低浓度SO2烟气回收利用

2017年10月降低硫磺回收装置烟气SO2排放浓度的建议杨叔杰(大庆宏伟庆化石油化工有限公司，气分车间主任,黑龙江大庆163411)摘要：随着我国环保要求的提升，对工业排放提出了更高的要求。

硫磺回收装置烟气中含有一定量的SO2，这就需要对其进行处理，在满足标准要求的情况下再排放。

本文主要是从影响烟气SO2排放浓度的因素出发，探讨相关的改善措施来使尾气排放符合相关标准要求。

关键词：硫磺回收装置；烟气；SO2随着原油开采的深入，原油的品质逐步劣质化，原油的含油量有所升高，这就导致了炼油过程中生产更多的酸性气。

国家更加注重环保工作，环保部对工业污染排放提出了更高的标准。

在炼厂处理酸性气体方面，硫磺回收装置是一种主要的环保装置，尾气经过处理达到排放标准之后才能进行排放，这就需要多烟气中的SO2含量进行严格控制。

从当前的生产现状来看，硫磺回收装置面临这巨大的环保压力，为减少烟气SO2排放浓度，就需要对生产操作过程进行优化，对相关方向进行调整。

本文主要是从影响烟气SO2排放浓度的因素出发，探讨相关的改善措施。

1影响烟气SO2排放浓度因素国内硫磺回收装置一般采取的技术路线是二级Claus+还原吸收尾气处理工艺，此工艺下的总硫回收率能达到99.8%。

此工艺的不同主要在催化反应的再热方式，采用较多的是在线炉加热和蒸汽换热，高温掺和法逐步被淘汰。

总硫回收率受再热方式的影响并不大，从这方面来看，烟气硫排放的降低主要是不工艺路线所决定。

影响硫磺回收装置烟气SO2排放的主要因素包括吸收塔顶净化尾气、液硫脱气废气、设备内漏以及外来含硫尾气。

1.1吸收塔顶净化尾气硫磺回收装置吸收塔顶净化尾气的处理通常是焚烧后通过烟囱排放，分析总排放量可发现有六到七成是由净化尾气引起。

其主要是含硫的COS 和H2S 引起。

尾气含硫量的主要影响因素包括原料气质量、反应炉配风、催化剂水解效果以及溶剂吸收效果。

原料气质量。

如果原料气的CO2、氨和烃类含量较高，就会提升硫磺回收各环节的硫含量，使得尾气含硫量提升。

科技成果——低浓度二氧化硫催化歧化硫资源回收技术适用范围火力发电、钢铁、有色等行业SO2烟气治理及资源化技术原理该技术利用碱液对二氧化硫烟气进行高效脱除，得到含亚硫酸氢盐的吸收液；然后向吸收液中加入催化剂单质硒，使亚硫酸氢盐在低温下发生歧化生成硫胶体和硫酸氢盐。

过滤分离催化剂硒后，再通过高温脱稳和浓缩结晶的方式分别得到硫磺和硫酸氢盐。

工艺流程工艺流程图该工艺可分为4个阶段：（1）低浓度二氧化硫碱吸收阶段：二氧化硫被碱盐溶液吸收生成亚硫酸氢盐；（2）碱吸收液催化转化阶段：亚硫酸氢盐在催化剂硒的作用下实现低温（80-100℃）转化反应；（3）硫胶体脱稳结晶阶段：硫胶体通过高效脱稳得到硫磺颗粒；（4）硫酸氢钠结晶阶段：采用微波加热或其他加热方式使硫酸氢钠溶液浓缩结晶，得到一水硫酸氢盐。

关键技术发明了硒催化二氧化硫碱吸收液歧化技术，替代传统亚硫酸盐氧化技术，实现了二氧化硫烟气液相转化为单质硫。

运行温度低至80℃，成功解决了高温条件下硫磺易结块和操作难度大的问题；开发了微波选择性结晶制备硫酸氢钠的新工艺，解决了传统硫酸氢盐制备技术流程长、品位低、污染重等问题，实现了高选择性、快速地制备硫酸氢盐工业品的目标。

典型规模该工艺适用于0.01%-3%的低浓度二氧化硫烟气。

应用情况自主研发了两套100m3/h中试处理系统，已经在湖南郴州建立了4×104m3/h含重金属低浓度SO2烟气的处理示范工程。

典型案例（一）项目概况湖南郴州丰越环保科技有限公司含低浓度二氧化硫烟气治理示范工程项目，设计每小时处理量为4×104m3/h，烟气来源于该公司冶炼设备的一台还原炉及两台烟化炉的尾气，2013年10月开工建设，于2014年4月完成调试并建成投产。

