湿法硫酸技术

摘要：介绍了托普索WSA工艺的最新进展和MECS SULFOX技术的最新应用。WSA—DC技术将WSA技术的尖端优势（主要是高能效）与二次转化工艺的高转化率相结合,同时将一次转化后的气体循环到SO2转化器的进口以代替空气稀释,因而有可能处理φ（SO2）远高于6％～7％的进气。MECS SULFOX技术适用于各种废气和酸性气制酸,具有自动化操作、高效回收废热、简单而紧凑的模块化设计等主要优点。     

BAYQIK——高浓度二氧化硫烟气制酸创新工艺

介绍拜耳技术服务公司开发的准等温接触高浓度二氧化硫烟气制酸创新工艺BAYQIK。详述该工艺的理论基础、反应器结构、模型建立、中间试验以及在铅冶炼烟气制酸装置中的应用。BAYQIK艺的特点在于采用列管式固定床反应器，传统钒催化剂装在管内，冷却介质在壳程流动。氧化过程放出的热量被连续移走，从而使催化剂始终处于可承受的最高温度以下，即使反应器进气φ（SO2）超过50％。BAYQIK工艺可提供各种经济和工艺优点，包括可降低投资与操作成本，对于新建装置和扩能改造项目同样适用。     

高分子环保脱硫剂脱硫机理及工业化应用

据测算，水泥工业SO2排放占全国SO2排放量的3％~4％。水泥企业的SO2 排放主要来源于原料中的硫化物。二、三两级预热器中，CaCO3 的分解率较低，气流中只有少量从高温区带来的 CaO，对SO2 的吸收能力很弱，导致尾排烟气中SO2 排放浓度高。如何实现高效快速吸附二、三两级预热器中SO2并加速氧化成SO3，同时促进生料对SO3 的吸附，最终降低SO2 排放是脱硫技术的关键。本文介绍了一种新型高分子环保脱硫剂的工作机理和工业化应用，通过脱硫剂含有的氧化成分促进SO2 向SO3 转化，同时凭借其特有的高分子组分官能团强力吸附SO2 并最终生成硫酸盐。从而使简单、灵活、环保且成本低廉的脱硫工艺得以实施，为水泥行业的脱硫开辟了新的方向。     

应对高浓度S02烟气的挑战

论述处理高浓度SO2烟气的技术现状，介绍不同工艺方案的技术条件及经济情况。现代富氧硫化矿冶炼技术提高了烟气SO2浓度，为大幅降低冶炼烟气处理费用创造了条件。大量的费用研究证明，生产硫酸仍然是从冶炼烟气中回收硫和减少SO2排放的首选方案。当采用高浓度制酸工艺时尤其如此。奥托昆普技术公司开发了一种能有效处理高浓度烟气的新工艺——Lurec^TM工艺，从而不必像传统工艺一样采用过量的空气稀释。Lurec^TM工艺不论对新建装置还是对装置扩建改造同样具有吸引力。     

提升硫酸装置的性能——孟莫克新一代GEARTM催化剂

介绍了孟莫克开发的名为GEARTM的新一代硫酸催化剂.该催化剂可通过节约能量、延长运行时间、减少SO2排放、增加产量而改进硫酸装置的性能.在一个小型硫磺制酸装置的第一段装填GR-330催化剂,运行27个月.灰分模型结果表明,GR-330催化剂的运行时间至少要比传统XLP催化剂长8个月,即长40％.为一套新建“3+1”二转二吸硫磺制酸装置考虑了4种催化剂设计方案.与使用XLP催化剂相比,使用GEARTM催化剂时SO2排放量可减少20％,结合使用GR-330和SCX-2000催化剂时SO2排放量可减少65％.     

电镀酸洗液（H2SO4酸洗）的闭路循环及综合利用工艺研究

本文深入研究了在电镀酸洗液（H2SO4酸洗）闭路循环工艺中，酸洗、除杂、结晶等工序的原理和条件。本工艺可从酸洗废液中100％的回收硫酸亚铁，硫酸利用率由原50％提高到100％，无废液排放。是治理酸洗废液的一种好方法，工艺简易可行。     

