CN104492243A - 烟气脱硫系统及烟气脱硫工艺 - Google Patents

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CN104492243A
CN104492243A CN201510008049.6A CN201510008049A CN104492243A CN 104492243 A CN104492243 A CN 104492243A CN 201510008049 A CN201510008049 A CN 201510008049A CN 104492243 A CN104492243 A CN 104492243A
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邱正秋
黎建明
王建山
罗强
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攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司
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Abstract

本发明公开了一种能够提高脱硫溶液脱硫的精度,提高脱硫溶液脱硫率,降低解析能耗的烟气脱硫系统。该系统包括:包括脱硫溶液解析系统、洗涤液供给系统、捕集液供给系统、脱硫塔,所述脱硫塔包括洗涤段、吸收段和回收段;所述吸收段包括填料吸收段以及循环吸收段;本发明公开了一种能够提高脱硫效率,提高脱硫溶液利用率,降低解析能耗的烟气脱硫工艺;该工艺包括以下步骤:烟气经过脱硫塔的洗涤段进入脱硫塔的吸收段内,通过循环吸收段对烟气进行初脱硫,通过填料吸收段对烟气进行精脱硫;经过脱硫后的烟气进入到回收段进行捕集回收工艺。采用上述脱硫系统及工艺能够提高脱硫溶液的利用率,提高脱硫效率,降低能耗,降低生产成本。

Description

烟气脱硫系统及烟气脱硫工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及冶金废气治理及资源化利用领域,尤其是一种烟气脱硫工艺以及一种烟气脱硫系统。
背景技术
[0002] 公知的:目前,烟气脱硫技术在石化烟气净化处理中有较多的应用,这里,石化烟气较干净,不需要额外的除尘处理。与对石化烟气的净化处理不同,在脱除含粉尘量较大、含有大量的三氧化硫、氯化物、氟化物、氮氧化物等的高温烟气时,需要对烟气中的粉尘进行脱除预处理,同时对烟气中的三氧化硫、氯化氢等气体进行洗涤。
[0003] 传统的烟气洗涤方法采用洗涤水对烟气进行洗涤,从而达到捕尘、降温、洗涤强酸根等酸性气体的目的。传统的烟气洗涤方法存在烟气粉尘去除率低、烟气降温不足、强酸性气体吸附脱除能力差、粉尘在洗涤段填料层引起填料堵塞等现象,此外,大量粉尘将进入脱硫系统的吸收段和解析段,从而增加了系统除杂负荷。
[0004] 传统工艺的烟气脱硫工艺主要有以下几种:
[0005] 专利名称为《一种可再生脱硫的工艺方法及其用途》,专利号为ZL200810144506.4的发明专利公开了一种可再生烟气脱硫工艺方法及其用途,主要阐述了烟气的水洗冷却,二氧化硫的吸收、解吸以及对解吸后的高温含有二氧化硫气体进行加入,加热后的高温气体作为再沸的热源。其重点在于对高温解析的含二氧化硫气体显然的综合利用,减小再生能耗问题。
[0006] 专利申请名称为《一种烟气脱硫的工艺方法》,专利申请公布号为CN 102068876A的专利申请公开了一种离子液体溶液用于烟气脱硫的工艺方法,通过解析工艺得到的离子液体再去配置成离子液体溶液,不产生二次污染物,且得到高纯二氧化硫气体。
[0007]目前现有的脱硫工艺仍存在脱硫效率低、解析能耗大,脱硫溶液在吸收塔、解析塔逃逸大等不足。
[0008] 传统的脱硫系统主要有以下几种:
[0009] 循环吸收法烟气脱硫也称有机胺法一般应用于炼油厂脱除H2S,上世纪80年代后有机胺法才开始应用于脱除S02,1988年加拿大联合碳化公司首次进行了 Cansolv系统脱除SO2的技术开发,2001年,Cansolv可再生胺法脱硫技术成功地商业化,位于美国、加拿大、欧洲的首批3套装置投人运行。2005和2006年,又有5套Cansolv洗涤装置投人运行。
[0010] 有机胺湿法烟气脱硫技术是一种新兴的烟气脱硫技术、具有处理烟气后二氧化硫浓度低、脱硫效率高、吸收剂可以循环利用、不产生二次污染、能有效的解决烟气制酸的稳定性问题等优点,具有广泛的应用前景。
[0011] 在国内,采用Cansolv技术建立的烧结烟气脱硫装置,其运行中存在着腐蚀、堵塞、成本高、同步运行率低等问题。
[0012] 专利公开号CN 103706237A的中国专利公开了一种烟气脱硫系统;该烟气脱硫系统包括脱硫塔,所述脱硫塔沿着烟气流动方向依次设置的烟气洗涤段、吸收段、回收段。该专利主要解决的技术问题是脱硫溶液的悬浮杂质含量高、系统堵塞、脱硫率低等问题。
