CN106178951A - 烟气脱硫吸收解析系统及解析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及烟气脱硫治理领域，尤其是一种烟气脱硫吸收解析系统及解析方法。本发明所要解决的技术问题是提供一种蒸汽用量较少，系统运行循环量少，系统的换热量较少，从而大幅度降低脱硫系统运行成本的烟气脱硫吸收解析系统及解析方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：烟气脱硫吸收解析系统，包括再生塔，所述再生塔顶部与酸气换热系统相通，所述再生塔顶部内设置有用于进一步降低再生塔塔顶压力的减压装置或抽真空装置，所述酸气换热系统的冷凝水出口分别与再生塔塔顶和富液槽相通。本发明很好的符合了节能减排的产业发展趋势，可以广泛的应用于烟气脱硫治理的各种生产场合。

Description

烟气脱硫吸收解析系统及解析方法
技术领域
本发明涉及烟气脱硫治理领域，尤其是一种烟气脱硫吸收解析系统及解析方法。
背景技术
目前现有的脱硫工艺，存在脱硫率低、解析能耗大，再生烟气冷凝水直接返回再生系统，冷凝水直接影响脱硫富液的解析效率与解析能耗。同时，富液在刚开始解析时，解析速度快，解析能耗小，随着贫液中二氧化硫含量的进一步降低，解析出相同多的二氧化硫气体，所需要的解析能耗大大增加。烧结烟气脱硫采用离子液循环吸收法进行处理，脱硫溶液在吸收塔逃量较高，同时新环保法要求出口二氧化硫浓度必需小于200mg/m3，随着要求的越来越严格，出口二氧化硫的进一步降低，需要脱硫系统增加高度，或有较高的贫液对其进行处理，贫液解析程度高，需要大量的蒸汽且解析时间变需长。大量蒸汽及高的离子液体浓度，将增加了脱硫溶液的逃逸，同时脱硫运行成本偏高，本专利的主要目的在于解决五个问题：问题一：经过脱硫段后烟气中的二氧化硫浓度较高，需要贫液在再生系统解析程度较高，增加了脱硫系统蒸汽消耗量；问题二：脱硫溶液净化过程中产生的废碱液体，改进前直接送入洗涤段，因为溶液偏碱性或略中性，碱性液体汇入洗涤水中后，会对烟气中的酸性气体中的二氧化硫用一定脱除作用。将废碱液用于脱硫段上的精脱硫段，可以有效降低烟气中出口二氧化硫的浓度。问题三：烟气捕集回收段与脱硫段之间，设置丝网捕雾器组件，回收烟气中的大部分脱硫剂，可以有效降低回收段对烟气中脱硫溶液的回收量，可以进一步降低回收液中脱硫剂浓度，可以有效降低烟气中脱硫剂的逃逸损耗。问题四：在再生系统顶部设置至制酸管道系统设置通真空装置，进一步降低再生系统塔顶压力，降低解析系统溶液的温度，降低再生溶液的蒸汽消耗量。问题五：根据脱硫溶液的特点，溶液的pH越低，脱硫溶液在再生系统解析更容易，本专利将再生系统的冷凝液引入脱硫吸收系统脱硫段底部或脱硫溶液富液槽，在提高二氧化硫解析量的基础上，不增加解析能耗，同时可以进一步增加解析后贫液的pH，更有利于贫液的二次利用脱硫。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种蒸汽用量较少，系统运行循环量少，系统的换热量较少，从而大幅度降低脱硫系统运行成本的烟气脱硫吸收解析系统及解析方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：烟气脱硫吸收解析系统，包括再生塔，所述再生塔顶部与酸气换热系统相通，所述再生塔顶部内设置有用于进一步降低再生塔塔顶压力的减压装置或抽真空装置，所述酸气换热系统的冷凝水出口分别与再生塔塔顶和富液槽相通。