（二）技术指标根据湖南中诚环境监测技术有限公司出具的监测报告，项目出口烟气排放烟尘浓度低于15.6mg/Nm3、二氧化硫浓度低于182mg/Nm3，远优于《铅、锌工业污染物排放标准》（GB25466-2010）。

二氧化硫污染的治理方法化工与能源学院化学工程与工艺X班XXXXXX摘要：大气污染会对人类和其它生物的健康造成危害，本世纪以来，不断发生的公害，使人们认识到保护大气不受污染的重要性。

二氧化硫是大气主要污染物之一，是衡量大气污染程度重要标志。

目前我国是世界上二氧化硫排放量最大的国家，我国城市大气污染严重，对社会环境产生很大压力。

本文分析了二氧化硫的来源和危害,综述了二氧化硫废气的各种治理方法。

之处选择脱硫方法需要具体情况具体分析，应选择脱硫效率高,省投资，运转费低，长期运转稳定可靠，不产生二次污染的方法。

关键词：二氧化硫; 污染现状; 治理方法1 SO2的来源大气中的二氧化硫主要是由含硫燃料燃烧和生产工艺过程中采用含硫原料所产生的。

原油、煤以及铁、铜、铅、锌、铝矿石等许多原料中都含有硫。

煤和油等含硫燃料的燃烧、原油的炼制、金属矿石的冶炼等过程中，燃料和工业原料中的硫与氧结合，生成二氧化硫气体，排放到大气中，达到一定的量时，就会产生二氧化硫污染。

2 SO2的危害对人体健康的危害SO2SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶于人体的体液和其他黏性液中，长期的影响会导致多种疾病，如：上呼吸道感染、慢性支气管炎、肺气肿等，危害人类健康。

SO2在氧化剂、光的作用下，会生成使人致病、甚至增加病人死亡率，据有关研究表明，当硫酸盐年浓度在10μg/m3 左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低%。

