二氧化硫是大气中主要污染物之一。它能刺激人体组织与影响呼吸功能。植物可从大气中直接吸收二氧化硫,因此它对二氧化硫中毒特别敏感。矿物燃料(煤、石油等)的燃烧是二氧化硫排放的最大来源,其次是有色金属冶炼、矿石烧结与硫酸厂、炼油厂等。各厂矿排放的二氧化硫废气一般可分为高浓度与低浓度两种,二氧化硫含量在1%以上的废气(多数是冶炼厂废气)可直接用于制硫酸,但仍有一些工厂排放低浓度二氧化硫。
二氧化硫是酸性氧化物,较易溶于水。少量二氧化硫废气的治理并不困难,可用碱性溶液吸收,用普通的吸收装置即可达到较高效率(例如90%以上),但吸收后存在废液处理问题。由于其中大部分是亚硫酸盐,不宜直接排放,应妥善处理后排放。
化工行业的二氧化硫废气治理可以硫酸厂为代表。一日产500吨100%硫酸的硫酸厂每天排放大约6.5t二氧化硫,转化率98~98.5%,相当于尾气中含二氧化硫2000ppm左右。净化方式基本上有三种:再吸收、液体吸收与固体吸附。
(1) 再吸收:即强化吸收。新建厂可采用两段转化塔、两段吸收塔,可将尾气浓度降至500ppm左右。
(2) 液体吸收:液体吸收的流程很多,绝大部分流程都可使尾气浓度降至200ppm以下。硫酸厂可用氨水吸收二氧化硫,反应产生亚硫酸铵-亚硫酸氢铵溶液。加硝酸或磷酸回收二氧化硫并生成相应的铵化合物作化肥,也可将其加工成硫酸铵。
(3) 固体吸附:在较低温度下(例如40℃)用分子筛或树脂吸附可使尾气中二氧化硫浓度降至很低水平,用分子筛吸附使尾气浓度降至15~25ppm。吸附后的二氧化硫可用约100℃的干燥空气解吸并送回转化装置。该法在技术上虽然可行,但不够经济,故未能得到广泛应用。
去除硫酸雾的方法,通常是用旋风分离器分离,活性炭吸附、溶液吸收,用静电除尘器捕集等方法。为同时解决SO2及硫酸雾污染,可采用两段转化塔两段吸收塔工艺并附设纤维除雾器,采用这一工艺,硫酸雾的排放浓度可控制在20mg/m3以下。
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