[0013] 但是该脱硫系统仍然存在烟气脱硫后烟气内的硫含量较高、脱硫溶液脱硫的精度车父低、脱硫剂脱硫后进彳丁解析的能耗尚、生广成本尚。
发明内容
[0014] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能够提高脱硫溶液脱硫的精度,提高脱硫溶液脱硫率,降低解析能耗的烟气脱硫系统。
[0015] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:烟气脱硫系统,包括脱硫溶液解析系统、洗涤液供给系统、捕集液供给系统、脱硫塔,所述脱硫塔包括塔体和由塔体围成的塔体内腔,并且所述脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段、吸收段和回收段;所述回收段具有与捕集液供给系统连通的捕集液入口,所述洗涤段具有与洗涤液供给系统连通的洗涤液入口 ;所述洗涤段具有烟气入口、废液出口以及污泥出口 ;所述回收段具有回收液出P ;
[0016] 所述吸收段包括填料吸收段以及循环吸收段;
[0017] 所述填料吸收段,包括除雾装置、喷雾脱硫装置、液体分布装置以及填料;所述循环吸收段,包括喷淋系统以及集液布气装置;
[0018] 所述集液布气装置、喷淋系统、填料、液体分布装置、喷雾脱硫装置以及除雾装置,在塔体吸收段的内腔沿着烟气流动方向由下至上依次布置;
[0019] 所述集液布气装置具有设置在塔体上的集液出口 ;所述喷淋装置具有设置在塔体上的液体入口 ;所述液体入口与集液出口通过增压装置连通;所述集液出口与脱硫溶液解析系统具有的入口连通;所述喷雾脱硫装置以及液体分布装置分别与脱硫溶液解析系统具有的出口连通。
[0020] 进一步的,所述喷淋系统包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋装置和第二喷淋装置,所述第二喷淋装置具有设置在塔体上的第二液体入口,所述第一喷淋装置具有设置在塔体上的第一液体入口 ;所述第一液体入口与集液出口通过增压装置连通,所述第二液体入口与集液出口通过增压装置连通。
[0021] 优选的,所述第一喷淋装置以及第二喷淋装置均包括喷淋管、喷头以及支架,所述喷头安装在喷淋管上,所述喷淋管安装在支架上,所述支架安装在吸收段内腔的一个截面上;所述第一喷淋装置位于第二喷淋装置上方;所述第一喷淋装置的喷头与第二喷淋装置22的喷头错位分布。
[0022] 进一步的,所述填料为金属丝网波纹折流板填料。
[0023] 进一步的,所述回收液出口与捕集液供给系统具有的液体入口连通。
[0024] 本发明提供的烟气脱硫系统;由于吸收段分为循环吸收段和填料吸收段;在工作过程中首先在循环吸收段利用富液对烟气进行第一次初脱硫,然后在填料吸收段利用脱硫溶液对烟气进行精脱硫;从而提高了脱硫的精度。同时脱硫溶液在填料吸收段对烟气进行脱硫后形成富液;由于在循环吸收段采用富液对烟气脱硫,因此提高了脱硫溶液的利用率,使得脱硫溶液能够被充分的利用,提高了脱硫效率;减少了脱硫溶液的使用量,从而降低了解析系统对脱硫溶液进行解析时消耗的能耗;降低了生产成本。
[0025] 本发明还提供了一种能够提高脱硫效率,提高脱硫溶液利用率,降低解析能耗的脱硫的烟气脱硫工艺,包括烟气进入脱硫塔的吸收段内通过脱硫溶液对烟气进行脱硫;脱硫溶液吸收二氧化硫后形成富液;以及经过吸收段脱硫后的烟气进入到脱硫塔的回收段进行捕集回收工艺的步骤;
[0026] 所述脱硫塔的吸收段包括循环吸收段和填料吸收段;
[0027] 烟气首先经过循环吸收段的集液布气装置进入到循环吸收段内,通过集液布气装置捕集富液;将捕集到的富液按预定的内循环量通过增压装置输送到循环吸收段的喷淋系统;剩余部分的富液送入到脱硫溶液解析系统进行解析;通过喷淋系统喷洒富液对烟气进行初脱硫;
[0028] 烟气经过初脱硫后进入到吸收段的填料吸收段;在填料吸收段通过液体分布装置将脱硫溶液解析系统解析后的脱硫溶液均匀分布在填料上,烟气与填料上的脱硫溶液接触进行脱硫,通过喷雾脱硫装置将来自脱硫溶液解析系统的脱硫溶液喷淋成雾态,通过雾态的脱硫溶液对烟气进行脱硫,实现精脱硫。
[0029] 进一步的,所述喷淋系统包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋装置和第二喷淋装置,所述第二喷淋装置具有设置在塔体上的第二液体入口,所述第一喷淋装置具有设置在塔体上的第一液体入口 ;所述第一液体入口与集液出口通过增压装置连通,所述第二液体入口与集液出口通过增压装置连通;
[0030] 调节进入液体分布装置以及喷雾脱硫装置的脱硫溶液的流量;使得烟气经填料吸收段脱硫后脱硫溶液的pH为5.0〜5.5 ;
[0031]调节富液进入第一喷淋装置和第二喷淋装置的流量;使得烟气经循环吸收段脱硫后脱硫溶液的PH为4.2〜4.7。
[0032] 进一步的,在烟气进入脱硫塔吸收段以前还包括步骤:在脱硫塔的洗涤段对烟气进行洗涤。
