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双氧水法脱硫副产稀硫酸浓度的探讨

2021-03-29沈粹卿曹伟伟

硫酸工业 2021年1期

沈粹卿,曹伟伟

(江苏中建致远工程技术有限公司,江苏扬州225115)

在当前环保要求日益严格的前提下,对硫酸生产的尾气处理要求越来越高。在众多脱硫的方法中,双氧水脱硫以工艺简单、操作方便、脱硫效率高为越来越多的企业所接受。尾气经双氧水脱硫后,其中的ρ(SO2)普遍可以达到50 mg/m3以下,符合严格的环保要求。双氧水脱硫的另一个重要特点是副产的稀硫酸可以返回生产系统中,不产生新的污染物。各硫酸生产企业双氧水浓度控制不一,部分企业控制的稀硫酸浓度[1-4]见表1。

表1 部分企业双氧水脱硫副产稀硫酸浓度

1 双氧水脱硫基本原理及H2O2浓度控制

有的资料认为,将双氧水(过氧化氢溶液)加入到吸收塔中,使其与含SO2的尾气接触,利用过氧化氢的强氧化性将SO2氧化为硫酸,其化学反应方程式为:H2O2+ SO2→H2SO4。笔者查阅多种技术资料,查阅到日本硫酸协会编辑委员会的《硫酸手册》[5]有关叙述如下:SO2可同水作用生成亚硫酸H2SO3,方程式为SO2+H2O→H2SO3;亚硫酸同H2O2发生以下两步反应,第一步生成联多硫酸,第二步生成硫酸,反应方程式如下:

2H2SO3+ H2O2→2H2O+H2S2O6

H2S2O6+H2O2→2H2SO4

从以上反应式中可见,H2O2在反应过程中发生2次作用。因而维持一定浓度的H2O2是反应进行到底的必须条件。只有这样,才能保证SO2的脱除效率并生成硫酸。据了解,一般生产厂吸收液中的w(H2O2)控制在0~1.0%。在采用两级双氧水脱硫工艺中,一级吸收液通常维持w(H2O2)在0.1%~0.5%,平均为0.3%,H2O2浓度较低,是为了减少稀硫酸带走H2O2的损耗;二级吸收液维持w(H2O2)在0.3%~1.0%,平均为0.5%,H2O2浓度控制较高,是为了保证SO2的脱除率。……

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