SO对植物的危害2研究表明，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。

其主要伤害有：因H+降低细胞PH产生的伤害，因SO2导致细胞PH下降会引起气孔关闭，使叶绿素变成脱镁叶绿素等。

因SO32-和HSO3-的直接作用产生的伤害，可能与二硫化物反应切断双硫键；与辅酶反应，可使硫胺素分解为嘧啶和噻唑；与嘧啶化合物反应，使mRNA钝化。

烟气脱硫技术与方法烟气脱硫技术是指通过一系列的工艺和方法将烟气中的二氧化硫（SO2）去除，以减少硫氧化物对环境的污染。

烟气脱硫技术主要应用于燃煤和油气燃烧产生的烟气处理中，以及一些工业过程中排放的含硫废气处理中。

一、烟气脱硫的主要方法1. 湿法烟气脱硫方法湿法烟气脱硫是目前应用较广泛的方法之一。

其主要原理是将烟气与一定量的脱硫剂（如石灰石、石膏等）接触，使SO2与脱硫剂发生反应生成硫酸盐，然后通过洗涤、过滤等工艺将硫酸盐分离，最终获得净化后的烟气。

湿法烟气脱硫方法包括石灰石石膏法、氧化钙吸收法、海藻泥吸附法等。

其中，石灰石石膏法是最常见的湿法脱硫技术之一，其操作简单、效果稳定，并能够同时去除烟气中的颗粒物。

2. 半干法烟气脱硫方法半干法烟气脱硫是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法。

该技术主要是在煤粉燃烧过程中加入一定量的脱硫剂，使之与SO2发生反应生成硫酸盐，并通过一系列的设备和工艺将硫酸盐去除。

半干法烟气脱硫技术包括半干法石灰石法、半干法硬石膏法等。

相比于湿法和干法，半干法烟气脱硫技术具有较低的水耗、较高的脱硫效率和较高的SO2适应性。

3. 干法烟气脱硫方法干法烟气脱硫是将烟气与固体脱硫剂直接接触，使之发生反应，从而去除烟气中的SO2。

干法烟气脱硫技术主要适用于SO2浓度较低的烟气处理，如天然气燃烧排放的烟气脱硫。

干法烟气脱硫方法包括石灰吸收法、固定床吸附法、浮动床吸附法等。

这些方法利用固体吸附剂（如活性炭、沸石等）吸附烟气中的SO2，形成二硫化钙等化合物，并通过一系列的设备进行处理和回收。

二、烟气脱硫技术的选择与比较选择合适的烟气脱硫技术应综合考虑多种因素，包括烟气特性、脱硫效率、设备投资及运行成本等。

下面简要比较一下几种常见的烟气脱硫方法：1. 湿法烟气脱硫方法湿法烟气脱硫技术脱硫效率高，适用于高浓度、高湿度的烟气处理。

其设备体积较大，水耗较高，但可同时去除烟气中的颗粒物。

2. 半干法烟气脱硫方法半干法烟气脱硫技术在湿法和干法之间，具有较高的脱硫效率和较低的水耗。

包括二氧化硫尾气、酸性废水、硫铁矿烧渣和中和渣等废渣。

能量消耗及废热回收
硫酸生产存在一定的消耗,如电(原料破碎及输送设备如鼓风机、泵
消耗)、蒸汽(固体硫磺熔融消耗)和各种辅助燃料等。
硫酸生产是一个放热过程,反应热主要来源有4个部分:含硫原料的 燃烧、二氧化硫的氧化、气体干燥和三氧化硫的吸收。通常,设置 火管或水管废热锅炉回收高温废热生产蒸汽,蒸汽用于发电或直接 应用;设置过热器、省煤器等设备回收中温废热,将中压饱和蒸汽转 变为过热蒸汽和加热锅炉给水,提高了蒸汽的品质和产率。
生存;冶,磷
石膏、硫化氢和废酸裂解气制酸等占有少量的份额。当然,风险依然存在, 因为这一格局包含着对国际硫磺市场过多的依赖,而国际硫磺市场不仅受 资源、生产、消费和运输的影响，而且受经济形势和政治形势的影响,任
何一根杠杆的倾斜都有可能导致供需关系的失衡,况且还存在着诸如自然
灾害等不可预见因素。历史上因硫磺价格飞涨而导致硫酸企业损失惨重的 教训值得记取。从这个意义上来说产业信息化至关重要,及时准确地了解 国际市场信息是企业规避风险的第一道防线,而国家则应最大限度地发挥
宏观调控作用,防止硫磺无序进口,以保持国际市场的供需平衡。与此同时
,要大力提高硫铁矿制酸装置的技术水平,降低消耗,减少污染,提高竞争力 ,使其成为抵御国际硫磺市场风险、保证国民经济正常运转的重要后备资 源。
前国内仅有少数硫酸企业将中和渣制成建筑材料,大部分企业都采用堆存
处理,存在二次污染的问题。
具体工艺分析
具体工艺分析
具体工艺分析
我的建议
国家政策扶持,政府鼓励。
硫酸工业实现节能减排离不开国家政策的扶持和相关法律法规的保障,切实加强节能减
排法规建设,国家制定的各项政策、法规要体现对节能减排的鼓励,如在/硫酸行业清洁 生产评价指标体系的指导下,对硫酸企业实行退税政策,而不是征收排污费政策。在税收 方面,国家应加快制定和完善鼓励节能减排的税收政策,允许将免征增值税的循环经济产 品所耗原料的进项税额作为非循环经济产品的销项税额。在能源政策方面,国家应尽快 建立、健全有效的节能和废热利用激励机制,国家应协调电力部门平等对待发电厂电价 和硫酸装置废热发电电价,对硫酸企业来说,目前发电上网价格仅012元/kWh左右,而用电

炼有 限责 任公 司 、 西 河池金 河 矿冶 有 限公 司等 多家 企业 得 到 了成 功运 用 ， 用 碱液脱 硫 法处理 低浓 度 广 采
ｓ ， 体 的措施 已在南 丹南 星 冶金化 工 有 限公 司 、 西 成 源 矿 冶有 限公 司 、 西河 池 金 河 矿冶 公 司 、 ｏ 气 广 广 广
后 采用 铵法 脱硫 工艺 脱硫 （ 收剂 为碳 酸氢 铵 ） 吸 处理 后 达标排 放 。２ ０ ０ ９年 Ｓ 排放 量 ２ ６ ４ｔ Ｏ２ ６ ． 。
锌 冶炼 企业 主要 有南 丹 县吉 朗铟 业有 限公 司 、 南丹 县南 方有 色 冶炼有 限 责任公 司 、 广西 河池 金河 矿
冶公 司 。南 丹县 吉 朗铟业 有 限公 司年 处理 锌精 矿 １ ０ ， 产 锌锭 ９ ５ｔ次 氧化 锌粉 ８ ９ ｔ铟 锭 ３ｔ ５０ ０ ｔ年 ５ ， １ 、 ， 副产硫 酸 ２ ０ ； ６０ ０ｔ 主要设 备沸 腾 炉烟 气采 用 “ 两转 两 吸” 酸工 艺制 酸后 外排 ， 制 回转 窑 烟气 采 用“ 铵法 ” 脱 硫工 艺处 理后 外 排 。２ ０ ０ ９年 Ｓ 放量 ６ ． 。企 业 虽然 能够 实现 烟气 达标 排 放 ， 是 由于排 放量 Ｏ 排 ８ ３ｔ 但 较大 ， 大大 增加 了所 在工 业 区 的环境 空气 污染 负荷 ， 外 ， 制 酸系 统 转化 率 和 吸 收率 降 低 时 烟气 则 出 另 在
设备 广河 炼铜 炉和 鼓 风炉 的烟气 经 布袋 除尘 后采 用 “ 两转 两 吸” 工艺 制 酸系统 和碱 液脱 硫塔 处理 后实 现 达标 排放 。２ ０ ０ ９年 Ｓ ，排 放 量 ２ ． 。该 公 司 烟 气 出现 非正 常 或事 故 排 放 ， Ｏ ４ ９ｔ 造成 周 边 山体植 被 死 亡 ，

