[发明专利]一种吸附再生法脱除电解铝烟气中二氧化硫的方法及装置

说明书

本发明涉及烟气脱硫技术领域，提供了一种吸附再生法脱除电解铝烟气中二氧化硫的方法及装置。本发明利用粉状氧化铝基脱硫吸附剂与电解铝烟气接触进行二氧化硫的吸附，吸附后的吸附剂进行微波辐照再生，并将再生后的吸附剂再次进行二氧化硫的吸附。本发明提供的方法脱硫率高，大幅削减电解铝烟气的二氧化硫排放量；此外，本发明产生的废催化剂能够排入电解铝电解系统作为原料，无二次固废产生；并且再生过程能够收集到高浓度二氧化硫进行进一步利用，具有良好的环境效益和经济效益，具有十分广阔的社会价值和前景。本发明提供的装置各处理单元配置合理、运行稳定、可连续生产。

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术领域，特别涉及一种吸附再生法脱除电解铝烟气中二氧化硫的方法及装置。

背景技术

二氧化硫是大气中主要污染物之一，二氧化硫对动植物、建筑物及人类都有很大危害。如二氧化硫可被吸收进入血液，可破环酶的活性，且对肝脏有损害；由于二氧化硫的还原作用，会对植物造成不同程度的损害，高浓度的SO₂气体会大大超出植物的承受能力，使植物在短时间内(1～2天或几小时内)发生叶片枯焦脱落，生长发育严重受阻，直到枯萎死亡。在我国，电力、化工以及冶炼等行业使用的燃煤锅炉和窖炉排放烟气量大，且烟气中含有大量的二氧化硫。因此，工业燃煤和产生的烟气都必须经处理达标后才能排放。

电解铝烟气含有二氧化硫和氟化物等污染物，但由于该烟气气量大、出口温度高，污染物浓度低，前端原料控硫技术困难等原因，导致现阶段电解铝烟气都仅通过脱氟后直接外排，排放的二氧化硫无任何措施。根据使用的阳极碳素情况，每吨电解铝的二氧化硫排放量大约为15kg，30万吨的电解铝生产企业每年将排放4500吨二氧化硫，排放当量甚至超过一些钢铁冶炼企业的排放当量。

目前采用的脱硫措施主要是半干法脱硫，但半干法脱硫存在两个问题，一是脱除效率较低，随着环保标准对二氧化硫排放要求的日趋严格，需要进一步研究干法脱硫工艺和原料的优化。二是脱硫固相后产物的处理问题，电解铝烟气量大，产生大量的脱硫石膏是半干法脱硫技术应用的主要制约问题。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种吸附再生法脱除电解铝烟气中二氧化硫的方法及装置。本发明提供的方法无二次固废污染，脱硫效率高，能大幅削减电解铝烟气的二氧化硫排放量，具有广阔的社会价值和前景。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种吸附再生法脱除电解铝烟气中二氧化硫的方法，包括以下步骤：

(1)将粉状氧化铝基脱硫吸附剂与电解铝烟气接触进行二氧化硫的吸附；

(2)将吸附后的粉状氧化铝基脱硫吸附剂回收并进行微波辐照再生；

(3)将再生后的粉状氧化铝基脱硫吸附剂再次和电解铝烟气接触进行二氧化硫吸附；

(4)重复步骤(2)～(3)，待粉状氧化铝基脱硫吸附剂的吸附容量下降至初始容量的60％以下时，更换新的粉状氧化铝基脱硫吸附剂。

优选的，所述粉状氧化铝基脱硫吸附剂通过以下步骤制备得到：

将氧化铝粉末和过渡金属盐溶液混合进行浸渍，在氮气保护气氛条件下将浸渍产物进行焙烧，冷却后得到粉状氧化铝基脱硫吸附剂；所述焙烧的温度为300～400℃，时间为1～2h。

优选的，所述粉状氧化铝基脱硫吸附剂的粒径为200目以上。

优选的，所述步骤(1)中电解铝烟气和粉状氧化铝基脱硫吸附剂的比例2000～3000m³:1kg。

优选的，所述微波辐照的微波功率为150～300W，温度为120～180℃，时间为15～30min。

优选的，所述再生过程中，回收脱附的二氧化硫。