[发明专利]脱硫剂可再生的脱硫方法及装置

说明书

本发明涉及一种脱除废气二氧化硫的脱硫方法及装置，特别涉及一种脱硫剂可再生的脱硫方法及装置。

电力、化工、冶金等行业普遍使用的锅炉、窑炉中，排烟废气中含有大量的二氧化硫，它对大气造成严重的污染，是酸雨形成的主要污染源。目前，国内外积极的展开了烟气脱硫的研究，取得了一定的进展，并在实际工程中应用推广了一些脱硫技术和工艺。例如，最普遍采用的是石灰/石灰石-石膏法，它利用石灰或石灰石可以和二氧化硫反应的特点，对烟道气体进行湿法脱硫洗涤，达到净化烟气的目的；还有其他一些方法如喷雾干燥法、电子束法等。但目前推广应用的方法中都有其不足之处，如石灰/石灰石-石膏法的最终脱硫副产物是石膏，这些石膏受到工艺和市场的制约，往往不能商品化，只能占用土地进行抛弃堆放，形成二次污染；在国外一些文献中提到的硫酸钠电解再生脱硫剂的方法中，存在大量副产品稀硫酸难以处理、提纯至商品化浓硫酸的成本高昂或形成二次污染等的缺点；其他的脱硫工艺方法中，有的初投资高昂，有的运行费高昂，有的形成二次污染，有的脱硫效率不高。这些缺点制约了脱硫环保行业的发展。

本发明的目的在于提供一种低投资、低运行费用、脱硫效率高、无二次污染、副产品易于回收且商业价值高的脱硫及脱硫剂再生的方法，它尤其适合电价低廉(如电站脱硫等)的场合。

为了达到上述的目的，本发明的技术方案如下：

一种脱硫剂可再生的脱硫方法，包括如下步骤：

(A)用NaOH和Na₂SO₃为主要成分的混合溶液作为脱硫剂，对废气进行洗涤脱硫；

(B)脱硫后的废水进行电解再生NaOH，生成的NaOH作为脱硫剂导回步骤(A)循环使用。

在本发明的优先方案中，所述的步骤(A)完成后，将脱硫后的废水沉淀或过滤，再进行步骤(B)。

用于实现本发明的方法的装置包括：

至少一个脱硫洗涤塔1；

至少一个双阳膜三室电解槽2，电解槽2由阴极室、中间室和阳极室构成，阴极室和中间室由一个阳离子交换膜隔开，中间室和阳极室由另一个阳离子交换膜隔开；电解槽2的中间室的导入口通过一个第一导管6与脱硫洗涤塔1相连，中间室的导出口通过一个第二导管7与阴极室的导入口相连，阴极室的导出口通过一个第三导管8将再生的脱硫剂引回脱硫洗涤塔。

在本发明的优选方案中，所述的装置还包括：

至少一个废水收集箱3，通过一个第四导管9与脱硫洗涤塔1的底端相连；

至少一个过滤器4，通过一个装有泵12的第五导管10将废水收集箱3中的废水引入该过滤器4，过滤器4通过第一导管6与电解槽2的中间室的导入口相连。

至少一个中间储罐5，通过一个第三导管8将电解槽2阴极室的溶液引到该中间储罐5，中间储罐5再通过一个装有泵13的第六导管11与脱硫洗涤塔1相连。

所述的脱硫洗涤塔的顶端装有至少一个气体导出管14，底部装有至少一个待处理气管道15。

所述的中间储罐5设有一补充管道16。

所述的阴极室设有一氢气导出管20，中间室设有一气体SO₂导出管17，阳极室设有一氧气导出管21。

所述的电解槽2的阳极室的导出口和导入口分别接有导管18、19。

由于采用上述的方法及装置，整个脱硫和脱硫剂电解再生过程不产生固体废弃物，没有二次污染，副产品为高纯的O₂、H₂、SO₂气体，可以加工成多种下游产品，市场需求量大，商业价值高；另外，采用高浓度的NaOH溶液作为脱硫剂进行脱硫，脱硫效率远比其他常用的脱硫剂高；整个脱硫及脱硫剂电解再生系统的初投资相对较低；另外，它避免了常规硫酸钠电解再生法中产生大量难以处理的稀硫酸的缺点。

图1为本发明所述的装置的流程图。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

采用氢氧化钠(NaOH)和/或亚硫酸钠(Na₂SO₃)为主要成分的溶液作为脱硫剂，对待处理的烟气进行湿法洗涤脱硫，净化后的烟气排放至大气。脱硫洗涤设备可以是任何一种能使用该脱硫剂的脱硫塔。烟气中的二氧化硫和脱硫剂发生以下反应：

    

当烟气中存在CO₂时，发生以下反应：