一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法，屬于煙氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法包括以下步驟：首先利用污酸對含有F、Cl的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌，然后再通過堿吸收，得達(dá)標(biāo)煙氣。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：利用污酸洗滌含有F、Cl的煙氣，使煙氣中的F、Cl停留在污酸中，不再進(jìn)入尾氣吸收脫硫系統(tǒng)和鋅濕法冶煉系統(tǒng)，解決了鋅濕法冶煉過程中F高的問題，節(jié)約了除F的生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煙氣凈化【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鉛鋅冶煉爐窯含F(xiàn)、Cl煙氣的治理是有色金屬冶煉企業(yè)亟待解決的環(huán)保問題之一，目前國內(nèi)采用的治理方法大致分為干法和濕法兩類。干法治理主要有活性碳吸附法、循環(huán)流化床石灰石法、噴霧干燥法、電子束輻照法、脈沖電暈等離子法等。干法治理具有流程短，無污水、污酸排除、凈化后煙氣溫度較高、可通過煙?排氣等特點(diǎn)，但治理效率低，設(shè)備龐大、操作技術(shù)要求高，致使其逐漸被濕法工藝取代。典型濕法代表工藝有石灰石法、鈉堿法、氨酸法、氧化鎂法、離子吸附法、氧化鋅法等，濕法治理具有設(shè)備小，操作簡易，治理效率高等優(yōu)點(diǎn)，但工業(yè)廢水量和渣量大、運(yùn)行成本高。而且鉛鋅冶煉爐窯煙氣含F(xiàn)、Cl、As較高，處理后F、Cl、As均分散在吸收溶液及渣中，將這部分含F(xiàn)、Cl、As等雜質(zhì)的液體或渣直接返回鋅冶煉系統(tǒng)使用會對煉鋅系統(tǒng)影響較大。
[0003]目前運(yùn)用比較成熟的有石灰石法、鈉堿法、氧化鋅法、離子吸附法。
[0004]氧化鋅法適合鉛鋅冶煉廠煙氣的治理，吸收劑可以來源于冶煉中間產(chǎn)物氧化鋅粉塵或氧化鋅焙砂，產(chǎn)品亞硫酸鋅或硫酸鋅可送冶煉廠現(xiàn)有的焙燒爐或濕法車間回收利用。由于吸收劑的供應(yīng)與產(chǎn)物的后續(xù)處理能夠與冶煉廠生產(chǎn)相結(jié)合，工藝清潔環(huán)保且流程短，工程投資和運(yùn)行成本均較低。該方式存在問題:由于亞硫酸鋅難溶于水，而硫酸鋅易溶于水，如果漿化池內(nèi)亞硫酸鋅氧化為硫酸的過程控制中操作不當(dāng)，洗滌塔內(nèi)壁、噴嘴，除霧器等容易結(jié)垢。爐窯煙氣中含F(xiàn)、C1較高，處理后渣或液均含F(xiàn)、C1，返回鋅系統(tǒng)使用對鋅系統(tǒng)危害較大。
[0005]石灰石法存在以下問題:過程控制中操作不當(dāng)時(shí)，洗滌塔內(nèi)壁、噴嘴，除霧器等容易結(jié)垢；爐窯煙氣中含F(xiàn)、C1較高，處理后渣或液均含F(xiàn)、C1，石膏渣外賣或填埋都比較麻煩。
[0006]離子吸附法存在以下問題:當(dāng)待處理煙氣含塵量超過設(shè)計(jì)值較多時(shí)，可導(dǎo)致各換熱器堵塞；離子液解吸再生工藝需要消耗大量的蒸汽；爐窯煙氣中含F(xiàn)、Cl較高，處理后渣或液均含F(xiàn)、Cl，造成二次污染。
[0007]上述多種鉛鋅冶煉爐窯含F(xiàn)、Cl煙氣治理方式僅依據(jù)尾氣排放達(dá)標(biāo)為基礎(chǔ)，未考慮爐窯煙氣中含F(xiàn)、Cl較高的問題，故處理后渣或液均含F(xiàn)、Cl，造成二次污染，使得渣或液無法使用。
[0008]因此，有效脫除煙氣中的F、Cl成為了亟需解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供了一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法，該方法能有效脫除煙氣中F、Cl。
