[发明专利]一种有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法。本发明涉及湿法烟气脱硫系统中脱硫溶液的净化技术领域。

背景技术

攀钢3号烧结烟气脱硫采用有机胺工艺，脱硫系统在运行过程中，脱硫贫液pH值控制在5.0～5.5，吸收SO₂后富液pH控制在4.0～4.5，由于脱硫剂循环吸收解吸，烟气中粉尘夹带的Fe²⁺、Cu²⁺、Cl^-及SO₂的氧化，进入脱硫溶液中使得金属离子和酸根离子浓度累计升高，其中Fe³⁺、Cu²⁺会使脱硫剂失效，Cl^-导致系统腐蚀，SO₄^2-增加造成系统堵塞，这些杂质离子不仅严重影响了脱硫剂吸硫效果，降低了脱硫效率，而且增加了系统不稳定运行的风险，能耗急剧升高，成本增加。目前现场采用了离子交换树脂脱盐方法，仅对Cl^-、SO₄^2-离子有一定的去除，仍存在脱除Cl^-效果低及废碱液的处理等问题，且Fe³⁺、Cu²⁺会沉积在离子交换树脂上，造成树脂使用寿命短。为此，研究一种综合脱除有机胺脱硫溶液中杂质离子的工艺已迫在眉睫。

发明内容

针对现有烧结烟气、特别是有机胺法脱硫工艺，脱硫溶液中杂质离子脱除效果不好的缺点，本发明提供了一种有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法。本发明工艺采用阳离子交换床、阴离子交换床、冷冻结晶系统相结合的工序分部脱除脱溶液中的Fe³⁺、Cu²⁺、Cl^-及SO₄^2-等离子；其中，选用螯合树脂用作阳离子树脂交换床吸附Fe³⁺、Cu²⁺离子，吸附后进入再生塔进行SO₂再生变为贫液，再经大孔弱碱型树脂用作阴离子树脂交换床去除Cl^-，最后进入冷冻结晶系统除去SO₄^2-，所得净化后的溶液返回脱硫塔再次吸附脱硫，从而循环利用。

本发明所要解决的技术问题是提供一种有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法。该脱除方法包括以下步骤：有机胺脱硫富液经装有螯合树脂的阳离子树脂交换柱吸附Fe³⁺、Cu²⁺离子后，进入再生塔进行SO₂再生变为贫液，贫液经装有大孔弱碱型树脂的阴离子树脂交换柱去除Cl^-，然后进入冷冻结晶系统除去SO₄^2-，即可得到净化后的有机胺脱硫液。

具体的，上述有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法中，所述有机胺脱硫富液为烧结烟气经有机胺脱硫剂脱硫(即吸收二氧化硫)所得脱硫溶液；温度为48～52℃，pH为4.7～5.0。

优选的，上述有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法中，脱除Fe³⁺、Cu²⁺离子之前还包括将有机胺脱硫富液采用活性炭吸附处理的步骤。

优选的，上述有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法中，控制脱除Fe³⁺、Cu²⁺离子后溶液温度为45～50℃，pH为4.0～4.3。即脱除铁、铜离子的树脂再生后残留酸气冷凝液进入富液，使体系温度降至45～50℃，同时pH降为4.0～4.3。

优选的，上述有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法中，所述的螯合树脂为5-氨基水杨酸型螯合树脂。

优选的，上述有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法中，所述的大孔弱碱型树脂为大孔弱碱型苯乙烯系树脂。进一步的，所述大孔弱碱型树脂选自D301、D301T。

优选的，上述有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法中，冷冻结晶之前，采用氢氧化钠溶液调节溶液pH至9.5～10.0。

优选的，上述有机胺脱硫溶液中杂质离子的脱除方法中，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为25～30％。