一種可用于冶金工業(yè)高爐煙氣的組合式脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可用于冶金工業(yè)高爐煙氣的組合式脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CN1067828A公開了一種“常溫精脫有機(jī)硫及無(wú)機(jī)硫新工藝”，用該方法包括用改性活性炭或氧化鐵在常溫下脫硫，再在30-120°C的溫度下用常溫水解有機(jī)硫催化劑，常壓水解吸收硫，或者最后再用改性活性炭或氧化鐵在常溫下脫硫。其中氧化鐵脫硫劑是市售的TG-1、SN-1和ET-1，在該專利中沒有詳細(xì)記載這些脫硫劑的組成和制備方法。脫硫精度為0.lppm，沒有提及硫容。
[0003]CN1068356A公開了一種“高溫煤氣一步脫硫劑”，該方法包括初級(jí)脫硫和高溫第二步脫硫，第二步脫硫是在650°C下進(jìn)行的。初級(jí)脫硫的脫硫劑是由廢鐵泥摻混4-15%氧化鈣和10-40%的膨潤(rùn)土，在800-1000°C的高溫下焙燒制成的，脫硫效率> 90%，硫容為8%。在該專利中沒有提及第一步脫硫的溫度，也沒有提及脫硫劑的焙燒氣氛。第二步脫硫的脫硫劑是氧化鐵和氧化鋅摻混10-40%膨潤(rùn)土，在800-1000°C高溫焙燒制成的，脫硫效率>90%，硫容為8%。鐵泥的組成相當(dāng)復(fù)雜，來(lái)自不同的加工過(guò)程中的鐵泥其組成也不相同，而且鐵泥中含有許多的雜質(zhì)，如招、憐、硫、猛、碳等，此外，廢泥中可能含有鐵，在該專利中并未詳細(xì)描述廢鐵泥的組成，當(dāng)然也就無(wú)法判斷在鐵泥中鐵的含量。但從其文字表述可以看出，該氧化鐵脫硫劑只能用于粗脫硫。此外，CN1094331A中公開了一種“常溫氧化鋅脫硫劑和制備方法”。
[0004]—種脫硫劑的性能主要取決于其硫容、脫硫精度，硫容越大、脫硫精度越尚，則脫硫劑的性能越好。CN1067828A中脫硫劑的脫硫精度不夠高；CN1068356A中脫硫劑的硫容不夠大，脫硫精度也不夠高，所以需要兩步才能脫硫至< lppm。
[0005]CN99100754公開了脫硫劑含有特定復(fù)合結(jié)構(gòu)的Ca2Fe205活性組分，Ca 2Fe205活性組分的量大于脫硫劑總重量的40%，使用時(shí)用小于脫硫劑總重量20%的水活化。本發(fā)明脫硫劑可以含有小于脫硫劑總重量40%的CaO，Ca(0H)2，F(xiàn)e203及S1 2。脫硫劑是這樣按如下方法制備的:a.將主要成份為氧化鐵和/或氫氧化鐵和/或硝酸鐵的粉末與氧化鈣和/或氫氧化鈣和/或碳酸氫鈣和/或碳酸鈣的粉末混合，其中鐵與鈣的摩爾比為1: 1至1: 5;b.將混合料加水?dāng)嚢瑁尚?，干燥；c.在700°C?1100°C溫度下的氧化性氣氛中焙燒0.5至24小時(shí)；d.待冷卻后均勻噴灑少量水制得脫硫劑成品。
[0006]在DE 37 33 319 C2中說(shuō)明了從煙氣中去除二氧化硫的方法。它涉及用于分離二氧化硫的三級(jí)逆流洗滌器工藝，其中，在塵埃過(guò)濾器和用于通過(guò)用水洗滌器來(lái)分離氫氯酸和氫氟酸的急冷洗滌器步驟之后，設(shè)置了三級(jí)逆流洗滌器裝置。前兩個(gè)二氧化硫洗滌器工藝步驟是通過(guò)添加氨而操作的，而在第三步驟中添加硫酸以分離所釋放的氨。
[0007]從DE 197 31 062 C2可知一種從煙氣中、特別是從發(fā)電站的尾氣和廢物焚化爐的尾氣中分離酸性氣體的方法。說(shuō)明了用于分離二氧化硫的二級(jí)逆流洗滌器工藝。為分離二氧化硫以通過(guò)水洗去除氫氯酸和氫氟酸而預(yù)設(shè)塵埃過(guò)濾器和急冷/洗滌器步驟。在第一級(jí)的洗滌器循環(huán)中，亞硫酸銨/亞硫酸氫銨被含氧氣體氧化為硫酸銨。
[0008]EP 0 778 067 B1公開了用于凈化具有不同量的酸性成分的煙氣的設(shè)備和操作該設(shè)備的方法。在塵埃過(guò)濾器和用于通過(guò)水洗分離氫氯酸和氫氟酸的急冷/洗滌器步驟之后，安排了逆流洗滌器工藝以分離二氧化硫。
