CN104587820B - 脱硫溶液负压解析工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能够降低能耗的脱硫溶液负压解析工艺。所述解析工艺包括富液在解析塔进行解析；富液解析出酸性气体和脱硫溶液的步骤，所述富液在解析塔内进行负压解析。本发明所述的脱硫溶液负压解析工艺，通过减压装置将解析塔抽空成负压，实现对富液的负压解析，降低对富液进行解析时的温度，从而降低解析塔的解析温度，降低能耗，降低了生产成本。同时将富液解析得到的酸性气体进行冷却，将冷却得到的冷凝液返回到富液中，循环解析；从而避免了富液在高温解析过程中气化混合在酸性气体中逃逸。本发明适用于脱硫溶液以及相关领域的溶液解析。

Description

脱硫溶液负压解析工艺

技术领域

本发明涉及冶金废气治理及资源化利用领域，尤其是一种脱硫溶液负压解析工艺。

背景技术

公知的：目前现有的脱硫工艺中脱硫溶液在脱硫塔内吸收烟气中的二氧化硫得到的富液为了实现脱硫溶液的循环利用；需要对富液进行解析工艺，富液通过解析形成新的脱硫溶液。所述富液是指脱硫溶液在脱硫塔内吸收烟气中二氧化硫气体后形成的高二氧化硫浓度的脱硫溶液。

传统的富液解析工艺具体步骤为：

1)脱硫塔1内生成的富液进行加热；

2)加热后的富液送入到解析塔5内进行高温解析；

3)解析后的富液送入到再沸器6内进行加热解析；解析得到酸性气体和脱硫溶液。

在传统富液解析工艺中再沸器6内进行加热解析一般是通过通入高温的再沸介质与富液进行换热，从而使得富液温度升高实现富液的解析。

通过上述富液的解析工艺能够实现脱硫溶液的循环利用，将富液解析为脱硫溶液，然后将脱硫溶液重新返回脱硫塔1对烟气进行脱硫。传统的富液解析工艺由于在解析塔采用高温解析的方式，富液的解析率较高。但是由于对富液进行高温解析在富液进入解析塔5前需要对富液进行加热，因此需要消耗大量能源；同时在解析塔5内部也需要较高的温度，因此解析塔5需要消耗更多的能源加热。大量的加热介质,需要大量的冷却介质.因此增加了解吸成本。

专利公开号为CN101357294A的专利申请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热，加热后的高温气体作为再沸的热源。所述解吸塔与解析塔5的含义相同，所述解吸与解析含义相同。其主要解决的问题是于对高温解析的含二氧化硫气体显热的综合利用，减小再生能耗问题。但是在解析塔任然采用高温解析；能耗依然较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够降低能耗的脱硫溶液负压解析工艺。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：脱硫溶液负压解析工艺，包括富液在解析塔进行解析，解析后的富液送入到再沸器中再一次进行解析，富液解析出酸性气体和脱硫溶液的步骤，所述富液是指脱硫溶液在对烟气进行脱硫时吸收了二氧化硫后形成的溶液，所述富液在解析塔内进行负压解析。

