離子液循環吸收法有色冶煉煙氣脫硫新技術

林 磊，潘浩輝

（1.天津冶金職業技術學院，天津 300000 ；2.天津市天重江天重工有限公司，天津 300000）

1 有色金屬冶煉煙氣對環境造成的主要影響

隨著我國有色金屬冶煉工業的不斷發展，有色金屬冶煉行業的規模有所擴大，有色金屬冶煉技術在不斷進步，使得有色金屬冶煉工業的經濟效益不斷提高。由于有色金屬冶煉的過程中會不斷地產生二氧化硫煙氣，且這種煙氣的濃度較高，二氧化硫對空氣也有嚴重的污染，會增加雨水的酸度，甚至導致酸雨，不僅如此，二氧化硫會對人體的呼吸道產生不良刺激，常規的有色金屬冶煉過程當中，煙氣脫硫技術尚未成熟，仍然存在一定的局限性，會使有色金屬冶煉煙氣當中存在大量的二氧化硫，造成空氣污染。此外，在常規處理方法對有色金屬冶煉過程中產生的廢氣和廢渣進行處理之后，還會有一定造成環境污染的物質，難以被處理干凈，雖然經過了一些流程對有色金屬冶煉產生的廢氣和廢渣進行了處理，但是收到的效果并不盡如人意，不能夠滿足環保的需求。有色金屬冶煉工業在當今時代得到了迅速的發展，但環境污染的問題隨之而來，需要研究出一種全新的技術，有色金屬冶煉煙氣處理的新工藝，使有色金屬冶煉產生的煙氣得到凈化處理，滿足環境保護的根本需求，不斷減低企業的環境保護成本，從而使有色金屬冶煉企業得到健康發展[1]。

2 離子液循環吸收達脫硫技術的主要特點

離子液循環吸收法用于有色金屬冶煉煙氣的脫硫，不僅能將二氧化硫脫硫干凈，還能產生高濃度的二氧化硫，為制備其他化學物品提供了原料，在滿足環保要求的同時還能夠產生新的原材料，起到了一舉兩得的作用。離子液循環吸收法使用的吸收劑主要是機陽離子以及無機陰離子，含有少量活化劑、抗氧化劑以及緩蝕劑。離子液在接近室溫的情況下，主要是液體狀態。因此會產生以下特點：離子液在脫硫的過程中，不會產生污染空氣的其他氣體，滿足了環保的基本需求。能夠采用多種離子組合的方式對離子液的物理性質和化學性質進行不同的調整，滿足處理不同濃度的二氧化硫的相應要求。對離子液的熱穩定性、溶解性以及對二氧化硫的選擇性能夠進行靈活調整，使離子液能夠適應煙氣凈化的不同需求[2]。

3 離子液循環吸收法的主要設備以及工作原理

預洗滌系統、二氧化硫吸收系統、離子液再生系統、凈化系統和二氧化硫制酸系統等共同組成了離子液循環吸收法的處理系統。吸收系統的主要工作原理是離子液循環吸收脫硫工藝的二氧化硫吸收特性，是吸收塔運行液氣比大幅度降低的主要原因，填料塔具有較高的氣液接觸頻率，使得脫硫系統的脫硫效果比較高，不僅能夠滿足環境保護的需要，還能夠延長設備的使用壽命。為了控制吸收溫度，預防煙氣當中的粉塵導致填料塔堵塞，需要進行預除塵以及煙氣降溫流程，將溫度控制在45-55攝氏度之間，主要采用噴淋塔進行降溫，煙氣當中的粉塵可能對噴淋塔的工作參數產生一定的影響，對煙氣脫硫技術的使用不會造成影響。預洗滌的過程當中，由于煙氣當中含有一定的粉塵，會使得粉塵當中的有害物質浸入水中，需要將污染的廢水送到專門的污水處理系統當中將廢水進行無害化處理，就能滿足環保需求。整個離子液再生系統是由富液泵、貧富液熱交換器、再生塔、冷凝器等組成的，離子液再生系統的完成是由二二氧化硫的吸收構成，與二氧化碳的吸收流程具有相似之處，二氧化硫的解吸溫度應該控制在110-115攝氏度之間，解吸溫度與解吸深度具有十分密切的關系，脫硫效率對解吸深度起到決定作用，貧富液熱交換器的主要作用是將溫度提高，進入再生塔，通過蒸發器進行二次蒸汽加熱，達到解吸的效果。蒸發器的主要來源是多余的低壓蒸汽，主要優點是使系統的能耗降低，節約成本。解吸后的二氧化硫氣體會進入到冷凝器當中進行降溫處理，將二氧化硫的溫度控制在40攝氏度左右，經過氣液分離流程以后進入制酸系統當中，二氧化硫氣體的濃度基本能夠達到99%左右。活性炭吸附槽、碳層過濾器以及機械過濾器構成了整個凈化系統，主要的作用有：清除離子液循環過程當中產生的有機物以及熱穩定性鹽類等物質。高溫貧液與吸收塔的富液進行交換，貧液的溫度下降，進入冷卻器后溫度進一步降低返回二氧化硫吸收塔，5%-10%的貧液進去脫鹽裝置進行脫鹽處理，起到清除含熱穩定性的作用，從而使系統內穩定性鹽的含量保持相對穩定，這個過程當中會有一定的廢液產生，會使離子液的含量有所減少，因此，每年需要補充一定量的離子液。在進行以上工作流程時，煙氣預洗滌系統以及制酸系統能夠根據煙氣處理的具體要求以及選取的副產品深加工的具體路線進行靈活調節。

