二氧化硫煙氣治理-綜述

1、碩士學(xué)位論文文獻(xiàn)綜述第一章文獻(xiàn)綜述1.1前言環(huán)境問(wèn)題是關(guān)系到經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的大問(wèn)題，保持人類耐以生存的自然和生態(tài)環(huán)境已經(jīng)引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。二氧化硫是主要大氣污染物之一，嚴(yán)重影 響環(huán)境，威脅人們的生活健康。削減二氧化硫的排放量，保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量，是目前及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。2005年，中國(guó)二氧化硫排放總量約為2500萬(wàn)噸，已成為世界上二氧化硫排放量最多的國(guó)家。隨著國(guó) 民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，工業(yè)的快速發(fā)展以及人類對(duì)大自然保護(hù)要求的不斷提高，為了保護(hù)我們的生存空間，節(jié)約能源、降低消耗，治理并防止二氧化硫煙氣污染成 為迫在眉睫的工作。目前，國(guó)內(nèi)外處理低濃度二氧化硫煙氣的方法有

2、許多， 如氨法、鈣法、鈉法、 鋁法、氧化法、吸附法、催化法1-4及電子束法5等。但由于受到技術(shù)可靠性、 經(jīng)濟(jì)合理性、試劑來(lái)源區(qū)域性及行業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)等限制，當(dāng)前比較成熟且廣泛運(yùn)用的方法主要有三種，即氨法、鈣法和鈉法 。氨法是煙氣脫硫方法中較傳統(tǒng)的工 藝，該法采用液氨或氨水作為吸收劑，吸收效率高、脫硫徹底，但工藝流程復(fù)雜、 設(shè)備投資大、運(yùn)行費(fèi)用高，且氨的來(lái)源受到地域的限制 。鈣法是采用石灰水或 石灰乳洗滌含二氧化硫的煙氣，形成亞硫酸鈣沉淀，最后氧化為硫酸鈣。該法技 術(shù)成熟，生產(chǎn)成本低，但吸收速率慢、吸收能力小、副產(chǎn)品硫酸鈣的實(shí)際應(yīng)用價(jià) 值不大、產(chǎn)出渣量多，導(dǎo)致設(shè)備及管路結(jié)垢嚴(yán)重，裝置運(yùn)行周期大大縮短

3、1-2 O鈉法是使用碳酸鈉或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)吸收含二氧化硫的煙氣，生成亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉溶液。該法具有吸收能力大、吸收速率快、脫硫效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、 操作方便且不易結(jié)垢等優(yōu)勢(shì)，但最大的問(wèn)題是原料鈉堿較貴，生產(chǎn)成本高O 上述工藝普遍存在以下幾個(gè)共同的問(wèn)題： 脫硫設(shè)備的巨額工程投資。如何利用 脫硫過(guò)程的副產(chǎn)物。高額的環(huán)保運(yùn)行費(fèi)用使生產(chǎn)企業(yè)不堪重負(fù)。針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出了利用水合肼生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)堿渣(Na2CO3l0H2O)取代液氨吸收有色金屬冶煉過(guò)程中排放的尾氣，生產(chǎn)結(jié)晶亞硫酸鈉產(chǎn)品。 這樣既解決了煙氣排放問(wèn)題，又綜合回收了資源，達(dá)到以廢治廢的目的，獲得了 良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。晶堿法

4、脫硫工藝的主要原料為堿渣 (Na2CO3 40 H2O)，處理對(duì)象為冶煉煙氣 中的SO2氣體，副產(chǎn)物為結(jié)晶亞硫酸鈉。以下分別對(duì)原料及副產(chǎn)品的性質(zhì)、 制備 方法、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及用途作詳細(xì)說(shuō)明。1.2 二氧化硫(Sulfur dioxide)簡(jiǎn)述1.2.1性質(zhì)二氧化硫在常溫下是無(wú)色氣體，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，化學(xué)式：S02,分子量：64.06。二氧化硫的主要物理性質(zhì)如下：冷凝溫度，C-10.02結(jié)晶溫度，C-75.48標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體密度，g/L2.9265標(biāo)準(zhǔn)狀況下摩爾體積，L/mol21.891氣體的平均比熱容(0-100 C)，J/ (g K)0.6615液面上的蒸氣壓(20C)，kPa330.

