[发明专利]一种SO2烟气柠檬酸钠吸收液脱硝系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种SO₂烟气柠檬酸钠吸收液脱硝系统及利用该系统进行的SO₂烟气柠檬酸钠吸收液的脱硝方法。

背景技术

冶金生产特别是金属硫化矿冶炼过程中，经常需要对外排烟气进行脱硫处理，即将烟气中的SO₂进行分离处理。柠檬酸钠吸收解析法是近年来出现的一种SO₂烟气治理方法。该方法利用柠檬酸钠溶液强碱弱酸的缓冲溶液性质，对烟气中SO₂进行吸收和解析，具体是先用柠檬酸钠溶液吸收烟气中的SO₂，然后再对柠檬酸钠吸收液进行解析，使SO₂从吸收液中逸出，形成纯净的SO₂以进行后续利用处理。

在吸收过程中，烟气中的SO₂溶于水生成HSO₃^-离子，解析过程中HSO₃^- 又分解为SO₂。然而，在此过程中，部分HSO₃^-离子又会与烟气中的氧气发生氧化反应产生SO₄^2-。随着吸收时间的增加，吸收液中的SO₄^2-浓度便逐渐富集增大，SO₄^2-含量的增加影响系统的稳定运行，在生产过程中主要存在以下几个方面的问题：一是限制了SO₂ 的溶解，影响了柠檬酸钠吸收液的吸收效率；二是行业内通常规定，当吸收液中SO₄^2-的含量超标（高于30g/L）时，对吸收液即进行抛弃，既污染环境，又造成极大的浪费，使生产成本大幅增加；三是当SO₄^2-浓度过饱和时形成的Na₂SO₄沉淀容易造成生产系统管道、设备的堵塞，影响正常生产。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种可有效去除溶液中SO₄^2-以实现柠檬酸钠吸收液循环使用的SO₂烟气柠檬酸钠吸收液脱硝系统。

本发明的另一目的在于提供一种利用上述系统进行的SO₂烟气柠檬酸钠吸收液的脱硝方法。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种SO₂烟气柠檬酸钠吸收液脱硝系统，包括贫液输送管、结晶釜、给料泵、旋液分离器、离心机、滤液槽、滤液泵、螺杆低温盐水机组及盐水循环泵；所述贫液输送管、结晶釜、给料泵及旋液分离器依次相连接，所述旋液分离器和离心机均具有固体出口和液体出口，所述旋液分离器的固体出口连接离心机、液体出口连接滤液槽；所述离心机的固体出口为芒硝出口、液体出口与滤液槽相连接；所述结晶釜具有盐水夹套，所述盐水夹套与螺杆低温盐水机组及盐水循环泵相连通，并与螺杆低温盐水机组及盐水循环泵构成闭合回路。

进一步地，所述结晶釜不止一个。

一种SO₂烟气柠檬酸钠吸收液的脱硝方法，包括如下工艺步骤：

（1）将SO₄^2-浓度高于30g/L的柠檬酸钠吸收液贫液经预冷却处理后送入结晶釜，并通过盐水循环泵使低温盐水在结晶釜夹套与螺杆低温盐水机组间进行循环，对结晶釜内的柠檬酸钠吸收液贫液进行冷却结晶，析出芒硝结晶体；

（2）结晶完全后，关闭盐水循环泵，将结晶釜内结晶完全的料液通过给料泵输送至旋液分离器内进行固液初步分离，旋液分离器分离出的固体物料经其固体出口进入离心机进行进一步分离、分离所得上清液经其液体出口流入滤液槽进行过滤；离心机进一步分离后，所得固态芒硝经其固体出口排出，离心所得母液经液体出口流入滤液槽进行过滤；

（3）将滤液槽过滤所得滤液通过滤液泵送入贫液槽，进行SO₂烟气吸收的重复使用。

进一步地，步骤（1）中，将柠檬酸钠缓冲液贫液预冷却至40-45℃后送入结晶釜。

进一步地，步骤（1）中，控制螺杆低温盐水机组内的冷却温度为0-1℃。