进一步的，所述富液在解析塔内进行解析，解析塔内的压力范围为-0.02～0.05MPa，解析温度为80～105℃。

进一步的，所述富液在解析塔内进行解析，解析塔内的压力范围为-0.01～0.01MPa，解析温度为85～95℃。

进一步的，所述富液在进入解析塔以前首先在富液槽中进行悬浮物过滤。

进一步的，所述富液在富液槽中进行悬浮物过滤后，将富液通过第一换热器与富液解析得到的脱硫溶液进行换热，然后输送到解析塔内。

进一步的，所述富液经过第一换热器与脱硫溶液进行换热后，再通过第二换热器与富液解析得到的酸性气体进行换热，然后输送到解析塔内。

进一步的，所述富液在解析塔内进行负压解析后，将富液送入再沸器进行加热解析；所述再沸器的再沸介质为温度均高于95℃的热水、热源介质或低压蒸气。

进一步的，所述再沸器的再沸介质为低压蒸汽，所述低压蒸汽为富液解析出的酸性气体。

进一步的，所述解析出的酸性气体，采用冷却器进行冷却，并经进行气液分离，分离得到气体和冷凝液体；所述气体送入制酸系统。

进一步的，所述酸性气体进行气液分离得到的冷凝液送入到解析塔内。

进一步的，所述解析塔上设置负压装置，负压装置采用对解析塔进行抽气的方式，降低解析塔内的压力。

本发明的有益效果是：本发明所述的脱硫溶液负压解析工艺，通过减压装置将解析塔抽空成负压，实现对富液的负压解析，降低对富液进行解析时的温度，从而降低解析塔的解析温度，降低能耗。同时将富液解析得到的酸性气体进行冷却，将冷却得到的冷凝液返回到富液中，循环解析；从而避免了富液在高温解析过程中气化混合在酸性气体中逃逸。

附图说明

图1是本发明实施例中解析系统的结构示意图；

图中标示：1-脱硫塔，2-富液槽，3-第一换热器，4-第二换热器，5-解析塔，6-再沸器，7-贫液槽，8-第一冷却器，9-第二冷却器，10-气液分离器，11-引风机，12-第三冷却器，13-酸性气体抽空器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示为脱硫溶液负压解析系统的结构示意图；脱硫溶液负压解析工艺，包括富液在解析塔5进行解析；解析后的富液送入到再沸器6中进行解析，富液解析出酸性气体和脱硫溶液的步骤，所述富液在解析塔5内进行负压解析，所述富液是指脱硫溶液在对烟气进行脱硫时吸收了二氧化硫后形成的溶液。

所述负压解析是指富液在负压或者低压的环境中进行解析；由于压力越小，溶液的气化温度越低；从而可以降低溶液的气化温度，降低解析温度。

脱硫溶液负压解析工艺，包括以下步骤：

1)脱硫溶液在脱硫塔1吸收二氧化硫后形成富液，将富液输送到解析塔；

2)富液在解析塔5进行负压解析；

3)经过负压解析的富液送入到再沸器6；通过再沸器6对富液进行换热解析；得到脱硫溶液和酸性气体；

4)再沸器6中富液解析得到的酸性气体通入解析塔5内，对富液进行加热解析；

5)酸性气体由解析塔5顶部的酸性气体抽空器13抽出。

具体的：在脱硫塔1内生产的富液通过富液槽2，然后富液经过加热后输送到解析塔5；在解析塔5上设置有负压装置，负压装置采用抽气的方式降低解析塔5内压力。解析塔5中设置有液体分布器以及填料，液体分布器由一级分布进液管、二级分布槽组成，通过二级分布槽将富液均匀的分布在填料上，富液与解析塔5底部上升的酸性气体逆向接触，进行换热、进行解析。所述酸性气体为富液进入再沸器6中与再沸器6中的再沸介质进行热交换后解析得到的高温酸性气体。

富液经解析塔5解析后进入在再沸器6中，与再沸器6中的再沸介质间接接触换热解析，解析后的酸性气体从解析塔底部通过解析塔填料上升，在上升过程中与塔顶下流的富液逆向接触，对富液进行解析。

富液在再沸器6换热解析后得到的贫液送入贫液槽7，在贫液槽7顶部设置酸气抽送系统，通过酸性气体抽送，使贫液在贫液槽7中进行减压。所述贫液是指富液经过解析后脱去富液中的二氧化硫形成的脱硫溶液。将富液在再沸器6中解析得到的酸性气体从解析塔5底部通入到解析塔5内对富液进行加热解析；最后从解析塔5排出。贫液经冷却后，送入脱硫塔1填料吸收段进行循环利用。

