制药工业废气处理.ppt

第二节 制药工业生产中各种废气处理技术 一、含硫化合物废气处理 1.二氧化硫的处理 石灰石/石灰法（石灰/石灰石直接喷射法、石灰/石灰石湿式洗涤法） 氨法（氨―酸法、氨―亚硫酸铵法、氨―硫铵法） 钠碱法（钠盐循环法、亚硫酸钠法） 双碱法 吸附法 （1）石灰石/石灰法 石灰/石灰石法：石灰石、石灰或白云石等作为脱硫剂，脱除废气中SO2。（国内外占80%） 采用方法： 干法——将石灰石直接喷入锅炉炉膛内； 湿法——将石灰石等制成浆液洗涤含硫废气 ①石灰/石灰石直接喷射法 石灰石或石灰粉直接喷入锅炉炉膛内进行脱硫。 方法原理： CaCO3→CaO+CO2（高温） CaO+SO2→CaSO3 CaSO3+1/2O2→CaSO4 冷却塔采用空塔，吸收塔采用栅条填料塔； 为防止结垢堵塞，采用高液气比，同时在浆液内加入石膏“晶种”，沉淀过饱和硫酸钙。 吸收SO2后的浆液，用硫酸调整pH值至4-4.5后，在氧化塔内60-80℃，4.9×105Pa的压缩空气氧化。 氧化塔出来的气体含有微量SO2，再送回吸收塔吸收；氧化后浆液经增稠、脱水得石膏。 滤液除去不溶杂质，送往石灰乳槽，洗液返冷却塔。 生石灰在消石灰料浆调整槽内加水配成石灰料浆，用泵送到吸收塔。 石灰-石膏法脱硫率＞90％，可副产含水5％-10％的优质石膏。 （2） 氨法 氨法：用氨水或铵盐洗涤烟气脱除SO2，获取(NH4)2SO3或(NH4)2SO4。 优点：反应速度快，吸收效率高，不容易结垢堵塞。 成熟方法：氨―酸法、氨―亚硫酸铵法和氨―硫铵法。 ①氨―酸法 氨-酸法：吸收SO2后的吸收液用酸分解的方法。 酸解用酸：硫酸、硝酸和磷酸等，分解产物不同。 优点：应用开始于1930s，工艺成熟、方法可靠、设备简单、操作方便等。 广泛用于硫酸生产的尾气治理。 基本原理 氨—酸法脱硫工艺由吸收、分解、中和三步： 吸收：SO2在吸收塔内与氨水反应生成(NH4)2SO3，再与SO2反应生成NH4HSO3，不再有吸收SO2的功能。不断补充NH3使其生成(NH4)2SO3。 分解：吸收液达到一定浓度时，抽出部分送至分解工序，加入浓硫酸使(NH4)2SO3、NH4HSO3分解出SO2 ，回收SO2制酸或制成液体SO2 。 中和：分解工序加入过量的酸用氨中和，制取硫酸氨，做化肥使用。 工艺流程 为提高吸收效果，采用二段法吸收流程。 第一段为浓缩段，此段控制的吸收液S/C值较高，可获得较多副产品，提高经济效益； 第二段为净化段，采用的吸收液碱度较高(S/C值低)，(NH4)2SO3含量较高，具有较强吸收SO2的能力，保证较高吸收率，达到净化要求。 设备 填料塔或泡沫塔。 填料塔：操作稳定，操作弹性大，即对气量波动适应性强，使用较多； 泡沫塔：结构简单，投资省，吸收效率较高，也较多采用。 ② 氨―亚硫酸铵法 氨―酸法治理低浓度SO2耗用大量硫酸。 原理 吸收母液经中和、分离后，制成固体亚硫酸铵。 固体亚硫酸铵用途：可在制浆造纸中代替烧碱，造纸废液又可作肥料使用。 吸收反应式： 2NH4HCO3+SO2=(NH4)2SO3+H2O+CO2 (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3 工艺流程与操作 亚铵法工艺过程：吸收、中和与分离。 吸收采用二段串联。 在第一吸收塔中，控制吸收液的S/C为0.88～0.9，总亚盐含量700g/L； 在第二吸收塔中，吸收液碱度控制在13～15Be，总亚盐含量应控制在350g/L。 经二段吸收后的SO2浓度可降至200～300ppm，吸收效率达95%以上。 第一吸收塔引出的NH4HSO3富液，在中和器与固体NH4HCO3反应，生成(NH4)2SO3·H2O因过饱和而析出，通过离心机分离，得到(NH4)2SO3·H2O白色晶体，包装成为产品。 ③ 氨―硫铵法 氨―硫铵法：用氨水吸收SO2，吸收液(NH4)2SO3-NH4HSO3用氨水中和后，使吸收液中全部的NH4HSO3转变为 (NH4)2SO3，以防SO2从溶液逸出，吸收液再经过氧化，最终获取硫铵。 与以上方法区别：加入催化氧化物质，如活性炭、锰离子等，促进氧溶解和亚硫酸盐氧化，得更多硫铵产品。 优点：不消耗酸，没有SO2副产品产生，方法简便，所用设备较少，投资较省。 缺点：硫铵肥料市场不看好，在脱硫生产氮磷复合肥料上多探索。 （3）钠碱法 钠碱法：采用Na2CO3或NaOH等吸收烟气中SO2。 根据工艺不同分类：亚硫酸钠法、亚硫酸钠循环法及钠盐-酸分解法。 ①钠盐循环法 亚硫酸钠循环法又称为威尔曼-洛德钠（Wellman-Lord）法。 特点：净化效率高，处理烟气量大。 方法原理： 碳酸钠或氢氧化钠作吸收剂，在低温条件下吸收烟气中SO2得到亚硫酸钠