两种高浓度SO2制酸工艺的评述

目前奥托昆普技术公司的Lurec工艺采用了“2＋3＋2”的三转三吸流程,其特点是第一次转化后的气体用热鼓风机抽取一部分送回一段入口与由干燥塔出口经二氧化硫主鼓风机送来的新鲜炉气相混合进入一段。我国现有的高浓度二氧化硫烟气制酸工艺专利是将原始高浓度二氧化硫气体用空气稀释到φ（SO2）16％～23％。采用“3＋2＋1”或“3＋3＋1”的三转三吸工艺制酸。奥托昆普技术公司的Lurec专利虽然补了一部分工艺氧,由于O2／SO2仍是太低必然导致催化剂用量增加;热鼓风机操作条件苛刻,其购置费用必然可观,同时增加了运营费用。热鼓风机和主鼓风机的并联操作可能存有一定匹配难度。通过对两种工艺的初略比较可以初步认为,对原始烟气φ（SO2）为36％采用纯空气补氧稀释到18％,再采用三转三吸制酸工艺应是可取的。     

LURECTM工艺--高浓度SO2冶炼烟气处理的新途径

许多成本研究证明，从冶炼烟气中回收硫以及减少SO2排放到大气是降低硫酸生产成本最可行的方案，随着先进的硫酸工艺出现，这一点显得尤其明显。采用富氧空气的现代硫化矿火法冶炼工艺操作，导致冶炼烟气中的SO2浓度很高，这是，台炼烟气处理中显著节约的一个前提条件。从不同处理方案的技术边界务件及经济角度论述了高浓度SO2烟气处理技术的现状，着重阐述了OUTOKUMPU-LURGI METALLURGIE开发的一套新工艺，对此类高浓度烟气进行更有利的处理，同时避免通常存在的以过多的空气稀释。该项新的LUREC^TM工艺对新装置和冶炼厂扩建项目都很有吸引力。     

硫酸尾气SO2超标原因分析及应对措施

中石化石家庄炼化分公司硫酸装置以固体硫磺为原料生产w（H2SO4）98.5%硫酸、游离SO3质量分数为21.5%发烟硫酸及65%发烟硫酸。主要工艺过程：固体硫磺经熔融、过滤由泵送入焚硫炉中与干燥空气反应生成SO2;SO2采用＂3＋2＂二转二吸制酸及发烟酸。虽然采取的是孟莫克的技术和催化剂,但仍存在尾气SO2超标问题。经过分析和试验,影响因素主要有以下几个方面：     

SO4^2——TiO2固体超酸催化合成异丙基萘的研究

用SO4^2--TiO2固体超酸为催化剂合成了二异丙基萘，生产过程简单、无污染、无腐蚀。SO4^2--TiO2固体超酸催化剂较为适宜的制备条件是：浸酸浓度为0.5mol/L、焙烧温度为500℃。在催化剂用量为10％、反应温度为10℃、反应时间为2．5h的条件下连续两次使用SO4^2--TiO2超酸催化萘对丙烯的烷基化反应，产品中一异丙基萘、二异丙基萘、三并丙基萘的总含量大于98％。     

富氧燃烧烟气压缩净化及高浓度CO2制备工艺研究

富氧燃烧技术是目前最有可能大规模推广和商业应用的碳捕集与封存技术之一,其中,烟气压缩净化及CO₂提纯对于整个富氧燃烧系统至关重要。然而,目前研究多聚焦于富氧燃烧后烟气压缩净化的工艺验证,而对烟气压缩纯化各单元运行特性的研究仍不深入,特别是烟气压缩净化过程杂质污染组分的迁移转化、系统运行参数与污染物脱除效率的关联仍不明确。且现有研究对净化后烟气的深度提纯及高浓度CO₂制备的关注也相对较少,直接关系到富氧燃烧系统运行经济性。因此,针对富氧燃烧烟气净化及CO₂提纯需求,系统探究了富氧燃烧烟气压缩纯化过程SO₂、NO_x吸收脱除以及CO₂深度提纯等各子系统的运行特性,其中SO₂与NO_x脱除采用压缩-酸液吸收,CO₂深度提纯采用低温精馏。结果表明:通过烟气净化可实现SO₂脱除效率达100%,NO脱除效率达99%,同时实现纯度为99.99%的食品级液态CO₂制备。烟气净化过程中,气相反应占据主导,提高压力可缩短反应时间;当SO₂吸收塔运行压力超过0.8 MPa时,SO₂脱除效率可达100%;当NO吸收塔运行压力超过3.0 MPa时,NO排放浓度可达超低排放标准。CO₂提纯过程中,提高压力会降低液体CO₂纯度。SO₂吸收塔运行压力为1.6 MPa、NO吸收塔运行压力为3.0 MPa、CO₂提纯塔运行压力为3.8 MPa时,系统整体功耗最低,为0.37 MJ/kg。     

