專利名稱：乳狀液膜法脫除煙氣中的硫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種煙氣脫硫的方法，特別是一種采用乳狀液膜煙氣脫硫的方
法，屬于環(huán)境化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煙氣中的二氧化硫是分布最廣、數(shù)量最大、危害最嚴(yán)重的氣體污染物之一，其主要來源有含硫燃料的燃燒、含硫礦物的冶煉、化學(xué)工業(yè)的廢氣，也有水泥窯廢氣等工業(yè)。隨著環(huán)保力度的加強(qiáng)，煙氣脫硫技術(shù)越來越引起人們的重視。煙氣脫硫按工藝特點(diǎn)可分為干法，半干法和濕法三大類。干法脫硫如荷電干式噴射脫硫法、脈沖電暈等離子體法等，干法脫硫工藝簡單、無污水處理、能耗低且腐蝕性小，但脫硫效率一般比濕法低。半干法如旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、煙道內(nèi)噴入吸收劑法等，半干法的特點(diǎn)是反應(yīng)在氣、液、固三相中進(jìn)行，具有干法脫硫的某些優(yōu)點(diǎn)。濕法脫硫如石灰/石灰石法、鈉堿雙堿法、鈉鹽循環(huán)法、氨法、硫酸鎂法等，濕法煙氣脫硫脫硫率高、操作穩(wěn)定且經(jīng)驗多，但耗水量大。半干法和濕法均存在脫硫劑消耗量大、易造成二次污染、易造成腐蝕和結(jié)垢等問題。 乳狀液膜分離技術(shù)是20世紀(jì)60年代末發(fā)明的，它綜合了固體膜分離與溶液萃取的特點(diǎn)，是一種新型的膜分離技術(shù)。由于乳狀液膜分離技術(shù)具有比表面積大、傳質(zhì)速率高、選擇性好、分離速度快、能耗低以及膜相能夠重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，近年來已被廣泛應(yīng)用于金屬離子的分離、環(huán)境保護(hù)、生物醫(yī)藥、石油化工和稀土元素的分離等領(lǐng)域。液膜分離體系由于排除少，被譽(yù)為是一種潔凈的分離技術(shù)，在環(huán)境保護(hù)中具有很好的發(fā)展前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用乳狀液膜技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硫的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 該用于煙氣脫硫的乳狀液膜構(gòu)成成分如下 表面活性劑L113A、 L113B、 Span80，占膜相的體積比為2 5% ; 膜溶劑煤油或柴油； 內(nèi)相液帶有一定堿度的水溶液； 油內(nèi)比(膜相液與內(nèi)相液的體積比)1 : 0. 8 1. 2 外相液(脫硫介質(zhì))石灰石、氫氧化鈉、氧化鎂、海水、氨水、堿渣、灰渣等形成的
帶有一定堿度的水溶液。
具體實(shí)施方案 1、乳狀液膜的制備 將表面活性劑溶解在膜溶劑中，在注入內(nèi)相液的同時進(jìn)行高速攪拌，制得乳液(也可以采用乳化器及勻漿機(jī)制備乳液)。
2、煙氣的脫硫
將乳液分散到脫硫介質(zhì)中，以噴淋的方式或以反應(yīng)池(罐)的方式，使其與煙氣接觸進(jìn)行脫硫。 3、脫硫渣的排除 脫硫產(chǎn)物及煙氣中的塵埃會自動沉降下來，在脫硫池(罐)或脫硫塔底部以泥漿的形式排除， 4、破乳及膜相液的重復(fù)使用 負(fù)載的乳液由于煙塵及生成的脫硫產(chǎn)物的重力作用、或由于自身的溶脹作用將會
自動破乳，破乳的油相會漂浮在水面上，經(jīng)收集后可以進(jìn)行重新制備乳液。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 1、本發(fā)明的乳狀液膜屬于油包水型，乳液滴的比表面積大，通過往復(fù)碰撞，可以與煙氣充分接觸，提高了脫硫效率，降低的脫硫劑的用量； 2、油相的膜相具有較高的沸點(diǎn)，如果采取池(罐)中接觸方式脫硫，覆蓋于表面的膜相液將阻止水的蒸發(fā)，有效地避免了大量的水被煙氣帶走。如果采取噴淋方式，乳液滴也會有效地減少水的蒸發(fā)，降低水被煙氣的帶出量。 3、制備膜相的油和表面活性劑均與水不相混溶，比重又比水輕，飄浮在脫硫液的
上面，很容易被收集起來用于重新制乳，因此可以反復(fù)使用。
實(shí)例1 1、制油包水(W/0)型乳狀液以煤油作膜溶劑，蘭-113B作表面活性劑，按照97 : 3的比例(體積比)混合，并使其充分溶解，構(gòu)成油相；逐漸加入與油相同體積的pH10的Ca(0H)2內(nèi)相液，并以3500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，內(nèi)相液加完后，繼續(xù)攪拌10min，制得油包水型乳液； 2、煙氣脫硫?qū)⒅频玫娜橐号cpH = 8的石灰水溶液按體積比1 : 6混合，總體積為1000ml，并在250 300r/min的低速攪拌下與含硫量為1000mg/mV流速為2L/min的煙氣接觸，進(jìn)行脫硫，在60min內(nèi)可保持脫硫效果為99% ; 3、破乳及膜相液的重復(fù)制乳定期排除部分負(fù)載的乳液，乳液靜止后，將油層分離后重新制乳，沒有破乳的乳液返回脫硫器。 4、亞硫酸f丐的回收對脫硫器底部沉積的亞硫酸f丐進(jìn)行回收。
