专利名称：乳状液膜法脱除烟气中的硫的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种烟气脱硫的方法，特别是一种采用乳状液膜烟气脱硫的方
法，属于环境化工领域。
背景技术：
烟气中的二氧化硫是分布最广、数量最大、危害最严重的气体污染物之一，其主要来源有含硫燃料的燃烧、含硫矿物的冶炼、化学工业的废气，也有水泥窑废气等工业。随着环保力度的加强，烟气脱硫技术越来越引起人们的重视。烟气脱硫按工艺特点可分为干法，半干法和湿法三大类。干法脱硫如荷电干式喷射脱硫法、脉冲电晕等离子体法等，干法脱硫工艺简单、无污水处理、能耗低且腐蚀性小，但脱硫效率一般比湿法低。半干法如旋转喷雾干燥法、烟道内喷入吸收剂法等，半干法的特点是反应在气、液、固三相中进行，具有干法脱硫的某些优点。湿法脱硫如石灰/石灰石法、钠碱双碱法、钠盐循环法、氨法、硫酸镁法等，湿法烟气脱硫脱硫率高、操作稳定且经验多，但耗水量大。半干法和湿法均存在脱硫剂消耗量大、易造成二次污染、易造成腐蚀和结垢等问题。 乳状液膜分离技术是20世纪60年代末发明的，它综合了固体膜分离与溶液萃取的特点，是一种新型的膜分离技术。由于乳状液膜分离技术具有比表面积大、传质速率高、选择性好、分离速度快、能耗低以及膜相能够重复利用等优点，近年来已被广泛应用于金属离子的分离、环境保护、生物医药、石油化工和稀土元素的分离等领域。液膜分离体系由于排除少，被誉为是一种洁净的分离技术，在环境保护中具有很好的发展前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用乳状液膜技术进行烟气脱硫的方法。
本发明的技术方案是 该用于烟气脱硫的乳状液膜构成成分如下 表面活性剂L113A、 L113B、 Span80，占膜相的体积比为2 5% ; 膜溶剂煤油或柴油； 内相液带有一定碱度的水溶液； 油内比(膜相液与内相液的体积比)1 : 0. 8 1. 2 外相液(脱硫介质)石灰石、氢氧化钠、氧化镁、海水、氨水、碱渣、灰渣等形成的
带有一定碱度的水溶液。
具体实施方案 1、乳状液膜的制备 将表面活性剂溶解在膜溶剂中，在注入内相液的同时进行高速搅拌，制得乳液(也可以采用乳化器及匀浆机制备乳液)。
2、烟气的脱硫
将乳液分散到脱硫介质中，以喷淋的方式或以反应池(罐)的方式，使其与烟气接触进行脱硫。 3、脱硫渣的排除 脱硫产物及烟气中的尘埃会自动沉降下来，在脱硫池(罐)或脱硫塔底部以泥浆的形式排除， 4、破乳及膜相液的重复使用 负载的乳液由于烟尘及生成的脱硫产物的重力作用、或由于自身的溶胀作用将会
自动破乳，破乳的油相会漂浮在水面上，经收集后可以进行重新制备乳液。 本发明具有如下优点 1、本发明的乳状液膜属于油包水型，乳液滴的比表面积大，通过往复碰撞，可以与烟气充分接触，提高了脱硫效率，降低的脱硫剂的用量； 2、油相的膜相具有较高的沸点，如果采取池(罐)中接触方式脱硫，覆盖于表面的膜相液将阻止水的蒸发，有效地避免了大量的水被烟气带走。如果采取喷淋方式，乳液滴也会有效地减少水的蒸发，降低水被烟气的带出量。 3、制备膜相的油和表面活性剂均与水不相混溶，比重又比水轻，飘浮在脱硫液的
上面，很容易被收集起来用于重新制乳，因此可以反复使用。
实例1 1、制油包水(W/0)型乳状液以煤油作膜溶剂，兰-113B作表面活性剂，按照97 : 3的比例(体积比)混合，并使其充分溶解，构成油相；逐渐加入与油相同体积的pH10的Ca(0H)2内相液，并以3500r/min的转速搅拌，内相液加完后，继续搅拌10min，制得油包水型乳液； 2、烟气脱硫将制得的乳液与pH = 8的石灰水溶液按体积比1 : 6混合，总体积为1000ml，并在250 300r/min的低速搅拌下与含硫量为1000mg/mV流速为2L/min的烟气接触，进行脱硫，在60min内可保持脱硫效果为99% ; 3、破乳及膜相液的重复制乳定期排除部分负载的乳液，乳液静止后，将油层分离后重新制乳，没有破乳的乳液返回脱硫器。 4、亚硫酸f丐的回收对脱硫器底部沉积的亚硫酸f丐进行回收。