进一步的是，由再生塔排出的贫液经换热系统分别与脱硫溶液净化系统和烟气脱硫系统相通。
进一步的是，烟气脱硫吸收解析方法，包括以下步骤：
a、烟气洗涤段，采用洗涤水对烧结烟气进行降温除尘，经过降温后，烟气温度达到40～65摄氏度，经洗涤后的烟气经过设置在洗涤段的除雾器除去烟气中水蒸汽，减少水气带入脱硫段的量；
b、经过烟气降温处理的烟气，与从再生系统送入脱硫塔的贫液，即烟气脱硫离子液体在脱硫填料塔中进行逆向接触，用于脱硫烟气中的二氧化硫等酸性气体，随后得到的富液送入到富液槽，而经脱硫后的烟气经设置其上的丝网捕雾器进行除去烟气中的大液滴脱硫剂后，烟气送入烟气脱硫剂回收段；
c、在烟气回收段中，采用烟气洗涤液对脱硫剂进行捕集与进一步洗涤烟气，经洗涤后烟气送入精脱硫段；
d、精脱硫段，采用脱硫溶液净化处理后的废碱液进行净化，对烟气中的二氧化硫进行进一步脱除；
e、再生塔顶部出来的酸气经逐级冷凝后得到的冷凝液分成二股液流，一股液流直接返回再生塔顶，另一股液流则送入脱硫系统的富液槽，与富液槽中的富液混合再经换热系统后送入再生塔顶部进行解析；
f、再生塔出来的贫液经换热系统后，其中10～20％的贫液送入脱硫溶液净化系统，剩下的贫液送入烟气脱硫系统，贫液在脱硫溶液净化系统处理后，经脱除硫酸根、氯根的净化液也送入烟气脱硫系统的入口，与来自再生塔的贫液一起送入烟气脱硫系统，直至最终实现出口二氧化硫达到环保要求。
进一步的是，脱硫溶液净化系统处理过程中产生的废碱性液体作为步骤d中精脱硫段废碱液溶液的补充液体。
本发明的有益效果是：本发明很好的克服传统脱硫工艺采用一段吸收、一段解析的湿法脱硫工艺中存在出口烟气中二氧化硫浓度不达标，解吸系统能耗大的缺点，与此同时还兼顾减小了冷凝水返回再生系统能量的消耗，可以实现在烟气出口二氧化硫达到较低水平的同，降低脱硫溶液的损耗，另外，再生系统的蒸汽用量、系统运行循环量、系统的换热量均有减少，大幅度降低了脱硫系统运行成本。本发明很好的符合了节能减排的产业发展趋势，可以广泛的应用于烟气脱硫治理的各种生产场合。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标记为：烟气洗涤系统1、洗涤水11、烧结烟气12、烟气脱硫系统2、富液槽22、烟气脱硫剂捕集回收系统3、回收液槽31、精脱硫系统4、废碱槽41、净化后烟气42、脱硫溶液净化系统5、换热系统6、贫液61、富液62、再生塔7、酸气换热系统71、酸气排出口711、冷凝水出口712、再沸器72、蒸汽721。
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所示的烟气脱硫吸收解析系统，包括再生塔7，所述再生塔7顶部与酸气换热系统71相通，所述再生塔7顶部内设置有用于进一步降低再生塔7塔顶压力的减压装置或抽真空装置，所述酸气换热系统71的冷凝水出口712分别与再生塔7塔顶和富液槽22相通。
本发明的亮点在于：首先在再生塔7顶部设置减压装置或抽真空装置，从而进一步降低再生塔7塔顶压力，降低解析系统溶液的温度，从而降低再生溶液的蒸汽消耗量。另外，由于结构上的创新，可以让从再生塔7顶部出来的酸气经逐级冷凝后得到的冷凝液分成二股液流进行分别利用，其中一股液流直接返回再生塔7，另一股液流送入烟气脱硫系统2的富液槽22，与其中的富液混合后经换热系统6后送入再生塔7顶部进行解析。
