离子液循环吸收法有色冶炼烟气脱硫新技术

林 磊，潘浩辉

（1.天津冶金职业技术学院，天津 300000 ；2.天津市天重江天重工有限公司，天津 300000）

1 有色金属冶炼烟气对环境造成的主要影响

随着我国有色金属冶炼工业的不断发展，有色金属冶炼行业的规模有所扩大，有色金属冶炼技术在不断进步，使得有色金属冶炼工业的经济效益不断提高。由于有色金属冶炼的过程中会不断地产生二氧化硫烟气，且这种烟气的浓度较高，二氧化硫对空气也有严重的污染，会增加雨水的酸度，甚至导致酸雨，不仅如此，二氧化硫会对人体的呼吸道产生不良刺激，常规的有色金属冶炼过程当中，烟气脱硫技术尚未成熟，仍然存在一定的局限性，会使有色金属冶炼烟气当中存在大量的二氧化硫，造成空气污染。此外，在常规处理方法对有色金属冶炼过程中产生的废气和废渣进行处理之后，还会有一定造成环境污染的物质，难以被处理干净，虽然经过了一些流程对有色金属冶炼产生的废气和废渣进行了处理，但是收到的效果并不尽如人意，不能够满足环保的需求。有色金属冶炼工业在当今时代得到了迅速的发展，但环境污染的问题随之而来，需要研究出一种全新的技术，有色金属冶炼烟气处理的新工艺，使有色金属冶炼产生的烟气得到净化处理，满足环境保护的根本需求，不断减低企业的环境保护成本，从而使有色金属冶炼企业得到健康发展[1]。

2 离子液循环吸收达脱硫技术的主要特点

离子液循环吸收法用于有色金属冶炼烟气的脱硫，不仅能将二氧化硫脱硫干净，还能产生高浓度的二氧化硫，为制备其他化学物品提供了原料，在满足环保要求的同时还能够产生新的原材料，起到了一举两得的作用。离子液循环吸收法使用的吸收剂主要是机阳离子以及无机阴离子，含有少量活化剂、抗氧化剂以及缓蚀剂。离子液在接近室温的情况下，主要是液体状态。因此会产生以下特点：离子液在脱硫的过程中，不会产生污染空气的其他气体，满足了环保的基本需求。能够采用多种离子组合的方式对离子液的物理性质和化学性质进行不同的调整，满足处理不同浓度的二氧化硫的相应要求。对离子液的热稳定性、溶解性以及对二氧化硫的选择性能够进行灵活调整，使离子液能够适应烟气净化的不同需求[2]。

3 离子液循环吸收法的主要设备以及工作原理

预洗涤系统、二氧化硫吸收系统、离子液再生系统、净化系统和二氧化硫制酸系统等共同组成了离子液循环吸收法的处理系统。吸收系统的主要工作原理是离子液循环吸收脱硫工艺的二氧化硫吸收特性，是吸收塔运行液气比大幅度降低的主要原因，填料塔具有较高的气液接触频率，使得脱硫系统的脱硫效果比较高，不仅能够满足环境保护的需要，还能够延长设备的使用寿命。为了控制吸收温度，预防烟气当中的粉尘导致填料塔堵塞，需要进行预除尘以及烟气降温流程，将温度控制在45-55摄氏度之间，主要采用喷淋塔进行降温，烟气当中的粉尘可能对喷淋塔的工作参数产生一定的影响，对烟气脱硫技术的使用不会造成影响。预洗涤的过程当中，由于烟气当中含有一定的粉尘，会使得粉尘当中的有害物质浸入水中，需要将污染的废水送到专门的污水处理系统当中将废水进行无害化处理，就能满足环保需求。整个离子液再生系统是由富液泵、贫富液热交换器、再生塔、冷凝器等组成的，离子液再生系统的完成是由二二氧化硫的吸收构成，与二氧化碳的吸收流程具有相似之处，二氧化硫的解吸温度应该控制在110-115摄氏度之间，解吸温度与解吸深度具有十分密切的关系，脱硫效率对解吸深度起到决定作用，贫富液热交换器的主要作用是将温度提高，进入再生塔，通过蒸发器进行二次蒸汽加热，达到解吸的效果。蒸发器的主要来源是多余的低压蒸汽，主要优点是使系统的能耗降低，节约成本。解吸后的二氧化硫气体会进入到冷凝器当中进行降温处理，将二氧化硫的温度控制在40摄氏度左右，经过气液分离流程以后进入制酸系统当中，二氧化硫气体的浓度基本能够达到99%左右。活性炭吸附槽、碳层过滤器以及机械过滤器构成了整个净化系统，主要的作用有：清除离子液循环过程当中产生的有机物以及热稳定性盐类等物质。高温贫液与吸收塔的富液进行交换，贫液的温度下降，进入冷却器后温度进一步降低返回二氧化硫吸收塔，5%-10%的贫液进去脱盐装置进行脱盐处理，起到清除含热稳定性的作用，从而使系统内稳定性盐的含量保持相对稳定，这个过程当中会有一定的废液产生，会使离子液的含量有所减少，因此，每年需要补充一定量的离子液。在进行以上工作流程时，烟气预洗涤系统以及制酸系统能够根据烟气处理的具体要求以及选取的副产品深加工的具体路线进行灵活调节。