5、26蒸發(fā)潛熱(20 T)，J/g362.54在20°C的溫度下，1體積的水可溶解 40體積的二氧化硫氣體并放出 34.4kJ/mol的熱量。隨著溫度的升高，二氧化硫氣體在水中的溶解度降低。在硫 酸溶液中，隨著硫酸濃度的提高，二氧化硫的溶解度降低。二氧化硫氣體容易液化。為了使二氧化硫氣體充分液化，可將干燥的SO2壓縮到0.405MPa,并進(jìn)行冷卻。也可以使用在常壓下進(jìn)行低溫冷凍的辦法使二 氧化硫氣體液化。液體二氧化硫?qū)τ谠S多無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)化合物都具有良好的 溶解能力。二氧化硫在化學(xué)反應(yīng)中既可作氧化劑，也可以作還原劑。在催化劑存在下二氧化硫與氧反應(yīng)，生成三氧化硫，此反應(yīng)是接觸法生產(chǎn)硫酸

6、的基礎(chǔ)7。二氧化硫具有酸性氧化物的通性，很容易發(fā)生以下反應(yīng)8-9:SO2+H2O =H2SO3SO2+CaO =CaSQSO2+NaOH =NaHSO3SO2+2NaOH=Na2SQSO2+Ca (OH)2= CaSO3 J +H2OSO2+H2O +NH3 = NH4HSO3SO2+H2O +2NH3 =(NH4)2SO3上述反應(yīng)是傳統(tǒng)氨法、鈉法及鈣法二氧化硫煙氣處理工藝的理論基礎(chǔ)。1.2.2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由于二氧化硫是一種有毒有害氣體，也是大氣主要污染源之一，因此國(guó)家嚴(yán)格規(guī)定了生產(chǎn)企業(yè)二氧化硫廢氣排放限值，并制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。表1-1為1997年1月1日前設(shè)立的污染源應(yīng)當(dāng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，表 的污染源應(yīng)

7、當(dāng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。1-2為1997年1月氧化硫）排放限值1日后設(shè)立表1-1現(xiàn)有污染源大氣污染物（二污染物最高允許排放濃最高允許排放速率（kg h-1）無(wú)組織排放監(jiān)控濃度限值度/ (mg m3)-排氣筒一級(jí)二級(jí)三級(jí)監(jiān)控點(diǎn)濃度/高度/m(mg - m-3)-二二1200 （硫、二氧化151.63.04.1硫、硫酸和其他含202.65.17.7氧硫化合物的生產(chǎn)）308.81726無(wú)組織排放40153045源上風(fēng)向設(shè)0.50 （監(jiān)控點(diǎn)化50234569參照點(diǎn)下風(fēng)與參照點(diǎn)濃700 （硫、二氧化60336498向設(shè)監(jiān)控點(diǎn)度差值）硫硫、硫酸和其他含704791140硫化合物的生產(chǎn)）806312019090821

8、60240100100200310表1-2 現(xiàn)有污染源大氣污染物（二氧化硫）排放限值污染物最高允許排放濃最高允許排放速率（kg h-1)無(wú)組織排放監(jiān)控濃度限值度/ (mg m3)排氣筒二級(jí)三級(jí)監(jiān)控點(diǎn)濃度/ （mg m-3）高度/m-二二960 （硫、二氧化152.63.5硫、硫酸和其他含204.36.6氧硫化合物的生產(chǎn)）301522402538周界外濃0.40 （監(jiān)控點(diǎn)與參照化503958度最高點(diǎn)點(diǎn)濃度差值）550 （硫、二氧化605583硫硫、硫酸和其他含7077120硫化合物的生產(chǎn)）8011016090130200100170270另外，國(guó)家還專門針對(duì)工業(yè)爐窯制定了二氧化硫氣體排放標(biāo)準(zhǔn)，見

9、表1-3表1-3國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB9078-1996有害污染物名稱標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別1997年月1日前安裝的工業(yè)爐窯1997年月1日起安新、改、擴(kuò)建的工業(yè)爐窯排放濃度排放濃度mg/m3mg/m3有色金屬-一-850禁排冶煉-二二1430850二43001430鋼鐵燒結(jié)-一-1430禁排二氧化硫冶煉-二二28602000二43002860燃煤/油鍋-一-1200禁排爐-二二1430850三180012001.2.3低濃度二氧化硫處理技術(shù)煙氣中二氧化硫濃度低于2%,稱為低濃度二氧化硫廢氣，對(duì)低濃度二氧化 硫廢氣脫硫稱煙氣脫硫或廢氣脫硫。工業(yè)上應(yīng)用較多的主要有氨法、石灰/石灰石法、鈉堿法、雙堿法、活性炭吸附法和金屬

