[发明专利]一种干法脱除焦炉烟气中SO2

说明书

本发明公开了一种干法脱除焦炉烟气中SO₂的方法，属于大气污染控制技术领域；该方法以Mg(HCO₃)₂固体粉末为脱硫剂，经过喷射装置喷洒进入烟气中与SO₂发生反应；在氧气存在的条件下，脱硫反应后的脱硫剂转变为MgSO₃和MgSO₄，进而随着气流一同进入布袋除尘器；经布袋除尘器捕捉后被收集；然后MgSO₃和MgSO₄的粉末经氨水或氨水‑碳酸氢铵处理再生获取Mg(HCO₃)₂。脱硫剂再生过程中沉淀后的上清液主要为(NH₄)₂SO₃和(NH₄)₂SO₄混合溶液，再生反应完成后，沉淀与上清液分离，沉淀经干燥磨粉后回用于脱硫工序，上清液经氧化、蒸发、结晶和干燥处理，得到(NH₄)₂SO₄固体肥料。本发明工艺简单，易操作，脱硫效率高，成本低，无废水和废渣产生，且脱硫剂可实现循环利用，适于工业化应用。

技术领域

本发明涉及一种干法脱除焦炉烟气中SO₂的方法，属于大气污染控制技术领域。

背景技术

焦炉烟气污染物成分复杂，含有氮氧化物（NO_x）、SO₂、一氧化碳、二氧化碳、氰化氢、酚以及煤尘、焦油等。焦炉烟气中SO₂主要来源于焦炉加热用煤气中H₂S和有机硫的燃烧，这些物质排放到空气中，经一系列的物理化学反应，会对空气、土壤、水体及各种动植物造成污染和危害。

目前，烟气的脱硫治理，是通过吸收剂与烟气中的SO₂接触反应，最终生成稳定的含硫化合物，实现烟气脱硫。目前主要根据脱硫过程中是否有水参加和脱硫产物最终干湿形态，将烟气脱硫分为干法、半干法和湿法脱硫，而焦炉烟气脱硫需采用干法脱硫，原因是焦炉烟气的成分较为复杂，且温度波动较大，同时烟气的流量不稳定，导致操作不稳定，若采用湿法脱硫，不仅增加脱硫后系统阻力，需要增加增压风机，且脱硫后的烟气还需要加热才能进入脱销工序。同时根据脱硫产物的最终处理方式，可分为抛弃法和回收法，目前采用的干法脱硫方法主要有：

（1）干法抛弃法：主要脱除方式为管道喷射脱硫，脱硫剂一般采用Ca(OH)₂，主要产物为CaSO₄/CaSO₃，当烟气温度大于140℃时，脱硫效率为50-60%；另一种脱硫剂是采用NaHCO₃，主要产物为NaSO₄，脱硫效率为80%。这两种方法的脱硫效率不太高，同时会产生大量的废脱硫剂需进行后续的处理，增加了二次污染及废脱硫剂处理成本。如申请号为201610037737.X的中国发明专利“一种烟气脱硫剂的再生循环方法”，该方法脱硫剂NaHCO₃采用离子交换树脂法进行再生，存在树脂失效产生固废等，投资也较大。

（2）干法回收法：主要脱除方式为活性炭吸附法，脱硫剂采用活性炭，主要产物为硫酸，脱硫效率为90%，主要通过物理作用来脱硫，脱硫效率有限。活性炭吸附法的处理效率较高，但是若温度控制不当，会出现烧结和堵塞反应器的现象，同时也存在一定的容器、管线的磨损，颗粒的磨损及夹带现象。活性炭的再生效率为81%-92%，吸收剂的回收利用能力有限。如申请号为201820335425.1的中国发明专利“一种活性炭脱硫脱硝除尘装置”，该方法制备需采用高压反应釜进行制备，实际操作难度较大，工艺流程比较复杂，并且对设备仪器的自动化要求比较高，同时活性炭用量较大，对其品质要求较高，因此，需要大量的资金投入。

现有方法存在以下问题：方法（1）中在吸收净化SO₂后产生的固体废物难以回收利用；方法（2）中存在吸附剂再生效率有限，且温度波动时会出现烧结、堵塞反应器的现象等，同时投资大等问题，难以工业化应用。

发明内容