根据脱硫溶液的特点，溶液的pH越低，脱硫溶液在再生系统解析更容易，本专利首创将再生塔7的冷凝液引入烟气脱硫系统2脱硫段底部或脱硫溶液的富液槽22，在提高二氧化硫解析量的基础上，不增加解析能耗，同时可以进一步增加解析后贫液的pH，更有利于贫液的二次利用脱硫。因此的，本发明设计了如下方案：由再生塔7排出的贫液61经换热系统6分别与脱硫溶液净化系统5和烟气脱硫系统2相通。
本解析系统配套使用的脱硫系统是这样的：脱硫系统由下至上分别为烟气洗涤系统1、烟气脱硫系统2、烟气脱硫剂捕集回收系统3和精脱硫系统4组成，其中，烟气洗涤系统1的洗涤液为用于对烟气进行降温除烟气的洗涤水11，烟气脱硫系统2的洗涤液为用于将烟气中高浓度二氧化硫进行脱除的烟气脱硫离子液体，烟气脱硫剂捕集回收系统3的洗涤液为用于对经过初脱硫后烟气中的低二氧化硫进行脱除的烟气洗涤液，精脱硫系统4的洗涤液为用于初脱硫后的烟气中的脱硫剂进行回收处理的回收液体，最终，净化后烟气42自顶部排出。另外，脱硫系统也优化了相应的烧结烟气12入口、回收液槽31和废碱槽41，从而实现对物料的充分利用。
基于上述的结构上的创新，本发明还涉及烟气脱硫吸收解析方法，包括以下步骤：a、烟气洗涤段，采用洗涤水对烧结烟气进行降温除尘，经过降温后，烟气温度达到40～65摄氏度，经洗涤后的烟气经过设置在洗涤段的除雾器除去烟气中水蒸汽，减少水气带入脱硫段的量；b、经过烟气降温处理的烟气，与从再生系统送入脱硫塔的贫液，即烟气脱硫离子液体在脱硫填料塔中进行逆向接触，用于脱硫烟气中的二氧化硫等酸性气体，随后得到的富液送入到富液槽，而经脱硫后的烟气经设置其上的丝网捕雾器进行除去烟气中的大液滴脱硫剂后，烟气送入烟气脱硫剂回收段；c、在烟气回收段中，采用烟气洗涤液对脱硫剂进行捕集与进一步洗涤烟气，经洗涤后烟气送入精脱硫段；d、精脱硫段，采用脱硫溶液净化处理后的废碱液进行净化，对烟气中的二氧化硫进行进一步脱除；e、再生塔7顶部出来的酸气经逐级冷凝后得到的冷凝液分成二股液流，一股液流直接返回再生塔7顶，另一股液流则送入脱硫系统的富液槽22，与富液槽22中的富液混合再经换热系统6后送入再生塔7顶部进行解析；f、再生塔7出来的贫液61经换热系统6后，其中10～20％的贫液送入脱硫溶液净化系统5，剩下的贫液送入烟气脱硫系统2，贫液在脱硫溶液净化系统5处理后，经脱除硫酸根、氯根的净化液也送入烟气脱硫系统2的入口，与来自再生塔7的贫液一起送入烟气脱硫系统2，直至最终实现出口二氧化硫达到环保要求。
上述内容已较为详尽的介绍了本发明的构思核心，也可以充分体现处本发明降能耗、提效率的技术优势。一般的，还可以进一步的选择将脱硫溶液净化系统5处理过程中产生的废碱性液体作为步骤d中精脱硫段废碱液溶液的补充液体。
本发明很好的缓解了再生系统的塔顶压力，降低解析系统溶液的温度，降低再生溶液的蒸汽消耗量。面对目前环保与产业结构升级的双重压力，本发明的技术方案可以让企业大幅度降低脱硫系统运行成本，在新的环境中更具竞争优势，本发明的技术优势也让本发明的技术本身具有十分广阔的市场推广前景。
实施例
下面利用专利实施前后的效果进行对比和说明：
实施例一：采用烟气脱硫段、脱硫剂捕集回收段和再生系统；
输入：烟气量650000m3/h，烟气中二氧化硫浓度为6000mg/m3；
运行效果：出口二氧化硫浓度为：450mg/m3，贫富液二氧化硫浓度差8g/l，脱硫系统脱硫剂损耗量为600kg～800kg/d，溶液循环量360m3/h，蒸汽消耗量为48吨/h，贫液富液pH差：0.72。
