CN107243258A - 一种电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置与方法 - Google Patents
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Abstract
一种电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置与方法，装置包括位于加热蒸发室中心的内置循环管，内置循环管的底部入口与吸收装置的富液泵相连，顶部出口位于液体分布器的上部，液体分布器与加热蒸发室内均匀分布的加热管的入口相连，加热管的出口直接与贫液釜连通，贫液釜的底部贫液出口与贫液泵相连，上部气体出口处设置除沫器，气体出口与气液分离器的入口相连，气液分离器的底部液体出口与贫液釜相连，顶部气体出口与抽气泵相连，本发明采用管式降膜方式进行富液加热解吸，富液蒸汽流向与液膜流向相同，可使液膜更均匀、更薄、流速更快，有利于减小传热阻力，提高热效率和再生效果，尤其适用于粘度较高的吸收剂体系。
Description
技术领域
本发明属于电厂烟气净化处理技术领域，特别涉及一种电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置与方法。
背景技术
我国以煤电为主的电力结构中长期内难以改变，燃煤电厂烟气中的SO2和 CO2是引起诸如酸雨、大气污染和温室效应等全球环境问题的主要原因，我国对控制SO2和CO2的排放给予高度重视，尤其对SO2排放有严格限制。
目前，燃煤电厂CO2脱除技术以可循环再生的醇胺化学吸收法为主，该技术也是有望最快实现大规模商业化的CO2捕集技术。SO2脱除技术以石灰石-石膏法为主，吸收剂不可循环再生。为解决石灰石-石膏法现存问题，针对SO2酸性气体的特性，部分电厂利用弱碱性的缓冲剂实现SO2的吸收和再生。与石灰石-石膏脱硫工艺相比，再生脱硫工艺流程简单，不会产生石膏等固体废弃物，且吸收剂可循环再生并副产SO2、硫酸、硫磺等化工品。
电厂烟气中酸性气体的可再生脱除工艺面临的主要问题是吸收剂负载酸性气体后形成的富液需要送去再生塔加热再生，而这一过程需要消耗大量蒸汽，造成系统能耗较大，尤其是对粘度较高的吸收剂，传统再生方式效率较低且能耗高。因此，改进富液再生方式，提高蒸汽利用效率，对可再生脱除技术节能降耗以及在电厂烟气净化领域的推广应用具有重要意义。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置与方法，以提高蒸汽利用效率，降低富液再生能耗。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置，包括位于加热蒸发室1中心的内置循环管2，内置循环管2的底部入口与吸收装置的富液泵3相连，顶部出口位于液体分布器4的上部，液体分布器4与加热蒸发室1内均匀分布的加热管5的入口相连，加热管5的出口直接与贫液釜6连通，贫液釜6的上部气体出口与气液分离器9的入口相连，气液分离器9的底部液体出口回接至贫液釜6，顶部气体出口与抽气泵10相连。
所述贫液釜6的上部气体出口处设置除沫器8。
所述贫液釜6的底部贫液出口通过贫液泵7经换热器与吸收装置的吸收剂入口相连。
所述加热管5为竖向管，悬在贫液釜6上方，加热管5的顶端为入口，底端为出口。
所述加热蒸发室1的蒸汽入口位于上部，下部有冷凝水出口。
所述加热管5为降膜加热管。
本发明还提供了基于所述电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置的方法，步骤如下：
1)向加热蒸发室1上方的蒸汽入口通入加热蒸汽，来自吸收装置的富液通过富液泵3进入内置循环管2的下部，并向上流动；
2)富液在内置循环管2中预热后进入液体分布器4，经液体分布器4重新布液后流入各加热管5，沿管道内壁形成液膜向下流动，同时在加热蒸发室1内进行热量传递；富液液膜加热过程中形成蒸气，同时富液中的酸性气体得以再生；
3)再生后的贫液进入贫液釜6，并经贫液泵7抽出作为吸收剂循环使用；
4)气体经过除沫器8后由贫液釜6上部的气体出口流出，经冷凝后进入气液分离器9实现气液分离，冷凝液返回贫液釜6，酸性气体再生气则通过抽气泵 10抽出。
所述贫液泵7抽出的再生贫液与出吸收装置的富液继续热交换后送入吸收装置，热交换后的富液进入富液泵3
