离子液脱硫工艺在铜冶炼烟气脱硫中的应用实践.pdf
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1、硫酸工业Sulphuric Acid Industry第 3 期2023 年 6 月No.3Jun.2023离子液脱硫工艺在铜冶炼烟气脱硫中的应用实践仝瑞玺(铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司,安徽铜陵 244000)摘要:介绍了离子液脱硫工艺在铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司奥炉厂区环集烟气和制酸尾气脱硫系统的应用实践情况。结合生产实践经验,重点介绍了尾气脱硫系统的过程控制与操作要点,贫/富液换热器和再沸器堵塞、再生 SO2气体的处理受制酸系统制约、再生塔壳体和离子液输送管道腐蚀等常见故障及采取的处理措施。通过在环集烟气条件控制与离子液脱硫系统运行两方面不断持续优化,该离子
2、液尾气脱硫系统投运 5 年来,运行稳定,脱硫效果较好,且不产生废渣,废水量少,再生的 SO2气体可用于制酸,具有明显的环保优势,适用于蒸汽有富余的冶炼企业。关键词:铜冶炼烟气脱硫离子液再生结晶腐蚀中图分类号:X701.3 文献标志码:B 文章编号:1002-1507(2023)03-0046-04Application practice of ionic liquid desulfurization process in copper smelting flue gas desulfurizationTONG Ruixi(Jinguan Copper Branch,Tongling Nonfe
3、rrous Metals Group Co.,Ltd.,Tongling,Anhui,244000,China)Abstract:The application and practice of ionic liquid desulfurization process in the desulfurization system of flue gas and acid making tail gas in the Aolu Plant of Jinguan Copper Branch,Tongling Nonferrous Metals Metals Group Co.,Ltd.are intr
4、oduced.Based on practical production experience,the process control and operation points of the tail gas desulfurization system,common faults such as blockage of the lean-rich liquid heat exchanger and reboiler,constraints on the treatment of regenerated SO2 gas by the acid making system,corrosion o
5、f the regeneration tower shell and ionic liquid transmission pipeline,and corresponding treatment measures taken are mainly introduced.Through continuous optimization in both the control of flue gas conditions and the operation of the ionic liquid desulfurization system,the ionic liquid tail gas des
6、ulfurization system has been in operation for 5 years,with stable operation,good desulfurization effect,and no waste residue generated.The amount of wastewater is small,and the regenerated SO2 gas can be used for acid production,which has obvious environmental advantages and is suitable for smelting
7、 enterprises with surplust steam.Key words:copper smelting;flue gas desulfurization;ionic liquid;regeneration;crystallization;corrosion铜陵有色集团金冠铜业分公司奥炉厂区(以下简称金冠奥炉)于 2018 年 3 月 18 日建成投产,铜冶炼采用“富氧顶吹熔池熔炼+智能数控吹炼”工艺,冶炼烟气采用“3+1”两转两吸制酸工艺,其中冶炼环集烟气和制酸尾气处理均采用离子液脱硫工艺。近年来,该公司坚持精细化组织生产,面对烟气条件不断变化带来的一些问题,不断探索优化工艺及配
8、置,系统运行相对稳定,脱硫效率优于设计值。收稿日期:2023-03-15。作者简介:仝瑞玺,男,铜陵有色金属集团股份有限公司金冠铜业分公司奥炉硫酸车间副主任,化工工程师,主要从事铜冶炼烟气制酸、环保脱硫、废酸废水处理等生产管理工作。电话:13655627829;E-mail:。1工艺流程冶炼环集烟气和制酸尾气离子液脱硫工艺流程见图 1。烟气脱硫脱硝47环集烟气首先进入环集洗涤塔进行除尘、降温,然后进入湿式电除雾器除雾,净化后的烟气进入环集吸收塔,依次与来自制酸尾气吸收塔的半富液、再生贫液逆向接触,吸收其中的 SO2,随后进入回收段,回收烟气夹带的离子液,然后进入保安碱脱硫段(日常不运行),达标
9、后的环集脱硫烟气通过120 m 高的环保烟囱外排;制酸尾气则直接进入尾气吸收塔,用贫液吸收 SO2后进入尾气吸收塔回收段,回收烟气夹带的离子液,最后达标的制酸脱硫尾气与环集脱硫尾气汇合,通过环保烟囱达标排空。环集烟气脱硫系统和制酸尾气脱硫系统共用 1套离子液再生系统。吸收了 SO2的溶液(富液)经贫/富液换热器升温至 95 进入再生塔上部,与自塔底逆流而上的再生气在填料表面进行传质传热,溶液中的 SO2被汽提出来,SO2气体夹带大量水蒸气由塔顶引出进入再生气冷凝器,被循环水冷却至 40,经气液分离后,SO2气体送至制酸系统,冷凝液由回流泵打入再生塔,以维持再生塔的水平衡。再生后的离子液(贫液)
10、经贫/富液换热器换热后再进入贫液冷却器二次降温,最后进入吸收塔重新吸收 SO2。在再生塔底部设置 1 台再沸器,用蒸汽加热再生塔底部的富液。离子液净化单元包括活性炭吸附、脱盐、脱钠和压滤工序。从贫液冷却器出来的部分贫液进入活性炭吸附槽除去尘、金属化合物等杂质,然后进入脱盐装置除去热稳定性盐。经净化的离子液一部分返回环集吸收塔继续使用,另一部分送去脱钠缓冲槽储存,而后经脱钠装置脱除在运行过程中累积的钠离子等有害杂质后返回尾气脱硫系统使用。来自环集吸收塔底部的部分富液经过预先用助滤剂涂层后的板框压滤机过滤,过滤清液返回环集吸收塔,少量干渣送出系统。2离子液脱硫系统运行情况2.1烟气条件制酸尾气流量
11、为 177 247 m3/h,(SO2)为 400 mg/m3左右,为不含水的干烟气。环集烟气流量 665 630 m3/h,但 SO2浓度受冶炼系统工况的影响波动较大,(SO2)在 30010 000 mg/m3,先经过布袋收尘、洗涤除尘降温、电除雾处理后再进入环集烟气脱硫系统,为饱和湿烟气。2.2尾气脱硫系统的过程控制与操作要点2.2.1离子液品质控制该离子液脱硫系统主要以离子液的 pH 值、阳离子(有效脱硫成分)以及液相 SO2、SO42-、Na+、Cl-等物质的浓度作为控制对象。阳离子的质量分数设计值为 20%25%,当降至 16%以下时,脱硫效率将会降低,此时需提高离子液再生温度,降
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