[0010]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法，該方法包括以下步驟:首先利用H+濃度< 4mol/L的污酸對含有F、Cl的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌，然后再通過堿吸收，得達(dá)標(biāo)煙氣。
[0011]在污酸中H+濃度大于4mol/L時(shí)，對煙氣進(jìn)行洗滌，會導(dǎo)致污酸中揮發(fā)出HF、HCl，進(jìn)入到煙氣中，導(dǎo)致F、Cl大量進(jìn)入鋅濕法流程，從而影響設(shè)備的使用性能及后續(xù)加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
[0012]優(yōu)選的，所述污酸中不含有易揮發(fā)的物質(zhì)。所述易揮發(fā)的物質(zhì)指溫度>90°C時(shí)，會從H+濃度< 4mol/L的污酸中揮發(fā)出的物質(zhì)。
[0013]發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若在污酸中含有易揮發(fā)物質(zhì)時(shí)，會污染管道
[0014]優(yōu)選的，所述污酸的溫度彡90 0C。
[0015]發(fā)明人經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，在每立方米所述污酸洗滌所述含有F、Cl的煙氣的量小于4000Nm3時(shí)，不能充分利用污酸，且增加了后期在吹脫污酸中F、C1時(shí)的能耗；在每立方米所述污酸洗滌所述含有F、Cl的煙氣的量大于6000Nm3時(shí)，將不能很好地將煙氣中所含的F、Cl保留到污酸中，致使洗滌效果不好。優(yōu)選的，為保證能有效對煙氣進(jìn)行洗滌，在所述噴淋洗滌時(shí)，按每立方米所述污酸噴淋洗滌4000Nm3?6000Nm3所述含有F、Cl的煙氣的量來進(jìn)行。
[0016]優(yōu)選的，所述洗滌時(shí)的溫度為50°C?120°C。
[0017]優(yōu)選的，所述堿為金屬氫氧化物或金屬氧化物的溶液或礦漿。特別優(yōu)選的，金屬氫氧化物包含NaOH、Ca (OH)2, Mg (OH) 2或Zn (OH) 2 ;金屬氧化物包含ZnO或CaO。
[0018]優(yōu)選的，所述污酸對含有F、Cl的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌后所得的吸收液，用干燥的制酸尾氣吹脫吸收液中含有的F、Cl，得高濃度酸。
[0019]優(yōu)選的，所述制酸尾氣的溫度為60V?70°C。
[0020]優(yōu)選的，所述制酸尾氣的含水量彡20mg/Nm3。
[0021]優(yōu)選的，在所述吹脫時(shí)，采用逆向接觸吹脫的方式來進(jìn)行。
[0022]優(yōu)選的，所述逆向接觸吹脫時(shí)，制酸尾氣的速率< 5m/s。
[0023]本發(fā)明中所用污酸，為冶金或化工生產(chǎn)流程中所產(chǎn)生的含有各種雜質(zhì)的烯酸。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:
[0025](I)利用污酸洗滌含有F、C1的煙氣，使煙氣中的F、C1保留在污酸中，不再進(jìn)入尾氣吸收系統(tǒng)和鋅冶煉系統(tǒng)，解決了鋅冶煉過程中F高的問題，節(jié)約了除F的生產(chǎn)成本。
[0026](2)利用污酸洗滌含有F、Cl的煙氣，由于待需洗滌的煙氣溫度高，能有效濃縮污酸，解決了現(xiàn)有濃縮污酸時(shí)存在高能耗的問題，降低了生產(chǎn)成本。