10、氧化物法等，以下分別說(shuō)明。 氨法氨法是采用氨水洗滌含 SO2的廢氣，形成（NH4） 2SO3-NH4HSO3-H2O的吸 收液體系，該溶液中（NH4） 2SO3對(duì)SC2具有良好的吸收能力，是氨法中的主要 吸收劑，吸收SO2以后的吸收液可用不同的方法處理， 獲得不同的產(chǎn)品。氨法中 較成熟的有氨-酸法、氨-亞硫酸銨法和氨-硫酸銨法等。在這些脫硫方法中，其吸 收的原理和過(guò)程是相同的，不同之處僅在于對(duì)吸收液處理的方法和工藝技術(shù)路線 不同。下面以氨-酸法為例進(jìn)行說(shuō)明。氨-酸法的基本原理是將氨水加入吸收塔中使其與含SC2的廢氣逆流接觸，生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨。當(dāng)吸收液中的亞硫酸銨與亞硫酸氫銨的比例達(dá)到

11、0.80.9時(shí)，可將吸收液自循環(huán)吸收系統(tǒng)部分導(dǎo)出，采用硫酸酸解得到SO2氣體和硫酸銨溶液。SO2可用于制造和生產(chǎn)硫酸以及作為化工原料，回收SO2后的吸收液中含有硫酸銨和過(guò)量的硫酸， 可用氨中和其中的硫酸生成硫酸銨， 將硫酸銨 溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮可得到硫酸銨晶體。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下：吸收：2NH3 H2O + SO2 = （NH4） 2SC3 + H2O(NH4)2SO3 + H2O + SQ = 2NH4HSO3酸解：(NH4) 2SO3 +H2SO4=(NH4)2SO4+ SO2+H2O2NH4HSO3 +H2SC4=(NH4) 2SO4+ 2SC2+H2O中和：H2SO4 + 2NH3 =

12、 (NH4) 2SO4氨法是煙氣脫硫方法中較為成熟的方法，該法脫硫費(fèi)用低，氨可留在產(chǎn)品內(nèi)， 以氮肥的形式存在，產(chǎn)品實(shí)用價(jià)值較高。但氨易揮發(fā)，因而吸收劑的消耗量較大， 另外氨的來(lái)源受地域及生產(chǎn)企業(yè)的限制較大。 盡管如此，氨法仍不失為一種治理 低濃度二氧化硫的有前途的方法。 石灰/石灰石法石灰/石灰石法是采用石灰石、石灰或白云石等作為脫硫吸收劑脫除廢氣中 的二氧化硫氣體，其中以石灰石應(yīng)用得最多。由于石灰石料源廣泛，價(jià)格低廉， 到目前為止，在各種脫硫方法中，以石灰/石灰石法的運(yùn)行費(fèi)用最低。石灰/石灰石法所得副產(chǎn)品可以回收，也可以廢棄，因而有回收法和拋棄法 之分。在美國(guó)多采用拋棄法，在日本，由于堆渣場(chǎng)

13、地緊張，多采用回收法。應(yīng)用石灰/石灰石法進(jìn)行脫硫，可以采用干法一一將石灰石直接噴入鍋爐爐 膛內(nèi)；也可以采用濕法一一將石灰等制成漿液洗滌含硫廢氣。可以根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模、 生產(chǎn)環(huán)境、副產(chǎn)品的需求情況的不同，選擇不同的方法。主要有石灰/石灰石直接噴射法、流化態(tài)燃燒法、石灰-石膏法等。主要反應(yīng)過(guò)程為：CaCQ = CaO + CO2 TCaO + SO2+ I/2O2= CaSO4 鈉堿法鈉堿法是采用碳酸鈉或氫氧化鈉吸收煙氣中二氧化硫的方法，與用其他堿性物質(zhì)吸收二氧化硫相比，該法具有如下優(yōu)點(diǎn)：a與氨法比，它使用固體吸收劑，堿的來(lái)源限制小，便于輸送、儲(chǔ)存。而且 由于陽(yáng)離子為非揮發(fā)性的，不存在吸收劑在吸收過(guò)程

14、中的揮發(fā)問(wèn)題，因而耗堿少。b與鈣法比，鈉堿的溶解度更高，因而吸收系統(tǒng)不存在結(jié)垢、堵塞等問(wèn)題。c與使用鉀堿的方法比較，鈉堿比鉀堿來(lái)源豐富且價(jià)格要低得多。d鈉堿吸收劑吸收能力大，吸收劑用量小，可獲得較好的處理效果。鈉堿法的主要缺點(diǎn)是與氨法及鈣堿法相比， 處理成本相對(duì)較高。鈉堿法按吸 收液再生方法的不同，可分為亞硫酸鈉法、亞硫酸鈉循環(huán)法和鈉鹽-酸分解法。例如，亞硫酸鈉法是用碳酸鈉或氫氧化鈉作起始吸收劑吸收煙氣中的二氧化硫，將吸收后得到的高濃度亞硫酸氫鈉吸收液采用碳酸鈉或氫氧化鈉中和，使亞硫酸氫鈉轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩徕c。由于亞硫酸鈉溶解度較亞硫酸氫鈉低， 中和后生成的 亞硫酸鈉因過(guò)飽和而從溶液中析出。 在結(jié)晶

