专利名称：一种脱除废气中二氧化硫的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种二氧化硫的脱除法，特别涉及柠檬酸盐溶液中二氧化硫的脱除方法。本发明还涉及实施该方法的设备。
背景技术：
二氧化硫是一种有害气体，特别是低浓度二氧化硫更是一种难以有效治理的废气。为了治理这种污染环境的废气，通常采用的方法是碱性吸收法和离子束法，但此两种方法都存在治理成本高、后续产物无法有效处理、产出废弃物等缺点。采用柠檬酸盐溶液可以有效吸收含有二氧化硫的气体，并可以采用本方法和设备脱除溶解在溶液中的二氧化硫，并最终以高纯二氧化硫为产品进行销售。
目前采用的脱除柠檬酸盐溶液中二氧化硫的设备和方法是在填料塔中，采用蒸汽将溶液加热到95℃左右，使二氧化硫受热从溶液中挥发出来，采用汽水分离装置进行二氧化硫和水的分离，冷却后即可得到较高浓度的二氧化硫气体。但该工艺的蒸汽损耗过高，柠檬酸盐分解率高，有较高浓度的硫酸根离子生成，影响柠檬酸盐溶液的循环利用。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种将含二氧化硫的柠檬酸盐溶液的二氧化硫脱除的方法。该方法能够使防止柠檬酸盐在分离二氧化硫过程中的分解，并达到快速分离的效果。
本发明解决上述问题的技术方案是将含有二氧化硫气体通入柠檬酸盐溶液，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液，本发明的改进之处是在微波作用下，含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液中的亚硫酸分解为二氧化硫和水，以二氧化硫的形式从溶液中逸出。所述微波频率为915或2450kHz。所述含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液的pH值保持在1-6，浓度保持在0.5-1.5mol/L。所述将含有二氧化硫的气体通入柠檬酸盐溶液得到的含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液是在温度为20-40℃条件下进行。
本发明还提供一种实施该方法的设备，该设备结构简单，易操作，处理量大。
本发明解决上述问题的技术方案是填料塔(3)上端安装有喷淋器(1)，微波发生器(2)沿填料塔(3)两侧纵向排列，微波发生器为列阵排列，支撑板(7)上堆放着塑料填料(4)，填料塔(3)下端设有进气管(5)，载气通过进气管(5)进入塔内，填料塔(3)底端设有出液管(6)，解吸后的柠檬酸盐溶液从出液管(6)排出，填料塔(3)顶端设有排气管(8)，解吸出的二氧化硫气体从排气管(8)排出。所述列阵排列的微波发生器(2)间距为0-5000mm。
本发明的有益效果是(1)设备简单，易操作，处理量大。
(2)采用微波脱除，溶液温度可以保持在较低温度下，有效减少柠檬酸盐的损耗。
(3)可以有效减少硫酸根的生成量。
(4)在微波作用下，可以极大降低能耗。
(5)溶液中绝大部分的二氧化硫能很好的逸出，达到高效分离的目的。
图1为本发明流程图；图2为实现本发明的设备结构图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图2所示，在填料塔3上安装着喷淋器1，微波发生器2沿填料塔3两侧纵向排列，微波发生器为列阵排列，其间距为0-5000mm。支撑板7上堆放着塑料填料4，载气通过进气管5进入塔内，解吸后的柠檬酸盐溶液从出液管6排出，解吸出的二氧化硫气体从排气管8排出。
实施例1如图1、2所示，对溶液中含二氧化硫浓度为120-160g/L，柠檬酸溶液流速为10m3/h进行二氧化硫分离。使用的分离设备—填料塔的主要参数如下，其高度为6.81m，直径为1.20m，填料高度5.45m，填料为塑料鲍耳环，其外径×高×厚度为50×50×1.5(mm)，微波源功率为40kW。分离二氧化硫的操作步骤如下(1)配液在反应器中，温度30℃条件下，二氧化硫浓度为1.5％的废气与pH值4.5的1.5mol/L柠檬酸盐溶液进行反应，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液；溶液中二氧化硫浓度为120-160g/L；溶液的pH为1.50。
(2)解吸将吸收了二氧化硫的柠檬酸盐溶液从喷淋器1中喷入填料塔3中，将热空气通过进气管5通入填料塔3内。当微波频率为2450kHz时，在微波作用下，含高浓度二氧化硫的柠檬酸盐溶液经过填料塔，温度达到80℃左右，使90％以上的亚硫酸分解，并以二氧化硫的形式逸出溶液从排气管8排出，处理后的由出液管6排出，进行常规处理后，用于循环吸收含二氧化硫废气。
实施例2如上述反应条件当微波频率为915kHz时，含高浓度二氧化硫的柠檬酸盐溶液经过微波塔，温度达到78℃左右，使90％以上的亚硫酸分解。
权利要求
1.一种脱除废气中二氧化硫的方法，将含有二氧化硫气体通入柠檬酸盐溶液，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液，其特征是在微波作用下，含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液中的亚硫酸分解为二氧化硫和水，并以二氧化硫的形式从溶液中逸出。
2.根据权利要求1所述的脱除废气中二氧化硫的方法，其特征是所述微波频率为915或2450kHz。
3.根据权利要求1所述的脱除废气中二氧化硫的方法，其特征是所述含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液的pH值保持在1-6，浓度保持在0.5-1.5mol/L。
4.根据权利要求1所述的脱除废气中二氧化硫的方法，其特征是所述将含有二氧化硫的气体通入柠檬酸盐溶液得到的含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液是在温度为20-40℃条件下进行。
5.一种实现权利要求1的设备，其特征是填料塔(3)上端安装有喷淋器(1)，微波发生器(2)沿填料塔(3)两侧纵向排列，微波发生器为列阵排列，支撑板(7)上堆放着塑料填料(4)，填料塔(3)下端设有进气管(5)进入塔内，载气通过进气管(5)进入塔内，填料塔(3)底端设有出液管(6)，解吸后的柠檬酸盐溶液从出液管(6)排出，填料塔(3)顶端设有排气管(8)，解吸出的二氧化硫气体从排气管(8)排出。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征是所述列阵排列的微波发生器(2)间距为0-5000mm。
全文摘要
本发明公开了一种脱除废气中二氧化硫的方法，将含有二氧化硫的气体通入柠檬酸盐溶液，得到含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液，在微波作用下，含有二氧化硫的柠檬酸盐溶液中的亚硫酸分解为二氧化硫和水，并以二氧化硫的形式从溶液中逸出。该方法在分离过程中节能并且能防止柠檬酸盐分解、减少硫酸根生成量。本发明还公开了一种实施该方法的设备，该设备结构简单，易操作，处理量大。
文档编号B01D53/78GK1736551SQ20051004288
公开日2006年2月22日 申请日期2005年7月1日 优先权日2005年7月1日
发明者薛娟琴, 弋社峰, 洪涛, 李林波, 王成刚 申请人:西安建筑科技大学