CN101332409A

CN101332409A - 可以回收利用脱硫副产物的烟气脱硫系统和方法

Info

Publication number: CN101332409A
Application number: CNA2008101179051A
Authority: CN
Inventors: 李永旺; 吴树志; 张明
Original assignee: BEIJING BOQI POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING BOQI POWER TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2008-08-05
Filing date: 2008-08-05
Publication date: 2008-12-31

Abstract

可以回收利用脱硫副产物的烟气脱硫系统和方法。该系统包括：脱硫装置，用于脱除烟气中的SO₂并由此产生脱硫反应产物；过滤器，与脱硫装置连通，用于过滤来自脱硫装置的脱硫反应产物以滤除其中的固相不溶物；预热器，与过滤器连通，用于加热过滤后的脱硫反应产物；和蒸发器，与预热器连通，用于对经过预热器加热的脱硫反应产物进行蒸发结晶。预热器直接与脱硫装置连通，以使烟气经过预热器以后能够进入脱硫装置。本发明采用常规湿法脱硫技术进行脱硫，吸收剂为钠碱(Na₂CO₃或NaOH)，脱硫后的溶液进行过滤、预热、蒸发、干燥等步骤，能够获得具有较高商业价值的脱硫副产物Na₂SO₃。此外，蒸发过程中产生的水蒸气经冷凝后可以返回脱硫系统进行再利用。

Description

可以回收利用脱硫副产物的烟气脱硫系统和方法

技术领域

本发明涉及烟气脱硫系统和方法，具体来说，涉及可以回收利用脱硫副产物例如亚硫酸钠的钠碱湿法脱硫系统和方法。

背景技术

当前，工业应用的烟气脱硫技术有湿法、干法等，其中吸收剂有钙基吸收剂、镁基吸收剂和钠基吸收剂等，钙基吸收剂有CaCO₃、CaO和Ca(OH)₂等，镁基吸收剂有MgCO₃、MgO和Mg(OH)₂等，钠基吸收剂有Na₂CO₃和NaOH等。在实际的工业应用中，无论采用哪一种脱硫吸收剂、哪一种技术，都会存在运行成本问题，即脱硫的运行收益为负数，这极大地限制了SO₂排放超标的各个企业生产单位安装脱硫装置的积极性。这一结果的主要原因是脱硫副产物未回收利用或者利用价值较低，不足以抵消各项运行成本。

CN2524818Y、CN1660474A以及CN1597060A等专利文献中涉及烟气脱硫过程中对副产物SO₂的回收利用。但这些工艺均比较复杂、能耗较大且回收效率不高。

发明内容

本发明的目的是提供能够高效回收利用脱硫副产物的钠碱湿法脱硫系统和方法。

一方面，本发明的烟气脱硫系统包括：脱硫装置，用于脱除烟气中的SO₂并由此产生脱硫反应产物；过滤器，与脱硫装置连通，用于过滤来自脱硫装置的脱硫反应产物以滤除其中的固相不溶物；预热器，与过滤器连通，用于加热过滤后的脱硫反应产物；和蒸发器，与预热器连通，用于对经过预热器加热的脱硫反应产物进行蒸发结晶。预热器直接与脱硫装置连通，以使烟气经过预热器以后能够进入脱硫装置。

本发明的烟气脱硫系统也可以包括：冷凝器，分别与蒸发器和脱硫装置连通，以冷凝蒸发器产生的水蒸气并将冷凝得到水返回脱硫装置。

本发明的烟气脱硫系统还可以包括：干燥器，用于干燥来自蒸发器的脱硫反应产物的结晶物。

优选脱硫装置为钠碱湿法脱硫装置，并且脱硫反应产物主要为亚硫酸钠。

另一方面，本发明的烟气脱硫方法包括步骤：采用钠碱吸收剂对含SO₂的原烟气进行脱硫以产生亚硫酸钠溶液；过滤烟气脱硫反应所产生的亚硫酸钠溶液以滤除其中的固相不溶物；利用原烟气来预热过滤后的亚硫酸钠溶液；和蒸发预热后的亚硫酸钠溶液以获得亚硫酸钠晶体。预热亚硫酸钠溶液的原烟气随后经受脱硫步骤。

本发明的烟气脱硫方法也可以包括步骤：冷凝在蒸发过程中所产生的水蒸气以产生冷凝水；利用产生的冷凝水来补充脱硫步骤中所需要的水。

本发明的烟气脱硫方法还可以包括步骤：干燥在蒸发步骤中所得的亚硫酸钠晶体。

在本发明的烟气脱硫方法中，优选钠碱吸收剂为Na₂CO₃或NaOH。

本发明采用常规湿法脱硫技术进行脱硫，吸收剂为钠碱(Na₂CO₃或NaOH)，脱硫后的溶液进行过滤、预热、蒸发、干燥等步骤，能够获得具有较高商业价值的脱硫副产物Na₂SO₃。此外，蒸发过程中产生的水蒸气经冷凝后可以返回脱硫系统进行再利用。