15、溫度低于33T時(shí)得到Na2SO37H2O, 溫度較高時(shí)可結(jié)晶出無(wú)水亞硫酸鈉。中和母液經(jīng)固 -液分離后，可得到亞硫酸鈉 結(jié)晶產(chǎn)品。其主要反應(yīng)方程式如下：Na2CO3 + 2SQ + 出0 = 2NaHSQ + CO2NaOH + SO2= NaHSO3NaHSO3+ NaOH = NazSQ + H2O2NaHSO3+NazCO3=2 Na2SO3+H2O+CO2T 雙堿法石灰-石膏法的最主要缺點(diǎn)是容易結(jié)垢造成吸收系統(tǒng)的堵塞，為克服此缺點(diǎn)，發(fā)展了雙堿法。石灰-石膏法容易結(jié)垢的原因主要是整個(gè)工藝過(guò)程都采用了含有 固體顆粒的漿狀物料，而雙堿法則是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收二氧 化硫，然后再用

16、石灰乳或石灰對(duì)吸收液進(jìn)行再生。由于在吸收和吸收處理過(guò)程中 使用了不同類型的堿，故稱為雙堿法。雙堿法的明顯優(yōu)點(diǎn)是由于采用液相吸收， 從而不存在結(jié)垢及漿料堵塞等問(wèn)題，另外副產(chǎn)的石膏純度較高，應(yīng)用范圍可以更 廣泛一些。雙堿法主要有鈉堿雙堿法、堿性硫酸鋁雙堿法和CAL法。鈉堿雙堿法是以Na2CO3或NaOH溶液為第一堿吸收煙氣中的 SO2，然后再用石灰石或石灰作為 第二堿，處理吸收液，產(chǎn)品為石膏，再生后的吸收液送回吸收塔循環(huán)使用。 堿性 硫酸鋁雙堿法采用堿性硫酸鋁溶液作為吸收劑吸收SO2，吸收SO2后的吸收液經(jīng)氧化后用石灰石中和再生，再生出的堿性硫酸鋁在吸收系統(tǒng)中循環(huán)使用，該法的主要產(chǎn)物為石膏。日本同

17、和礦業(yè)公司首先創(chuàng)造了此法，故又稱同和法。CAL法是為解決石灰-石膏法容易結(jié)垢造成吸收系統(tǒng)堵塞的問(wèn)題而發(fā)展起來(lái)的一種脫硫 方法，CAL溶液為氯化鈣水溶液中添加石灰所制得的溶液，采用CAL溶液作為吸收劑來(lái)吸收SO2，吸收后生成的亞硫酸鈣經(jīng)氧化與離心分離后得到產(chǎn)品石膏， CAL料漿返回吸收系統(tǒng)重新吸收SO2。 金屬氧化物吸收法一些金屬氧化物，如 MgO、ZnO、Fe2O3、MnO2、CuO等，對(duì)SO2都具有 較好的吸收能力，因此可用金屬氧化物對(duì)含SO2廢氣進(jìn)行處理。一般是將氧化物 制成漿液洗滌氣體，因其吸收效率較高，吸收液也容易再生，因此在金屬氧化物 易于取得的情況下，可采用此類方法處理低濃度的 S

18、O2廢氣。金屬氧化物吸收法主要用于有色金屬和黑色金屬的冶煉企業(yè)產(chǎn)生的低濃度 的SO2廢氣，國(guó)內(nèi)已有工業(yè)裝置的有氧化鋅法、氧化鎂法和氧化錳法。 活性炭吸附法用活性炭吸附低濃度SO2廢氣中的SO2在工業(yè)上已有較成熟的應(yīng)用?；钚蕴?吸附法是利用活性炭具有較強(qiáng)的吸附能力，吸附煙氣中的SO2,使煙氣凈化，然后將飽和的活性炭再生并循環(huán)使用13 碳酸鈉(Sodium carbonate)1.3.1性質(zhì)與用途8-11碳酸鈉俗稱純堿，也稱為蘇打或堿灰，為無(wú)水、白色粉末?；瘜W(xué)式：Na2CO3, 相對(duì)分子質(zhì)量：106.00,相對(duì)密度2.533,熔點(diǎn)851C，易溶于水并能與水生成 Na2CO3 H2O、NazCO3