实施例二：采用烟气脱硫段、脱硫剂捕集回收段、脱硫剂捕雾层，精脱硫段，再生系统采用常压解析，冷凝液直接返回再生系统顶部；
输入：烟气量650000m3/h，烟气中二氧化硫浓度为6000mg/m3；
运行效果：出口二氧化硫浓度为：150mg/m3，贫富液二氧化硫浓度9.5g/l，脱硫系统脱硫剂损耗量为100kg～200kg/d，溶液循环量280m3/h，蒸汽消耗量为38吨/h，贫液富液pH差：0.85。
实施例三：采用烟气脱硫段、脱硫剂捕集回收段、脱硫剂捕雾层，精脱硫段，再生系统采用减压解析，冷凝液采用返回脱硫系统富液槽；
输入：烟气量650000m3/h，烟气中二氧化硫浓度为6000mg/m3。
运行效果：出口二氧化硫浓度为：50～150mg/m3，贫富液二氧化硫浓度11.5g/l，脱硫系统脱硫剂损耗量为100kg～200kg/d，溶液循环量280m3/h，蒸汽消耗量为25吨/h，贫液富液pH差：1.5。
通过上述的对比实验及数据，可以验证得到，本发明的技术优势明显，不仅可以有效降低出口二氧化硫浓度，也可以降低脱硫系统脱硫剂损耗量、溶液循环量和蒸汽消耗量。

Claims (4)

1.烟气脱硫吸收解析系统，包括再生塔(7)，所述再生塔(7)顶部与酸气换热系统(71)相通，其特征在于：所述再生塔(7)顶部内设置有用于进一步降低再生塔(7)塔顶压力的减压装置或抽真空装置，所述酸气换热系统(71)的冷凝水出口(712)分别与再生塔(7)塔顶和富液槽(22)相通。
2.如权利要求1所述的烟气脱硫吸收解析系统，其特征在于：由再生塔(7)排出的贫液(61)经换热系统(6)分别与脱硫溶液净化系统(5)和烟气脱硫系统(2)相通。
3.由权利要求1所述的烟气脱硫吸收解析系统而进行的解析方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、烟气洗涤段，采用洗涤水对烧结烟气进行降温除尘，经过降温后，烟气温度达到40～65摄氏度，经洗涤后的烟气经过设置在洗涤段的除雾器除去烟气中水蒸汽，减少水气带入脱硫段的量；
b、经过烟气降温处理的烟气，与从再生系统送入脱硫塔的贫液，即烟气脱硫离子液体在脱硫填料塔中进行逆向接触，用于脱硫烟气中的二氧化硫等酸性气体，随后得到的富液送入到富液槽，而经脱硫后的烟气经设置其上的丝网捕雾器进行除去烟气中的大液滴脱硫剂后，烟气送入烟气脱硫剂回收段；
c、在烟气回收段中，采用烟气洗涤液对脱硫剂进行捕集与进一步洗涤烟气，经洗涤后烟气送入精脱硫段；
d、精脱硫段，采用脱硫溶液净化处理后的废碱液进行净化，对烟气中的二氧化硫进行进一步脱除；
e、再生塔(7)顶部出来的酸气经逐级冷凝后得到的冷凝液分成二股液流，一股液流直接返回再生塔(7)顶，另一股液流则送入脱硫系统的富液槽(22)，与富液槽(22)中的富液混合再经换热系统(6)后送入再生塔(7)顶部进行解析；
f、再生塔(7)出来的贫液(61)经换热系统(6)后，其中10～20％的贫液送入脱硫溶液净化系统(5)，剩下的贫液送入烟气脱硫系统(2)，贫液在脱硫溶液净化系统(5)处理后，经脱除硫酸根、氯根的净化液也送入烟气脱硫系统(2)的入口，与来自再生塔(7)的贫液一起送入烟气脱硫系统(2)，直至最终实现出口二氧化硫达到环保要求。
4.由权利要求3所述的烟气脱硫吸收解析方法，其特征在于：脱硫溶液净化系统(5)处理过程中产生的废碱性液体作为步骤d中精脱硫段废碱液溶液的补充液体。
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