乳状液膜法脱除烟气中的硫

摘要

本发明的目的是提供一种采用乳状液膜技术进行烟气脱硫的方法。包括以下具体步骤：(1)将表面活性剂溶解在膜溶剂中，加入碱性内相液，制得油包水型乳液；(2)将乳液分散到碱性的脱硫介质中，以喷淋的方式或以反应池(罐)的方式，使其与烟气接触进行脱硫；(3)沉降下来的脱硫产物在脱硫池(罐)或脱硫塔底部排除；(4)部分破乳的乳液经过静止，浮在上面的膜相液经收集用于重新制备乳液。本发明具有如下优点：乳液滴的比表面积大，通过往复碰撞，可以与烟气充分接触，提高了脱硫效率；膜相液具有较高的沸点，有效地降低了烟气带走的水量；膜相液与水不相混溶，浮在水相上，经收集可用于重新制乳。

权利要求

1.一种烟气脱硫的方法，其特征在于：

(1)制油包水型乳液：以煤油作膜溶剂，兰-113B作表面活性剂，按照97∶3的体积比混合，并使其充分溶解，构成油相；逐渐加入与油相同体积的pH＝10的Ca(OH)2内相液，并以3500r/min的转速搅拌，内相液加完后，继续搅拌10min，制得油包水型乳液；

(2)烟气脱硫：将制得的油包水型乳液与pH＝8的石灰水溶液按体积比1∶6混合，总3

体积为1000ml，并在250～300r/min的转速搅拌下与含硫量为1000mg/m、流速为2L/min的烟气接触，进行脱硫，在60min内可保持脱硫效果为99％；

(3)破乳及膜相液的重复制乳：定期排除部分负载的乳液，乳液静止后，将油层分离后重新制乳，没有破乳的乳液返回脱硫器；

(4)亚硫酸钙的回收：对脱硫器底部沉积的亚硫酸钙进行回收。

说明书

乳状液膜法脱除烟气中的硫

所属技术领域：

[0001] 本发明涉及的是一种烟气脱硫的方法，特别是一种采用乳状液膜烟气脱硫的方法，属于环境化工领域。背景技术：

[0002] 烟气中的二氧化硫是分布最广、数量最大、危害最严重的气体污染物之一，其主要来源有含硫燃料的燃烧、含硫矿物的冶炼、化学工业的废气，也有水泥窑废气等工业。随着环保力度的加强，烟气脱硫技术越来越引起人们的重视。烟气脱硫按工艺特点可分为干法，半干法和湿法三大类。干法脱硫如：荷电干式喷射脱硫法、脉冲电晕等离子体法等，干法脱硫工艺简单、无污水处理、能耗低且腐蚀性小，但脱硫效率一般比湿法低。半干法如：旋转喷雾干燥法、烟道内喷入吸收剂法等，半干法的特点是：反应在气、液、固三相中进行，具有干法脱硫的某些优点。湿法脱硫如：石灰/石灰石法、钠碱双碱法、钠盐循环法、氨法、硫酸镁法等，湿法烟气脱硫脱硫率高、操作稳定且经验多，但耗水量大。半干法和湿法均存在脱硫剂消耗量大、易造成二次污染、易造成腐蚀和结垢等问题。

[0003] 乳状液膜分离技术是20世纪60年代末发明的，它综合了固体膜分离与溶液萃取的特点，是一种新型的膜分离技术。由于乳状液膜分离技术具有比表面积大、传质速率高、选择性好、分离速度快、能耗低以及膜相能够重复利用等优点，近年来已被广泛应用于金属离子的分离、环境保护、生物医药、石油化工和稀土元素的分离等领域。液膜分离体系由于排除少，被誉为是一种洁净的分离技术，在环境保护中具有很好的发展前景。发明内容：