Cansolv~烟气脱硫-制酸技术在燃煤电厂烟气治理中的应用

介绍了中铝贵州分公司热电厂4台160 t/h循环流化床锅炉的烟气治理情况。项目包括烟气脱硫与硫酸生产2部分。烟气脱硫采用加拿大Cansolv可再生胺法,所获得的高纯度SO₂气体采用一转一吸工艺生产硫酸。介绍了装置的综合技术经济指标和运行情况。分析了该技术在电厂燃煤锅炉烟气治理中的优势及应用前景。     

水力喷射空气旋流器用于含Cr（Ⅵ）废水处理

以SO₂为还原剂,采用一种新型的气液传质设备--水力喷射空气旋流器（WSA）对含Cr（Ⅵ）废水进行直接还原处理,得到了比较满意的效果。研究结果表明：当SO₂浓度为3582 mg·m^-3时,对Cr（Ⅵ）含量为1134 mg·L^-1的模拟含铬废水,循环处理6 min,Cr（Ⅵ）去除率可达99.9%以上。废水初始pH为碱性比其为酸性条件下,更有利于SO₂的吸收,提高了SO₂利用率,增强了处理效率。废水射流流速对处理效果的影响较小,但SO₂和Cr（Ⅵ）的浓度对处理效果有明显影响。随着SO₂浓度增大,处理效率增大;Cr（Ⅵ）的初始浓度增大,处理效率降低。研究结果为建立含硫气体还原处理含Cr（Ⅵ）废水新工艺提供了依据。     

用于CO2捕集的新型酒石酸钠交联海藻酸钠膜的制备（英文）

The membrane-based CO2 separation process has an advantage compared to traditional CO2 separation technologies. The membrane is the key of the membrane separation process. In this paper, preparation, characteriza-tion and laboratory testing of the membrane, which was prepared from sodium alginate, hydrogen bond cross-linked with sodium tartrate and used for CO2/N2 separation, were reported. The resistance to SO2 of the membrane was also investigated. The experimental results demonstrate that the membrane possesses a high resistance to SO2. Finally, based on experimental results, the economic feasibility of the membrane used for CO2/N2 separation was evaluated, indicating the two-stage membrane process can compete with the traditional chemical absorption method.     

工业制SO3气体浓度实时检测及多元非线性回归建模

工业接触法制SO₃气体浓度高、腐蚀性强、交叉影响大，高精度实时检测困难，且原料流量与SO₃浓度的关系尚不明确，参数调节依赖经验。针对上述问题，采用AO2电化学氧传感器设计了一种工业制SO₃气体浓度的实时检测系统，并构建了输入空气、SO₂流量与输出SO₃浓度的多元非线性回归模型。SO₃气体浓度实时检测系统主要包括AO2电化学氧传感器、传感器调理电路、AD620放大电路及ADS1256 A/D转换电路，通过检测SO₃发生装置输入空气与输出混合气体中O₂浓度的毫伏级变化，间接测量SO₃浓度，避免了其他敏感气体的交叉影响，实验结果表明检测系统的检测时间为27s，灵敏度为111mV/%，偏差小于0.18%，稳定性良好，证明了检测系统的有效性；利用响应面法建立了预测SO₃浓度的三次多项式非线性回归模型，对该模型进行方差分析后结果显著，测试后均方误差（MSE）为0.0007174，相关系数（R²）为0.9929，拟合度好、预测精度高。     

基于MDEA的烟气SO2捕集过程工艺参数和能量集成分析

有机胺吸收法是一种高效环保型烟气脱硫技术,而从系统工程的角度对烟气SO₂捕集工艺的分析、优化和能耗评估尚未有详细报道。对N-甲基二乙醇胺（MDEA）为吸收剂的烟气SO₂捕集过程工艺进行研究,考察了MDEA浓度、温度、SO₂解吸率对捕集效果的影响规律。结果显示,MDEA溶液浓度为30%（质量）、烟气温度不高于45℃、回流贫液温度不高于41℃时,SO₂吸收效果较好;增加SO₂解吸率是以降低解吸气中SO₂纯度和增大再沸器负荷为代价,水分汽化是再生能耗增高的主要原因。针对吸收剂再生过程能耗大的问题,采用热泵辅助精馏对解吸过程进行能量集成,吸收剂再生能耗可降低47%,年度总费用（TAC）可降低9.93%。本研究对有机胺体系的SO₂捕集系统工业化应用具有重要的指导作用。     

Influence of process parameters of condensation on the recovery of SO2 in desorption gas from flue gas adsorption desulfurization