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟二氧化硫气体处理和回收SO2 是目前大气污染物中危害最大的一种，我国年排放量达1520 万t，排在世界第三位，造成了环境污染和硫资源浪费。

在黄金生产过程中，SO2 气体主要来源于高硫原矿。

在焙烧黄铁矿、金精矿及炼金所产生的烟气中含有SO2 气体。

二、二氧化硫烟气的净化与回收（一）高浓度二氧化硫气体的回收此类二氧化硫烟气中含SO2 浓度在3.5%（体积含量百分比：VSO2/V 空气）以上称为高浓度SO2 烟气。

采用接触法生产硫酸，免于外排大气中造成污染，同时回收烟气变成产品，既有经济效益，又净化了空气。

（二）低浓度二氧化硫气体的处理1、低浓度的含SO2 烟气，采用高空排放的措施（通常采用50m 左右的高烟囱）。

但在阴雨、气压低的天气情况下，SO2 气体将危害地面的庄稼和果树、蔬菜，特别是蔬菜和豆类尤为敏感。

因此，需要处理。

2、石灰石—石灰法用石灰净化废气以除去SO2 是最有效的传统方法。

在某些情况下，当要去除的SO2 浓度很低时，使用氢氧化钠或碳酸钠是很有效的。

虽然石灰净化废气能符合大气规定，但是，存在SO2 与石灰反应产生的石膏固体废料的处理问题。

产生的石膏，其中可能有其他有害元素，如砷、镉、铅、汞等。

SO2 的排放量规定在美国的各州之间有很大差别。

下式是美国内华达州用于计算容许的硫排放量公式（因为内华达州发现有大量难浸出金矿）：E＝0.292×P0.904 式中：E—容许的硫（S）排放量，kg/h；P—矿料中总硫（S）排放量，kg/h。

应当指出，上式是表示硫的排放量；为得到容许的SO2 排放量，上式E 还必须乘以2。

此外，料中的硫是表示总硫，包括硫化物中硫和其他的硫化合物。

如果上述表示硫排放量的公式表明，每年有相当于250t 的SO2 排放出来，那么焙烧操作将受到漫长的和昂贵“点排放”的审查。

因此，希望将SO2 的排放量保持在250t 以下。

如果焙烧产生的SO2 数量很大，则需要。

2SO2 + O2——SO3 SO3 + H2O——H2SO4 由于烟气中含有 As2O3 ,致使催化剂中毒, 降低了 SO2 的转化率。
有限, 因此不能普遍采用。 氧化锌法：对于铅锌冶炼厂可采用氧化锌法处理 SO2 。如湖南水口山矿务局第四冶
炼厂就是采用此法。氧化锌法是以氧化锌为吸收剂,生成的亚硫酸锌渣全部返回锌精矿沸 腾炉焙烧,分解出 SO2 气体可用于制取浓 SO2 。
V2O5 氧化法：有色金属冶炼过程中产生的 SO2 浓度一般低于 315 % ,不适合直接回 收制造 SO2 。沈阳冶炼厂为了实现 SO2 的治理. 对生产工艺进行了改革,采用密闭式鼓 风炉, 同时改造了排烟系统,严格控制炉口和烟道的负压, 降低了漏风率,从而提高了 SO2 的 浓度(4 %～5 %) ,达到了制酸的要求。利用 V2O5 作催化剂,使 SO2 氧化为 SO3 ,利用稀硫 酸吸收 SO3 ,制造 H2SO4 ,反应如下:
在有色金属冶炼过程中,矿石中的硫与氧反应,生成二氧化硫及少量的三氧化硫并扩散 到生产车间,对产业工人的身体健康造成了极大的威胁。如果不采取治理措施,生产车间的 SO2 浓度将超过国家标准规定的四倍,严重损害了产业工人的身心健康, 因此,必须采取有 效的防治措施。
1因易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道。在湿润的粘膜上 生成具有腐蚀性的亚硫酸,一部分进而氧化为硫酸,使刺激作用增强,如果人体每天吸入浓度 为 100 ppm 的 SO2 ,8 h 后支气管和肺部将出现明显的刺激症状,使肺组织受到伤害。有色 金属冶炼过程中不但产生 SO2 气体,还会产生大量的粉尘。SO2 和粉尘的联合作用,对产 业工人的身体健康造成了重大的损害。因为 SO2 随飘尘气溶胶微粒进入人体肺部深层,毒 性将增加 3～4 倍,导致肺泡壁纤维增生。如果增生范围波及广泛,形成肺纤维性变,发展下 去可使肺纤维断裂形成肺气肿。据某冶炼厂统计,300 名接触 SO2 的职工,有 30 %的人患 有不同程度的支气管疾病。

