CN108465347A - 一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统 - Google Patents

一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统 Download PDF

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赵殿金
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Abstract

一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,涉及催化裂化烟气脱硫吸收塔,包括催化裂化烟气吸收塔、设置于吸收塔吸收剂出口与入口之间的浆液换热器,吸收剂通过浆液换热器冷却后与烟气进行接触,烟气实现除尘、脱硫,净化后的烟气经过气液分离后,洁净的烟气通过烟囱排放,由于吸收剂温度降低后,净化后的烟气中水汽含量降低,有效减轻了烟气排放过程中的白色烟羽,起到了消白的作用;本发明实施方便,对原脱硫系统影响小,实施费用低。

Description

一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统
技术领域
[0001]本发明涉及催化裂化烟气脱硫应用领域,尤其涉及一种催化裂化烟气脱硫塔消白 系统。
背景技术
[W)02]现有电力、钢铁、生化等行业烟气一般都经过脱硫、脱销等处理,而脱硫过程中多 采用石灰石-石膏湿法技术进行脱硫处理,脱硫后的烟气中的水汽基本处于饱和态,含湿量 大,排放过程中,烟气在与大气混合扩散过程中温度降低,烟气中的水析出,在烟囱周边形 成白雾,俗称“烟羽”,目前,上海、天津、唐山等地区先后出台了烟气消白要求,要求对白色 烟羽进行治理。
[0003]在石化行业,在生产过程中排放的烟气中也同样存在相同的问题,其中催化裂化 (FCC)再生烟气是炼油厂Sox排放的主要污染源,且含有大量的NOx和颗粒物,因此也同样存 在超净排放需求,由于行业不同,石化行业在烟气脱硫方面,主要采用湿法脱硫,在生产过 程中,也存在白色烟羽问题,受制于行业特点,石化行业的脱硫塔、烟囱等布置方式与电厂 不一致,多为烟塔合一方式,因此,现有的消白技术方案无法直接应用于石化行业。
[0004]为保证脱硫效率,同时解决烟气排放过程的白色烟羽问题,需要提供一种新型消 白系统,适用于催化裂化烟气脱硫塔等烟塔合一的场合,在保证烟气排放达标的前提下消 除白色烟羽。
发明内容
[0005]本发明降低了吸收液的温度,降低了烟气温度,进而提高了脱硫效率,并减少了烟 气含湿量,减少烟气升温热负荷,便于方案实施并可以有效消除白色烟羽。
[0006]综上,本发明具有如下创新性:
[0007] 1)降低吸收剂温度,提高了脱硫、除尘效率,同时降低了烟气中的含湿量。
[0008] 2)降低烟气升温热负荷,减少烟气升温换热器面积、重量;
[0009] 3)烟气升温换热器可直接安装在吸收塔与烟囱之间,适应烟塔合一脱硫塔消白改 造,减少投资。
[0010] 4)浆液换热器采用直通道换热器结构,在解决堵塞问题的基础上,重量轻,体积 小,降低了女装要求,大幅提局了方案的可实施性。
[0011] 5)烟气加热器烟气入口前加入热气体,对吸收后的湿的净烟气进行预热,降低烟 气加热器堵塞风险。
[0012] 6)烟气加热器采用直通道换热器结构,在解决堵塞问题的基础上,重量轻,体积 小,降低了安装要求,大幅提高了方案的可实施性。
[0013] 本发明是通过以下技术方案予以实现:
