产量的I %。
[0003]国家对硫酸工业尾气污染物排放十分重视，已经将其列为减排的重点行业。新的《硫酸工业污染物排放标准》(GB26132-2010)已经于2011年3月I日期开始实施，新标准规定:新建企业尾气S02浓度排放限值为400mg/m3，特别排放限值为200mg/m3 ；现有企业排放限值为860mg/m3，自2013年10月I日起，所有企业均执行新建企业排放标准。新标准的实施对硫酸生产企业是一大考验。能够达到新标准要求的企业并不多。
[0004]大部分硫酸生产企业为满足国家环保要求面临着技术改造的问题，但是如对制酸整体工艺技术进行全面改造，其不仅投资较大，而且需要停产改造，这对企业的经营十分不利。因此，通过尾气脱硫工艺技术降低尾气SO2排放浓度，成为企业最佳的选择。
[0005]目前，尾气脱硫工艺技术较多，如氨-酸法、氨法、钠碱法、柠檬酸钠、石灰石-石膏法、活性焦法等，其中应用最广泛的有氨-酸法、石灰石-石膏法和活性焦法。每种工艺技术都具有其本质的优点和缺点:石灰石-石膏法处理硫酸尾气工艺采用石灰石为原料制取氢氧化钙作为吸附剂，此种工艺具有工艺简单、投资小、吸收率高等优点，然而，其生产设备庞大，废水产量大且成份复杂，回收处理费用较高，容易造成二次污染;氨-酸法处理硫酸尾气工艺采用一定浓度的氨水作为吸附剂，此种工艺的吸收率较高，此外，采用新型的干法技术可以将尾气SO2浓度降低到50mg/m3以下，然而，由于氨水价格较高，导致生产成本偏高，此夕卜，其副产物为硫氨，硫氨难于处理，又易分解，很容易造成二次污染;活性焦烟气脱硫技术工艺采用活性焦作为吸附剂，并在活性焦内部生产硫酸，脱硫率较高，但其活性焦在再生过程中需要在高温状态下进行，且再生成本较高。
[0006]尾气脱硫工艺技术种类繁多，每种技术都具有各自优点和不足。主要体现在投资成本、脱硫率、二次污染、运行成本等几个方面。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的在于克服上述现有脱硫技术中存在的不足，提供一种具有流程短、投资费小、脱硫率高、全自动化控制、无二次废物产生的氧化法硫酸尾气脱硫用的装置。
[0008]本发明的另一目的在于克服上述现有脱硫技术中存在的不足，提供一种具有流程短、投资费小、脱硫率高、全自动化控制、无二次废物产生的氧化法硫酸尾气脱硫用的装置的使用方法。
[0009]根据本发明的示例性实施例，提供了一种氧化法硫酸尾气脱硫用的装置，所述装置由脱硫塔(001)、给液栗(002)、循环栗(004)、废液栗(005)、尾气烟囱(006)、烟气SO2浓度分析仪(007)、双氧水浓度分析仪(008)、尾气SO2浓度分析仪(009)、双氧水输送管道(010)、双氧水脱硫液循环管道(011)和废液回收管道(012)组成。
[0010]脱硫塔(001)为竖式密封塔，其塔身(101)的下部设置有废液排出口(107)、双氧水脱硫液出口(109)和烟气入口(108)，塔身(101)的中上部设置有双氧水脱硫液入口(106)，塔身(101)的内部由上到下依次设置有非金属捕沫器(102)、鲍尔环(104)、规整填料(105)，其中，管式分酸器(103)浸于在鲍尔环(104)所处的层内，塔身(101)的顶部与尾气烟囱
(006)相连通。
[0011 ]双氧水储罐(003)通过双氧水输送管道(010)与给液栗(002)的入口连通，给液栗(002)的出口通过双氧水脱硫液循环管道(011)同塔身(101)的双氧水脱硫液入口(106)连通，循环栗(004)的入口通过双氧水脱硫液循环管道(011)与塔身(101)的双氧水脱硫液出口(109)连通，双氧水脱硫液入口(106)与脱硫塔的塔身(101)内的管式分酸器(103)连通，循环栗(004)的出口通过导管和直接连接双氧水脱硫液入口(106)的双氧水脱硫液循环管道(011)并联连通;废液栗(005)的入口通过废液回收管道(012)与塔身(101)的废液排出口(107)连通，废液栗(005)的出口通过连接管道与硫酸生产系统连通。