SO2烟气利用的目的和意义二氧化硫烟气的危害大致表现在三个方面：（1）危害人体健康二氧化硫对人体的影响主要是通过呼吸道系统进入人体，与呼吸器官作用，引起或加重呼吸器官的疾病。

二氧化硫往往被飘尘吸附，吸附二氧化硫的飘尘可将二氧化硫带入人的肺部，使二氧化硫的毒性增加3～4倍。

据统计，当大气中二氧化硫的浓度常年保持0.01～0.02ppm，或一天浓度达到0.2ppm，就会影响人体的呼吸机能；常年浓度如果维持在0.02～0.03ppm，或一天为0.25ppm，就会增大心肺病的死亡率。

（2）危害生态环境二氧化硫对植物的危害主要是其通过叶面气孔进入植物体，在细胞和细胞液中形成SO32-或HSO3-和H+。

如果其浓度和持续时间超过本身的自解能力，就会破坏植物正常的生理机能，使生长缓慢，对病虫害的抵抗力降低，严重时会枯死。

据统计，当大气中二氧化硫的浓度常年为0.02～0.03ppm，或一天浓度达到0.28ppm时，就会造成农作物减产。

二氧化硫在空气中经与大气中的氧化性物质O3、H2O2或其他自由基进行化学反应，形成pH值＜5.6的酸雨，对环境的危害更大。

酸雨对水生生态系统的破坏，一方面是通过湖水pH值降低导致鱼类死亡，另一方面是酸雨浸渍了土壤，侵蚀了矿物，使Al元素和重金属元素沿着基岩裂缝流入附近的水体，影响水生生物生长或使其死亡。

（3）腐蚀金属材料和设备酸雨还加速了许多用于建筑结构、桥梁、水坝、工业装备、供水管网、地下储罐、水轮发电机组、动力和通讯设备等材料的腐蚀。

鉴于以上等原因，二氧化硫已严重影响人们的身体健康和环境。

此外，大量二氧化硫若被放空，也是对资源的浪费。

因此有效地控制大气中的二氧化硫已成为刻不容缓的研究课题。

工业二氧化硫烟气是主要来源，对于控制大气中的二氧化硫来说，治理二氧化硫烟气污染是企业的当务之急。

若烟气中二氧化硫浓度比较高时，可直接制成硫酸，这样不仅减轻了对环境的污染，而且也可回收大量的硫资源，创造了社会财富，可谓一举两得。

二氧化硫污染的治理方法化工与能源学院化学工程与工艺X班XXXXXX摘要：大气污染会对人类和其它生物的健康造成危害，本世纪以来，不断发生的公害，使人们认识到保护大气不受污染的重要性。

二氧化硫是大气主要污染物之一，是衡量大气污染程度重要标志。

目前我国是世界上二氧化硫排放量最大的国家，我国城市大气污染严重，对社会环境产生很大压力。

本文分析了二氧化硫的来源和危害,综述了二氧化硫废气的各种治理方法。

之处选择脱硫方法需要具体情况具体分析，应选择脱硫效率高,省投资，运转费低，长期运转稳定可靠，不产生二次污染的方法。

关键词：二氧化硫; 污染现状; 治理方法1 SO2的来源大气中的二氧化硫主要是由含硫燃料燃烧和生产工艺过程中采用含硫原料所产生的。

原油、煤以及铁、铜、铅、锌、铝矿石等许多原料中都含有硫。

煤和油等含硫燃料的燃烧、原油的炼制、金属矿石的冶炼等过程中，燃料和工业原料中的硫与氧结合，生成二氧化硫气体，排放到大气中，达到一定的量时，就会产生二氧化硫污染。

2 SO2的危害对人体健康的危害2.1 SO2SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶于人体的体液和其他黏性液中，长期的影响会导致多种疾病，如：上呼吸道感染、慢性支气管炎、肺气肿等，危害人类健康。

SO2在氧化剂、光的作用下，会生成使人致病、甚至增加病人死亡率，据有关研究表明，当硫酸盐年浓度在10μg/m3 左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%。

2.2 SO对植物的危害2研究表明，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下，植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。