[0033] 本发明提供的烟气脱硫工艺,由于在对烟气进行脱硫的吸收段,首先在循环吸收段通过脱硫溶液吸收二氧化硫后形成的富液对烟气进行初脱硫,然后在填料吸收段利用脱硫溶液对烟气进行脱硫;从而可以提高对烟气的脱硫效率;同时由于将一部分富液用于循环吸收段继续进行脱硫,因此提高了脱硫溶液的利用率;同时减少了脱硫溶液形成富液被送入解析系统进行解析的量;从而可以减少解析能耗,降低能耗;降低生产成本。
附图说明
[0034]图1是本发明实施例中的烟气脱硫系统结构示意图;
[0035] 图2是本发明实施例中第一喷淋装置俯视图的结构简图;
[0036] 图3是本发明实施例中在图2的视角下第二喷淋装置俯视图的结构简图;
[0037] 图中标示:1-洗涤段,2-吸收段,21-集液布气装置,22-第二喷淋装置,23-第一喷淋装置,24-填料,25-液体分布装置,26-喷雾脱硫装置,27-除雾装置,201-喷淋管,202-喷头,203-支架,3-回收段,31-回收液出口,32-捕集液入口,4-烟气入口,5-洗涤液供给系统,6-脱硫溶液解析系统,7-捕集液供给系统,8-污泥出口。
具体实施方式
[0038] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0039] 如图1所示的烟气脱硫系统,包括脱硫溶液解析系统6、洗涤液供给系统5、捕集液供给系统7、脱硫塔,所述脱硫塔包括塔体和由塔体围成的塔体内腔,并且所述脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段1、吸收段2和回收段3 ;所述回收段3具有与捕集液供给系统7连通的捕集液入口 32,所述洗涤段I具有与洗涤液供给系统5连通的洗涤液入口 ;所述洗涤段I具有烟气入口 4、废液出口以及污泥出口 8 ;所述回收段3具有回收液出口 31 ;
[0040] 所述脱硫塔为分段脱硫塔;所述吸收段2包括填料吸收段以及循环吸收段;
[0041] 所述填料吸收段,包括除雾装置27、喷雾脱硫装置26、液体分布装置25以及填料24 ;所述循环吸收段,包括喷淋系统以及集液布气装置21 ;
[0042] 所述集液布气装置21、喷淋系统、填料24、液体分布装置25、喷雾脱硫装置26以及除雾装置27,在塔体吸收段2的内腔沿着烟气流动方向由下至上依次布置;
[0043] 所述集液布气装置21具有设置在塔体上的集液出口 ;所述喷淋装置具有设置在塔体上的液体入口 ;所述液体入口与集液出口通过增压装置连通;所述集液出口与脱硫溶液解析系统6具有的入口连通;所述喷雾脱硫装置26以及液体分布装置25分别与脱硫溶液解析系统6具有的出口连通。
[0044] 脱硫溶液解析系统6的主要作用是:脱硫塔通过脱硫溶液对烟气进行脱硫后,产生高浓度二氧化硫的脱硫溶液,脱硫溶液解析系统6对该高浓度二氧化硫的脱硫溶液进行解析。脱硫溶液解析系统6包括解析塔、换热器、再沸塔;工作过程中高浓度二氧化硫的脱硫溶液通过换热器进行加热后,送入到解析塔内进行解析,解析后的再送入到再沸塔内进行进一步的解析。解析得到的脱硫溶液送入脱硫塔内循环使用。
[0045] 洗涤液供给系统5主要作用是:为脱硫塔的洗涤段I提供洗涤溶液,一种优选的洗涤液供给系统5包括洗涤液储槽以及压力泵;洗涤液存储在洗涤液储槽内通过压力泵将洗涤液输送到脱硫塔的洗涤段I对洗涤段I内的烟气进行洗涤。
[0046] 捕集液供给系统7主要作用是:为脱硫塔的回收段3提供捕集液;在脱硫塔的回收段3通过捕集液除去回收段3内的烟气中雾化的脱硫溶液以及少量的二氧化硫。一种捕集液供给系统7包括捕集液储槽以及压力泵;捕集液存储在洗涤液储槽内通过压力泵将捕集液输送到脱硫塔的回收段3除去回收段3内的烟气中残留的脱硫溶液,捕集回收脱硫溶液。
[0047] 所述除雾装置27主要作用是去除烟气的中酸雾;除雾装置27可以由多个除雾器组成;除雾器可以为现有的任意除雾器,一种优选的方式为除雾装置27采用两个除雾器,所述除雾器为平板除雾器。
[0048] 所述喷雾脱硫装置26主要作用是将脱硫溶液喷洒成雾态;从而使得脱硫溶液与烟气进行接触时,提高脱硫效率,提高脱硫溶液的脱硫率。所述喷雾脱硫装置26可以通过高压喷雾实现;一种优选的方式为所述喷雾脱硫装置26设置为公开号为CN 103706237A所公开的烟气脱硫系统中第一喷雾脱硫装置所采用的方式。
[0049] 所述液体分布装置25主要作用是将脱硫溶液进行均匀分布,使得脱硫溶液在经过液体分布装置25后能够在脱硫塔的内腔内均匀分布。所述液体分布装置25可以通过在填料24上方设置多条布液管道在管道上设置孔洞;通过向管道内通入具有压力的液体,液体在压力作用下由孔洞流出从而实现布液。然而该种方式布液均匀性较差;孔洞易阻塞,工作不稳定。一种优选的方式为所述液体分布装置25设置为公开号为CN 103706237A所公开的烟气脱硫系统中第一液体分布装置所采用的方式。
