二氧化硫烟气的净化

尽可能除掉酸雾。这是由于随着烟气温度的降低，SO3会与水蒸气结合生
成硫酸蒸气．继而冷凝生成酸雾，在机械力的作用下，酸雾沉积在管道及
设备壁上，凝聚成较大的颗粒——酸沫，从而产生腐蚀；其次As2O3、SeO2、 矿尘等杂质常成为酸雾雾滴的核心与酸雾一起进入触媒层，引起触媒中毒
或覆盖其表面，使触媒结疤，阻力增大，转化率下降。
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—烟气制酸—
②如果烟气中不含有或较少含有砷、氟等杂质或触媒能耐砷、氟等
杂质，同时成品酸能允许含有较多量的砷、氟等杂质时，则烟气可在高
温和干燥的条件下经过一系列的除尘设备使矿尘含量达到一定指标后直
接进入转化器，这便是所谓的干法净化流程。
由于冶炼烟气往往含砷、氟较高，而对成品酸质量中的砷、氟含量
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二、
二氧化硫烟气的净化—烟气制酸—
1.烟气净化的基本原理和主要方法
1)烟气净化的目的和要求
冶炼烟气经电收尘器收尘后，还含有一些固态和气态的有害杂质。 固态杂质主要是硫化金属矿的氧化物微尘和脉石粉粒，通称矿尘；气态杂 质通常有As2O3，氟化物，SeO2、SO3、H2O(气态)，还可能含有CO2、CO，烟 气净化的目的就是尽可能除掉这些有害杂质。
As2O3和SeO2也会在洗涤时因突然冷却分离，绝大部分被洗掉，剩余微量
的As2O3和SeO2以微小晶体颗粒形态悬浮于烟气中。
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—烟气制酸—
烟气中的氟化氢在洗涤过程中特别容易被水和稀酸吸收而被除去。
酸雾、As2O3 、SeO2等它们各自发生凝聚的温度会因它们在烟气中原始含 量的高低而不同。酸雾的凝聚温度还与烟气中的水分含量有关，实际过
水分
< 0.1g/m3(标)
尘(湿法净化) < 0.002g/m3(标)
Fra Baidu bibliotek
酸雾 一级电除雾 < 0.03g/m3(标) 砷
< 0.001g/m3(标)
二级电除雾 < 0.005g/m3(标) 氟
< 0.003g/m3(标3)
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2）烟气净化工艺选择的原则
—烟气制酸—
烟气中的杂质在高温下，一般以气态和固态两种形态存在，当温度降 到一定程度后则以固态、液态和气态三种形态存在。烟气净化主要是指将 固态或液态悬浮颗粒从气体中分离出去。烟气净化的原则通常遵循以下三 点。
3)烟气净化原理
(1)烟气中的杂质在净化过程中的行为 ①在生产中，通常首先将烟气中的矿尘分离掉。 这是因为：一是烟气所含杂质中矿尘含量最多，不首先除净将会影响 其他杂质的净化；二是从烟气中各种杂质的粒径来看，矿尘的颗粒比较大4， 大量的矿尘属于机械破碎的较粗粒子，由热过程和化学过程所产生的小于 1μ m的细矿尘只是少量。
控制日趋严格，加上耐砷、氟的触媒目前还未完全过关，并对砷、氟含
量有一定的限制，所以，目前国内外仍较多地采用烟气进行洗涤净化的
流程。这种方法不需要预先把矿尘消除得很干净，因此在洗涤As2O3、氟 化物等杂质的同时，还能进一步把残存的矿尘除掉。由于在洗涤时烟气
温度骤然下降，SO3气体便会与水蒸气结合成硫酸蒸气并形成酸雾。
酸对设备有强烈的腐蚀作用。以上两点形成的腐蚀物，对触媒有严重的
损坏作用。此外，SO3会与水蒸气结合成硫酸蒸气，在换热降温过程中以
及在吸收塔的下部有可能生成酸雾，不易捕集，绝大部分随尾气排出，
不但增加硫的损失，更重要的是污染环境。
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—烟气制酸—
(5)SO3
烟气中的SO3含量一般在0.03％～0.3％之间，在湿法净化过程中，应
(1)矿尘
冶炼烟气经过电收尘器收尘后，含尘量一般在500 mg／m3左右，其危 害首先是会堵塞管道设备；其次，它会覆盖触媒表面，使触媒结疤，活性 下降，阻力增大，转化率降低；再次，矿尘会增高成品酸中杂质含量，颜 色变红或变黑，影响成品酸质量。
(2)砷和硒
砷和硒在烟气中以氧化物形态存在，As2O3和SeO2是危害触媒最严重的1 毒物，同时也影响成品酸质量。
因此，不管具体过程如何，在烟气中未被洗涤液溶解的杂质微粒，
最终几乎都要溶于酸雾之中。至此，消除As2O3、HF和SeO2的任务，以及 去除矿尘的任务，便同清除酸雾的任务结合在一起，而且主要集中在清
此，对烟气中的氟的除去应该是越干净越好。
(4)水分
在制酸系统中，烟气都经干燥除水后进入转化系统，并严格控制烟
气中的水分含量指标，这主要有几个原因：首先，水分会稀释进入转化
系统的酸沫和酸雾，会稀释沉积在设备和管道表面的硫酸而造成腐蚀；
其次，水分含量增高还会使转化后的SO3气体的露点温度升高，在低于SO3 气体露点温度的设备内，都会有硫酸冷凝出来，温度高和浓度不定的硫
程非常复杂，当酸雾首先出现时，由于酸雾颗粒极小，数量极多，表面
积很大，As2O3、HF和SeO2等会有相当的数量直接从气态溶解于酸雾中， 当As2O3和SeO2等结晶首先出现时，它们便会与烟气中的细小矿尘一起成 为酸雾的凝聚核心，而被溶解在酸雾中，与此同时，会有相当部分的SO3、 As2O3，HF和SeO2，被洗涤液吸收而溶于洗涤液中。
(1)烟气中悬浮颗粒分布很广，大小相差很大，有的颗粒直径达 1000μ m，有的在1μ m以下，在净化过程中应分级逐段进行分离，先大后 小，先易后难。
(2)烟气中悬浮颗粒是以气、固、液三态存在，质量相差很大，在净 化过程中应按颗粒的轻重程度分别进行，要先固液，后气(汽)体，先重后 轻。
(3)对于不同大小粒径的粒子，应选择相适应的分离设备，以提高设 备的分离效率。
(6)氯、CO2及烃类气体
氯的某些化合物对触媒有害，并会浸蚀铅材和陶瓷材料。CO2对触媒 无直接作用，但它含量高则表明冶炼原料中含有较多的烃类或碳，在冶炼
中消耗较多的氧量，故对SO2转化反应不利。烃类气体在干燥塔内会被浓 硫酸碳化，而使循环酸着色并夹有黑点。另外，烃类气体还会使触媒活性
降低。
我国关于主鼓风机出口气体中有害物质含量的暂定指标是：
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(3)氟
—烟气制酸—
烟气中的氟大部分以氟化氢的形态存在，小部分以四氟化硅的形态
存在，由于氟化氢与二氧化硅会起化学反应生成四氟化硅：
4HF + SiO2 == SiF4 + 2H2O 四氟化硅遇水后又会反应生成氟化氢：
SiF4 + （χ +2) H2O == SiO2·χ H2O + 4HF 所以氟是腐蚀塔内瓷砖、瓷环填料和破坏触媒载体的严重毒物。因