其主要伤害有：因H+降低细胞PH产生的伤害，因SO2导致细胞PH下降会引起气孔关闭，使叶绿素变成脱镁叶绿素等。

因SO32-和HSO3-的直接作用产生的伤害，可能与二硫化物反应切断双硫键；与辅酶反应，可使硫胺素分解为嘧啶和噻唑；与嘧啶化合物反应，使mRNA钝化。

摘要综述了氨法、石灰石法、碱法及金属氧化物法处理低浓度二氧化硫烟气的工艺原理，重点介绍了二氧化硫烟气治理技术的新进展，以及在环境保护中的应用。

关键词脱硫；氨法；石灰石法；碱法；进展前言二氧化硫是主要大气污染物之一，严重影响环境，威胁人们的生活健康。

削减二氧化硫的排放量，保护大气环境质量，是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。

目前，国内外处理低浓度二氧化硫烟气的方法有许多，如氨法、钙法、钠法、铝法、氧化法、吸附法、催化法1-4及电子束法5等。

但由于受到技术可靠性、经济合理性、及行业生产特点等限制，当前比较成熟且广泛运用的方法主要有三种，即氨法、钙法和钠法6。

氨法是烟气脱硫方法中较传统的工艺，该法采用液氨或氨水作为吸收剂，吸收效率高、脱硫彻底4。

钙法是采用石灰水或石灰乳洗涤含二氧化硫的烟气，技术成熟，生产成本低，但吸收速率慢、吸收能力小、装置运行周期短1-2。

钠法是使用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收含二氧化硫的烟气，具有吸收能力大、吸收速率快、脱硫效率高、设备简单、操作方便等优势，但最大的问题是原料钠碱较贵，生产成本高。

上述工艺普遍存在以下几个共同的问题：①脱硫设备的工程投资较大。

②脱硫过程中的副产物难利用。

③高额的环保运行费用使生产企业不堪重负。

针对传统脱硫方法存在的缺陷，本文阐述了部分研究机构、大专院校以及生产企业在处理低浓度二氧化硫烟气领域的新工艺、新技术，这些新工艺的一个基本出发点是既解决了烟气排放问题，又综合回收了资源，达到以废治废的目的，获得了良好的社会效益和经济效益。

低浓度二氧化硫处理技术烟气中二氧化硫浓度低于2%，称为低浓度二氧化硫废气。

工业上处理低浓度二氧化硫烟气应用较多的主要有氨法、石灰/石灰石法、钠碱法、双碱法、活性炭吸附法和金属氧化物法4等，以下分别说明。

2.1氨法氨法是采用氨水洗涤含SO2的废气，形成SO3-NH4HSO3-H2O的吸收液体系，该溶液中SO3对SO2具有良好的吸收能力，是氨法中的主要吸收剂，吸收SO2以后的吸收液可用不同的方法处理，获得不同的产品。

吸附法分类：
• 吸附法用固体作为吸附剂或催化剂，吸附SO2或 与SO2 反应。这类方法大多能同时脱除SO2。吸 附剂用还原气体或高温进行再生，同时释放出硫 类(或氮类)物质。
活性炭吸附法、分子筛吸附法、氧化铜法、碳酸钠法
活性炭吸附法
• 活性炭吸附SO2，在干燥无氧条件下主要是物理吸附，在 有氧和水蒸气存在条件下会发生化学吸附。活性炭再生的 方法有热再生法、还原气体再生法、洗涤再生法。为了解 决洗涤再生过程所得稀硫酸的利用问题，我国研究出了磷 铵肥法[2]，利用天然磷矿石和氨为原料，在烟气脱硫过程 中直接生产磷铵复合肥料。据说，糠醛渣活性炭无需添加 任何活性组分便具有良好的脱硫性能；用活性炭纤维吸附， 平衡吸附量比一般活性炭大5—6倍，且吸附、解吸速度快， 具有物理吸附及化学吸附特征 。由此不难想到，如果把这 两种技术结合起来，活性炭吸附法的前景不可估量。
吸附法在烟气脱硫中的应用实例（松木平电 厂活性炭吸附法烟气脱硫） • 湖北省松木平电厂装机容量为2×25MW ， 燃煤含硫量为4～5 ，烟气中SO 的浓度最 高可达3000~4500ppm。该厂于1979年建 成固定床活性炭吸附烟气脱硫中间试验装 置，烟气处理量为5000m /h，该装置利用 活性炭的表面吸附燃煤发电厂烟气中的S02 。 活性炭的表面浸渍了助催化剂碘 活性炭再 生过程中，向吸附器内喷稀硫酸洗涤液， 洗掉活性炭表面上生成的硫酸，使活性炭 得到再生。
碳酸钠法：
• 此法的吸附剂是球形、表面积很大、浸渍了碳酸钠的氧化 铝 当经静电除尘后的烟气通过吸附剂流化床时，即被吸附 预计用此法可以除去95%的SO2。此法在国外叫做Noxso 法。陈理介绍过此法的反应过程=
活性炭吸附
• 活性炭脱硫工艺简单,脱硫效率高,还可脱除烟气中其他污 染物(如氮化物、烟尘、汞、二口恶英、呋喃、重金属和 其他挥发分物质),且活性炭可再生循环使用

