摘要：硫酸在生产过程中所产生的尾气含有二氧化硫，若没有对其进行有效处理，会对环境造成很大影响。近年来我国非常重视环境保护，要求硫酸生产企业针对尾气进行充分的处理，目前处理尾气的方法较多，如何选择处理方法是生产企业需要关注的问题。本文针对于此进行研究，简述硫酸生产、尾气的现状以及尾气处理的原理，分析尾气处理技术，为硫酸生产企业提供参考，以便他们进行选择。
关键词：硫酸生产；尾气处理方法；选择
引言：以往我国硫酸生产过程中，所产生的尾气会对环境造成很大影响，为此我国众多研究人员对此进行研究和探索，相关技术获得了很大完善。上世纪90年代之后这项技术获得很大的革新，能够使尾气排放符合国家标准，不过现阶段我国经济发展越来越快，工业生产排放造成的大气污染愈加严重，这就对硫酸生产企业提出了更高的要求。
一、现阶段我国硫酸生产、尾气的现状
硫酸生产对我国工业具有很大意义，得力于国内硫铁矿、冶炼烟气和硫酸储备量丰富，我国的硫酸生产厂商众多，其产量在世界处于领先地位，也正是如此，硫酸生产的成本相对较低，不过生产硫酸过程中会产生尾气，倘若未进行处理就排放到大气当中，会造成环境污染，引发酸雨等问题，目前主要的尾气处理方法主要有活性炭法、氨酸法、双碱法、氨法、过氧化氢法等，通常情况下我们把硫酸尾气处理称为脱硫处理技术，利用这些方法，能够实现二氧化硫转化率达到99.5%以上，尾气的回收率达到90%以上，从而实现降低环境污染的效果，符合我国绿色可持续发展的理念。
二、硫酸尾气处理的原理
硫酸生产过程中产生的尾气当中，主要的污染物为二氧化硫，处理尾气就是处理其中的二氧化硫，而目前主要的处理方法为氨酸法，其处理步骤主要有三个，分别是吸收、分解和中和，首先是吸收阶段，利用氨水和二氧化硫的化学性质，让两者进行反应，形成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，然后是分解阶段，加入浓硫酸之后会与亚硫酸铵和亚硫酸氢铵发生反应，产生硫酸铵和气体二氧化硫，再加入氨水进行中和操作，然后利用蒸发、结晶，如此便形成了硫酸铵，从而实现降低尾气中硫酸铵含量的目的。而实现这些操作的设施主要有吸收塔和分解器，其中吸收塔是尾气回收的关键设备，由于需要气液两种介质，且这些介质具有强烈的腐蚀性，因此对塔内的材料具有很高的要求，因此塔内的材料主要是硬质聚乙烯，塔外则主要使用碳钢以及角铁进行加固和支撑，这样一来与传统的金属塔可节省20%的费用，具有良好的吸收效果以及耐腐蚀性能，其尾气排放可以达到国家标准，再者是分解器，其分解装置的结构决定分解效率，良好的分解结构，可以增加相关化学反应的停留时间，通常情况下主要的分解结构是多层同心圆，其材质则是硬铅，能够实现90%-95%的亚硫酸铵分解率。其他处理方式的原理虽然与氨酸法具有很大区别，但是都是针对二氧化硫进行的，例如催化剂法是利用其作用，促进二氧化硫转化速率，过氧化氢的原理则是利用其氧化作用，与二氧化硫反应形成硫酸。
三、硫酸生产尾气处理技术分析 （一）改进硫酸催化剂性能
催化剂的作用主要是促进化学反应的速率，但却没有参与到化学反应当中去，有利于实现尾气处理效果，但是现阶段众多企业所使用的催化剂存在一定的不足之处，主要是催化效果差，部分催化剂的本身具有污染性，此外部分则需要在周边设置相关的企业，例如化肥厂以及可以排放废碱的企业实现酸碱中和，避免对环境造成污染。针对这样的情况，硫酸生产企业应该结合自身的实际情况和需要，积极改进催化剂的性能，如此一来可以提高催化剂的使用效果，令其更加稳定，在原来的操作工艺上就可以进行操作，如此企业不用另外购置新设备，一定程度上实现降低成本的目标；其次是减少催化剂的二次污染，改进催化剂性能之后，传统具有污染性的催化剂被更换，减少因此而产生的二次污染，而且还可避免对
