双氧水脱硫技术在硫酸尾气脱硫中的工程应用

吴越

摘 要：以某锌冶炼厂硫酸尾气脱硫为例，介绍了双氧水脱硫技术在硫酸尾气上的应用。运行数据显示该系统每年双氧水（27%）的消耗量为 1204 t/a，减少了SO2的排放量为1224 t/a，被吸收的SO2被送回制酸工艺，每年可增产100%硫酸937 t/a，实现了环境效益和经济效益的双赢。

关键词：双氧水;脱硫;硫酸尾气。

1 概述

硫酸作为重要的基础化学品，广泛应用于各种工业领域，但我国硫酸产业SO2的排放量达全国SO2总排放量的0.4%[1]，生产企业都迫切寻求经济可靠的脱硫技术，加上硫酸尾气含硫量低、较难处理的特性，脱硫技术的发展面臨巨大挑战。目前，各行业研究的脱硫技术有一百多种，但工业应用的只有十多种，主要有石灰石--石膏法、氨法、离子液法、双氧水法等[2]。这些方法各有千秋，需要根据不同的工程条件选取最适宜的脱硫技术。

本文主要以某锌冶炼厂的硫酸尾气脱硫项目为例，讨论双氧水脱硫技术的工艺特点、技术参数等，为有色冶炼的烟气脱硫处理提供参考。

2 项目概况

该锌冶炼厂二、三期共年产电锌9万t，副产品硫酸17万t。本脱硫系统待处理的烟气为该锌冶炼厂二、三期硫酸尾气的混合烟气，其基本烟气情况如下表所示：

3 双氧水脱硫工艺

3.1 基本原理

双氧水脱硫是利用双氧水的强氧化性将烟气中的SO2氧化吸收，该过程是单向氧化还原反应，触发迅速、反应彻底，能够很好适应硫酸尾气含硫量不高的特点。理论上对于不同SO2浓度的烟气均可以通过控制双氧水的量来保证脱硫效果，并且双氧水含量越高脱硫程度越高。但在实际运行中，要控制双氧水含量稳定在一个较低水平，一方面由于反应迅速、烟气含硫量不高，提高双氧水过量程度对提高脱硫程度没有明显效果，另一方面过多的双氧水含量意味着增加更多的经济投入。

3.2 系统配置

该脱硫系统包括烟气系统、SO2吸收系统、稀酸储存和双氧水储存四个部分。来自二、三期的硫酸尾气经过混气筒和增压风机进入吸收塔。吸收塔采用玻璃钢材质，φ5.8x16m规格，塔内装有120m3的塑料规整填料，确保双氧水与SO2的充分接触。双氧水氧化SO2产生的稀酸[3]送至制酸车间作稀释水使用。本系统设置一个稀酸储罐进行中间储存，再利用泵将其送至硫酸系统中。由于双氧水需要外购，系统设置了双氧水储罐提供三天的缓冲储量，设置计量泵保证双氧水的定量供给，控制脱硫塔内的双氧水含量。

3.3 技术优势

①工艺简单：双氧水脱硫系统的流程及配置简单，有效的节约投资，减少土地及人力资源占用;②高效可控：双氧水氧化SO2的过程迅速彻底，脱硫效率高，当尾气含硫量波动时，可以通过控制吸收剂的添加量，灵活地适应不同的烟气条件;③资源回收：SO2经过吸收后以稀硫酸的形式被吸收下来，送入制酸系统中，从而实现了硫的回收;④清洁生产：进入系统的尾气、双氧水和工艺水都很干净，因此塔内的污泥量很少，不易产生堵塞。并且该脱硫系统不产生二次污染，符合清洁生产的要求。

4 生产运行与评价

该脱硫系统自2016年7月开始稳定运行至今，图1为其连续三天的生产数据，可以看到硫酸尾气经脱硫系统后，SO2浓度可由1200mg/m3有效控制到90 mg/m3以下，大大地减少了SO2的排放，且该系统操作灵活，可以适应烟气波动。

根据该厂的运行经验，循环液中双氧水浓度控制在约0.2%时系统运行较为经济，而稀硫酸浓度控制在约25%时可以满足该厂硫酸车间对补水的需求。这两个指标可以根据烟气浓度的波动来调节循环液中双氧水含量，在实现脱硫效果的同时降低双氧水的消耗，而稀酸浓度需要根据硫酸车间的补水需求具体控制。

双氧水脱硫系统可以实现副产物的有效利用，该系统每年双氧水（27%）的消耗量为 1204 t/a，减少了SO2排放量为1224 t/a，被吸收的SO2送回制酸工艺，每年可增产100%硫酸937t/a，实现了环境效益和经济效益的双赢。

5 结语

双氧水脱硫技术流程短，效率高，操作简单，考虑到稀硫酸的回收应用，该技术比较适合于硫酸行业使用，可实现清洁生产。从该锌冶炼厂的应用可以看到，系统运行稳定，经济和环境效益明显。但双氧水的安全使用，系统自动化，尾气酸雾控制等方面仍需进一步加强和完善。

参考文献：

[1]唐玉凤，刘超，任吉萍，等.硫酸尾气处理技术现状与趋势[J].四川化工，2012（1）：12-15.

[2]曹辉，陈思涛，徐德和，等.过氧化氢脱硫法在硫酸工业尾气处理中的应用[J].硫磷设计与粉体工程，2013（2）：41-45.

[3]王祥光.脱硫技术[M].北京：化工工业出版社，2012：73-74.