4 离子液循环吸收法有色金属冶炼烟气脱硫技术的主要特点

与传统的有色金属冶炼烟气脱硫技术相比较而言，具有以下优点：首先，离子液循环吸收法有色金属冶炼烟气脱硫技术具有脱硫速度较快，脱硫效果较好的特点，可以根据脱硫的实际需要灵活调节系统的参数，从而减少了脱硫的能耗。二是具有较为广阔的应用领域，烟气的脱硫基本能够适用此项技术，运行的成本相对稳定，在烟气当中含硫量较低时，设备的能耗较低，而且具有较高的脱硫效率。在烟气含硫量较高时，与传统脱硫方法相比优势更加明显，在烟气当中二氧化硫含量较高时，能够实现彻底的脱硫，而且能耗较低，脱硫效果好，具有经济实用的特点。三是这种技术带来的能源消耗较少，能够实现工场的废热有效利用，既能够节约能源，又能够降低成本，同时还能够满足环保的需求。有助于降低企业处于烟气产生的经济负担，降低企业的生产成本，提高企业的竞争力。四是系统的功能较多，工艺的流程比较简便，容易实施，而且体现出了自动化，减少了人力资源成本，能够保持三年无故障运行，说明系统运行的稳定性较为满意，维修和检测的成本较低。系统的调试工作量较少，产生的维护费用较低，使企业能够减轻经济压力[3]。

5 离子液循环吸收法在有色金属冶炼烟气脱硫工作当中的应用价值以及发展前景

随着我国工业的不断发展，环境保护的问题逐渐得到国家的重视，在国家召开的重要会议当中，都把环保问题放在了十分重要的位置。习主席在国务院召开的重要会议中指出，为了绿水青山，我们宁可不要金山银山。这句话显示出了国家对环保问题的重视。对于有色金属冶炼工业而言，制约行业发展的一个重要问题是环保，在有色金属冶炼过程当中，会产生烟气，含有二氧化硫，一旦排放到空气当中，就会对空气造成严重的污染，危害人类的健康，在二氧化硫排放浓度过高的情况下，有可能形成酸雨，酸雨对农业造成严重的不良影响，还会对腐蚀建筑物，造成经济损失。因此，研究具有较高质量的有色金属冶炼烟气脱硫技术是促进有色金属冶炼行业健康发展的重要基础，也是满足环境保护要求的重要基础。目前，环境保护的问题得到了国家的高度重视，国家制定了企业污染物排放的相应法律法规，对有害气体的排放进行了严格要求，传统的有色金属冶炼烟气脱硫技术具有经济成本较高，脱硫效果不理想的问题，适应不了现在的环保需求。离子液循环吸收法在有色金属冶炼烟气脱硫新技术的开发能够解决传统的有色金属冶炼烟气脱硫技术当中存在的问题，能够满足有色金属冶炼烟气脱硫的基本要求。具有操作流程简单，烟气脱硫效率较高，自动化水平较高，省时省力，经济实惠等诸多优点，既能够起到环保的作用，又能够降低有色金属冶炼企业在烟气脱硫方面的经济成本。另一个优点是，离子液循环吸收法在能够进行有色金属冶炼烟气脱硫的基础上，还能够做到工厂废热、废气的回收利用，避免二次污染，特别是能够避免二氧化碳的排放，满足了低碳环保的需求。由于能够做到废热以及废弃的回收利用，使得企业减少了由于废热废气处理而产生的成本，也能够节约能源，减少能源的消耗，对于提高企业的竞争力，保证企业的健康发展具有十分重要的意义[4]。

6 结语

在我国有色金属冶炼工业日益发达的今天，有色金属冶炼烟气的处理问题是企业的面临的重要问题，在提倡节能环保的今天，采用新型技术降低有色金属冶炼产生的污染是十分重要的。离子液循环吸收法在有色金属冶炼烟气脱硫新技术的应用中，能够实现高效率的脱硫，又能够合理的利用企业的废热和废气，在满足环保要求的基础上，还能够做到节能减排，提高企业的经济效益。此外，离子液循环吸收法当中机械设备具有故障少，低维修成本，自动化程度高，使用寿命长的优点，减少了由于机械设备维修产生的相关费用，节约人力物力财力，是一种值得提倡和推广的新型有色金属冶炼烟气脱硫新技术，在环境保护方面，节能减排以及降低成本都具有较高的使用和推广价值。在环保问题得到国家的高度重视的情况下，国家对于二氧化硫等污染物的排放会逐步提高要求，离子液循环吸收法具有脱硫效果好的优点，能够使有色金属冶炼企业在环保形势严峻的情况下达到环保的要求，提高企业的核心竞争力[5]。

[1]马旻锐.金川有色冶炼低浓度二氧化硫烟气脱硫实践[J].硫酸工业，2017(05).

[2]陈锋.有色冶炼工业低浓度SO2烟气处理工艺综述[J].云南冶金，2016(02).

[3]祁茂刚,禚响亮,布乃祥.离子液烟气脱硫技术在铜冶炼中的应用[J].有色金属(冶炼部分)，2015(09).

[4]孙治忠,谢成,彭国华,曹伟.金川公司烟气脱硫工艺浅析[J].硫酸工业，2015(02).

[5]金磊,吴韬.可再生吸收剂的烟气脱硫技术[J].山东化工，2014(03).