其的处理，如此不用占用额外的厂房等资源，只要根据实际生产情况适当增加催化剂数量即可实现硫酸产量的升高，不过即使进行充分的催化剂改进，仍存在一定的缺陷，首先是导致成本的上升，倘若硫酸生产企业位于生态系统较为脆弱的地区，例如环境污染较为严重的地区，即使利用改进催化剂技术，但是排放的尾气仍然会对当地环境造成影响，若一味地改进催化剂来提升尾气排放指标，会提升研究成本；其次不适用于所有的硫酸生产模式下，硫酸的生产方式较多，其中利用冶炼烟气和硫铁矿生产的模式下，因其成分较为复杂，产生的尾气程度并不稳定，而改进催化剂则只能是在原有的基础上进行的，这样一来催化剂的效果会逐渐下降，尾气排放无法达到国家标准；再者是只能在设备正常运转期间保证效果，改进催化剂的方法仅适用于生产设备正常运转的过程中，倘若出现设备故障，二氧化硫的产生量会迅速升高，该方法无法达到良好的脱硫效果。
（二）过氧化氢脱硫技术
过氧化氢具有强氧化性，而二氧化硫具有一定的还原性，利用氧化还原反应可以实现尾气处理的目的，通常情况下将过氧化氢放置于吸收塔当中，运用科学的手段，保证尾气可以与其进行充分的接触，如此便可以将二氧化硫转化为硫酸，这种方法具有操作简便的优点，但是却有四项较高的要求：其一，要求吸收塔拥有较高的吸收水平；其二，保证脱硫产物硫酸可以充分回收；其三，脱硫过程中不能产生其他的污染产物；其四，对生产企业的经济条件具有较高的要求。这些要求的前提下，生产企业需要根据自身的实际情况，设置连续、循环的尾气处理系统，来保证吸收效果。
（三）新型催化剂脱硫技术
通常情况下，硫酸的生产尾气具有一定的温度，倘若二氧化硫的体积浓度符合一定的范围，就可以利用这种技术来实现脱硫，在脱硫的系统内，加入适量的水蒸气，让两者进行充分混合，通过风机输送到脱硫塔内，利用钒系催化剂进行捕捉，就可以在其作用下生产硫酸，最后在进行净化即可。该方法的优点在于操作简单，但是对尾气的浓度具有一定的要求，虽然它具有提升二氧化硫转化率和提升生产效率的优点，但是仍具有一定的局限性。
（四）其他方法
除了以上三种方法外，硫酸生产尾气的处理方法还有氨酸法、双碱法等，其中氨碱法上文已经提及，其产物主要是硫酸铵，虽然脱硫效率较高，但是硫酸铵的处理难度较高，需要配合其他企业才能进行有效处理，例如设立化肥厂等；双碱法是利用钙碱和钠碱对二氧化硫进行吸收处理，该方法的工艺流程较为复杂，所产生的硫酸钙同样是一项较为难处理的产物。
通过上文了解，硫酸生产尾气的处理方法较多，且不同的方法拥有各自的优点以及缺点，想要取得更好的脱硫效果，相关企业应该结合自身的生产实际以及自身的经济、技术等方面来确定具体的方法，才能保证良好的脱硫效果的同时还能提升企业的经济效益。
四、结束语
综上所述，硫酸是一种运用非常广泛的物质，我国硫酸产量处于世界前列，但是其尾气具有很大的污染性，因此需要进行充分的脱硫才能符合国家的排放标准。本文针对尾气处理技术进行分析，阐述了六种脱硫技术，分别是改进硫酸、新型催化剂、过氧化氢、氨酸法以及双碱法，他们都拥有各自的优点和缺点，希望通过本文可以为相关企业提供参考。
参考文献：
[1]胡小龙.硫酸装置尾气处理改造生产实践[J].中国石油和化工标准与质量,2022,(03):40-41.
[2]丘敢兴,万学武.钠碱法硫酸尾气处理装置改造的生产实践[J].硫酸工业,2020,(01):44-46.
[3]李玉红.浅谈硫酸生产尾气处理技术[J].智能城市,2019,(05):137-138. [4]刘斌.硫酸生产尾气处理技术改造[J].河南化工,2015,(07):34-35.
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容