19、7出0和Na2CO3 T0H2O三種水合物。微溶于無(wú)水乙 醇，不溶于丙酮。工業(yè)產(chǎn)品的純度在 99%左右，依顆粒大小、堆積密度的不同， 可分為超輕質(zhì)純堿、輕質(zhì)純堿和重質(zhì)純堿，其堆積密度分別為0.330.44t/m3、0.450.69t/m3 和 0.801.10t/m3。純堿是一種強(qiáng)堿弱酸鹽，其水溶液顯堿性，并能與強(qiáng)酸發(fā)生反應(yīng)，如：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2 T在高溫下，純堿可分解為氧化鈉和二氧化碳，反應(yīng)如下：N&CO3 = Na2O + CO2 T另外，無(wú)水碳酸鈉長(zhǎng)期暴露在空氣中能緩慢吸收空氣中的水分和二氧化碳， 生成碳酸氫鈉。Na2CO3 +

20、H2O + CO2 = 2NaHCO3純堿是一種重要的基本化工原料，其年產(chǎn)量在一定程度上可以反映出一個(gè)國(guó) 家化學(xué)工業(yè)發(fā)展的水平。純堿的主要用途，大量用于生產(chǎn)玻璃及制取各種鈉鹽和 金屬碳酸鹽等化學(xué)品；其次用于造紙、肥皂和洗滌劑、染料、陶瓷、冶金、食品 工業(yè)和日常生活。因此，純堿在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門占有極重要的地位。1.3.2生產(chǎn)方法18世紀(jì)以前，堿的來(lái)源主要依靠天然堿和草木灰，隨著歐洲產(chǎn)業(yè)革命的進(jìn) 展，人類需要大量的純堿。1791年，法國(guó)人路布蘭最早提出用食鹽和硫酸反應(yīng) 制取純堿的方法，但該法原料利用率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、成本高、生產(chǎn)過(guò)程不連續(xù), 很快就被淘汰。1861年比利時(shí)人蘇爾維提出氨堿法制純堿，

21、該法具有原料來(lái)源 容易且廉價(jià)、生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，至今仍在純堿生產(chǎn)中廣 泛應(yīng)用。1942年，中國(guó)著名化學(xué)家侯德榜首先提出了聯(lián)合制堿法完整的工藝路 線，該法原料利用率高、三廢排放少、特別適合在內(nèi)地建廠。此外，還有天然堿 加工法，以下分別說(shuō)明。 路布蘭制堿法該法以食鹽、硫酸、煤和石灰石為原料，首先用食鹽和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉， 而后將無(wú)水硫酸鈉、石灰石及煤混合后置于反射爐內(nèi)加熱到9501000C，即生成碳酸鈉。 氨堿法蘇爾維制堿法又稱氨堿法，該法主要采用食鹽、石灰石、焦炭和氨為原料， 生產(chǎn)過(guò)程分以下幾步進(jìn)行：a二氧化碳和石灰乳的制備b鹽水的制備和精制c鹽水的吸氨d氨鹽水的碳酸化e碳

22、酸氫鈉的過(guò)濾、洗滌、干燥和煅燒f氨的回收 聯(lián)合制堿法該法主要采用食鹽、氨以及合成氨生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w為原 料，同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨，將合成氨與純堿兩大生產(chǎn)系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)， 稱為聯(lián)合 制堿法。 天然堿加工法天然堿的主要成分有 Na2CO3、NaHC03、NaCI和NazSd等，天然堿加工法采 用天然堿礦物為原料制取純堿，與人工合成純堿相比，天然堿的加工工藝流程簡(jiǎn) 單、設(shè)備投資少、能耗低、相對(duì)成本可減少 40%左右，因而發(fā)展前景很好。1.3.3產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)10-11碳酸鈉的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) GB210.1-2004,見表1-3。表1-3國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB210.1-2004產(chǎn)品名稱技

23、術(shù)指標(biāo)I類優(yōu)等品U類優(yōu)等品一等品二等品工業(yè)輕質(zhì)總堿量（以干基的 NaCO計(jì)）/% >99.499.298.898.0碳酸鈉98.197.997.596.7總堿量（以濕基的 NstCO計(jì)）/% >0.300.700.901.2氯化物（以干基的 NaCL計(jì)）/% <0.0030.00350.0060.010鐵（Fe）（以干基）/% <0.030.03硫酸鹽（以干基）/% <0.020.030.100.150.850.900.900.90水不溶物/% <堆積密度/（g/mL）>75.070.065.060.0180um >75.070.065.060.

