[实用新型]空气自净法治理烟气二氧化硫装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化学化工及环保工程技术领域，具体涉及一种空气自净烟气催化脱硫装置及方法。

背景技术

目前，在化工厂、冶炼厂、煤换油厂、煤化工厂及大型钢铁厂的有毒有害尾气的治理方面，尤其是大型硫酸厂、大型钢铁厂的毒害气体的处理方面，现有技术主要是采用湿法即化学吸收法来进行处理，这种方法需要利用大量的盐（纯碱、石灰石、石膏）、酸（浓硫酸）、碱（氨水或液氨、烧碱、石灰）中和反应来消除SO₂等气体，该方法存在以下几个主要问题：（1）酸碱盐的耗量大，因此生产成本高；（2）占地大；（3）大量废渣的二次污染（废渣含硫酸钙等）；（4）大量废气的二次污染（废气含氨气）；（5）大量废水的二次污染（废水含硫酸铵、硫酸钠等）；（6）运输费用高；（7）对原料依赖性强。在烟道气SO₂的处理方法上，尽管20世纪70年代发展起来的采用活性炭吸附法进行废气处理，然而该法的致命弱点是活性炭吸附量小。继后虽开发了改性吸附和带压吸附技术提高了活性炭的吸附量，但都存在吸附平衡问题，无法达到毒害气体零排放的高标准，另外改性吸附技术也需利用HNO₃、NH₃、HCN等酸碱。最近虽有报道硫酸厂尾气低排放生产方法，但它仅适用以进口高纯硫磺为原料的生产方法，其原料要求苛刻（纯度极高），且依赖性强，不适应以普通的黄铁矿为原料的生产工艺，缺乏普适性。

发明内容

本实用新型的目在于针对现在技术中存在的上述缺陷，提供一种采用反应控制相转移催化法，利用空气自身来有效地消除烟气中SO₂有害气体的自净法治理烟气二氧化硫装置。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：该空气自净法治理烟气二氧化硫装置，它包括规流填料塔，规流填料塔的底部侧面设有烟气进气口、顶面设有净化烟气出气口、中间设有流化球吸收层，塔顶内设有水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂的喷淋装置，塔体内最顶部设有除雾器；水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂吸收液的出料口与固液分离装置的进料口连接，固液分离装置的出液口与减压蒸馏装置的进液口连接，固液分离装置分离出的固态物送入低温活化池；所述减压蒸馏装置的冷凝水出水管与所述低温活化池连接，低温活化池的出料口与除渣装置连接，除渣装置的出液口通过液体传动装置与规流填料塔塔顶内的喷淋装置连接。

进一步，如果烟气温度高于40℃，则采用：规流填料塔内设有两层以上的流化球吸收层，每层流化球吸收层之上设有水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂的喷淋装置；最底层流化球吸收层的水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂的喷淋装置通过液体传动装置与所述除渣装置的出液口连接，最底层流化球吸收层的水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂吸收液的出料口设在规流填料塔的底部侧面，并与冷却池的进料口连接，冷却池的出料口则通过液体传动装置与其上一层即第二底层流化球吸收层的水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂的喷淋装置连接；第二底层流化球吸收层的水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂的吸收液出料口则又通过冷却池和液体传动装置与其上一层即第三底层流化球吸收层的水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂的喷淋装置连接；依次类推，最上层流化球吸收层的水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂吸收液的出料口则与所述固液分离装置的进料口连接。

本实用新型的应用过程如下：

（1）将烟气送入规流填料塔的底部侧面，从塔顶喷淋水和水溶性氧化态金属盐类催化剂及助剂；

（2）烟气通过规流填料塔中的流化球吸收层，在烟气温度下，烟气中的SO₂与烟气中的残留氧在喷淋液中活性催化剂及助剂的作用下，生成硫酸和无活性低价固态催化剂的固液混合物，同时吸收烟尘；

（3）将固液混合物送入固液分离装置，分离出稀硫酸、无活性低价固态催化剂及尘渣；

（4）将步骤（3）分离出的稀硫酸送入减压蒸馏装置，浓缩得浓硫酸，所得冷凝水则送入低温活化池；

（5）将步骤（3）分离出的无活性低价固态催化剂及尘渣放入低温活化池，在40℃～100℃的温度下，无活性低价固态催化剂与水、空气，在一定酸度条件下活化，得耐酸、耐温、耐水、水溶的活性高价催化剂；

（6）将上一步活化好的催化剂与尘渣从低温活化池转入除渣装置除掉尘渣；

（7）将从除渣装置分离出的活性高价催化剂溶液送入规流填料塔顶喷淋装置，再度吸收烟气SO₂，循环使用。