[0027](3)在利用污酸吸收煙氣中的F、Cl后，污酸能得到全部回收利用。其中，污酸可通過溫度為60°C?70°C且含水量很少的制酸尾氣使污酸進(jìn)行濃縮，經(jīng)濃縮后的污酸可以全部用于濕法冶煉系統(tǒng)，如尾氣吸收渣的酸分解、銦的浸出、銅的浸出等，還同時(shí)避免了傳統(tǒng)利用中和工藝處理污酸時(shí)，產(chǎn)生有害渣的問題。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員詳細(xì)了解本發(fā)明的生產(chǎn)工藝和技術(shù)效果，下面以具體的生產(chǎn)實(shí)例來進(jìn)一步介紹本發(fā)明的應(yīng)用和技術(shù)效果。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法，該方法包括以下步驟:首先利用溫度為90°C的污酸對含有F、Cl的煙氣在80°C的條件下進(jìn)行噴淋洗滌，然后再通過氫氧化鈉溶液吸收，得達(dá)標(biāo)煙氣；其中，在所述噴淋洗滌時(shí)，按每立方米所述污酸噴淋洗滌5000Nm3所述煙氣的量來進(jìn)行；污酸中H+濃度為4mol/L，且不含有易揮發(fā)的物質(zhì)。
[0031]污酸對含有F、Cl的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌后所得的吸收液，用含水量為20mg/Nm3、溫度為65°C的制酸尾氣采用逆向接觸吹脫的方式吹脫吸收液中含有的F、Cl，制酸尾氣的吹脫速率為5m/s，得高濃度酸。
[0032]吹脫出的含有F、C1的煙氣采用pH為9.0的片堿溶液吸收，即可。其中根據(jù)情況，定期排放NaF、NaCl。
[0033]實(shí)施例2:
[0034]一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法，該方法包括以下步驟:首先利用溫度為70°C的污酸對含有F、Cl的煙氣在50°C的條件下進(jìn)行噴淋洗滌，然后再通過氫氧化鈉溶液吸收，得達(dá)標(biāo)煙氣；其中，在所述噴淋洗滌時(shí)，按每立方米所述污酸噴淋洗滌4000Nm3所述煙氣的量來進(jìn)行；污酸中H+濃度為lmol/L，且不含有易揮發(fā)的物質(zhì)。
[0035]污酸對含有F、Cl的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌后所得的吸收液，用含水量為15mg/Nm3、溫度為70°C的制酸尾氣采用逆向接觸吹脫的方式吹脫吸收液中含有的F、Cl，制酸尾氣的吹脫速率為5m/s，得高濃度酸。
[0036]吹脫出的含有F、Cl的煙氣采用pH為10.0的片堿溶液吸收，即可。其中根據(jù)情況，定期排放NaF、NaCl。
[0037]實(shí)施例3:
[0038]一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法，該方法包括以下步驟:首先利用溫度為50°C的污酸對含有F、C1的煙氣在120°C的條件下進(jìn)行噴淋洗滌，然后再通過氫氧化鈉溶液吸收，得達(dá)標(biāo)煙氣；其中，在所述噴淋洗滌時(shí)，按每立方米所述污酸噴淋洗滌6000Nm3所述煙氣的量來進(jìn)行；污酸中H+濃度為2mol/L，且不含有易揮發(fā)的物質(zhì)。
[0039]污酸對含有F、C1的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌后所得的吸收液，用含水量為6mg/Nm3、溫度為60°C的制酸尾氣采用逆向接觸吹脫的方式吹脫吸收液中含有的F、Cl，制酸尾氣的吹脫速率為5m/s，得高濃度酸。
[0040]吹脫出的含有F、C1的煙氣采用pH為9.5的片堿溶液吸收，即可。其中根據(jù)情況，定期排放NaF、NaCl。
[0041]對比例1-3:
[0042]將脫除煙氣中F、Cl的污酸中H+濃度為替換為4.2mol/L、4.5mol/L和5mol/L，其余完全按照實(shí)施例1的方式進(jìn)行實(shí)施，得對比例1-3。
[0043]為驗(yàn)證本發(fā)明的技術(shù)效果，特作以下對比試驗(yàn):
[0044]
實(shí)施例|F含量 |C1含量IAs含量
脫除前實(shí)施例1的煙氣 50mg/Nm3 70mg/Nm3~ lmg/Nm3
脫除后實(shí)施例1的煙氣 1.3mg/Nm3~ 0.4mg/Nm3 未檢出脫除前實(shí)施例2的煙氣56mg/Nm3 67mg/Nm3 1.6mg/Nm3
脫除后實(shí)施例2的煙氣1.lmg/Nm3~ 0.8mg/Nm3 未檢出
脫除前實(shí)施例3的煙氣63mg/Nm3 86mg/Nm3~ 1.2mg/Nm3
脫除后實(shí)施例3的煙氣1.lmg/Nm3~ 0.5mg/Nm3 未檢出
