二氧化硫是大气的主要污染源,目前控制SO2的技术按其工艺分为干法、湿法两种。干法脱硫技术是利用吸附剂脱除烟气中的SO2,湿法脱硫技术是借助于流态相对气相中SO2化学吸附,使其转化成其它物质,从而达到除硫的目的。在湿法脱硫技术中,目前采用的“石灰乳吸收法”和“钠碱法”,投资和运行费用高,且脱硫副产品的价格低,废渣应用价值不大,易造成二次污染,经济效益不明显。因此进一步开发低成本、能回收高价值副产品的脱硫成为当务之急。
近年来,贵州工业大学对软锰矿浆吸收SO2废气进行了较有成效的实验研究,研究结果表明:该方法不仅脱硫率高,可以较好地解决SO2废气对环境的污染问题,而且副产品 硫酸锰生产成本低、市场前景广阔。
1反应原理
软锰矿中主要成分是二氧化锰,二氧化锰是强氧化剂,在酸性溶液中具有较强的氧化性,而SO2在水溶液中具有较强的还原性,从它们的标准电极电位
可以看出,用软锰矿浆来吸收工业废气中SO2,会发生比较完全的氧化还原反应。
软锰矿浆烟气脱硫过程中发生的反应机理如下:
从动力学观点来看,用软锰矿浆液来吸收工业废气中的SO2反应是比较容易进行的,因为整个系统在气、液、固三相内进行,由于吸收塔内加入了大量的填料,可使气液接触面积增大,接触良好,从而使MnO2和SO2的反应有较好的动力学条件。
2 中试试验
2.1 工艺流程
该工艺主要包括吸收工序、净化工序、结晶和干燥工序。矿浆通过循环与烟气中SO2在填料吸收塔内发生反应,生成硫酸锰溶液及渣等组成的混合物。经过滤、净化、结晶、离心分离、干燥后得到硫酸锰产品。具体工艺流程如图1。
2.2 主要中试设备
主要中试设备如表1所列。
2.3 试验原料
2.3.1 烟 气
使用热电分厂75 t/h循环流化床锅炉烟气,原除尘器为水膜除尘,目前已改为电除尘器,由于 使用了灰分高、硫分高的煤,其烟气情况如表2。
中试试验的吸收塔进口烟气从烟道的侧面开一个219 mm的进气孔,吸收塔处理烟气能力是1 000 m3/h。