CN102671513B

CN102671513B - 一种脱除烟气中的二氧化硫的方法及装置

Info

Publication number: CN102671513B
Application number: CN201210126806.6A
Authority: CN
Inventors: 魏甲明; 刘君; 杜士帽; 李建舟
Original assignee: China ENFI Engineering Corp
Current assignee: China ENFI Engineering Corp
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2032-04-26
Also published as: CN102671513A

Abstract

本发明公开了一种脱除烟气中的二氧化硫的方法及装置，所述脱除烟气中的二氧化硫的方法包括以下步骤：a)将所述烟气通入吸收塔中以便吸收其中的二氧化硫，所述吸收塔中容纳有悬浊液，所述悬浊液中含有水和二氧化硫吸收剂颗粒。根据本发明实施例的脱除烟气中的二氧化硫的方法，由于将二氧化硫吸收剂颗粒与水混合成悬浊液，吸收过程不会对大气及环境造成任何污染，并且除了机械磨损外不产生任何额外消耗，降低了能耗。

Description

一种脱除烟气中的二氧化硫的方法及装置

技术领域

本发明属于二氧化硫处理技术领域，更具体地，本发明涉及一种脱除烟气中的二氧化硫的方法及装置。

背景技术

可脱吸法脱硫工艺是利用一种吸收剂在低温时吸收烟气中的SO₂，在高温时从吸收剂中脱吸出高纯的SO₂的吸收工艺。目前使用比较多的是液体的吸收剂，但是液体吸收剂存在能耗大、氟、氯、硫酸根等离子很难排除等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种工艺简单、能耗低、污染小的脱除烟气中的二氧化硫的方法。

根据本发明实施例的脱除烟气中的二氧化硫的方法，包括以下步骤：

a)将所述烟气通入吸收塔中以便吸收其中的二氧化硫，所述吸收塔中容纳有悬浊液，所述悬浊液中含有水和二氧化硫吸收剂颗粒。

根据本发明实施例的脱除烟气中的二氧化硫的方法，由于将二氧化硫吸收剂颗粒与水混合成悬浊液，吸收过程不会对大气及环境造成任何污染，并且除了机械磨损外不产生任何额外消耗，降低了能耗。

另外，根据本发明上述实施例的脱除烟气中的二氧化硫的方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述脱除烟气中的二氧化硫的方法还包括以下步骤：

b)对使用过的悬浊液进行固液分离，对固液分离得到的固体颗粒进行二氧化硫的脱吸，并将脱吸后的固体颗粒再次加入所述吸收塔中以用作二氧化硫的吸附。

根据本发明的一个实施例，所述二氧化硫吸收剂颗粒的比表面积为200～1000m²/g。

根据本发明的一个实施例，所述二氧化硫吸收剂为高分子有机吸收剂颗粒，颗粒的骨架为聚苯乙烯、聚炳烯酸、聚氯乙烯及其衍生物中的一种或多种，骨架上接的有效官能团为伯氨基、仲胺基、叔胺基、季胺基中的一种或多种。

根据本发明的一个实施例，所述步骤b)具体包括：

b-1)将使用过的悬浊液进行固液分离，得到分离后的固体颗粒和液体，将分离后的液体重新用于所述吸收塔中；

b-2)将分离后的固体颗粒进行热处理，脱吸出二氧化硫；

b-3)将脱吸后的固体颗粒重新用于所述吸收塔中。

根据本发明的一个实施例，所述步骤b-2)具体包括：

b-2-1)采用水蒸气或热空气对分离后的固体颗粒进行吹扫，以使二氧化硫从所述固体颗粒中脱吸出来并使所述固体颗粒再生；

b-2-2)对脱吸出来的二氧化硫进行冷凝并通过气液分离器进行提纯，得到纯二氧化硫。

根据本发明的一个实施例，将所述纯二氧化硫用于生产液体二氧化硫、硫酸或硫磺。

本发明的另一个目的在于提出一种脱除烟气中的二氧化硫的装置。

根据本发明实施例的脱除烟气中的二氧化硫的装置，包括：吸收塔，所述吸收塔具有烟气入口和烟气出口，且所述吸收塔中容纳有悬浊液，所述悬浊液中含有水和二氧化硫吸收剂固体颗粒；固液分离器，所述固液分离器通过管道与所述吸收塔底部相连，以对使用过的悬浊液进行固液分离；以及再生塔，所述再生塔与所述固液分离器相连，以对来自所述固液分离器的固体颗粒进行再生。有利地，所述烟气入口设在所述吸收塔的中下部且所述烟气出口设在所述吸收塔的顶部。