[0050] 所述集液布气装置21主要作用是提供经洗涤段I洗涤后的烟气进入吸收段2的上升通道,并将吸收段2中的吸收了烟气中的硫氧化物的脱硫溶液排出脱硫塔,并阻隔吸收段2中的溶液进入洗涤段I内。一种优选的方式为所述集液布气装置21公开号为CN103706237A所公开的烟气脱硫系统中第一集液布气装置所采用的方式。
[0051] 工作过程中,烧结烟气由脱硫塔洗涤段3的烟气入口 4进入到脱硫塔内;烟气首先在洗涤段3进行洗涤去除烟气中的粉尘以及酸雾。洗涤液供给系统5为洗涤段3提供洗涤液,洗涤液一般采用水。烟气经过洗涤后,由脱硫塔的洗涤段3进入到吸收段2 ;由于吸收段2分为循环吸收段和填料吸收段。因此烟气首先进入循环吸收段进行初脱硫,再进入到填料吸收段进行精脱硫。首先烟气在循环吸收段通过循环吸收段的集液布气装置21吸收烟气中的水汽,同时将烟气均匀的排放上循环吸收段内。烟气在经过集液布气装置21后与循环吸收段的喷淋系统喷洒的脱硫剂进行接触,脱去烟气中的部分二氧化硫和硫化物。然后烟气进入到填料吸收段,烟气首先经过填料进行脱硫。脱硫溶液解析系统6向液体分布装置25和喷雾脱硫装置26供给脱硫溶液。由于在填料24上方设置有液体分布装置25 ;液体分布装置25将脱硫溶液均匀的分布在填料24上,从而使得填料24上脱硫溶液均匀,避免烟气通过填料24时,部分烟气不能进行脱硫的情况。所述液体分布装置25上设置有喷雾脱硫装置26 ;喷雾脱硫装置26将脱硫溶液喷洒成雾状,更加有利于烟气经过喷雾脱硫装置26时,烟气与雾状的脱硫溶液逆向接触,能够提高脱硫溶液的脱硫率;然后烟气经过除雾装置27进行除雾。经过除雾的烟气进入到脱硫塔的回收段3在回收段3对烟气进行捕集回收工艺。脱硫塔进行一段时间的工作后在洗涤段I内,由洗涤液对烟气进行除尘;烟气中的粉尘会储存在洗涤段I的底部形成污泥最终通过污泥出口 8排出。洗涤液在对烟气进行除尘洗涤的过程中产生的废液通过废液出口排出。
[0052] 由于所述集液布气装置21具有设置在塔体上的集液出口 ;所述喷淋装置具有设置在塔体上的液体入口 ;所述液体入口与集液出口通过增压装置连通;所述集液出口与脱硫溶液解析系统6具有的入口连通;所述喷雾脱硫装置26以及液体分布装置25分别与脱硫溶液解析系统6具有的出口连通。
[0053] 因此脱硫溶液在填料吸收段吸收了烟气中的二氧化硫后形成富液,循环吸收段的集液布气装置21对富液以及喷淋系统喷洒的富液进行捕集回收,将捕集回收到的富液一部分通过增压装置输送到喷淋系统作为脱硫剂;另一部分输送懂脱硫溶液解析系统6进行解析。解析后的脱硫溶液输送到液体分布装置25和喷雾脱硫装置26对烟气进行脱硫。然后形成富液;富液又通过集液布气装置21捕集回收;从而实现脱硫溶液的循环使用。
[0054] 在上述工作过程中烟气在进入吸收段2时,首先通过循环吸收段对烟气进行脱硫处理;然后再进入到填料吸收段进行脱硫。因此在吸收段2内对烟气进行了两次脱硫,使得烟气脱硫的精度更高。同时由于在循环吸收段对烟气进行了脱硫,因此烟气经过循环吸收段以后烟气内的二氧化硫等硫化物的浓度降低。在填料吸收段再对烟气进行脱硫,从而使得烟气中二氧化硫的含量更低。与传统脱硫方式相比,由于烟气进行初脱硫,因此在填料吸收段对烟气进行脱硫时采用的填料24的所需长度较短;因此可以缩短填料24的长度,从而可以降低填料24的投入成本。
[0055]由于在上述工作过程中将填料吸收段脱硫溶液吸收二氧化硫后形成的富液作为循环吸收段对烟气进行初脱硫的脱硫剂;因此提高了脱硫溶液的利用率,同时将少了脱硫溶液的使用量;降低了脱硫溶液解析系统6对脱硫溶液的解析能耗。
[0056] 本发明所述的烟气脱硫系统通过将吸收段2设置为循环吸收段以及填料吸收段,在循环吸收段利用一部分脱硫溶液吸收了二氧化硫形成的富液对烟气进行初脱硫,然后再填料吸收段对经过初脱硫后的烟气利用脱硫溶液进行精脱硫。从而提高了脱硫溶液的利用率,提高脱硫效率;减少了脱硫溶液的用量,同时降低了脱硫溶液形成富液进行解析的能耗;降低了生产能耗,节约了生产成本。
[0057] 所示喷淋系统可以设置为一个喷淋装置,也可以沿烟气流动方向设置为多个喷淋装置;为了使得喷淋系统喷洒的富液能够对烟气进行充分脱硫。如图1所示,所述喷淋系统包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋装置23和第二喷淋装置22,所述第二喷淋装置22具有设置在塔体上的第二液体入口,所述第一喷淋装置23具有设置在塔体上的第一液体入口 ;所述第一液体入口与集液出口通过增压装置连通,所述第二液体入口与集液出口通过增压装置连通。通过设置第一喷淋装置23和第二喷淋装置22,且第一喷淋装置23和第二喷淋装置22错层分布。因此能够保证富液在被第一喷淋装置23和第二喷淋装置22进行喷洒时能够与通过脱硫塔内一个截面的所有气体进行充分接触,提高脱硫率。