本发明所述的脱硫溶液负压解析工艺，由于富液在解析塔内进行负压解析，负压解析是指降低溶液解析环境的压力，使得溶液在负压或者较低的压力环境中进行解析。由于富液在较低的压力环境中进行解析，因此富液的沸腾温度将降低；从而实现在较低的温度实现对富液的解析。传统方法中主要通过提高富液解析工艺中各种热能的利用率，从而降低能耗，而本发明所述的脱硫溶液负压解析工艺是通过降低解析温度，从而降低能耗，提高解析效率，降低解析成本。

为了降低所述富液在解析塔内进行解析的能耗，同时保证解析率，解析塔内的压力范围为-0.02～0.05MPa，解析温度为80～105℃,更进一步的解析压力为-0.01～0.01MPa,更进一步的解析温度为85～95℃。

公知的，溶液的沸点与压力相关；压力越高沸点越高，压力越低沸点越低。因此富液进行解析时，压力越低,解析的温度越低,需要的解析能耗越低,压力越高,解析温度越高,解析能耗越高。但是富液的解析温度越低，富液的解析效率会降低，因此在保证富液解析率的前提下不能一味的通过降低压力，从而降低解析温度，来降低能耗。在降低温度的同时富液的解析率下降，因此延长解析时间，从而也会增加能耗。根据溶液特性,选择适宜的解吸温度与解析压力为解析塔内的压力范围为-0.02～0.05MPa，解析温度为80～105℃,更进一步的解析压力为-0.01～0.01MPa,更进一步的解析温度为85～95℃。为了避免富液中的杂质在解析塔5内对解析造成影响。所述富液在进入解析塔以前首先在富液槽中进行悬浮物过滤。

为了降低能耗，同时对富液解析出的脱硫溶液中的预热进行利用；所述富液在富液槽中进行悬浮物过滤后，经过第一换热器3与富液解析得到的脱硫溶液进行换热，然后输送到解析塔5内。通过第一换热器3，利用从解析塔5内解析出来的脱硫溶液中的余热对富液进行加热。从而实现了对解析得到的脱硫溶液中余热的充分利用。

为了进一步降低能耗，同时保证富液进入解析塔5时的温度；所述富液经过第一换热器3与贫液进行换热后，再通过第二换热器4与富液解析得到的酸性气体进行换热，然后输送到解析塔内。所述富液经过第一换热器与脱硫溶液进行换热后，再通过第二换热器与富液解析得到的酸性气体进行换热，得到的温度80℃～95℃，压力为0.17～0.2MPa的富液，然后输送到解析塔内。在负压或低压下，富液进一步气化，解析出二氧化硫气体。

由于富液在解析塔5内进行解析，解析得到的酸性气体温度较高，酸性气体具有大量余热；因此通过第二换热器4利用酸性气体中的余热对富液进行加热，实现了酸性气体中余热的充分利用；降低能耗。

所述富液在解析塔5内进行负压解析后，将富液送入再沸器6进行加热解析；所述再沸器6的再沸介质为温度均高于95℃的热水、热源介质或低压蒸气。由于再沸介质单位体积内温度越高,在单位加热时间里,传递的热量越多,解析效果越好。因此选择再沸介质为温度均高于95℃的热水、热源介质或低压蒸气；有利于提高解析效率。

为了降低整个生产过程中的生产成本；同时降低能耗；具体的所述再沸器6的再沸介质为低压蒸汽，所述低压蒸汽为富液解析出的酸性气体。由于酸性气体是由解析塔5对富液进行解析得到的；因此酸性气体为解析系统本来就会产生的气体；不需要外界重新提供低压蒸汽；从而降低成本。同时利用酸性气体中的余热在再沸器6内实现加热；从而降低能耗。

