[发明专利]气相氧化脱出并回收尾气中痕量SO2的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及SO₂回收的技术领域，尤其涉及一种气相氧化脱出并回收尾气中痕量SO₂的方法和系统。

背景技术

在硫酸的工业生产流程中——无论是传统的干法工艺还是新型的湿法制酸技术——都涉及到将SO₂催化转化为SO₃的反应过程。此步反应中SO₂的最终转化率直接影响到装置尾气排放中SO₂气体浓度的高低，然而受限于热力学所决定的反应限度，即使采用多段催化床层以及段间换热的方法仍不能实现二氧化硫100%的转化，由此造成装置尾气排放中存有痕量的SO₂对满足日益严格的环保标准提出了挑战。

工业领域常见的除去尾气中痕量SO₂气体的方法是在喷淋塔/吸收塔中用NH₃·H₂O，Ca(OH)₂，NaOH，NaHCO₃中的一种或几种物质的水溶液洗涤尾气，吸收其中的SO₂生成相应的亚硫酸盐或硫酸盐以达到净化尾气的目的。显然这种方法不可避免的会产生新的废液、废渣二次污染物，而且要求安装用于气液两相接触的塔器，大大增加了尾气处理的成本。

本发明所述的工艺方法可有效解决上述问题，通过向尾气管道中喷入可快速氧化SO₂的氧化物，强制氧化SO₂为SO₃，所产生的SO₃进一步水和为H₂SO₄，然后通过捕集装置捕获硫酸气溶胶，回收得到40%--70%wt的稀硫酸产品。用此方法可处理SO₂浓度低至100ppmV的尾气，且显著节省净化装置的投资。

因此，本申请人致力于开发一种能够有效解决上述问题，高效处理工业装置排放尾气所含有的低浓度SO₂有害气体，并实现回收利用的气相氧化脱出并回收尾气中痕量SO₂的方法和系统。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的不足，本发明提出一种能够有效解决上述问题，高效处理工业装置排放尾气所含有的低浓度SO₂有害气体，并实现回收利用的气相氧化脱出并回收尾气中痕量SO₂的方法和系统。

为达到上述目的，本发明提供了一种气相氧化脱出并回收尾气中痕量SO₂的方法，往输送所述尾气的管道内喷入气相氧化介质，所述气相氧化介质与所述尾气进行混合快速发生氧化还原反应，氧化SO₂为SO₃，并进一步水合为H₂SO₄液滴，最后在所述管道的输出端进行H₂SO₄液滴的捕集回收。

作为本发明的进一步改进，所述H₂SO₄液滴是通过高速压密式纤维除雾和/或电除雾方式进行捕集的。

作为本发明的进一步改进，所述气相氧化介质采用与所述尾气流向呈错流或逆流的方式喷入所述管道内。

作为本发明的进一步改进，所述气相氧化介质为臭氧或紫外线。

作为本发明的进一步改进，所述气相氧化介质为高锰酸钾水溶液或双氧水溶液雾化形成的细微滴液。

本发明还提出一种气相氧化脱出并回收尾气中痕量SO₂的系统，包括：

用于输送所述尾气的管道，

用于输出氧化介质的氧化介质输出装置，

用于将所述氧化介质雾化喷入所述管道内的雾化喷嘴，以及

用于进行H₂SO₄液滴的捕集回收的捕集装置。

所述氧化介质输出装置连接在所述雾化喷嘴上，所述雾化喷嘴设置在所述管道上，所述捕集装置设置在所述管道的输出端上，所述氧化介质输出装置输出所述氧化介质至所述雾化喷嘴雾化后喷入所述管道内，雾化后的氧化介质与所述管道内的尾气进行混合快速发生氧化还原反应，氧化SO₂为SO₃，并进一步水合为H₂SO₄液滴，由所述捕集装置进行捕集回收。

作为本发明的进一步改进，所述雾化喷嘴为内置涡流发生器的涡流高速喷嘴。