[0058] 所述第一喷淋装置23以及第二喷淋装置22可以由多种形式实现,可以通过在脱硫塔内布置管体,在管体上设置空洞,通过向管体内通入带高压的富液实现富液的喷淋。为了使得富液能够被充分的喷淋均匀的分布在脱硫塔的循环吸收段内,其中一种具体的方式如图2和图3所示,所述第一喷淋装置23以及第二喷淋装置22均包括喷淋管201、喷头202以及支架203,所述喷头202安装在喷淋管201上,所述喷淋管201安装在支架203上,所述支架203安装在吸收段2内腔的一个截面上;所述第一喷淋装置23位于第二喷淋装置22上方;所述第一喷淋装置23的喷头202与第二喷淋装置22的喷头202错位分布。所述第一喷淋装置23的喷头202与第二喷淋装置22的喷头202错位分布是指第一喷淋装置23的喷头202位于第二喷淋装置22的上相邻两个喷头202之间的间隙的正上方。
[0059] 为了避免回收段的液体进入到吸收段2中,同时保证吸收段2经过脱硫后的烟气能够顺利进入到所述吸收段2与回收段3之间设置断液盘与烟气升气罩。在吸收段2进行脱硫后的烟气通过烟气升气罩能够均匀的进入到回收段3进行回收。
[0060] 为了使得脱硫溶液在填料24内能够均匀分布,所述填料24为金属丝网波纹折流板填料。采用金属丝网波纹折流板填料脱硫溶液在经过液体分布装置25均匀分布在填料24表面后会沿着金属丝网波纹折流板填料内的折痕间隙流动,从而冲满整个填料24并且在填料24内均匀分布。
[0061] 为了使得能够对回收段3内的捕集液实现循环利用,降低成本。进一步的,所述回收液出口 31与捕集液供给系统7具有的液体入口连通。捕集液在回收段3内实现了对烟气中脱硫溶液的捕集后,由回收液出口 31排出,然后通过回收液出口 31通入到集液供给系统7内进行循环使用。从而可以降低捕集液的使用量,提高捕集液的利用率,降低成本。
[0062] 本发明还提供了一种采用烟气脱硫系统对烟气进行脱硫的烟气脱硫工艺,包括烟气进入脱硫塔的吸收段2内通过脱硫溶液对烟气进行脱硫;脱硫溶液吸收二氧化硫后形成富液;以及经过吸收段2脱硫后的烟气进入到脱硫塔的回收段3进行捕集回收工艺的步骤;
[0063] 所述脱硫塔的吸收段2包括循环吸收段和填料吸收段;
[0064] 烟气首先经过循环吸收段的集液布气装置21进入到循环吸收段内,通过集液布气装置21捕集富液;将捕集到的富液按预定的内循环量通过增压装置输送到循环吸收段的喷淋系统;剩余部分的富液送入到脱硫溶液解析系统6进行解析;通过喷淋系统喷洒富液对烟气进行初脱硫;
[0065] 烟气经过初脱硫后进入到吸收段2的填料吸收段;在填料吸收段通过液体分布装置25将脱硫溶液解析系统6解析后的脱硫溶液均匀分布在填料24上,烟气与填料24上的脱硫溶液接触进行脱硫,通过喷雾脱硫装置26将来自脱硫溶液解析系统6的脱硫溶液喷淋成雾态,通过雾态的脱硫溶液对烟气进行脱硫,实现精脱硫。
[0066] 脱硫塔在对烟气进行脱硫的过程中:烟气首先由脱硫塔的洗涤段I进入;如果烟气中存在大量粉尘则对烟气首先进行洗涤,如果烟气中不存在粉尘则可以不进行洗涤。通过洗涤段I的烟气进入脱硫塔的吸收段2内通过脱硫溶液对烟气进行脱硫;脱硫溶液吸收二氧化硫后形成富液。在脱硫塔的吸收段2主要是通过喷洒以及将脱硫溶液均匀分布在填料24中,烟气经过填料24时与脱硫溶液进行接触,脱除烟气中的部分二氧化硫。同时喷雾脱硫装置将脱硫溶液喷洒成雾态,烟气与脱硫溶液逆向接触,脱出烟气中的二氧化硫;然后对烟气进行除雾,除去烟气中带有的脱硫溶液酸雾。
[0067] 具体的:所述脱硫塔为分段脱硫塔;所述吸收段2包括填料吸收段以及循环吸收段;所述填料吸收段,包括除雾装置27、喷雾脱硫装置26、液体分布装置25以及填料24 ;所述循环吸收段,包括喷淋系统以及集液布气装置21 ;
[0068] 所述集液布气装置21、喷淋系统、填料24、液体分布装置25、喷雾脱硫装置26以及除雾装置27,在塔体吸收段2的内腔沿着烟气流动方向由下至上依次布置;
[0069] 烟气通过洗涤段I进行洗涤后进入到吸收段2 ;通过循环吸收段设置的集液布气装置21进行布气;使得烟气能够在吸收段2的截面上均匀分布。烟气进入吸收段2的循环吸收段;通过循环吸收段设置的喷淋系统喷洒富液对烟气进行初脱硫。
[0070] 烟气经过粗脱硫后进入到吸收段2的填料吸收段;在填料吸收段通过液体分布装置25将脱硫溶液均匀分布在填料24上,烟气与填料24上的脱硫溶液接触进行脱硫,再通过填料吸收段的喷雾脱硫装置26将脱硫溶液喷淋成雾态,通过雾态的脱硫溶液对烟气进行脱硫,实现精脱硫。
[0071] 通过循环吸收段内的集液布气装置21收集在填料吸收段吸收烟气中二氧化硫成为富液的脱硫溶液;将富液按预定的内循环量通过增压装置输送到循环吸收段的喷淋系统;剩余部分的富液送入到解析系统进行解析;解析后的脱硫溶液输送到填料吸收段的液体分布装置25以及喷雾脱硫装置24。
[0072] 经过吸收段2脱硫后的烟气进入到脱硫塔的回收段3进行捕集回收工艺。烟气在进入到回收段3后,通过回收段3内的除雾装置除去经脱硫后烟气中含有的少量脱硫溶液雾气,然后烟气通过脱硫塔顶部出口排出。