脫除前對比例I的煙氣52mg/Nm3 74mg/Nm3 1.lmg/Nm3
脫除后對比例I的煙氣51.3mg/Nm3 56mg/Nm3~未檢出
脫除前對比例2的煙氣56mg/Nm3 79mg/Nm3~ 1.2mg/Nm3
脫除后對比例2的煙氣67mg/Nm3 78mg/Nm3~ 0.6mg/Nm3
脫除前對比例3的煙氣48mg/Nm3 84mg/Nm3 1.4mg/Nm3
脫除后對比例3的煙氣75mg/Nm3 99mg/Nm3 1.lmg/Nm3
[0045]從上表可以看出，污酸中H+濃度對脫除煙氣中F、Cl、As的影響，在污酸中H+濃度大于4mol/L時(shí)，污酸不僅不會吸附煙氣中F、Cl、As，還會使污酸中原有的F、C1也隨之被吹脫出來，導(dǎo)致脫除后煙氣中F、C1含量明顯高于脫除前的；對As的脫除效率也明顯降低。本發(fā)明中利用H+濃度< 4mol/L的污酸對含有F、C1的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌，能很好地脫除煙氣中的F、Cl、As，取得了預(yù)想不到的技術(shù)效果。
[0046]最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
【權(quán)利要求】
1.一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:首先利用H+濃度< 4mol/L的污酸對含有F、Cl的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌，然后再通過堿吸收，得達(dá)標(biāo)煙氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、C1的方法，其特征在于，所述污酸中不含有易揮發(fā)的物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、C1的方法，其特征在于，所述污酸的溫度彡90°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、C1的方法，其特征在于，在所述噴淋洗滌時(shí)，按每立方米所述污酸噴淋洗滌4000Nm3?6000Nm3所述含有F、Cl的煙氣的量來進(jìn)行；所述洗滌時(shí)的溫度為50°C?120°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、C1的方法，其特征在于，所述堿為金屬氫氧化物或金屬氧化物的溶液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、C1的方法，其特征在于，所述污酸對含有F、Cl的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌后所得的吸收液，用干燥的制酸尾氣吹脫吸收液中含有的F、Cl，得高濃度酸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、C1的方法，其特征在于，所述制酸尾氣的溫度為60°C?70°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、C1的方法，其特征在于，所述制酸尾氣的含水量彡20mg/Nm3。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、C1的方法，其特征在于，在所述吹脫時(shí)，采用逆向接觸吹脫的方式來進(jìn)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種利用污酸脫除煙氣中F、Cl的方法，其特征在于，所述逆向接觸吹脫時(shí)，制酸尾氣的速率< 5m/s。
【文檔編號】B01D53/80GK104128081SQ201410345254
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月18日
【發(fā)明者】黃昌元, 吳國欽, 韋勇, 黃偉忠, 馮繼平, 韋建初, 韋乃團(tuán), 廖發(fā)忠, 李萬洲, 蘇昌平, 翟榮華, 陳春發(fā) 申請人:蒙自礦冶有限責(zé)任公司