[0004] 本发明的目的是提供一种采用乳状液膜技术进行烟气脱硫的方法。

[0005] 本发明的技术方案是：

[0006] 该用于烟气脱硫的乳状液膜构成成分如下：

[0007] 表面活性剂：L113A、L113B、Span80，占膜相的体积比为2～5％；

[0008] 膜溶剂：煤油或柴油；

[0009] 内相液：带有一定碱度的水溶液；

[0010] 油内比(膜相液与内相液的体积比)：1∶0.8～1.2

[0011] 外相液(脱硫介质)：石灰石、氢氧化钠、氧化镁、海水、氨水、碱渣、灰渣等形成的带有一定碱度的水溶液。具体实施方案：

[0012] 1、乳状液膜的制备

[0013] 将表面活性剂溶解在膜溶剂中，在注入内相液的同时进行高速搅拌，制得乳液(也可以采用乳化器及匀浆机制备乳液)。

[0014] 2、烟气的脱硫

[0015] 将乳液分散到脱硫介质中，以喷淋的方式或以反应池(罐)的方式，使其与烟气接触进行脱硫。

[0016] 3、脱硫渣的排除

[0017] 脱硫产物及烟气中的尘埃会自动沉降下来，在脱硫池(罐)或脱硫塔底部以泥浆的形式排除，

[0018] 4、破乳及膜相液的重复使用

[0019] 负载的乳液由于烟尘及生成的脱硫产物的重力作用、或由于自身的溶胀作用将会自动破乳，破乳的油相会漂浮在水面上，经收集后可以进行重新制备乳液。

[0020] 本发明具有如下优点：

[0021] 1、本发明的乳状液膜属于油包水型，乳液滴的比表面积大，通过往复碰撞，可以与烟气充分接触，提高了脱硫效率，降低的脱硫剂的用量；

[0022] 2、油相的膜相具有较高的沸点，如果采取池(罐)中接触方式脱硫，覆盖于表面的膜相液将阻止水的蒸发，有效地避免了大量的水被烟气带走。如果采取喷淋方式，乳液滴也会有效地减少水的蒸发，降低水被烟气的带出量。

[0023] 3、制备膜相的油和表面活性剂均与水不相混溶，比重又比水轻，飘浮在脱硫液的上面，很容易被收集起来用于重新制乳，因此可以反复使用。

[0024] 实例1

[0025] 1、制油包水(W/O)型乳状液：以煤油作膜溶剂，兰-113B作表面活性剂，按照97∶3的比例(体积比)混合，并使其充分溶解，构成油相；逐渐加入与油相同体积的pH10的Ca(OH)2内相液，并以3500r/min的转速搅拌，内相液加完后，继续搅拌10min，制得油包水型乳液；

[0026] 2、烟气脱硫：将制得的乳液与pH＝8的石灰水溶液按体积比1∶6混合，总体积3
为1000ml，并在250～300r/min的低速搅拌下与含硫量为1000mg/m、流速为2L/min的烟气接触，进行脱硫，在60min内可保持脱硫效果为99％；

[0027] 3、破乳及膜相液的重复制乳：定期排除部分负载的乳液，乳液静止后，将油层分离后重新制乳，没有破乳的乳液返回脱硫器。

[0028] 4、亚硫酸钙的回收：对脱硫器底部沉积的亚硫酸钙进行回收。

[0029] 实例2

[0030] 1、制油包水(W/O)型乳状液：以煤油作膜溶剂，Span80作表面活性剂，按照96∶4的比例(体积比)混合，并使其充分溶解，构成油相；逐渐加入与油相同体积的pH10的Mg(OH)2内相液，并以3000r/min的转速搅拌，内相液加完后，继续搅拌8min，制得油包水型乳液；

[0031] 2、烟气脱硫：将制得的乳液与pH＝8的MgO浆液按体积比1∶5混合，总体积为3
1000ml，并在250～300r/min的低速搅拌下与含硫量为1000mg/m、流速为2L/min的烟气接触，进行脱硫，在60min内可保持脱硫效果为99％；

[0032] 3、破乳及膜相液的重复制乳：定期排除部分负载的乳液，乳液静止后，将油层分离后重新制乳，没有破乳的乳液返回脱硫器。

[0033] 4、亚硫酸镁的回收：对脱硫器底部沉积的亚硫酸镁进行回收。

[0034] 实例3

[0035] 1、制油包水(W/O)型乳状液：以煤油作膜溶剂，兰-113A作表面活性剂，按照97∶3的比例(体积比)混合，并使其充分溶解，构成油相；逐渐加入与油相同体积的pH10的NaOH内相液，并以3500r/min的转速搅拌，内相液加完后，继续搅拌10min，制得油包水型乳液。

[0036] 2、烟气脱硫：将制得的乳液与海水按体积比1∶3混合，以100ml/min的速度进行3
喷淋，与含硫量为1000mg/m、流速为2L/min的烟气接触，进行脱硫，脱硫率为98％。

[0037] 3、破乳及膜相液的重复制乳：喷淋塔底部的溶液打到分离池中，静止后，水层排放，将油层分离后重新制乳，没有破乳的乳液与海水混合后返回脱硫器。附图说明：

[0038] 图1以石灰水为脱硫介质的脱硫机理。