24、0工業(yè)重質(zhì)粒度，篩余物1.18mm <碳酸鈉/%2.0其他指標(biāo)同上1.4 亞硫酸鈉(Sodium sulfite)1.4.1性質(zhì)及用途10-12亞硫酸鈉又稱硫氧，為白色結(jié)晶粉末或六方棱柱形結(jié)晶，有無(wú)水物及七水物 兩種。亞硫酸鈉的化學(xué)式為：NazSOs，相對(duì)分子質(zhì)量：126.04,相對(duì)密度2.633。 亞硫酸鈉易溶于水，水溶液呈堿性；微溶于醇，不溶于液氯和氨。在潮濕的空氣 和日光作用下容易氧化，生成硫酸鈉。遇高溫則分解為硫化鈉和硫酸鈉。 與強(qiáng)酸 接觸，則分解成相應(yīng)的鹽類并放出二氧化硫氣體。亞硫酸鈉溶液易與二氧化硫氣體作用生成亞硫酸氫鈉：Na2SO3+ SO2+ H2O = 2NaHSO3與

25、強(qiáng)酸(如鹽酸、硫酸)作用，生成相應(yīng)鹽類并放出SO2:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+出0+SO2T與硫磺化合，生成硫代硫酸鈉：Na2SO3 + S = Na2S?O3亞硫酸鈉還能與硒化合，生成硫代硒酸鈉：Na2SO3 + Se = Na2SSeQ用途：亞硫酸鈉為強(qiáng)還原劑，在工業(yè)上可用于人造纖維的穩(wěn)定劑、 織物漂白 劑、照相顯影劑、漂染工業(yè)脫氧劑、鍋爐供水的脫氧劑及脫氯劑、香料和染料還原劑、鞣革工業(yè)阻氧劑、造紙工業(yè)木質(zhì)素脫除劑以及食品工業(yè)用作防腐劑。例如 印染工業(yè)作為脫氧劑和漂白劑，用于各種棉織物的煮煉，可防止棉布纖維局部化 而影響纖維強(qiáng)度，并提高煮煉物的白度。有機(jī)工業(yè)用作間苯二胺、2，

26、5-二氯吡唑酮、蒽醌-1-磺酸、1-氨基蒽醌、氨基水楊酸鈉等生產(chǎn)的還原劑，可防止反應(yīng)過(guò) 程中半成品的氧化。在醫(yī)藥工業(yè)用于生產(chǎn)安乃近、安基比林、對(duì)氨基水楊酸等產(chǎn) 品作還原劑。水處理工業(yè)用于電鍍廢水、飲用水的處理。紡織工業(yè)用作人造纖維 的穩(wěn)定劑，電子工業(yè)用于制造光敏電阻。包裝儲(chǔ)運(yùn)：用內(nèi)襯聚乙烯塑料袋、中間為雙層牛皮紙的塑料編織袋或膠袋 包裝。內(nèi)袋扎口或熱合，外袋牢固縫口。每袋凈重50kg。應(yīng)貯存在陰涼、干燥的庫(kù)房中。包裝必須密封，勿與空氣接觸，防止受潮變質(zhì)。不可與氧化劑、強(qiáng)酸 類物品及有害有毒物質(zhì)共貯混運(yùn)。本品有潮解性，不宜久貯。運(yùn)輸時(shí)要防雨淋和 日光曝曬。 失火時(shí)，可用水和各種滅火器撲救。1.4

27、.2生產(chǎn)方法工業(yè)上一般采用純堿二氧化硫法，其基本原理為向純堿溶液中通入二氧化硫 氣體，使其飽和后，在加入燒堿溶液，可制得亞硫酸鈉濃溶液，在95C100C析出結(jié)晶，即得到亞硫酸鈉產(chǎn)品。反應(yīng)式如下：N&C03+SQ=N&SO3+CO2 TNa2SO3 + S02+ H2O = 2NaHSO3NaHS03+NaOH=NazSQ+出。1.4.3產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)10-11亞硫酸鈉產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB9005-88,見表1-4:表1-4 化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GB 9005 88指標(biāo)名稱指標(biāo)優(yōu)等品一等品合格品亞硫酸鈉（NazSO）含量，>97.096.093.0鐵（Fe）含量，% &l

28、t;0.0030.0050.01水不溶物含量，% <0.020.030.05游離堿（以NqCQ計(jì)）含量%0.100.400.60硫酸鈉（NazSO）含量，%2.5氯化鈉（NaCI）含量，%c0.101.5煙氣中低濃度二氧化硫治理技術(shù)進(jìn)展隨著人類對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，國(guó)際社會(huì)環(huán)保呼聲越來(lái)越強(qiáng)烈。 我國(guó)近年 來(lái)落實(shí)節(jié)能減排措施，大力發(fā)展循環(huán)型經(jīng)濟(jì)也已取得階段性成就。目前關(guān)于低濃 度二氧化硫廢氣治理的新工藝新技術(shù)的報(bào)道很多。李春花、王華等13研究了 Fe2O3強(qiáng)化CaO粉末治理中溫?zé)煔庵蠸O2的新工 藝，該法重點(diǎn)探討了添加氧化鐵后對(duì)脫硫效率的影響。 研究認(rèn)為：在中溫下加入 氧化鐵后，溫度在60