根据本发明的一个实施例，所述脱除烟气中的二氧化硫的装置还包括：混合槽，所述混合槽与所述固液分离器和所述再生塔通过管道相连，以对来自所述固液分离器的液体和来自所述再生塔的固体颗粒进行混合。

根据本发明的一个实施例，所述脱除烟气中的二氧化硫的装置还包括：气液分离器，所述气液分离器通过冷凝器与所述再生塔相连，以对来自所述再生塔的气体进行提纯。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的脱除烟气中的二氧化硫的方法的流程示意图；

图2是根据本发明实施例的脱除烟气中的二氧化硫的装置结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

首先，参考图1描述本发明所涉及的脱除烟气中的二氧化硫的方法的流程。

本发明所涉及的脱除烟气中的二氧化硫的方法概括而言主要包括将所述烟气通入容纳有悬浊液的吸收塔中以吸收其中的二氧化硫、对使用过的悬浊液进行固液分离、对固液分离得到的固体颗粒进行二氧化硫的脱吸、以及将脱吸后的固体颗粒再次加入所述吸收塔中以用作二氧化硫的吸附。

具体而言，本发明所涉及的脱出烟气中的二氧化硫的方法包括以下步骤：

a)将所述烟气通入容纳有悬浊液的吸收塔中以便吸收其中的二氧化硫。

关于悬浊液，需要理解的是，所述悬浊液为二氧化硫吸收剂颗粒与水的混合物，有利地，所述二氧化硫吸收剂为高分子有机吸收剂颗粒，颗粒的骨架为聚苯乙烯、聚炳烯酸、聚氯乙烯及其衍生物中的一种或多种，骨架上接的有效官能团为伯氨基、仲胺基、叔胺基、季胺基中的一种或多种，采用高分子有机吸收颗粒避免了石灰石等碱性物料的使用，同时也避免了石膏等废弃物的形成，在提高脱硫效率的同时降低了环境污染。

进一步地，对所述二氧化硫吸收剂颗粒进行处理以增加表面积至200～1000m²/g，所述处理的方法没有特殊限制，可以利用制孔剂对二氧化硫吸收剂颗粒进行处理以增加其表面积。

此外，当二氧化硫吸收剂颗粒均一度较高时，烟气中携带的各种例子、灰尘等，及补充水携带的各种离子，经过简单的滤网就可以将离子及杂质随水排放出去。为此，本发明所述二氧化硫吸收剂颗粒优选均一度较高的颗粒。

由此，根据本发明一个实施例的脱除烟气中的二氧化硫的方法，由于将二氧化硫吸收剂颗粒与水混合成悬浊液，吸收过程不会对大气及环境造成任何污染，并且除了机械磨损外不产生任何额外消耗，降低了能耗。

其具体操作可以为：

b-1)将使用过的悬浊液进行固液分离，得到分离后的固体颗粒和液体，将分离后的液体重新用于所述吸收塔中。

所述固液分离的方法没有特殊限制，只要能将使用过的悬浊液中的固体和液体分离即可，例如可以采用将使用过的悬浊液通过固液分离器的方法完成固液分离，得到分离后的固体颗粒和液体。

b-2)接着，将分离后的固体颗粒进行热处理，脱吸出二氧化硫。

关于所述热处理过程没有特殊限制，例如可以采用如下步骤：

b-2-1)采用水蒸气或热空气对分离后的固体颗粒进行吹扫，以使二氧化硫从所述固体颗粒中脱吸出来并使所述固体颗粒再生。

其中，所述脱吸过程只对颗粒进行脱吸，水蒸气或热空气用量不足液体吸收剂的十分之一，脱吸设备很小，并且经过脱吸处理的固体颗粒可重新返回吸收塔内用作二氧化硫的吸附，经过脱吸处理的固体颗粒由于在水蒸气或热空气的作用下携带有一定热量，返回吸收塔中可以提升悬浊液的温度，省去了悬浊液的加热过程，有效降低了能耗。

所述的冷凝过程没有特殊限制，例如可以通过冷凝器对脱吸出来的二氧化硫进行处理。脱吸出来的纯二氧化硫气体可用于生产液体二氧化硫、硫酸或硫磺，获得较高的商业价值，能够达到废物利用的效果。

b-3)将脱吸后的固体颗粒重新用于所述吸收塔中。

由此，便可完成烟气中二氧化硫的脱除，并使二氧化硫吸收剂颗粒形成循环利用。

下面结合图2描述根据本发明上述实施例涉及的脱除烟气中的二氧化硫的装置。

所述脱除烟气中的二氧化硫的装置包括：吸收塔1、固液分离器2和再生塔3。

吸收塔1上设有烟气入口12和烟气出口11，且所述吸收塔1内容纳有悬浊液，悬浊液中含有水和二氧化硫吸收剂固体颗粒。由此，可以在吸收塔1的悬浊液中完成二氧化硫的脱除，不会对大气及环境造成任何污染，并且除了机械磨损外不存在其他额外消耗，降低了成本。有利地，烟气入口12设在吸收塔1的中下部且烟气出口11设在吸收塔1的顶部。