与现有技术相比，本发明采用管式降膜方式进行富液加热解吸，富液蒸汽流向与液膜流向相同，可以使得液膜更加均匀、更薄、流速更快，有利于减小传热阻力，提高热效率和再生效果，尤其适用于粘度较高的吸收剂体系。相对于传统填料塔来说，装置较为简单，且不宜堵塞，不存在塔液泛等情况的发生，同时在维护以及清理方面也相对简单。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，一种电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置，包括位于加热蒸发室1中心的内置循环管2，内置循环管2的底部入口与吸收装置的富液泵 3相连，顶部出口位于液体分布器4的上部，液体分布器4与加热蒸发室1内均匀分布的加热管5的入口相连，加热管5的出口直接与贫液釜6连通，贫液釜6 的底部贫液出口与贫液泵7相连，上部气体出口处设置除沫器8，气体出口与气液分离器9的入口相连，气液分离器9的底部液体出口与贫液釜6相连，顶部气体出口与抽气泵10相连。加热蒸汽由加热蒸发室1上方入口进入，冷凝水由下方出口流出。
本发明的工作原理及方法如下：
来自吸收装置的富液热交换后通过富液泵3进入加热蒸发室1中心的内置循环管2的下部，并向上流动；富液在内置循环管2中预热后进入加热蒸发室1 上部的液体分布器4，经过液体分布器4重新布液后流入各降膜加热管5，沿管道内壁形成液膜向下流动，同时在加热蒸发室1内进行热量传递；富液液膜加热过程中形成蒸气，同时富液中的酸性气体得以再生；含有酸性气体再生气的蒸气在加热管5内快速向下流动，将液膜吹得更薄、更均匀且流速更快，大大降低传热阻力，提高传热效率；再生后的贫液进入贫液釜6，并经贫液泵7抽出作为吸收剂循环使用；气体经过除沫器8后由贫液釜6上部的气体出口流出，经冷凝后进入气液分离器9实现气液分离，冷凝液返回贫液釜6，酸性气体再生气则通过抽气泵10抽出。加热蒸汽由加热蒸发室1上方入口进入，冷凝水由下方出口流出。
Claims (8)
1.一种电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置，其特征在于，包括位于加热蒸发室(1)中心的内置循环管(2)，内置循环管(2)的底部入口与吸收装置的富液泵(3)相连，顶部出口位于液体分布器(4)的上部，液体分布器(4)与加热蒸发室(1)内均匀分布的加热管(5)的入口相连，加热管(5)的出口直接与贫液釜(6)连通，贫液釜(6)的上部气体出口与气液分离器(9)的入口相连，气液分离器(9)的底部液体出口回接至贫液釜(6)，顶部气体出口与抽气泵(10)相连。
2.根据权利要求1所述电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置，其特征在于，所述贫液釜(6)的上部气体出口处设置除沫器(8)。
3.根据权利要求1所述电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置，其特征在于，所述贫液釜(6)的底部贫液出口通过贫液泵(7)经换热器与吸收装置的吸收剂入口相连。
4.根据权利要求1所述电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置，其特征在于，所述加热管(5)为竖向管，悬在贫液釜(6)上方，加热管(5)的顶端为入口，底端为出口。
5.根据权利要求1所述电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置，其特征在于，所述加热蒸发室(1)的蒸汽入口位于上部，下部有冷凝水出口。
6.根据权利要求1所述电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置，其特征在于，所述加热管(5)为降膜加热管。
7.基于权利要求1所述电厂烟气中酸性气体捕集溶液的再生装置的方法，其特征在于，步骤如下：
1)向加热蒸发室(1)上方的蒸汽入口通入加热蒸汽，来自吸收装置的富液通过富液泵(3)进入内置循环管(2)的下部，并向上流动；
2)富液在内置循环管(2)中预热后进入液体分布器(4)，经液体分布器(4)重新布液后流入各加热管(5)，沿管道内壁形成液膜向下流动，同时在加热蒸发室(1)内进行热量传递；富液液膜加热过程中形成蒸气，同时富液中的酸性气体得以再生；
3)再生后的贫液进入贫液釜(6)，并经贫液泵(7)抽出作为吸收剂循环使用；
4)气体经过除沫器(8)后由贫液釜(6)上部的气体出口流出，经冷凝后进入气液分离器(9)实现气液分离，冷凝液返回贫液釜(6)，酸性气体再生气则通过抽气泵(10)抽出。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述贫液泵(7)抽出的再生贫液与出吸收装置的富液继续热交换后送入吸收装置，热交换后的富液进入富液泵(3) 。
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