[0014] 一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,包括烟气洗涤塔,设于烟气洗涤塔外部的 文丘里管及吸收剂管路,其中,
[0015] 所述烟气洗涤塔包括烟气洗涤塔塔体及设于烟气洗涤塔塔体上方的烟囱;
[0016] 所述文丘里管一端设有烟气入口及吸收剂入口,另一端与烟气洗涤塔塔体连通;
[0017] 所述烟气洗涤塔塔体底部具有吸收剂池,所述吸收剂管路一端与吸收剂池连通, 另一端与文丘里管的吸收剂入口连通,所述吸收剂管路设有吸收剂换热器,所述吸收剂换 热器的热介质通道通过吸收剂,吸收剂换热器的冷介质通道通过冷介质。
[0018] 所述烟气洗涤塔塔体与烟囱之间设有烟气加热器,所述烟气加热器的冷介质通道 通过烟气,烟气加热器的热介质通道通过热介质。
[0019] 所述烟气加热器的烟气入口前端通入热介质,热介质与烟气混合后进入烟气加热 器的冷介质通道,提升烟气温度。
[0020] 所述热介质为热气体。
[0021] 所述吸收剂换热器为板式热交换器,所述板式热交换器的传热元件由波纹板片组 成,多张波纹板片叠落形成热介质通道与冷介质通道,热介质通道内,两两相对的板片之间 的波纹最小间隙>〇mm。
[0022] 所述烟气加热器与烟气洗涤塔塔体之间设有烟气冷凝器,所述烟气冷凝器的热介 质通道通过烟气,所述烟气冷凝器的冷介质通道通过冷介质。
[0023] 所述烟气入口前端设有烟气取热器,烟气取热器的冷介质通道与烟气加热器的热 介质通道连通。
[0024] 本发明的有益效果是:
[0025] 通过设置浆液冷却器,通过降低吸收剂温度,在提高脱硫效率的同时降低了烟气 的温度,进而减少烟气的含湿量,在一定程度减轻了白色烟羽与污染物的排放,对于烟气加 热器而言,烟气升温热负荷大幅降低,可以直接在吸收塔与烟囱之间设置烟气加热器,提高 烟气中水蒸气的过热度,消除白色烟羽,此外,烟气加热器结构紧凑、重量轻,可直接安装在 吸收塔与烟囱之间,不影响现有烟塔合一结构,实施简单,改造成本低。
附图说明
[0026] 图1是本发明的系统示意图。
[0027] 图2-图6是本发明的其它实施连接示意图。
[0028] 图7是构成本发明的浆液换热器介质流通截面示意图。
[0029] 图中:1.烟气吸收塔,101 •吸收塔,102.烟肉,103.吸收剂入口,104•烟气入口, 105.吸收剂出口,2.浆液换热器,3.烟气加热器,4.烟气冷凝器,5.烟气取热器,6.文丘里 管。
[0030] A.原烟气,B.净烟气,C.吸收剂,D.浆液换热器的冷介质通道的冷介质,E.烟气加 热器的热介质通道内的热介质,F.烟气冷凝器的冷介质的冷介质,G.热介质,H1.吸收剂通 道侧流道高度,H2.吸收剂通道一侧波纹凸起高度,H3.吸收剂通道另一侧波纹凸起高度, hi.烟气通道侧流道高度,h2.烟气通道一侧波纹凸起高度,h3.烟气流道另一侧波纹凸起高 度。
具体实施方式
[0031]为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和最 佳实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0032]如图1所示,本发明包括烟气洗涤塔1,设于烟气洗涤塔外部的文丘里管及吸收剂 管路,其中,
[0033] 所述烟气洗涤塔包括烟气洗涤塔塔体101及设于烟气洗涤塔塔体上方的烟囱102; [0034] 所述文丘里管一端设有烟气入口 104及吸收剂入口 103,另一端与烟气洗涤塔塔体 连通;