SO₂ in the flue gas has high recovery value. In the process of adsorption purification of flue gas, condensation method can be applied to purify SO₂ in the desorbed gas into high-purity liquid product. In this paper, an experimental study on the recovery of SO₂ with condensation method was carried out by using the SO₂-rich desorbed gas as the feed gas with the concentration of 7%—12% in Handan Steel sintering machine desulfurization process. The effects of process parameters such as the SO₂ concentration of the feed gas, condensation pressure and temperature on the recovery rate and the SO₂ concentration in the exhaust gas from the outlet of the condenser were investigated. The results show that the recovery rate increases with increasing SO₂ concentration in the source gas and condensation pressure, and decreasing condensation temperature. The SO₂ concentration in the exhaust gas is a -1 power function of the pressure, and decreases exponentially as condensation temperature decreasing. The highest possible inlet SO₂ concentration should be used as the design basis for the condenser. In practice, the reasonable upper limit of pressure should be determined in conjunction with the expected recovery rate, and the strategy of reducing condensation temperature at low-pressure level for increasing the SO₂ recovery rate should be adopted. The research results can provide reference for the resource utilization of SO₂ in the process of flue gas adsorption and desulfurization.     

冷凝法回收烟气吸附脱硫解吸气中SO2工艺参数的影响规律研究

烟气中SO₂具有高回收价值,在吸附法净化烟气过程中,可采用冷凝法对解吸气中SO₂提纯为高纯度液态产品。基于邯钢烧结机烟气活性炭吸附脱硫工艺中的富硫解吸气,进行了冷凝法回收SO₂的实验研究。重点考察了SO₂气源浓度、压力和冷凝温度等工艺参数对回收率和冷凝排出气SO₂浓度的影响。结果显示,回收率随气源浓度、压力的升高和冷凝温度的减小而升高;排出气SO₂浓度是压力的-1次幂函数,并随冷凝温度的降低而呈指数型函数降低;设计冷凝器时要以可能出现的最高浓度为设计依据,实际生产时应结合预期回收率确定合理的压力上限,尽量采用以低压策略为基础降低温度的措施提升回收率。研究结果可为烟气吸附脱硫过程中SO₂的资源化提供参考。     

相变吸收酸性气体的发展现状

酸性气体,如CO₂、SO₂和H₂S的过量排放已经造成温室效应或酸雨等一系列环境危害。传统的溶剂吸收法由于技术成熟、成本低廉而得到了广泛应用,但它依然存在吸收剂再生能耗高、产物附加值低的缺点。近年来,一种新的吸收方式,相变吸收（即均相体系在吸收酸性气体后分为两相,酸性气体主要富集于其中一相）,引起了人们的广泛关注。该法在吸收剂再生时只需要对其中的富相进行处理,从而减少了处理量,降低了解吸能耗,且富相中的酸性气体作为一种已经被改性的原料可以直接用于合成含硫或含碳化学品,从根本上避免再生过程。本文阐述了相变吸收的研究现状,依次对CO₂、SO₂以及H₂S体系作了详细的介绍。将相变吸收分为液-液相变、液-固相变两类,介绍了两种相变吸收的研究进展,并分析比较了它们优缺点。在实际使用中,不同领域应综合考虑。目前,相变吸收实现了吸收剂对SO₂气体的质量吸收量为1.56g SO₂ /g DMEA,对H₂S的为0.205g H₂S/ g DBN,对CO₂的摩尔吸收量为1.87mol CO₂/mol （TETA/PEG200）,与其他方法相比,相变吸收的吸收量非常高。这些结果表明相变吸收是一种极具潜力的酸性气体捕集方式。     

Manganese leaching in high concentration flue gas desulfurization process with semi-oxidized manganese ore

Manganese leaching during high concentration flue gas desulfurization process with semi-oxidized manganese ore was studied in this paper. It was found that there were different reaction pathways among which MnO_2,Mn_2O_3 and MnCO_3 in semi-oxidized manganese ore during flue gas desulphurization and manganese leaching.High SO_2 concentration facilitated redox reaction between MnO_2 and SO_2, and high concentration of H_2SO_4 accelerated MnCO_3/Mn_2O_3 leaching from semi-oxidized ore. Kinetics study showed that manganese leaching in flue gas desulfurization process with semi-oxidized ore was controlled by a mixed-control model, that is the surface chemical reaction and mass diffusion dominated both the oxidation of SO_2 and manganese leaching process. The apparent activation energy was 13.05 k J·mol~(-1) and the reaction orders with respect to SO_2 and H_2SO_4 concentration were 1.38 and 0.10, respectively. Finally, a semi-empirical rate equation based on shrinking core model was derived to describe the process.