[0012]烟气SO2浓度分析仪(007)设置在烟气入口(108)处，双氧水浓度分析仪(008)设置于废液回收管道(012)上，尾气SO2浓度分析仪(009)设置于尾气烟囱(006)的侧壁上，烟气SO2浓度分析仪(007)、双氧水浓度分析仪(008)和尾气SO2浓度分析仪(009)均与计算机连接，计算机分别与控制给液栗(002)转速的变频器、控制循环栗(004)转速的变频器和控制废液栗(005)的启动开关连接。
[0013]根据本发明的示例性实施例，其中，所述装置中的给液栗(002)可以采用变频隔膜栗，用于向脱硫塔内供给双氧水溶液脱硫;循环栗(004)可以采用工程塑料材质的变频循环栗，用于双氧水溶液循环;废液栗(005)可以采用工程塑料材质；双氧水储罐(003)可以采用一次成型聚乙烯材质；双氧水输送管道(010)可以采用304不锈钢材质，双氧水脱硫液循环管道(011)采用钢衬PO材质；废液回收管道(012)可以采用PPR管;尾气烟囱(006)可以采用FRP材料。
[0014]根据本发明的另一示例性实施例，提供了一种使用氧化法硫酸尾气脱硫用的装置的方法，所述方法包括以下步骤:
[0015](I)将浓度为27.5%的双氧水溶液容纳于双氧水储罐(003)内作为双氧水脱硫液使用，启动给液栗(002)将双氧水溶液提升至位于脱硫塔(001)的塔身(101)的中上部的双氧水脱硫液入口( 106)处，从塔身(1I)中上部向脱硫塔内喷淋；
[0016](2)使烟气从塔身(101)下部的烟气入口(108)进入塔身(101)内，烟气与双氧水溶液在规整填料(105)层内充分接触，以将烟气内SO2氧化成硫酸，硫酸溶于双氧水溶液落入塔身底部;烟气随后依次经过鲍尔环(104)和非金属捕沫器(102)，使烟气中SO2浓度降低到200mg/m3以下，脱出SO2的烟气经尾气烟囱(006)排出；
[0017](3)吸收了 SO2的双氧水脱硫液沉降到脱硫塔的底部，然后通过循环栗(004)沿着双氧水脱硫液循环管道(011)提升到塔身(101)中上部的双氧水脱硫液入口(106)处循环使用；
[0018](4)随着生产的不断进行，循环使用中的双氧水浓度逐渐降低，当双氧水浓度降到0.08 %以下时作为废液利用废液栗(005)经废液回收管道(012)被吸出，然后打入硫酸生产系统，用于对硫酸工艺生产进行补水。
[0019]根据本发明的示例性实施例，所述方法还可以包括以下方面:
[0020]根据烟气SO2浓度分析仪(007)分析检测出的烟气中的SO2浓度，通过计算机和与之连接的变频器控制给液栗(002)的转速，自动调整双氧水供给量；
[0021]根据尾气SO2浓度分析仪(009)检测出尾气中的SO2浓度，通过计算机和与之连接的变频器调控制循环栗(004)的转速，自动调整循环液量；
[0022]根据双氧水浓度分析仪(008)检测出循环液中的双氧水浓度，当循环液中的双氧水浓度低于0.08%时，通过计算机连接的启动开关启动废液栗(005)，将废液排出，循环液中双氧水浓度高于0.5 %时，停止废液栗(005)。
[0023]通过以上描述，根据本发明的示例性实施例的氧化法硫酸尾气脱硫用的装置及其使用方法具有以下优点；
[0024]1、流程简短，投资小。采用单塔运行，整个脱硫过程在一个脱硫塔内完成，占地面积小，建设周期短，有利于企业改造。
[0025]2、脱硫效率高。充分利用双氧水的强氧化性，脱硫塔内采用特殊设计，提高烟气与双氧水溶液接触面积和接触时间，能够有效保证脱硫率。