浅析烟气脱硫液处理及人工温泉浴剂配制的工艺一体化

2020-07-13党柏舟

山东化工 2020年11期

方艳，党柏舟

(四川大学化工系，四川成都 610207)

目前我国工业锅炉主要是以煤作为燃料。据2015年环境统计年报显示，我国工业废气中SO2排放量为1556.7万t，NOx排放量为1180.9万t，烟(粉)排放量为1232.6万t[1]。煤燃烧产生的烟气若直接排空，会严重污染空气，按照《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271 -2014)要求，因此通常需对烟气进行脱硫脱硝后再排空。

近年来，世界各发达国家在烟气脱硫方面均取得了很大进展，日本、德国、美国等发达工业国家在90年代初已基本完成烟气脱硫[2]。其中钠法脱硫是一种重要的烟气脱硫工艺，具有设备简单、投资少、操作技术易掌握、脱硫效率高等优点[3-4]。我国燃煤产生的烟气中，通常除了有高含量的SO2和NOx外，还有粉尘颗粒、部分重金属及其它有害物质，因此烟气脱硫过程产生的含有一定量硫酸钠[5]的脱硫液不能直接排放，需进一步处理以防造成环境污染。目前钠法脱硫液的处理研究较少，现有的脱硫液处理技术主要采用芒硝制碱单元制备碳酸氢钠和硫酸铵[6]，碳酸氢钠循环使用[7]。对于芒硝制碱工艺，有过大量的研究，如Steven Kresnyak等[8]对硫酸钠生产碳酸氢钠方面进行过研究，并在工业应用上作了阐述。

芒硝制碱工艺大多具有流程长、循环多、成本高等特点，因此，探究出一种可以直接利用脱硫液中有益成分的工艺是十分有必要的。随着生活水平的提高，泡温泉逐渐成为人们舒缓压力、解除疲劳的休闲方式，若将烟气脱硫液循环利用和人工温泉浴剂配制工艺一体化，既能解决传统脱硫液工艺物料循环多、成本高、生产工艺复杂的问题，又能实现温泉系统的完整性。针对此工艺一体化研究，目前几乎没有相关的文献报道。

本文充分利用沉淀装置、过滤装置和吸附装置完全脱除脱硫液中的铅、镉、汞等重金属，回收使用其中的Na2SO4等物质并添加浴剂所需的其他成分，制备出不同功能的人工温泉浴剂，实现了资源的循环利用。

1 工艺流程

1.1 工艺流程概述

来自上游某烟气脱硫厂的脱硫液成分如表1所示。

表1 某烟气脱硫厂脱硫液成分

从界区外缓冲罐泵送来的脱硫液进入第一反应池，同时加入有机絮凝剂，充分搅拌20～30 min后进入第一沉淀池，在沉淀池中停留60～90 min，初步沉淀脱硫液中的大颗粒悬浮物质，沉淀物从第一沉淀池底排出去污泥槽；随后脱硫液进入第二反应池，加入硫化物或多硫化物，充分搅拌下，硫离子与重金属离子反应，使重金属沉淀，再加入无机絮凝剂和有机絮凝剂，充分搅拌20～30 min后进入第二沉淀池，在沉淀池中停留60～90 min，沉淀物从第二沉淀池底排出去污泥槽。

沉淀后的脱硫液进入过滤装置，使液体中未沉淀完全的固体颗粒分离，液体得以净化。随后液体进入吸附装置，进一步除去液体中异味以及残留的微粒物质。得到以Na2SO4为主的液体中的重金属含量满足国家饮用水质要求标准，在精确控制的条件下全自动加入其它浴剂成分，即可配制出多种多样的的浴剂以供温泉池使用。

1.2 工艺流程图

图1 烟气脱硫液循环利用及人工温泉浴剂配制的工艺流程框图

Ⅰ：第一反应池；Ⅱ：第一沉淀池；Ⅲ：第二反应池；Ⅳ：第二沉淀池；Ⅴ：污泥槽；Ⅵ：一级过滤器；Ⅶ：二级过滤器；Ⅷ或Ⅸ：吸附装置；Ⅹ：浴剂产生剂；

2 结果与讨论

经沉淀装置、过滤装置和吸附装置后的脱硫液直接应用于温泉浴剂的配制，其成分含量如表2所示。

由表3可知，净化后的脱硫液中含有的金属含量符合中华人民共和国生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)，可以直接应用于浴剂的配制。

表2 净化后脱硫液成分表

表3 生活饮用水卫生标准《GB 5749-2006》

人工温泉中因含有多种化学元素及有益气体，因此对许多疾病如皮肤病、风湿痛、关节炎、神经性疾病、妇科及心血管疾病等具有较好的辅助疗效，对没有疾病的健康人，常泡温泉也有舒筋活血、解除疲劳及一定保健作用。根据不同离子的功效，可以打造美白嫩肤、祛风除湿、镇定安神及杀菌止痒等不同功能的温泉浴剂系列，形成多样的人工温泉系统。

表4 1 m3温泉水所需添加的各成分

表4为某种浴剂产品配制成1 m3温泉水所需添加的各成分以及含量表，该产品浸泡一次可燃烧大量热量，浴后身心舒畅，肌肤美白光滑细腻。经常使用该产品泡澡，不仅对风湿性疾病、心血管疾病等有较好的防治作用，还能促进血液循环和新陈代谢，可以消除疲劳，提高神经系统的兴奋性。本产品原料无毒无害，浴后可直接排放，对环境没有污染，且该工艺简单，制造成本低，适用于各大酒店和浴场。