[发明专利]一种含钒钢渣焙砂净化硫化氢烟气的方法

说明书

本发明公开了一种含钒钢渣焙砂净化硫化氢烟气的方法，将钠化焙烧后的含钒钢渣焙砂制备成吸收浆，在吸收浆中添加促进剂蒽醌‑2,7‑二磺酸二钠盐（ADA），将含有硫化氢的待处理烟气通入吸收反应器中，在20~55℃下，烟气中的硫化氢在催化氧化作用下转化为单质硫，实现硫化氢烟气的净化；本发明利用工业固体废物进行烟气脱硫，将废弃的含钒钢渣钠化焙烧后配制脱硫吸收浆，利用焙砂中溶出的钒锰过渡金属元素将硫化氢催化转化为单质硫，在脱硫的同时实现了硫的资源化利用；此外，吸收矿浆中加入ADA，可明显增强含钒矿浆持续脱硫的能力。

技术领域

本发明涉及一种含钒钢渣焙砂净化硫化氢烟气的方法，属于工业废气净化及资源化技术领域。

背景技术

硫化氢是一种毒性作用强、气味明显的有害气体。空气中硫化氢浓度达到近280mg/m³时便会造成人体呼吸困难甚至死亡。此外，硫化氢还会腐蚀设备管道，给工业企业造成巨大的经济损失。目前，脱除工业尾气中硫化氢的技术方法包括干法和湿法两大类。干法技术以固体氧化剂或吸附剂进行脱硫，具有脱除效率高、运行稳定的特点，但同时存在硫容量低、吸附剂再生困难等不足。湿法脱硫利用特定的溶剂与气体逆流接触而脱除尾气中的硫化氢，该法适用较高负荷的脱硫要求，吸收液可循环利用，设备处理量大。按脱硫剂的不同，湿法脱硫技术分为液体吸收法、吸收氧化法两种类型。采用液体吸收法处理硫化氢尾气时，主要发生酸碱中和的化学吸收和物理吸收，污染物组分由气相转移至液相，脱硫效果并不十分明显。吸收氧化法一般在吸收液中加入氧化剂或催化剂，从而使得吸收的硫化氢氧化为单质硫，氧化剂或催化剂接触空气而得以再生。常用的吸收液有碳酸钠、碳酸钾或氨溶液，常用的氧化剂或催化剂有氧化铁、硫代砷酸盐、铁氰化合物复盐或其他有机催化剂吸收水溶液。已有研究采用煅烧后的磷矿制浆，利用其中的碱性氧化物与烟气中的硫化氢进行中和反应，取得了良好的脱硫效果。含钒钢渣是钢铁行业产排量较大的典型工业固体废物，其中含有大量铁、钒、锰等过渡金属元素，利用含钒钢渣净化二氧化硫烟气的可行性已在专利CN201710694817.7中得到验证，其作用原理为：烟气中的SO₂在吸收浆液的钒、锰等金属离子催化氧化作用下转化为硫酸，同时含钒物料中的钒在硫酸作用下得以浸出，在净化SO₂烟气的同时实现了硫、钒的资源化利用。目前，利用含钒钢渣脱除烟气中的硫化氢，尚无专利报道。

发明内容

本发明提供一种含钒钢渣焙砂净化硫化氢烟气的技术方法，将含钒钢渣钠化焙烧后破碎至小于150μm，将该焙砂配制成脱硫吸收浆，利用其中的过渡金属元素将硫化氢催化氧化为单质硫，还原态的钒被蒽醌-2,7-二磺酸二钠盐（ADA）氧化而恢复其催化氧化功能，随后还原态ADA被待处理烟气中的氧气氧化，从而实现吸收矿浆的循环利用。

本发明方法如下：

（1）将钠化焙烧后破碎至粒度小于150μm的含钒钢渣焙砂配制成吸收浆，在吸收浆中加入蒽醌-2,7-二磺酸二钠盐（ADA），搅拌均匀，备用；

所述吸收浆中钒的质量含量不低于0.3%，吸收浆的pH值为7.5~10.0；吸收浆中ADA的质量浓度为0.2~0.5%；

（2）将配制的吸收浆置于吸收反应器内，将含有硫化氢的待处理烟气通入吸收反应器中，在20~55℃下，烟气中的硫化氢在催化氧化作用下转化为单质硫，实现硫化氢烟气的净化；

所述含有硫化氢的待处理烟气中氧气的含量不低于0.5%。

本发明烟气中的硫化氢经吸收浆液中过渡金属元素铁、钒等催化作用而转化为单质硫，还原态钒可被ADA氧化而再生，烟气中的氧气可进一步氧化还原态的ADA从而使其具备持续氧化低价钒的能力。

与现有硫化氢烟气净化技术相比，本发明的优势在于：

1）本发明适用于处理较宽浓度范围的硫化氢烟气，若需处理高浓度硫化氢尾气，只需适当提高进气中氧含量以及矿浆浓度，净化体系可长时间维持高效的脱硫效率；