有色 金属矿 多 以硫 化 物 的形 式 存 在 ， 且
多采用 火 法脱硫 。铜 、 、 、 、 、 、 铅 锌 镍 钴 锑 铋等 火 法 冶 炼 过 程 中都 会 释 放 出 大量 的 Ｓ ２ ｏ 烟 气 ， Ｓ 浓 度 高 的可 达 １ ％ 以上 ， 的 不 其 Ｏｚ ０ 低
到 １ 见表 １ ［ Ａ（ ｏ ） 。 表 １有色金 属 冶炼烟气 源及 其浓 度 （ ）
ｓ ｏ２ Ｓ ０３
的 １ ． 。Ｓ ２ 污染 行业 的经 济贡 献 率和 ６１ ０重 污 染 贡献率 以及 排放 强度 分别 见表 ２ 表 ３ 、 。
由表 ２ 表 ３可知 ， 色 金 属冶 炼 属 Ｓ 、 有 Ｏ。
烟 气污染 大 户 ， ２ ０ 且 ０ ４年 污染 贡献率 同 比上 年增 加 ０ ４ 。虽 经 多 年 努 力 ， 色 金 属 冶 ． 有 炼Ｓｚ Ｏ 的排 放 强 度 有所 降低 ， 仍 在 五 大重 但 污染行 业 中排 名第 三 。 目前 ， 冶炼 烟 气绝 大 部 分采 用 常 规 的接 触 法生 产硫 酸 。据 统 计 ， 金 属 量 和 含 硫 量 按 计 算 ， 国有 色 系统 全 行 业硫 的 回收 率 大 约 我 是 ７ ， 国外 发 达 国家 ９ ７ 而 ０年代 初 冶 炼 烟 气 中 Ｓ 回收 率 就 已达 到 ９ 以 上 。我 国 Ｏｚ ０ 硫 回收率 低 的原 因是大 部分 低浓 度 Ｓ 。 气 Ｏ烟 没有 治理 而 直 接排 人 大 气 。如 铅 冶 炼 ， 于 由 烧结一 鼓 风炉工 艺 是 当今 世 界炼铅 的主要 方 法 ， 生产 能 力 占总 炼 铅 能 力 的 ８ ％左 右 。 其 ０
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工 程 设 计 与 研 究
２第１ 期 总７年２ ２ ０ ０ ６月

低浓度酸性气下硫磺回收装置存在的问题及对策发布时间：2022-09-30T03:38:46.718Z 来源：《工程管理前沿》2022年11期作者：田军[导读] 某石化公司的硫黄回收率系统中，硫酸含量偏低田军中国石油化工股份有限公司天津分公司炼油部联合八车间天津市300270摘要：某石化公司的硫黄回收率系统中，硫酸含量偏低，对设备的正常运行造成了很大的负面作用，且存在着炉温偏低、催化剂活性下降等问题；存在着液体硫化管道阻塞、废气中高含硫量的问题。

从加强硫酸生产的来源、 SCOT设备的运行、对碱洗、脱硫塔中的运行进行了优化，为以后硫磺回收装置中的酸度降低，提供了运行和调节的参考。

关键词：酸性气?低浓度?硫磺回收?问题?措施引言硫磺回收装置是石油化工生产中的一种环境保护装置，其主要功能是对上游脱硫装置中的硫化氢进行回收，得到硫磺，再进行废气处理，实现了废物利用、降低污染、保护环境等目标。

但是，由于原料的含硫量和脱硫效率的问题，在某些情况下，酸性气体的浓度会降低，对主要的工艺参数、催化剂的活性、烟气中SO2的排放产生影响。

但是，二次处理设备所产生的酸性气体流量、浓度、组分不同，会对某一套硫磺回收设备造成很大的影响。

尤其是大流量、低浓度的酸性气体，对整个系统的主要控制参数和烟气中的SO2浓度产生了较大的影响。

随着高硫原油进口比重的不断提高，以及环境保护的要求越来越严格，这种效应就变得越来越重要。

本文通过大量的资料，详细地分析了低浓度酸性气体进入设备后的运行状况，并指出了在低浓度酸性气体的回收过程中应注意的几个关键问题及解决办法，达到节能、环保的目的，某石油化工企业因含硫气体浓度低，对硫磺回收装置的生产造成了很大的影响。