为了避免解析后得到的酸性气体排放造成环境污染；所述解析出的酸性气体，采用冷却器进行冷却，并经进行气液分离，气液分离出的气体送入制酸系统。由于富液通过解析得到的酸性气体中含有大量的二氧化硫，因此直接排放会对环境造成污染。通过将酸性气体进行气液分离；然后将气体送入制酸系统进行造酸；从而避免了环境污染，同时实现了二氧化硫的回收利用。具体的酸性气体由解析塔5上的酸气抽空器抽出，然后经过第二换热器4与进入解析塔5以前的富液进行换热，加热富液降低酸性气体的温度；进行换热后的酸性气体经过第一冷却器8进行冷却，经过第一次冷却后，酸性气体温度降低，再经过第二冷却器9进行第二次冷却，在第二冷却器内9对酸性气体降温后形成的冷凝液进行分离；经过第二次降温后的酸性气体送入气液分离器10进行气液分离；分离得到的气体通过引风机11送入到制酸系统。

由于对酸性气体进行气液分离得到的液体一部分为脱硫溶液；为了避免脱硫溶液在高温解析下汽化跟随酸性气体一起逃逸。所述酸性气体进行气液分离得到的冷凝液送入到解析塔内。因此避免了脱硫溶液的逃逸。

具体的，脱硫解析塔5的中的酸性气体从解析塔5顶部被抽走，塔顶压力为-0.02～0.7个大气压，酸性气体首先通过第二换热器4与富液进行换热，换热后酸气温度为90～105℃，然后在第一冷却器8与冷却水进行一级冷凝，冷凝后酸性气体温度在55～75℃，得到一级冷凝液。然后在第二冷却器9进行二级酸气冷凝，经酸气冷凝酸性气体温度在25～35℃得到二级冷凝液。将一级冷凝液与二级冷凝液被送入富液槽2与富液混合后然后循环解析。一级冷凝液与二级冷凝液与富液进行混合可以使得冷凝液能够与富液一起与酸性气体实现换热以及和脱硫溶液进行换热。因此克服了因冷凝液中含有大量的二氧化硫而再次返回解析系统，需要增加系统的解析能耗，同时降低了溶液的解析难度；从解析塔出来的酸性气体经冷凝后的冷凝液因温度较高，可以作为其它介质的热源，再次利用。

实施例

如图1所示，解析系统包括：脱硫塔1、富液槽2、第一换热器3、第二换热器4、解析塔5、再沸器6、贫液槽7、第一冷却器8、第二冷却器9，气液分离器10、引风机11、第三冷却器12以及酸性气体抽空器13。

工作过程中对富液进行解析的步骤如下：

1、由脱硫塔1产生的富液通入到富液槽2；富液在富液槽2内进行悬浮物过滤。

2、经过悬浮物过滤后的富液送入到第一换热器3内，富液与解析塔5内解析得到脱硫溶液进行换热。换热后的富液送入到第二换热器4内；换热后的脱硫溶液送入到第三冷却器12内，对脱硫溶液进行冷却；冷却后的脱硫溶液输送到脱硫塔1。

3、富液在第二换热器4内与解析塔5抽出的酸性气体进行换热；换热后送入到解析塔5。

4、解析塔5上设置有减压装置；通过减压装置抽出解析塔5内的酸性气体，并且将解析塔5内压力和解析温度控制在下表1中所示的数值。

4、1解析塔5中设置有液体分布器以及填料，液体分布器由一级分布进液管、二级分布槽组成，通过二级分布槽将富液均匀的分布在填料上，富液与解析塔5底部上升的酸性气体逆向接触，进行换热、进行解析。酸性气体最终有解析塔5的塔顶抽出。

5、在解析塔5内进行解析后的富液被送入到再沸器6中；再沸器6通过再沸介质对富液进行换热解析；所述再沸介质的温度以及压力设置为表1中所示数据。富液在再沸器6内解析得到脱硫溶液以及酸性气体。