[0073] 具有体的:所述回收段3内按烟气流动方向由下至上依次设置有捕集液捕集器、捕集液填料、捕集液布液系统以及烟气除雾装置;捕集液布液系统由一级槽液体管与二级槽液体管组成,捕集液从一级槽流入,然后分散在二级槽中,在通过二级槽分散在捕集液填料上,捕集液与烟气进行逆向接触,从而洗涤烟气中的脱硫溶液,并具有一部份的脱硫功能。捕集液通过捕集液捕集器进行捕集回收循环利用,根据循环液中的脱硫溶液浓度而进行置换,达到一定浓度,捕集液被置换到脱硫富液中,与富液一起去脱二氧化硫,并补充部分水到脱硫捕集液中。烟气经过捕集填料洗涤烟气中的脱硫溶液后,通过回收段3内的烟气除雾装置对烟气中的水分与大液滴进行脱除,脱除液与捕集回收液一起通过捕集液捕集器进行捕集回收;烟气由脱硫塔顶部出口排出。
[0074] 本发明所述的烟气脱硫工艺,由于步骤B中在烟气进入脱硫塔吸收段2进行脱硫时,首先通过循环吸收段设置的喷淋系统喷洒富液,通过烟气与富液的逆向接触,脱去烟气中的部分二氧化硫实现烟气的初脱硫,然后烟气进入填料吸收段,在填料吸收段通过脱硫溶液进行脱硫。在该过程中,脱硫溶液脱硫形成的富液一部分通过增压装置输送到循环吸收段的喷淋系统,通过喷淋系统喷洒富液对烟气进行初脱硫,进行内部循环利用;剩余部分被送入到脱硫溶液人解析系统进行解析;解析得到的脱硫溶液送入到填料吸收段对烟气进行脱硫。因此相对于传统的脱硫工艺,本发明所述的脱硫工艺提高了脱硫溶液的利用率,减少了脱硫溶液的使用量,从而降低了脱硫溶液的解析能耗;同时由于烟气在吸收段进行了两次脱硫,一次初脱硫一次精脱硫,因此提高了烟气的脱硫效率和脱硫精度。
[0075] 为了使得烟气脱硫充分,提高脱硫溶液的利用率,所述喷淋系统包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋装置23和第二喷淋装置22,所述第二喷淋装置22具有设置在塔体上的第二液体入口,所述第一喷淋装置23具有设置在塔体上的第一液体入口 ;所述第一液体入口与集液出口通过增压装置连通,所述第二液体入口与集液出口通过增压装置连通;通过上述喷淋装置的设置,能够保证脱硫溶液能够喷淋到经过脱硫塔内腔的所有烟气。
[0076] 调节进入液体分布装置25以及喷雾脱硫装置26的脱硫溶液的流量;使得烟气经填料吸收段脱硫后脱硫溶液的pH为5.0〜5.5 ;由于脱硫溶液的pH值之间影响到脱硫效率,如果溶液的PH较低,脱硫溶液显酸性,对酸性气体的吸收效率将会降低,脱硫效率低,烟气净化精度低,因此通过生产的经验值确定PH为5.0〜5.5。
[0077] 调节富液进入第一喷淋装置23和第二喷淋装置22的流量;使得烟气经循环吸收段脱硫后脱硫溶液的PH为4.2〜4.7。通过调节富液进入第一喷淋装置23和第二喷淋装置22的流量,控制送入进入脱硫溶液解析系统6的脱硫溶液的pH,如果脱硫溶液的pH较高,说明溶液吸收不饱和,送入脱硫溶液解析系统6解析吸收很难解析,且解析能耗高,如果溶液pH太低,溶液会过饱和吸附,过饱和吸附过程中吸收的二氧化硫量不高,且泵送液体的电能消耗增加,同时,过低的溶液pH,吸收系统装备受溶液腐蚀,且材质抗腐蚀要求越高,且会发生其它副反应,不利于脱硫与解析系统的正常运行。因此根据生产经验值的确定烟气经循环吸收段脱硫后脱硫溶液PH值为4.2〜4.7。
[0078] 由于一些烟气中存在粉尘比如烧结烟气,为了避免粉尘在烟气进行脱硫的过程中进入被脱硫溶液吸收;在烟气进入脱硫塔吸收段2以前还包括步骤:在脱硫塔的洗涤段I对烟气进行洗涤。在脱硫塔的洗涤段I主要通过水对烟气中的粉尘进行洗涤,并且降低烟气的温度,同时洗涤段I还设置有除雾装置,除去由于烟气进行洗涤产生的酸气。
[0079] 具体的:在脱硫塔的洗涤段I内按烟气流动方向由下至上依次设置有烟气分布器、喷淋洗涤系统,烟气洗涤除雾器。烟气经增压风机增压、烟道、进入脱硫塔,进入脱硫塔后,烟气首先通过烟气分布器,烟气分布器将烟气均匀分布在洗涤段I内腔的截面,然后通过喷淋洗涤系统进行洗涤降温除尘经过降温除尘后的烟气通过烟气洗涤除雾器,进行除酸雾。经洗涤后烟气温度降低到40〜50度,然后被送入脱硫吸收段。
[0080] 实施例
[0081] 下例以通过本发明所述的烟气脱硫系统及烟气脱硫工艺对烧结烟气进行脱硫的实施例对发明进行进一步的说明。
[0082] 如图1至图3所示,本实施例采用的烟气脱硫系统包括:包括脱硫溶液解析系统6、洗涤液供给系统5、捕集液供给系统7、脱硫塔。
[0083] 所述脱硫塔包括塔体和由塔体围成的塔体内腔,并且所述脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段1、吸收段2和回收段3。
[0084] 所述回收段3具有与捕集液供给系统7连通的捕集液入口 32,所述洗涤段I具有与洗涤液供给系统5连通的洗涤液入口 ;所述洗涤段I具有烟气入口 4、废液出口以及污泥出口 8 ;所述回收段3具有回收液出口 31 ;