實(shí)例2 1、制油包水(W/0)型乳狀液以煤油作膜溶劑，Span80作表面活性劑，按照96 : 4的比例(體積比)混合，并使其充分溶解，構(gòu)成油相；逐漸加入與油相同體積的PHIO的Mg(OH)2內(nèi)相液，并以3000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，內(nèi)相液加完后，繼續(xù)攪拌8min，制得油包水型乳液； 2、煙氣脫硫?qū)⒅频玫娜橐号cpH = 8的MgO漿液按體積比1 : 5混合，總體積為1000ml，并在250 300r/min的低速攪拌下與含硫量為1000mg/mV流速為2L/min的煙氣接觸，進(jìn)行脫硫，在60min內(nèi)可保持脫硫效果為99% ; 3、破乳及膜相液的重復(fù)制乳定期排除部分負(fù)載的乳液，乳液靜止后，將油層分離后重新制乳，沒有破乳的乳液返回脫硫器。 4、亞硫酸鎂的回收對脫硫器底部沉積的亞硫酸鎂進(jìn)行回收。
實(shí)例3
1、制油包水(W/0)型乳狀液以煤油作膜溶劑，蘭-113A作表面活性劑，按照97 : 3的比例(體積比)混合，并使其充分溶解，構(gòu)成油相；逐漸加入與油相同體積的pH10的NaOH內(nèi)相液，并以3500r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，內(nèi)相液加完后，繼續(xù)攪拌10min，制得油包水型乳液。 2、煙氣脫硫?qū)⒅频玫娜橐号c海水按體積比1 : 3混合，以100ml/min的速度進(jìn)行噴淋，與含硫量為1000mg/mV流速為2L/min的煙氣接觸，進(jìn)行脫硫，脫硫率為98%。
3、破乳及膜相液的重復(fù)制乳噴淋塔底部的溶液打到分離池中，靜止后，水層排放，將油層分離后重新制乳，沒有破乳的乳液與海水混合后返回脫硫器。


圖1以石灰水為脫硫介質(zhì)的脫硫機(jī)理。
權(quán)利要求
本發(fā)明的目的是提供一種采用乳狀液膜技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硫的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)乳狀液膜的制備將表面活性劑溶解在膜溶劑中，在注入內(nèi)相液的同時進(jìn)行高速攪拌，制得乳液(也可以采用乳化器及勻漿機(jī)制備乳液)。(2)煙氣的脫硫?qū)⑷橐悍稚⒌矫摿蚪橘|(zhì)中，以噴淋的方式或以反應(yīng)池(罐)的方式，使其與煙氣接觸進(jìn)行脫硫。(3)脫硫渣的排除脫硫產(chǎn)物及煙氣中的塵埃會自動沉降下來，在脫硫池(罐)或脫硫塔底部以泥漿的形式排除，(4)破乳及膜相液的重復(fù)使用負(fù)載的乳液由于煙塵及生成的脫硫產(chǎn)物的重力作用、或由于自身的溶脹作用將會自動破乳，破乳的膜相會漂浮在水面上，經(jīng)收集后可以進(jìn)行重新制備乳液。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的要求，用于煙氣脫硫的乳狀液膜屬于油包水型的。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的要求，采用的表面活性劑有L113A、 L113B及Span80等適合于制 備油包水型乳狀液膜的表面活性劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的要求，內(nèi)相液采用具有一定堿度的水溶液，可以是石灰、氧化鎂、 氨、氫氧化鈉等水溶液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的要求，膜溶劑采用的是煤油或柴油。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的要求，膜相液與內(nèi)相液的體積比為1 : 0.8 1.2。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l的要求，脫硫介質(zhì)是具有一定堿度的水溶液，可以是石灰、氧化鎂、 氨、氫氧化鈉等水溶液。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l的要求，脫硫方式采用逆流噴淋或池(罐)中直接接觸反應(yīng)的方式。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種采用乳狀液膜技術(shù)進(jìn)行煙氣脫硫的方法。包括以下具體步驟(1)將表面活性劑溶解在膜溶劑中，加入堿性內(nèi)相液，制得油包水型乳液；(2)將乳液分散到堿性的脫硫介質(zhì)中，以噴淋的方式或以反應(yīng)池(罐)的方式，使其與煙氣接觸進(jìn)行脫硫；(3)沉降下來的脫硫產(chǎn)物在脫硫池(罐)或脫硫塔底部排除；(4)部分破乳的乳液經(jīng)過靜止，浮在上面的膜相液經(jīng)收集用于重新制備乳液。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)乳液滴的比表面積大，通過往復(fù)碰撞，可以與煙氣充分接觸，提高了脫硫效率；膜相液具有較高的沸點(diǎn)，有效地降低了煙氣帶走的水量；膜相液與水不相混溶，浮在水相上，經(jīng)收集可用于重新制乳。
文檔編號B01D61/38GK101716466SQ20091016686
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者呂強(qiáng)三, 張俊杰, 張濟(jì)祥, 李紅霞, 趙湘, 閆宏 申請人:河北理工大學(xué)