29、0C以上時(shí)，固硫特性明顯改善。楊曼漪14提出了利用氨堿法廢液治理低濃度二氧化硫煙氣的新構(gòu)思，采用 蒸氨廢液洗滌吸收二氧化硫，達(dá)到“以污治污”的目的，該法具有投資省、運(yùn)行 費(fèi)用低、處理效果好等優(yōu)勢(shì)，對(duì)氨堿法企業(yè)如何解決“工業(yè)三廢”問(wèn)題提供了創(chuàng) 造性意見。劉平、陶政修15采用醋酸鈣溶液吸收二氧化硫煙氣，該法與傳統(tǒng)的鈣法相 比較，具有吸收能力大、吸收速度快、吸收效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且吸收劑來(lái)源廣泛， 工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，醋酸可循環(huán)使用。江西有色冶煉加工總廠的戴篤武16實(shí)踐了以電石渣乳液處理二氧化硫尾氣的新工藝，并制得副產(chǎn)品硫酸鈣，同時(shí)解決了電石渣和二氧化硫尾氣排放的問(wèn)題， 目前該方法以成功運(yùn)用于江

30、西有色冶煉加工總廠鉛冶煉分廠，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。肖保正17提出了采用氨水、液氨或碳酸氫銨吸收二氧化硫尾氣，副產(chǎn)亞硫 酸銨的治理方法重點(diǎn)討論了氣液傳質(zhì)過(guò)程及傳質(zhì)設(shè)備，在填料吸收塔內(nèi)采用聚丙烯海爾環(huán)和新型分液裝置，運(yùn)行中解決了傳統(tǒng)工藝中出現(xiàn)的填料堵塞和吸收液氧 化等現(xiàn)象，二氧化硫吸收率高達(dá) 99%。郭聲波、肖戈等18提出了資源化煙氣脫硫新理念，其基本的指導(dǎo)思想是將 煙氣中污染環(huán)境的二氧化硫收集起來(lái)作為資源加以回收利用，同時(shí)確保這個(gè)收集資源化的過(guò)程不再產(chǎn)生二次污染，系統(tǒng)運(yùn)行可靠，煙氣的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家排放 標(biāo)準(zhǔn)，副產(chǎn)品的收益與運(yùn)行費(fèi)用相抵或略有盈余，使企業(yè)的煙氣脫硫工作由被動(dòng)變主動(dòng)。貴

31、州翁福磷肥廠的陸偉19介紹了該廠活性焦脫硫技術(shù)的基本原理及脫硫裝 置的運(yùn)行狀況，該裝置以煤作為活性焦的原料，處理成本低，脫硫效率可達(dá)到 96%,產(chǎn)生了良好的環(huán)保效益。吳振中、曹作剛等20綜述了國(guó)內(nèi)外絡(luò)合鐵法脫硫工藝的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)， 重點(diǎn)介紹了脫硫液的氧化再生、 硫磺顆粒的改性、絡(luò)喝劑的降解、抑制副產(chǎn)物生 成等方面的研究進(jìn)展，并簡(jiǎn)評(píng)了絡(luò)合鐵法脫硫工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用。許濤、俞秀麗等21重點(diǎn)針對(duì)脫硫副產(chǎn)物的處理提出了建設(shè)性的意見，其中 對(duì)脫硫石膏的利用作了詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)脫硫渣的綜合利用進(jìn)行了研究，并提出了加大脫硫副產(chǎn)物綜合利用的可行性建議。李芬、余敏22等在分析了無(wú)機(jī)硫化物、有機(jī)硫化物脫硫機(jī)理的基礎(chǔ)聲

32、，著 重探討了氧化鋅脫硫技術(shù)存在的問(wèn)題及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。針對(duì)氧化鋅脫硫劑在中溫、高溫脫硫時(shí)穩(wěn)定性較差、低溫硫容低、再生溫度高導(dǎo)致活性下降、 脫硫過(guò) 程未實(shí)現(xiàn)無(wú)害化等問(wèn)題，提出了研制納米氧化鋅脫硫劑是提高氧化鋅脫硫技術(shù)水 平的研究方向。蔣利橋、趙黛青等23進(jìn)行了亞硫酸鈉循環(huán)法煙氣脫硫工藝的實(shí)驗(yàn)研究，著 重討論了吸收液pH值、液氣比L/G、吸收液成分和脫硫劑初始濃度等因素對(duì)脫 硫效率的影響，并對(duì)脫硫劑再生過(guò)程和再生清液的脫硫特性進(jìn)行了研究。山東濟(jì)寧硫酸廠李紀(jì)康、許學(xué)寧24等報(bào)道了該廠采用堿法代替?zhèn)鹘y(tǒng)氨法治 理硫酸尾氣工藝并副產(chǎn)結(jié)晶亞硫酸鈉的新工藝。治理后的硫酸尾氣可達(dá)標(biāo)排放， 副產(chǎn)品結(jié)晶亞硫酸鈉