实例2 1、制油包水(W/0)型乳状液以煤油作膜溶剂，Span80作表面活性剂，按照96 : 4的比例(体积比)混合，并使其充分溶解，构成油相；逐渐加入与油相同体积的PHIO的Mg(OH)2内相液，并以3000r/min的转速搅拌，内相液加完后，继续搅拌8min，制得油包水型乳液； 2、烟气脱硫将制得的乳液与pH = 8的MgO浆液按体积比1 : 5混合，总体积为1000ml，并在250 300r/min的低速搅拌下与含硫量为1000mg/mV流速为2L/min的烟气接触，进行脱硫，在60min内可保持脱硫效果为99% ; 3、破乳及膜相液的重复制乳定期排除部分负载的乳液，乳液静止后，将油层分离后重新制乳，没有破乳的乳液返回脱硫器。 4、亚硫酸镁的回收对脱硫器底部沉积的亚硫酸镁进行回收。
实例3
1、制油包水(W/0)型乳状液以煤油作膜溶剂，兰-113A作表面活性剂，按照97 : 3的比例(体积比)混合，并使其充分溶解，构成油相；逐渐加入与油相同体积的pH10的NaOH内相液，并以3500r/min的转速搅拌，内相液加完后，继续搅拌10min，制得油包水型乳液。 2、烟气脱硫将制得的乳液与海水按体积比1 : 3混合，以100ml/min的速度进行喷淋，与含硫量为1000mg/mV流速为2L/min的烟气接触，进行脱硫，脱硫率为98%。
3、破乳及膜相液的重复制乳喷淋塔底部的溶液打到分离池中，静止后，水层排放，将油层分离后重新制乳，没有破乳的乳液与海水混合后返回脱硫器。
图1以石灰水为脱硫介质的脱硫机理。
权利要求
本发明的目的是提供一种采用乳状液膜技术进行烟气脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)乳状液膜的制备将表面活性剂溶解在膜溶剂中，在注入内相液的同时进行高速搅拌，制得乳液(也可以采用乳化器及匀浆机制备乳液)。(2)烟气的脱硫将乳液分散到脱硫介质中，以喷淋的方式或以反应池(罐)的方式，使其与烟气接触进行脱硫。(3)脱硫渣的排除脱硫产物及烟气中的尘埃会自动沉降下来，在脱硫池(罐)或脱硫塔底部以泥浆的形式排除，(4)破乳及膜相液的重复使用负载的乳液由于烟尘及生成的脱硫产物的重力作用、或由于自身的溶胀作用将会自动破乳，破乳的膜相会漂浮在水面上，经收集后可以进行重新制备乳液。
2. 根据权利要求l的要求，用于烟气脱硫的乳状液膜属于油包水型的。
3. 根据权利要求1的要求，采用的表面活性剂有L113A、 L113B及Span80等适合于制 备油包水型乳状液膜的表面活性剂。
4. 根据权利要求1的要求，内相液采用具有一定碱度的水溶液，可以是石灰、氧化镁、 氨、氢氧化钠等水溶液。
5. 根据权利要求1的要求，膜溶剂采用的是煤油或柴油。
6. 根据权利要求1的要求，膜相液与内相液的体积比为1 : 0.8 1.2。
7. 根据权利要求l的要求，脱硫介质是具有一定碱度的水溶液，可以是石灰、氧化镁、 氨、氢氧化钠等水溶液。
8. 根据权利要求l的要求，脱硫方式采用逆流喷淋或池(罐)中直接接触反应的方式。
全文摘要
本发明的目的是提供一种采用乳状液膜技术进行烟气脱硫的方法。包括以下具体步骤(1)将表面活性剂溶解在膜溶剂中，加入碱性内相液，制得油包水型乳液；(2)将乳液分散到碱性的脱硫介质中，以喷淋的方式或以反应池(罐)的方式，使其与烟气接触进行脱硫；(3)沉降下来的脱硫产物在脱硫池(罐)或脱硫塔底部排除；(4)部分破乳的乳液经过静止，浮在上面的膜相液经收集用于重新制备乳液。本发明具有如下优点乳液滴的比表面积大，通过往复碰撞，可以与烟气充分接触，提高了脱硫效率；膜相液具有较高的沸点，有效地降低了烟气带走的水量；膜相液与水不相混溶，浮在水相上，经收集可用于重新制乳。
文档编号B01D61/38GK101716466SQ20091016686
公开日2010年6月2日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者吕强三, 张俊杰, 张济祥, 李红霞, 赵湘, 闫宏 申请人:河北理工大学