[0085] 所述吸收段2包括填料吸收段以及循环吸收段;所述填料吸收段,包括除雾装置27、喷雾脱硫装置26、液体分布装置25以及填料24 ;所述循环吸收段,包括喷淋系统以及集液布气装置21 ;所述集液布气装置21、喷淋系统、填料24、液体分布装置25、喷雾脱硫装置26以及除雾装置27,在塔体吸收段2的内腔沿着烟气流动方向由下至上依次布置;所述集液布气装置21具有设置在塔体上的集液出口 ;所述喷淋装置具有设置在塔体上的液体入口 ;所述液体入口与集液出口通过增压装置连通;所述集液出口与脱硫溶液解析系统6具有的入口连通;所述喷雾脱硫装置26以及液体分布装置25分别与脱硫溶液解析系统6具有的出口连通;所述填料24为金属丝网波纹折流板填料。
[0086] 所述喷淋系统包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋装置23和第二喷淋装置22,所述第二喷淋装置22具有设置在塔体上的第二液体入口,所述第一喷淋装置23具有设置在塔体上的第一液体入口 ;所述第一液体入口与集液出口通过增压装置连通,所述第二液体入口与集液出口通过增压装置连通。
[0087] 所述第一喷淋装置23以及第二喷淋装置22均包括喷淋管201、喷头202以及支架203,所述喷头202安装在喷淋管201上,所述喷淋管201安装在支架203上,所述支架203安装在吸收段2内腔的一个截面上;所述第一喷淋装置23位于第二喷淋装置22上方;所述第一喷淋装置23的喷头202与第二喷淋装置22的喷头202错位分布。
[0088] 所述洗涤段I内按烟气流动方向由下至上依次设置有烟气分布器、喷淋洗涤系统,烟气洗涤除雾器。
[0089] 所述回收段3内按烟气流动方向由下至上依次设置有捕集液捕集器、捕集液填料、捕集液布液系统以及除雾装置。所述捕集液布液系统由一级槽液体管与二级槽液体管组成。
[0090] 所述吸收段2与回收段3之间设置断液盘与烟气升气罩。
[0091] 工作过程中,由于是对烧结烟气进行脱硫,烧结烟气中含有大量粉尘,因此具体实施步骤如下:
[0092] 1、烟气进入脱硫塔的洗涤段I进行洗涤工艺
[0093] 1、1烟气经增压风机增压、烟道、进入脱硫塔;烟气首先通过洗涤段I的烟气分布器;烟气分布器将烟气均勾的分布在脱硫塔内腔的横截面上。
[0094] 1、2洗涤液供给系统5向洗涤段I的喷淋洗涤系统供给洗涤液;烟气通过喷淋洗涤系统进行洗涤降温除尘。
[0095] 1、3经洗涤后烟气温度降低到40〜50度,然后被送入吸收段2。
[0096] 2、烟气在吸收段2内进行脱硫
[0097] 2、I烟气通过洗涤段I进行洗涤后进入到吸收段2 ;通过循环吸收段设置的集液布气装置21进行布气;使得烟气在吸收段2的截面上均匀分布。
[0098] 2、2烟气进入吸收段2的循环吸收段;通过循环吸收段设置的喷淋系统喷洒富液对烟气进行初脱硫。
[0099] 2、3烟气经过粗脱硫后进入到吸收段2的填料吸收段;在填料吸收段通过液体分布装置25将脱硫溶液均匀分布在填料24上,烟气与填料24上的脱硫溶液接触进行脱硫,
[0100] 2、4通过填料吸收段的喷雾脱硫装置26将脱硫溶液喷淋成雾态,通过雾态的脱硫溶液对烟气进行脱硫,实现精脱硫。
[0101] 3、烟气在回收段3进行捕集回收工艺
[0102] 3、1通过捕集液供给系统7向捕集液布液系统供给捕集液,将捕集液从一级槽流入,然后分散在二级槽中,在通过二级槽均匀分散在捕集液填料上,通过烟气与填料中捕集液进行逆向接触,从而洗涤烟气中的脱硫溶液,并具有一部份的脱硫功能。
[0103] 3、2通过回收段3内的除雾装置除去经脱硫后烟气中含有的少量脱硫溶液雾气。
[0104] 3、3烟气由脱硫塔顶部出口排出。
[0105] 3、4通过回收段3的捕集液捕集器对捕集液进行捕集回收循环利用,
[0106] 捕集液在捕集了烟气中的脱硫溶液后通过捕集液捕集器进行捕集回收;然后又重新输送到捕集液布液系统进行重新利用。
[0107] 根据捕集液循环液中的脱硫溶液浓度而进行置换,达到一定浓度,捕集液被置换到脱硫富液中,与富液一起去脱二氧化硫,并补充部分水到捕集液中。
[0108] 4、脱硫溶液的循环利用
[0109] 4、1通过循环吸收段内的集液布气装置21捕集在填料吸收段吸收烟气中二氧化硫成为富液的脱硫溶液以及喷淋系统喷洒的富液;将捕集到的富液按预定的内循环量通过增压装置输送到循环吸收段的喷淋系统;喷淋系统喷洒的富液与烟气进行逆向接触实现脱硫。富液在对烟气进行脱硫后又被集液布气装置21捕集回收,按预定的内循环量送入到喷淋系统;循环往复;从而实现富液在脱硫塔内的内部循环利用。
[0110] 4、2由集液布气装置21捕集回收的富液按预定的内循环量送入到喷淋系统;剩余部分的富液送入到解析系统进行解析;解析后的脱硫溶液输送到填料吸收段的液体分布装置25以及喷雾脱硫装置24。液体分布装置25以及喷雾脱硫装置24利用脱硫溶液在填料段对烟气进行脱硫形成富液;富液被集液布气装置21捕集回收;富液的一部分又送入到解析系统6内如此循环往复;从而实现脱硫溶液的循环利用。
