離子液脫硫技術在環集煙氣處理中的應用

張慶朝 張學敏 布茂帥

陽谷祥光銅業有限公司 山東陽谷 252300

對企業來說，銅冶煉系統比較復雜，會產生大量煙氣，對環境造成污染，以企業為例，該企業配置了專業的排煙系統，借助通風和收塵等方式，對飄散的煙塵進行集中化處理，煙氣可以進入相應的脫硫塔，經過液堿吸收之后，接著通過專門的環保煙囪進行排放。但是這一工藝還有一些缺陷：第一，工藝需要消耗大量的液堿，這就導致企業的生產成本大大增加；第二，煙氣內二氧化硫也沒有辦法進行回收使用，導致浪費大量硫資源；第三，吸收塔中會生產尾液，但是也沒辦法使用，處理起來比較困難，所以需要新型煙氣技術進行解決。經過多方面的考察，發現離子液脫硫技術能夠滿足企業需要，對上述問題進行有效解決，不僅能夠使排放的煙氣達標，還能對煙氣中的二氧化硫進行回收使用[1]。

1 工藝原理

離子液脫硫技術和其他技術有些不同，其內的吸收劑主要是有機陽離子和無機陰離子，然后會添加一定的抗氧化劑和活化劑，進而構成新的水溶液，這種吸收劑對二氧化硫的解吸和吸收有很好的作用，主要原理如下：

離子液脫硫技術就是使用了以上原理，如果溫度比較低時，離子液就可以對煙氣內含有的二氧化硫進行吸收，然后借助熱交換使離子液的溫度增加，進而將對其中的二氧化硫進行解吸，實現回收和脫除煙氣內含有二氧化硫的目的。借助離子液的特性，能夠得到超過99%純度的二氧化硫氣體，而這些氣體就能夠直接與相應的硫酸系統相接，可以用來制作液硫或酸等。

2 改造后工藝的流程

首先要把收集到的煙氣放入布袋收塵器脫除去煙氣中夾帶的粉塵，再經過洗滌塔，使用洗滌水進行洗滌，機械除霧，然后煙氣進入吸收段；其次和從吸收塔的頂部放入的脫硫液相逆流接觸，煙氣內的二氧化硫和脫硫劑發生反應，進而被吸收，而那些沒有完全吸收的煙氣會經過脫鹽水進行洗滌，回收離子液后，在經過除霧器進行除霧；最后才能通過環保型煙囪向外排出。

溶液在吸收了二氧化硫后被稱作富液，在吸收塔的底部，經過富液泵進行加壓，進到貧富液換熱器，經過換熱環節在到再生塔內進行再生操作。富液進入再生塔后，會有兩段填料程序之后到再沸器中，繼續進行加熱再生，進而轉化成貧液，而再生塔底部的貧液在經過換熱器對其進行降溫，借助貧液器進行加壓，再次經過貧液冷卻器對其進行降溫后，送到吸收塔中，能夠對二氧化硫進行重新吸收。

再生塔中解析后的二氧化硫，和蒸汽一起從塔頂進入到冷凝器中，等到冷卻到四十攝氏度后，進入分離器，二氧化硫內的水分被分離后，就能夠對其進行干燥操作，在干燥后就可以送出去進行液化操作。冷凝液會經過回流泵，再回到再生塔的頂部，進而使整個系統的水資源保持平衡，再生塔的底端也要配置1臺再沸器，并要經常向其通入蒸汽，進而保持換熱，確保再生所需溫度[2]。

2.1 二氧化硫脫水的流程

二氧化硫氣體從再生塔的頂部流出后，還會含有很多水汽，濃度也比較高，要經過降溫和分離工序，進到除沫器中，進而降低消耗的干燥酸。經過除沫和除霧后的氣體，要進入2臺互相串聯好的硫酸干燥塔中，濃硫酸都有吸水性，借助這一特性，進而使氣體內含有的水分盡可能的去掉。而經過干燥工序后，氣體內的水分每平方米會不超過0.1g，而干燥塔中也會使用93%-98%的硫酸進行噴淋，在對水分進行吸收后，硫酸會流進干燥塔的酸循環槽中，最開始會以濃度為98%的硫酸來干燥，隨著對水分吸收的持續增加，酸的濃度也在不斷降低，當酸的濃度保持在92%時，就可以將酸抽出一部分，并送入相應的制酸系統中，然后在立刻補充一些98%濃度的酸。在進行干燥時，其反應用循環水移熱，整個流程是氣體先進入塔內，然后是槽，接著是濃酸冷卻器，再進入塔中。氣體在經過干燥之后，會夾帶一些酸霧或者硫酸液滴，還要借助纖維除霧器對其進行去除，然后在送到液體二氧化硫系統中，進而保證壓縮機進口的氣體酸霧量，每平方米不能超過30mg。

2.2 循環水站流程

循環水一般都會在專門的循環水池中儲存，借助循環水泵進行加壓之后，才會送到各個用水地點。各個換熱器內的循環水回水，要經過回水總管的涼水塔進行噴淋，和空氣進行換熱之后進行有效降溫，然后自動留到水池內進行儲存。循環水也要保持質量，可以從水池中引出一部分，借助濾泵進行增壓，進到相應的過濾器中，進而使循環水內雜物得到去除。

2.3 優勢介紹

第一，這一工藝脫硫的效率比較高，和傳統液堿方式進行脫硫相比，整個脫硫的效率大大提高，從以前90%提升到超過97%，而且脫硫的效率能夠按照工作狀況及時調節。第二，工藝適用的范圍也比較寬，尤其是波動范圍比較大或者含硫量相對較低的煙氣，煙氣的含硫量在0.02%—5%范圍中都可以穩定運行，適應能力也比較強，可以對各種冶煉后的煙氣進行有效處理，而煙氣內含硫量比較高時，使用這一技術能夠節省更多成本。第三，副產品的價值也比較高，其副產品是99%干基二氧化硫，可以生產出液體的硫酸、二氧化硫或者其他相關產品。第四，具有較好的環保作用，這一工藝使煙氣內的二氧化硫、重金屬和粉塵等排風量得到減少，而且不會產生其它的污染物，使煙氣對環境的影響大大降低。

2.4 效果介紹

借助離子液技術進行改造后，脫硫效率超過了97%，處理后二氧化硫不超過100mg/Nm3，年產出硫酸八千多噸，而且煙氣排放也達到相關標準，處理的成本也大大降低，經濟與環保效益相對較好。

3 結語

總之，離子液脫硫技術應用效果較好，要引起相關企業的重視，結合企業自身情況，不斷對技術進行改進與完善，切實發揮技術作用，進而為企業運行成本、降低污染、保護環境等做出貢獻，促進企業可持續發展[3]。