[发明专利]处理烟气的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及处理烟气的方法及系统。

背景技术

在冶炼烟气制酸领域，随着有色冶金富氧冶炼技术的发展，进入烟气制酸系统的烟气中二氧化硫浓度高达20%以上。如果采用常规的二氧化硫转化工艺，需将二氧化硫浓度稀释至12％左右，以保证反应后温度不会超过触媒和转化器材料的耐受温度。即使采用低温铯触媒降低入口温度，烟气中二氧化硫浓度也不能超过14%。这就造成转化和其后续设备的规模增大，从而导致整套制酸装置的投资及运行费用大为增加，影响了由于冶炼工艺进步带来的综合经济效益的提高。因此，经济有效的高浓度的二氧化硫转化工艺成为冶炼烟气制酸领域研究的热点课题。目前国内外采用的高浓度二氧化硫转化技术主要有烟气循环、等温反应器和非衡态高浓度SO₂两次转化技术等，大部分还处于起步阶段，在技术层面和经济效益方面都各有优缺点。

因而，现阶段二氧化硫浓度高的烟气处理转化工艺仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提出一种成本低、工艺简单、适应性强，操作灵活，能够有效处理含有高浓度二氧化硫的烟气的方法。

为此，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种处理烟气的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将待处理的烟气分为第一烟气和第二烟气；利用空气对所述第一烟气进行稀释，以便将二氧化硫浓度降低至12体积%；将经过稀释的第一烟气中的至少一部分二氧化硫转化为三氧化硫，以便得到含有三氧化硫和二氧化硫的第一烟气；将所述含有三氧化硫和二氧化硫的第一烟气与所述第二烟气混合，以便得到混合烟气，其中，所述混合烟气中二氧化硫的浓度为12.5体积%以下；以及将所述混合烟气用于制备硫酸。

发明人惊奇地发现，本发明的处理烟气的方法，能够有效地实现对二氧化硫含量高的烟气的处理，其处理的烟气中二氧化硫“当量浓度”可高达17体积%，并且工艺简单、能耗及成本低、处理烟气效率高、适应性强，操作灵活。具体地，根据本发明的实施例，本发明的处理烟气的方法能够使进入制酸装置的烟气量降低20%~30%，运行成本降低15%~20%。其中，需要说明的是，在本文中处理的烟气中二氧化硫“当量浓度”是通过以下公式计算得出的：处理的烟气中二氧化硫“当量浓度”=待处理的烟气中SO₂的量/（第一烟气的量+对第一烟气进行稀释的空气的量+第二烟气的量），其中，上述公式中各气体的量可以以其体积表示。由此，通过上述公式，可以折算出本发明的处理烟气的方法能够处理的烟气中二氧化硫的“当量浓度”，从而能够以此“当量浓度”与常规的两转两吸法能够处理的烟气中二氧化硫的浓度（二氧化硫被稀释至12体积％左右的烟气）进行比较。根据本发明的一些实施例，本发明的处理烟气的方法，能够处理二氧化硫“当量浓度”高达17体积%的烟气。由此，进一步表明了本发明的处理烟气的方法优越性显著。

另外，本发明的处理烟气的方法还具有以下附加技术特征：

根据本发明的一个实施例，在将待处理的烟气分为第一烟气和第二烟气之前，预先对所述待处理的烟气进行预热，以便达到温度为250～350℃。由此，烟气得到了初步的升温，有利于后续步骤的进行。

根据本发明的一个实施例，在将经过稀释的第一烟气中的至少一部分二氧化硫转化为三氧化硫之前，将所述经过稀释的第一烟气升温至380～420℃。由此，烟气达到预转化反应所需的温度。

根据本发明的一个实施例，将所述混合烟气用于通过两转两吸法制备硫酸。由此，能够有效提高烟气处理及硫酸制备的效率。

根据本发明的一个实施例，将所述含有三氧化硫和二氧化硫的第一烟气与所述第二烟气混合之前，对所述含有三氧化硫和二氧化硫的第一烟气进行冷却，将所述第二烟气进行预热。由此，第一烟气和第二烟气均可达到常规转化一层反应所需的温度。