一、工艺流程及原理某石油化工企业的硫黄回收率为10000 t/a，利用传统 CLAUS+ SCOT废气的加氢-还原吸附技术，废气吸附量为高效脱硫技术，废气经焚烧炉焚毁后，烟气进入碱性洗涤塔进行脱硫处理。

二氧化硫烟气制酸前言：硫酸是工业上一种重要的化学品，它用途十分广泛，如制造肥料、非碱性清洁剂、护肤品、以及油漆添加剂与炸药等。

在冶金工业中，大部分的冶炼原料均为金属硫化物，如硫化锌、硫化铜等，在冶炼中会产生大量的二氧化硫烟气，对环境的污染比较严重，而当烟气中的SO2浓度达到一定程度时，则可采用冶炼烟气制酸的方法，将其变废为宝，既生产出硫酸，又达到了污染物减排、废气综合利用的目的。

在我国，有色金属冶炼烟气以低浓度二氧化硫烟气居多，但随着富氧冶炼技术的发展，也出现了一批高浓度SO2制酸企业。

1.低浓度SO 2烟气制酸低浓度S02烟气制硫酸有两种类型：一种是间接制酸工艺，即先通过物理或化学吸收或吸附的方法将低浓度S02烟气转化为高浓度甚至纯SO2气体，再利用这些气体生产硫酸；另一种是直接制酸工艺，即直接利用低浓度SO2烟气生产硫酸。

1.1间接制酸工艺间接制酸工艺的关键是采用合适的脱硫技术生产高浓度SO2气体，其后续工艺与传统硫酸工艺并无差异。

目前在国内使用较多的间接制酸法包括CANSOLV工艺、离子液循环吸收法。

1.1.1CANSOLV再生胺工艺CANSOLV可再生胺法由原联合碳化物公司(现为陶氏化学公司的子公司)开发，并于2001年实现工业化，目前已成功应用于石油和天然气处理、有色金属冶炼和电厂烟气脱硫【1】。

该技术采用可再生的有机胺溶液作为SO2吸收剂，其优点是吸收剂可循环利用、脱硫效率高(98％以上)、处理气体流量及浓度范围大[流量为(0．5—95．0)×104 m3／h，φ(S02)为0．08％一ll％]、副产S02浓度高[φ(SO2)>99％]；其缺点是低压蒸汽和电耗较高，并且处理冶炼烟气时需对烟气进行预净化处理。

CANSOLV工艺可与克劳斯装置或硫酸装置整合生产硫磺或硫酸，也可将高浓度SO2气体压缩为液体SO2产品。

2006年以来CANSOLV可再生胺法在我国推广取得突破性进展，现已用于阳谷祥光铜业200 kt∕a铜冶炼精炼炉烟气、云南红河恒昊矿业镍冶炼烟气、贵铝热电厂二期燃煤锅炉烟气的脱硫，在建的云南锡业100 kt∕a铅冶炼制酸尾气脱硫也将采用该工艺。

W SA工艺与传统的带干燥的工艺相比具有许 多不同之处 ,反应热、水合热及硫酸的部分冷凝热在 系统内部全部被利用 ,在这种情况下 , W SA酸厂仅 需很少的补充热即可维持生产。
W SA工艺采取的是湿式催化转化 ,因此对触 媒要求非常严格 , TO PS E公司采用的是自制的 V K-W SA触媒 ,实践证明非常耐用。 该触媒是采用 钠、钾作为助催化剂的钒触媒 ,规格一般为 10 m m 和 20 m m,形状为环状。 采用两段转化其转化率即 可达到 99% 以上。
表 1 Noy elles Godult 铅锌冶炼厂烟气制酸技术数据
实际数据 设计数据
烟量 / 进口温度 / 出口温度 / 进口含水 / 进口含氧 / 进口 SO2 /
m3· h- 1
℃
℃
%
%
%
80 000～ 90 000
30～ 35
105
5. 5
14. 2 2. 0～ 3. 5
≤ 110 000
SO2+ 1 / 2O2 = SO3+ 99 k J/mo l 反应后的气体通过气 /气换热器时 ,部分冷却 , 反应如下:
SO3+ H2 O= H2 SO4 ( g )+ 101 k J /mol 然后 ,气体经过 W S A冷凝器冷凝成硫酸 ,反应 如下:
H2 SO4 ( g )+ 0. 17H2 O ( g ) = H2 SO4 ( L)+ 69 k J /mol
TO PS E公司在 1993年分别为智利和法国设 计了 W S A湿式硫酸装置 ,自投产以来 ,装置运行平 稳 ,各项指标均在设计保证值内。 2. 2 WSA(湿气制酸 )的技术特点
( 1)气体中的硫回收率可 达 99% 以上 , 尾气可 达标排放 ;