[0009]膨潤(rùn)土在我國(guó)儲(chǔ)量大，應(yīng)用非常廣泛，它的比表面積大，熱穩(wěn)定性高，吸附性能好，是一種潛在的高效廉價(jià)的環(huán)保吸附劑，但膨潤(rùn)土也存在溶脹性較大、難于沉降等缺點(diǎn)，為解決實(shí)際應(yīng)用的問(wèn)題，制備一種吸附效果更高、沉降性能好和價(jià)格低廉的膨潤(rùn)土凈水劑成為研究的熱點(diǎn)。現(xiàn)有技術(shù)中，丙烯酰胺與膨潤(rùn)土的復(fù)合物幾乎全部作為一種高吸水性復(fù)合材料來(lái)研制的，這種復(fù)合材料的制備方法主要有溶液聚合法、反相懸浮聚合法、輻射聚合法。①溶液聚合法是指將反應(yīng)單體和引發(fā)劑等溶于適當(dāng)?shù)娜軇┲卸M(jìn)行的聚合方法(季鴻漸等在《含膨潤(rùn)土的部分水解交聯(lián)聚丙烯酰胺高吸水性樹脂的研究中》)。這種制備方法單體的轉(zhuǎn)化率低，聚合速度慢；產(chǎn)物干燥困難；反應(yīng)釜內(nèi)易形成塊狀凝膠難以處理；②反相懸浮聚合法是以有機(jī)溶劑為分散介質(zhì)，水溶性單體在懸浮劑和強(qiáng)烈攪拌作用下，分散成懸浮水相液滴，引發(fā)劑溶解在水相液滴中而進(jìn)行的聚合方法。(張小紅等在《聚丙烯酸鈉/蒙脫石復(fù)合高吸水性樹脂的合成與性能》，CN1769191用于水處理的膨潤(rùn)土基復(fù)合材料及其制備方法)。其最大缺點(diǎn)是工藝過(guò)程復(fù)雜，產(chǎn)品的后處理較困難，必須去掉產(chǎn)物中低分子反應(yīng)物和所夾帶的溶劑，同時(shí)要回收大量的分散介質(zhì)。③輻射引發(fā)聚合法是使用γ-射線或紫外光輻照引發(fā)接枝共聚反應(yīng)的方法(李紅等在《超吸水性聚丙烯酰胺/蒙脫土復(fù)合材料力學(xué)性質(zhì)的研究》)。但由于射線輻射能量高，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的選擇性差，容易發(fā)生副反應(yīng)，從而限制了該方法的應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提出一種可用于冶金工業(yè)高爐煙氣的組合式脫硫方法。
[0011 ] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0012]—種可用于冶金工業(yè)高爐煙氣的組合式脫硫方法，包括下列步驟:用氨在第一洗滌吸附塔中從尾氣中部分分離出二氧化硫；然后將尾氣傳送入第二洗滌吸附塔，將洗滌吸附處理后合格的煙氣排空；其特征在于:將高錳酸鉀溶液加入第二洗滌吸附塔將煙氣中的二氧化硫氧化為硫酸并分離，由此使從第一洗滌吸附塔中未反應(yīng)的氨與生成的硫酸形成洗滌液以實(shí)現(xiàn)氣液分離，并且在第一洗滌吸附塔和第二洗滌吸附塔的出口設(shè)置膨潤(rùn)土吸附劑，膨潤(rùn)土吸附劑的制備方法如下:首先制備鋁基膨潤(rùn)土，將膨潤(rùn)土和8-12被％氯化鋁溶液混合攪拌，靜置沉降，取出上清液留用，固液分離后將得到固體經(jīng)干燥、粉碎、篩分得到鋁基膨潤(rùn)土 ；接著進(jìn)行溶液聚合反應(yīng)，將鋁基膨潤(rùn)土和甲基丙烯酸單體混合并溶于蒸餾水中，加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈和交聯(lián)劑甲醛溶液，保溫靜置；最后將固相真空干燥、篩分后得到脫硫膨潤(rùn)土，其中聚甲基丙稀酸占總體的30?45wt%，招基膨潤(rùn)土占總體的55?70wt%。
[0013]此方法能有效地分離二氧化硫同時(shí)又避免氨的釋放和避免由其產(chǎn)生的硫酸銨氣溶膠的生成，具有99.9%的脫硫率，實(shí)現(xiàn)極低二氧化硫和氨濃度的干凈氣體。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1