4 離子液循環吸收法有色金屬冶煉煙氣脫硫技術的主要特點

與傳統的有色金屬冶煉煙氣脫硫技術相比較而言，具有以下優點：首先，離子液循環吸收法有色金屬冶煉煙氣脫硫技術具有脫硫速度較快，脫硫效果較好的特點，可以根據脫硫的實際需要靈活調節系統的參數，從而減少了脫硫的能耗。二是具有較為廣闊的應用領域，煙氣的脫硫基本能夠適用此項技術，運行的成本相對穩定，在煙氣當中含硫量較低時，設備的能耗較低，而且具有較高的脫硫效率。在煙氣含硫量較高時，與傳統脫硫方法相比優勢更加明顯，在煙氣當中二氧化硫含量較高時，能夠實現徹底的脫硫，而且能耗較低，脫硫效果好，具有經濟實用的特點。三是這種技術帶來的能源消耗較少，能夠實現工場的廢熱有效利用，既能夠節約能源，又能夠降低成本，同時還能夠滿足環保的需求。有助于降低企業處于煙氣產生的經濟負擔，降低企業的生產成本，提高企業的競爭力。四是系統的功能較多，工藝的流程比較簡便，容易實施，而且體現出了自動化，減少了人力資源成本，能夠保持三年無故障運行，說明系統運行的穩定性較為滿意，維修和檢測的成本較低。系統的調試工作量較少，產生的維護費用較低，使企業能夠減輕經濟壓力[3]。

5 離子液循環吸收法在有色金屬冶煉煙氣脫硫工作當中的應用價值以及發展前景

隨著我國工業的不斷發展，環境保護的問題逐漸得到國家的重視，在國家召開的重要會議當中，都把環保問題放在了十分重要的位置。習主席在國務院召開的重要會議中指出，為了綠水青山，我們寧可不要金山銀山。這句話顯示出了國家對環保問題的重視。對于有色金屬冶煉工業而言，制約行業發展的一個重要問題是環保，在有色金屬冶煉過程當中，會產生煙氣，含有二氧化硫，一旦排放到空氣當中，就會對空氣造成嚴重的污染，危害人類的健康，在二氧化硫排放濃度過高的情況下，有可能形成酸雨，酸雨對農業造成嚴重的不良影響，還會對腐蝕建筑物，造成經濟損失。因此，研究具有較高質量的有色金屬冶煉煙氣脫硫技術是促進有色金屬冶煉行業健康發展的重要基礎，也是滿足環境保護要求的重要基礎。目前，環境保護的問題得到了國家的高度重視，國家制定了企業污染物排放的相應法律法規，對有害氣體的排放進行了嚴格要求，傳統的有色金屬冶煉煙氣脫硫技術具有經濟成本較高，脫硫效果不理想的問題，適應不了現在的環保需求。離子液循環吸收法在有色金屬冶煉煙氣脫硫新技術的開發能夠解決傳統的有色金屬冶煉煙氣脫硫技術當中存在的問題，能夠滿足有色金屬冶煉煙氣脫硫的基本要求。具有操作流程簡單，煙氣脫硫效率較高，自動化水平較高，省時省力，經濟實惠等諸多優點，既能夠起到環保的作用，又能夠降低有色金屬冶煉企業在煙氣脫硫方面的經濟成本。另一個優點是，離子液循環吸收法在能夠進行有色金屬冶煉煙氣脫硫的基礎上，還能夠做到工廠廢熱、廢氣的回收利用，避免二次污染，特別是能夠避免二氧化碳的排放，滿足了低碳環保的需求。由于能夠做到廢熱以及廢棄的回收利用，使得企業減少了由于廢熱廢氣處理而產生的成本，也能夠節約能源，減少能源的消耗，對于提高企業的競爭力，保證企業的健康發展具有十分重要的意義[4]。

6 結語

在我國有色金屬冶煉工業日益發達的今天，有色金屬冶煉煙氣的處理問題是企業的面臨的重要問題，在提倡節能環保的今天，采用新型技術降低有色金屬冶煉產生的污染是十分重要的。離子液循環吸收法在有色金屬冶煉煙氣脫硫新技術的應用中，能夠實現高效率的脫硫，又能夠合理的利用企業的廢熱和廢氣，在滿足環保要求的基礎上，還能夠做到節能減排，提高企業的經濟效益。此外，離子液循環吸收法當中機械設備具有故障少，低維修成本，自動化程度高，使用壽命長的優點，減少了由于機械設備維修產生的相關費用，節約人力物力財力，是一種值得提倡和推廣的新型有色金屬冶煉煙氣脫硫新技術，在環境保護方面，節能減排以及降低成本都具有較高的使用和推廣價值。在環保問題得到國家的高度重視的情況下，國家對于二氧化硫等污染物的排放會逐步提高要求，離子液循環吸收法具有脫硫效果好的優點，能夠使有色金屬冶煉企業在環保形勢嚴峻的情況下達到環保的要求，提高企業的核心競爭力[5]。

[1]馬旻銳.金川有色冶煉低濃度二氧化硫煙氣脫硫實踐[J].硫酸工業，2017(05).

[2]陳鋒.有色冶煉工業低濃度SO2煙氣處理工藝綜述[J].云南冶金，2016(02).

[3]祁茂剛,禚響亮,布乃祥.離子液煙氣脫硫技術在銅冶煉中的應用[J].有色金屬(冶煉部分)，2015(09).

[4]孫治忠,謝成,彭國華,曹偉.金川公司煙氣脫硫工藝淺析[J].硫酸工業，2015(02).

[5]金磊,吳韜.可再生吸收劑的煙氣脫硫技術[J].山東化工，2014(03).