33、可供應(yīng)造紙廠，社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益顯著。陳向鋒、劉曉慧25對(duì)氫氧化鎂煙氣脫硫法工藝進(jìn)行了系統(tǒng)介紹，重點(diǎn)探討 了反應(yīng)機(jī)理，并概括了鎂基脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)，即：脫硫效率高、投資費(fèi)用少、運(yùn) 行成本低、綜合效益高、運(yùn)行可靠且無(wú)而次污染。閔航、楊莉26介紹了山東民生煤化有限公司熱電廠鍋爐選用氨法脫硫技術(shù) 對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫的情況，通過(guò)采用噴淋、旋流達(dá)到除塵、脫硫效果，該法操作簡(jiǎn) 單，環(huán)境效益可觀。郭三霞、李立清27等以單個(gè)石灰石里為研究對(duì)象，根據(jù)雙模理論建立堿性 溶液脫硫的傳質(zhì)模型，并利用 matlab軟件進(jìn)行模擬。通過(guò)對(duì)氣相中的 S02向液 相中(相界面)的傳質(zhì)擴(kuò)散、石灰石的溶解擴(kuò)散、液相中的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行理論分析，

34、 并對(duì)該過(guò)程進(jìn)行合理假設(shè)，進(jìn)而推導(dǎo)出了傳質(zhì)模型，該模型可以推導(dǎo)出傳質(zhì)速率，得到的模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)相吻合，擬合程度高達(dá)97%,從而為濕法脫硫機(jī)理的 研究提供理論參考。趙毅、汪黎東、王小明等28以硫酸錳為催化劑，通過(guò)改變pH值、亞硫酸鈣 濃度、催化劑濃度、空氣流量、溫度等條件，實(shí)驗(yàn)研究了亞硫酸鈣催化氧化的宏 觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，得到總反應(yīng)速率與空氣流量成正比，對(duì)于亞硫酸鈣濃度為0.75級(jí)響應(yīng)，對(duì)于硫酸錳濃度為零級(jí)響應(yīng)的結(jié)果。建立了適合工況條件的數(shù)學(xué)模型， 結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以推斷，總反應(yīng)速率受氧擴(kuò)散傳質(zhì)和亞硫酸鈣溶解共同控制，從而為濕式脫硫工藝的改進(jìn)提供理論參考。德國(guó)奧托昆普技術(shù)公司的 Karl H. D

35、auH29論述了處理高濃度二氧化硫煙氣的技術(shù)現(xiàn)狀，介紹了不同工藝方案的技術(shù)條件及經(jīng)濟(jì)情況。 現(xiàn)代富氧硫鐵礦泉 水冶煉技術(shù)提高了二氧化硫濃度，為大幅降低冶煉煙氣處理費(fèi)用創(chuàng)造了條件。德 國(guó)奧托昆普技術(shù)公司開發(fā)了一種能有效處理高濃度煙氣的新工藝 Lurec工 藝。該工藝可運(yùn)用于新建裝置，也可用于裝置的改造及擴(kuò)建工程。1. 6本課題的目的及意義二氧化硫是主要大氣污染物之一， 嚴(yán)重影響環(huán)境，威脅人們的生活健康。削 減二氧化硫的排放量，保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量，是目前及未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)我國(guó)環(huán)境 保護(hù)的重要課題之一。株冶鋅系統(tǒng)每天排放大量的煙氣，煙氣中含SO2 0.19%,SO3O.O31%，必須綜合治理。過(guò)去我們

36、一直采用液氨吸收煙氣中的SO2和SO3，來(lái)處理煙氣，該處理工藝存在以下不足：一是液氨需外購(gòu)，且價(jià)格偏高，貯運(yùn)困 難；二是需耗用大量商品硫酸；三是造成大量的硫銨母液無(wú)法充分利用等。為解決此處理工藝的不足，我們?cè)囼?yàn)改用堿渣1-3 (NazCOs® H2O)取代液氨吸收鋅 冶煉煙氣，生產(chǎn)亞硫酸鈉產(chǎn)品。我公司下屬的翔宇精細(xì)化工有限公司是我國(guó)最大 的水合肼生產(chǎn)企業(yè)，副產(chǎn)堿渣。這樣既解決了煙氣排放問(wèn)題，又綜合回收了資源， 獲得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。參考文獻(xiàn)1 劉天齊三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20002 吳中標(biāo).大氣污染控制技術(shù)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20023 楊颶.二氧化硫減排技術(shù)與煙氣脫硫工程M.北京：冶金工業(yè)出版社，20044 賀永德.現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊(cè)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003雷仲存