[发明专利]一种用冶炼厂烟气制取亚硫酸钠的方法

说明书

技术领域

本发明涉及亚硫酸钠，尤其是涉及一种用冶炼厂烟气制取亚硫酸钠的方法。

背景技术

二氧化硫已经成为大气污染的主要污染物之一。冶炼厂烟气中二氧化硫的治理目前以烟气制酸为主。然而，由于大多数冶炼厂所处矿区交通不便，所制得的硫酸作为腐蚀性液体不易长期储存，抗市场价格波动能力差，影响冶炼企业的正常生产。亚硫酸钠作为重要的化工产品，可以长期贮存，并在精细化工、造纸等行业有广泛的应用，工业上亚硫酸钠制备工艺多数是由经硫磺氧化为二氧化硫直接碱吸收技术。近年来，出现有许多利用工业废气制取亚硫酸钠报道。冶炼厂烟气或制酸尾气中的二氧化硫制取亚硫酸钠的主要工艺难点在于冶炼厂烟气中含有一定数量的氧气，在由二氧化硫制取亚硫酸钠过程中有相当数量的二氧化硫易发生氧化作用生成硫酸钠，造成亚硫酸钠产品质量不合格。常规工艺解决方法是采用添加抗氧化剂，如对苯二胺等有机胺类来抑制氧化，但会导致生产成本增加，影响该技术在工业上的应用。

本申请人在中国专利201110304936.X中公开一种烟气吸附脱硫剂的制备方法，该方法将γ-Al2O3焙烧活化处理，按等体积浸渍法将L-α-丙氨酸溶液负载在γ-Al2O3上，浸渍后，静置、干燥，得到按质量百分比L-α-丙氨酸负载量为5％～20％的吸附脱硫剂(记为Ala/γ-Al2O3，其中Ala代表负载在γ-Al2O3上的丙氨酸)。利用氨基酸与载体γ-Al2O3的相互作用，将L-α-丙氨酸负载于γ-Al2O3载体上。制得的烟气吸附脱硫剂，可高效吸附脱除二氧化硫，经脱附后可再生重复使用，减少吸附剂的消耗，通过该吸附剂的穿透吸附-脱附过程，便于工业上二氧化硫回收利用。可为解决烟气中二氧化硫的脱除与资源化问题提供新的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用冶炼厂烟气制取亚硫酸钠的方法。

本发明包括以下步骤：

1）将冶炼厂烟气送入装填有丙氨酸负载型吸附剂Ala/γ-Al₂O₃的吸附床中，在常压、30～50℃，选择性吸附烟气中二氧化硫，床层穿透后，用N₂于30～120℃下脱附；

2）将脱附后的含二氧化硫烟气进入吸收填料塔，以水逆流吸收二氧化硫，当吸收填料塔内建立起气液吸收循环后，吸收填料塔底的流出液进入循环液罐，再用NaOH溶液第1次调控pH值至4～5，将循环液罐中含有亚硫酸氢钠的液体打入吸收填料塔塔顶和中段进行循环，得到吸收填料塔流出液中亚硫酸氢钠溶液浓度为30%～35%（W/W），再用NaOH第2次调控pH值至11～12，得到亚硫酸钠浓度达到28%～32%；

3）将步骤2）得到亚硫酸钠过滤除去沉淀的金属离子后，蒸发结晶得到产物亚硫酸钠。

在步骤1）中，所述吸附所采用的吸附剂可采用本申请人在中国专利201110304936.X中所公开的烟气吸附脱硫剂，所述烟气吸附脱硫剂由以下方法制备：

将γ-Al₂O₃焙烧活化处理，按等体积浸渍法将L-α-丙氨酸溶液负载在γ-Al₂O₃上，浸渍后，静置、干燥，得到按质量百分比L-α-丙氨酸负载量为5%～20%的吸附脱硫剂（记为Ala/γ-Al₂O₃，其中Ala代表负载在γ-Al₂O₃上的丙氨酸）。

所述焙烧活化处理的温度可为450～650℃，焙烧活化处理的时间可为4～6h；所述浸渍后静置的时间可为24～36h，所述干燥的温度可为75～85℃，干燥的时间可为12～24h。

在步骤1）中，所述冶炼厂烟气的成分可为：SO₂0.5%～10%，O₂5%，H₂O5%，其余为N₂。

在步骤2）中，所述吸收填料塔由θ环和拉西环交替装填，所述θ环填料∶拉西环填料高度比=1∶（1～3），所述用NaOH溶液第1次调控pH值的NaOH溶液可采用近饱和的45%～50%NaOH溶液；所述吸收塔塔顶流量与中段循环流量比可为（1～5）∶1，所述用NaOH溶液第2次调控pH值的NaOH溶液可采用近饱和的45%～50%NaOH溶液；所述蒸发结晶得到亚硫酸钠后的亚硫酸钠母液可重复循环，作为中段回流进一步增浓，碱吸收后的尾气经脱水等处理后，经增压泵（机）增压后作为吸附、脱附气循环使用。