[0111] 上述实施例由于采用本发明所提供的烟气脱硫系统及其烟气脱硫工艺;因此在对烟气进入吸收段进行脱硫时,实现了对烟气的初脱硫和精脱硫,从而提高了脱硫精度,同时由于在初脱硫的过程中采用精脱硫中脱硫溶液吸收二氧化硫后形成的的富液;因此提高了脱硫溶液的利用率,减少了脱硫溶液的使用量,降低了解析能耗,提高了生产效率,降低了生产成本。

Claims (8)

1.烟气脱硫系统,包括脱硫溶液解析系统(6)、洗涤液供给系统(5)、捕集液供给系统(7)、脱硫塔,所述脱硫塔包括塔体和由塔体围成的塔体内腔,并且所述脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段吸收段(2)和回收段(3);所述回收段(3)具有与捕集液供给系统(7)连通的捕集液入口(32),所述洗涤段(1)具有与洗涤液供给系统(5)连通的洗涤液入口 ;所述洗涤段⑴具有烟气入口(4)、废液出口以及污泥出口⑶;所述回收段⑶具有回收液出口(31); 其特征在于:所述吸收段(2)包括填料吸收段以及循环吸收段; 所述填料吸收段,包括除雾装置(27^喷雾脱硫装置(26^液体分布装置(25)以及填料(24);所述循环吸收段,包括喷淋系统以及集液布气装置(21); 所述集液布气装置(21)、喷淋系统、填料(24)、液体分布装置(25)、喷雾脱硫装置(26)以及除雾装置(27),在塔体吸收段(2)的内腔沿着烟气流动方向由下至上依次布置; 所述集液布气装置(21)具有设置在塔体上的集液出口 ;所述喷淋装置具有设置在塔体上的液体入口 ;所述液体入口与集液出口通过增压装置连通;所述集液出口与脱硫溶液解析系统(6)具有的入口连通;所述喷雾脱硫装置(26)以及液体分布装置(25)分别与脱硫溶液解析系统(6)具有的出口连通。
2.如权利要求1所述的烟气脱硫系统,其特征在于:所述喷淋系统包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋装置(23)和第二喷淋装置(22),所述第二喷淋装置(22)具有设置在塔体上的第二液体入口,所述第一喷淋装置(23)具有设置在塔体上的第一液体入口 ;所述第一液体入口与集液出口通过增压装置连通,所述第二液体入口与集液出口通过增压装置连通。
3.如权利要求2所述的烟气脱硫系统,其特征在于:所述第一喷淋装置(23)以及第二喷淋装置(22)均包括喷淋管(201^喷头(202)以及支架(203),所述喷头(202)安装在喷淋管(201)上,所述喷淋管(201)安装在支架(203)上,所述支架(203)安装在吸收段(2)内腔的一个截面上;所述第一喷淋装置(23)位于第二喷淋装置(22)上方;所述第一喷淋装置(23)的喷头(202)与第二喷淋装置(22)的喷头(202)错位分布。
4.如权利要求3所述的烟气脱硫系统,其特征在于:所述填料(24)为金属丝网波纹折流板填料。
5.如权利要求1至4任意一项权利要求所述的烟气脱硫系统,其特征在于:所述回收液出口(31)与捕集液供给系统(7)具有的液体入口连通。
6.采用如权利要求1所述的烟气脱硫系统对烟气进行脱硫的烟气脱硫工艺,包括烟气进入脱硫塔的吸收段(2)内通过脱硫溶液对烟气进行脱硫;脱硫溶液吸收二氧化硫后形成富液;以及经过吸收段(2)脱硫后的烟气进入到脱硫塔的回收段(3)进行捕集回收工艺的步骤; 其特征在于:所述脱硫塔的吸收段(2)包括循环吸收段和填料吸收段; 烟气首先经过循环吸收段的集液布气装置(21)进入到循环吸收段内,通过集液布气装置(21)捕集富液;将捕集到的富液按预定的内循环量通过增压装置输送到循环吸收段的喷淋系统;剩余部分的富液送入到脱硫溶液解析系统(6)进行解析;通过喷淋系统喷洒富液对烟气进行初脱硫; 烟气经过初脱硫后进入到吸收段(2)的填料吸收段;在填料吸收段通过液体分布装置(25)将脱硫溶液解析系统(6)解析后的脱硫溶液均匀分布在填料(24)上,烟气与填料(24)上的脱硫溶液接触进行脱硫,通过喷雾脱硫装置(26)将来自脱硫溶液解析系统(6)的脱硫溶液喷淋成雾态,通过雾态的脱硫溶液对烟气进行脱硫,实现精脱硫。
7.如权利要求6所述的烟气脱硫工艺;其特征在于:所述喷淋系统包括沿烟气流动方向错层分布的第一喷淋装置(23)和第二喷淋装置(22),所述第二喷淋装置(22)具有设置在塔体上的第二液体入口,所述第一喷淋装置(23)具有设置在塔体上的第一液体入口 ;所述第一液体入口与集液出口通过增压装置连通,所述第二液体入口与集液出口通过增压装置连通; 调节进入液体分布装置(25)以及喷雾脱硫装置(26)的脱硫溶液的流量;使得烟气经填料吸收段脱硫后脱硫溶液的邱为5.0〜5.5 ; 调节富液进入第一喷淋装置(23)和第二喷淋装置(22)的流量;使得烟气经循环吸收段脱硫后脱硫溶液的为4.2〜4.7。
8.如权利要求6所述的烟气脱硫工艺;其特征在于:在烟气进入脱硫塔吸收段(2)以前还包括步骤:在脱硫塔的洗涤段(1)对烟气进行洗涤。
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