固液分离器2通过管道与所述吸收塔1底部相连，以对使用过的悬浊液进行固液分离。所述固液分离器2和管道采用玻璃钢或有机材料制成，可直接降低投资成本。

再生塔3通过管道与所述固液分离器2相连，以对来自所述固液分离器2的固体颗粒进行再生。高分子颗粒吸收剂在吸收过程中，有些金属离子会造成吸收剂的中毒，中毒后需要用再生液再生，再生塔3内装有再生液可完成使用过的高分子颗粒吸收剂的再生。关于所述再生液可以采用常用的再生液，例如质量浓度约为1％～10％的氢氧化钠溶液、氨水、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液中的一种或多种。

在一个示例中，所述脱除烟气中的二氧化硫的装置还包括混合槽4，所述混合槽4与所述固液分离器2和所述再生塔通3过管道相连，以对来自所述固液分离器2的液体和来自所述再生塔3的固体颗粒进行混合。由此，可以将来自所述固液分离器2的液体和来自所述再生塔3的固体颗粒进行混合后提供给吸收塔，从而有利于保证吸收塔内悬浊液的成分相对稳定。有利地，所述混合槽4内可设置搅拌叶41以增强混合效率。

在一个示例中，所述脱除烟气中的二氧化硫的装置还包括气液分离器5，所述气液分离器5通过冷凝器6与所述再生塔3相连，以对来自所述再生塔3的气体进行提纯。由此，可以进一步纯化烟气中脱除的二氧化硫，获得的高纯二氧化硫气体可作为液体二氧化硫、硫酸、硫磺或其他硫化工产品的优良原料。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种脱除烟气中的二氧化硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将所述烟气通入吸收塔中以便吸收其中的二氧化硫，所述吸收塔中容纳有悬浊液，所述悬浊液中含有水和二氧化硫吸收剂颗粒，所述二氧化硫吸收剂颗粒的比表面积为200～1000m²/g，所述二氧化硫吸收剂为高分子有机吸收剂颗粒,颗粒的骨架为聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚氯乙烯及其衍生物中的一种或多种，骨架上接的有效官能团为伯氨基、仲胺基、叔胺基、季胺基中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的脱除烟气中的二氧化硫的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的脱除烟气中的二氧化硫的方法，其特征在于，所述步骤b)具体包括：

b-1)将使用过的悬浊液进行固液分离,得到分离后的固体颗粒和液体，将分离后的液体重新用于所述吸收塔中；

b-2)将分离后的固体颗粒进行热处理，脱吸出二氧化硫；

b-3)将脱吸后的固体颗粒重新用于所述吸收塔中。

4.根据权利要求3所述的脱除烟气中的二氧化硫的方法，其特征在于，所述步骤b-2)具体包括：

5.根据权利要求4所述的脱除烟气中的二氧化硫的方法，其特征在于，将所述纯二氧化硫用于生产液体二氧化硫、硫酸或硫磺。

6.一种脱除烟气中的二氧化硫的装置，其特征在于，包括：

吸收塔，所述吸收塔具有烟气入口和烟气出口，且所述吸收塔中容纳有悬浊液，所述悬浊液中含有水和二氧化硫吸收剂固体颗粒，所述二氧化硫吸收剂颗粒的比表面积为200～1000m²/g，所述二氧化硫吸收剂为高分子有机吸收剂颗粒,颗粒的骨架为聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚氯乙烯及其衍生物中的一种或多种，骨架上接的有效官能团为伯氨基、仲胺基、叔胺基、季胺基中的一种或多种；

固液分离器，所述固液分离器通过管道与所述吸收塔底部相连，以对使用过的悬浊液进行固液分离；以及

再生塔，所述再生塔与所述固液分离器相连，以对来自所述固液分离器的固体颗粒进行再生。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

混合槽，所述混合槽与所述固液分离器和所述再生塔通过管道相连，以对来自所述固液分离器的液体和来自所述再生塔的固体颗粒进行混合。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

气液分离器，所述气液分离器通过冷凝器与所述再生塔相连，以对来自所述再生塔的气体进行提纯。