附图说明

图1是根据本发明的钠碱湿法烟气脱硫系统及其脱硫过程的示意图。

具体实施方式

以下参照附图详细说明本发明。

图1示意性地示出了本发明的烟气脱硫系统，其包括脱硫装置1，与所述脱硫装置1连通的过滤器2，与所述过滤器2连通的预热器3，以及与所述预热器3连通的蒸发器4。另外，预热器3还直接与脱硫装置1连通，以使烟气经过预热器3以后可以进入脱硫装置1。此外，本发明的烟气脱硫系统还可以包括冷凝器5和/或干燥器6，其中冷凝器5分别与蒸发器4和脱硫装置1连通，而干燥器6则可以用于干燥来自蒸发器4的结晶物。

以下示例性描述本发明的烟气脱硫过程。

参见图1，在正常化的脱硫过程中，含有SO₂的烟气首先经过预热器3，对脱硫产生的亚硫酸钠溶液进行预加热，同时烟气温度降低，一方面节约蒸发器4的能耗，另一方面降低烟气温度并减少烟气脱硫的水量蒸发。经过预热器3降温的烟气进入脱硫装置1进行湿法洗涤脱硫。脱硫吸收剂为钠碱吸收剂(NaOH或Na₂CO₃)，脱硫反应产物为Na₂SO₃。湿法脱硫装置1可以是喷淋塔，也可以是喷射鼓泡塔。脱硫反应产生的亚硫酸钠溶液首先进入过滤器2，将溶液中的固相不溶物过滤出去，其中固相不溶物主要来源于烟气中的飞灰颗粒。过滤固相不溶物的目的是提高副产物亚硫酸钠的纯度。过滤后的亚硫酸钠溶液进入预热器3加热，预热器3加热的目的是充分利用烟气余热，降低后续蒸发器4的能耗。经烟气预热的亚硫酸钠溶液，进入蒸发器4进行蒸发结晶，将溶液中的水蒸发出去，形成有商业利用价值的亚硫酸钠晶体。在蒸发过程中，作为优选方案，可以将蒸发产生的水蒸气进入冷凝器5来冷凝得到水，冷凝水随后补充进入脱硫装置1以充当部分脱硫装置1的补充水。蒸发器4产生的亚硫酸钠晶体，含有部分水分，可能需要进一步干燥来例如作为产品销售。因而在优选实施方案中，蒸发器4产生的亚硫酸钠晶体可以进入干燥器6以被干燥，干燥得到的亚硫酸钠晶体可直接作为副产品进行利用。

本发明至少具有如下几个方面的优点：

1.本发明无废水排放，无需安装废水处理设备，系统较为简单，占地面积小；

2.充分利用烟气余热对溶液进行预热，有效降低了运行成本；

3.脱硫副产物为亚硫酸钠晶体，具有较高的商业价值；和

4.水耗量小，无需安装氧化装置，投资和运行成本低。

本领域技术人员应当理解，上述实施方式仅用于说明目的，并非用于限制本发明。例如，根据实际情况，在本发明的烟气脱硫系统中，干燥器6也可以被省略。

Claims

1.一种烟气脱硫系统，包括：

脱硫装置，用于脱除烟气中的SO₂并由此产生脱硫反应产物；

过滤器，与所述脱硫装置连通，用于过滤来自所述脱硫装置的脱硫反应产物以滤除其中的固相不溶物；

预热器，与所述过滤器连通，用于加热过滤后的脱硫反应产物；和

蒸发器，与所述预热器连通，用于对经过所述预热器加热的脱硫反应产物进行蒸发结晶，

其中，所述预热器还直接与所述脱硫装置连通，以使烟气经过所述预热器以后能够进入所述脱硫装置。

2.根据权利要求1的烟气脱硫系统，还包括：

冷凝器，分别与所述蒸发器和所述脱硫装置连通，以冷凝所述蒸发器产生的水蒸气并将冷凝得到水返回所述脱硫装置。

3.根据权利要求1或2的烟气脱硫系统，还包括：

干燥器，用于干燥来自所述蒸发器的脱硫反应产物的结晶物。

4.根据权利要求1的烟气脱硫系统，其中所述脱硫装置为钠碱湿法脱硫装置，并且脱硫反应产物主要为亚硫酸钠。

5.一种烟气脱硫方法，包括步骤：

采用钠碱吸收剂对含SO₂的原烟气进行脱硫以产生亚硫酸钠溶液；

过滤烟气脱硫反应所产生的亚硫酸钠溶液以滤除其中的固相不溶物；

利用原烟气来预热过滤后的亚硫酸钠溶液；和

蒸发预热后的亚硫酸钠溶液以获得亚硫酸钠晶体，

其中预热亚硫酸钠溶液的原烟气随后经受脱硫步骤。

6.根据权利要求5的烟气脱硫方法，还包括步骤：

冷凝在蒸发过程中所产生的水蒸气以产生冷凝水；

利用产生的冷凝水来补充脱硫步骤中所需要的水。

7.根据权利要求5或6的烟气脱硫方法，还包括步骤：

干燥在蒸发步骤中所得的亚硫酸钠晶体。

8.根据权利要求5或6的烟气脱硫方法，其中钠碱吸收剂为Na₂CO₃或NaOH。