5、1酸性气体由解析塔5的底部通入到解析塔5内；对富液进行解析。

5、2富液在再沸器6内解析得到的脱硫溶液送入到第一换热器3与富液进行换热；然后再经过第三冷却器12冷却后送入脱硫塔1内。

5、3将富液在再沸器6内解析得到脱硫溶液通入到贫液槽7中；并且通过酸气抽空装置；抽取贫液槽7中的酸性气体；抽出的酸性气体与步骤4、1中从解析塔5塔顶抽出的酸性气体输混合；然后通过酸性气体抽空器13送入到第二换热器4与富液进行换热。

6、第一冷却器8内进行一级冷凝；得到一级冷凝液；经过一级冷凝的酸性气体送入到第二冷却器9进行二级冷凝；经过二级冷凝的酸性气体送入到得气液分离器10中进行气液分离，到二级冷凝液一级冷却后的酸气；冷却后的酸气通过引风机11送入制酸系统。

7、将一级冷凝液、二级冷凝液送入到富液槽2内，一级冷凝液、二级冷凝液与富液混合后进行循环解析。

表1，解析过程中的工艺参数以及效果

续表1

从表中可以看出，实施例1到9中采用低压蒸汽进行解析并且解析塔5在相应的解析温度和压力下。当解析塔塔内压力值为0.065MPa时，解析塔内富液的解析率为51.75％，但是解析能耗为13.3kw/L，因此解析能耗较高，不利于降低成本。

当解析塔塔内压力值为-0.02MPa时，解析能耗为6.2kw/L，但是解析塔内富液的解析率为41.18％；当解析塔塔内压力值为0.05MPa时，解析能耗为11.7kw/L，但是解析塔内富液的解析率为50.41％。因此可以看出解析塔塔内压力值越小时，解析能耗越低，但是解析率较低。因此当解析塔内的压力范围为-0.02～0.05MPa，解析温度为80～105℃。富液的解析率均大于41％；解析率较高；富液解析电能消耗量为6.2～11.7kw/L，解析能耗较低；在满足解析率的同时能够降低解析能耗，降低解析成本。

进一步的从表中能够看出解析塔内的压力范围为-0.01～0.01MPa，解析温度为85～95℃。富液的解析率均大于46％；富液解析电能消耗量为7.1～8.1kw/L，因此进一步的提高了解析率，同时保证了解析能耗在一个较低的范围，降低了解析成本。

通过本发明所述的脱硫溶液负压解析工艺在实施例中的应用可以看出，本发明所述脱硫溶液负压解析工艺能够降低富液解析能耗，同时保证富液解析率；从而提高了解析效率，降低解析成本；节能减排。

Claims (2)

1.脱硫溶液负压解析工艺，包括富液在解析塔进行解析，解析后的富液送入再沸器进行再次解析，富液解析出酸性气体和脱硫溶液的步骤，所述富液是指脱硫溶液在对烟气进行脱硫时吸收了二氧化硫后形成的溶液，其特征在于：富液在解析塔内进行负压解析；解析塔内的压力范围为-0.01～0.01MPa，解析温度为85～95℃；

所述富液在进入解析塔以前首先在富液槽中进行悬浮物过滤；

所述富液在富液槽中进行悬浮物过滤后，将富液通过第一换热器与富液解析得到的脱硫溶液进行换热，所述富液经过第一换热器与脱硫溶液进行换热后，再通过第二换热器与富液解析得到的酸性气体进行换热，然后输送到解析塔内；

所述富液在解析塔内进行负压解析后，将富液送入再沸器进行加热解析；所述再沸器的再沸介质为温度均高于95℃的热源介质；

所述解析出的酸性气体，采用冷却器进行冷却，并经进行气液分离，分离得到气体和冷凝液体；所述气体送入制酸系统；

所述酸性气体进行气液分离得到的冷凝液送入到富液槽内与富液混合，然后输送到解析塔内。

2.如权利要求1所述的脱硫溶液负压解析工艺，其特征在于：所述解析塔上设置负压装置，负压装置采用对解析塔进行抽气的方式，降低解析塔内的压力。