[0035]所述烟气洗涤塔塔体底部具有吸收剂池,吸收剂池底部设有吸收剂出口 105,所述 吸收剂管路一端与出吸收剂口连通,另一端与文丘里管的吸收剂入口连通,所述吸收剂管 路设有吸收剂换热器2,所述吸收剂换热器的热介质通道通过吸收剂,冷介质通道通过冷介 质。
[0036] 通入浆液换热器的冷介质通道的冷介质D对通入热介质通道的吸收剂进行冷却, 冷却后的吸收剂经由吸收剂入口进入吸收塔。
[0037] 在烟气洗涤塔塔体外部设置有文丘里管6,文丘里管的一端与吸收剂入口、烟气入 口相通,另外一端与烟气洗涤塔塔体相通,即在烟气洗涤塔塔体的吸收剂与烟气入口处设 置有文丘里管,事先吸收剂C与原烟气A的充分混合与降温,在此过程中,烟气中的SOx与吸 收剂接触反应,有效去除SOx和烟气中的颗粒物,烟气进入烟气洗涤塔塔体内后,再经过进 一步的洗涤与气液分离,净化后的净烟气B最后经由烟囱排出。由于在本发明中,在吸收剂 管路上设置有楽液换热器,通过冷介质作用,有效降低了吸收剂温度,进而脱硫的效率及除 尘的效率得到有效提升,且脱硫反应后的烟气温度更低,因而其含湿量更低,减少了后续的 净烟中的含湿量,相应地,在提升脱硫效率的同时减轻了白色烟羽的排放,取得了有益的效 果。
[0038] 如图2所示,结合图1,在浆液降温除湿的基础上,在烟气洗涤塔与烟囱之间设置烟 气加热器,烟气加热器的冷介质通道通过烟气,烟气加热器的热介质通道通过热介质。利用 烟气加热器的热介质通道内的热介质E对净烟进行加热,由于有浆液降温除湿的基础,仅需 对净烟气提升较少的温度即可实现消除白色烟羽的效果,即烟气加热器的热负荷大幅降 低,相应地,烟气加热器的换热面积、体积、重量都可以大幅减小,可以直接在烟气洗涤塔与 烟囱之间安装。
[0039] 如图3所示,结合图1,烟气加热器的烟气入口前端通入热介质,热气体与烟气混合 后进入烟气加热器的冷介质通道,热介质通过伸入烟气洗潘塔塔体内的热介质分布器导 入。
[0040] 优选的,所述热介质为热气体。热气体通入后与湿烟气混合,烟气温度提升,消除 了液态水滴,降低了烟气加热器的堵塞与积灰风险。
[0041] 如图3所示,结合图2,烟气加热器烟气入口前加入热气体,对吸收后的湿的净烟气 进行预热,降低烟气加热器堵塞风险,优选地,热气体可以直接通入洗涤塔塔体上方,或者 通过气体分布器分布后与烟气混合,混合后,烟气的温度与水蒸气过热度提高,消除了液态 水滴,降低了烟气换热器堵塞与积灰风险。
[0042] 如图4所示,结合图2,在烟气加热器与烟气洗涤塔之间设置烟气冷凝器4,烟气冷 凝器的热介质通道通过烟气,烟气冷凝器的冷介质通道通过冷介质。
[0043] 利用烟气冷凝器的冷介质的冷介质F对烟气中的水蒸气再次冷凝,进一步减少净 图5所示,结合图2,烟气入口前端设有烟气取热器5,烟气取热器的热介质f道 通过烟气烟气取科器的冷介质通道与烟气加热器的热介质通道连通。利用烟气的热里作 为热源,通过热媒&降低了进入烟气洗涤塔的烟温,又解决了烟气升温所需的热源问题,实 现了烟气余热综合利用。
[0045] 如图6所示,结合图2,烟气直接进入烟气洗涤塔塔体,吸收剂通过设置与塔体上的 吸收剂入口进入,并经设置于塔内的吸收剂分布构件,吸收剂分布构件可以是文丘里管、雾 化喷头等结构,吸收剂在塔内与烟气进行接触反应实现脱硫、除尘。
[0046] 如图7所示,浆液换热器由多张波纹板片叠落且形成吸收剂流道与冷介质流道,吸 收剂流道两侧的波纹凸起高度H2与H3与吸收剂流道高度间隙H1,当HI >H2+H3时,吸收剂的 最小流道间隙大于〇,即吸收剂流道内波纹相互之间不接触,形成直通通道,进而解决了堵 塞问题,同时,与管式换热器相比,由于传热元件是波纹板片,传热效率高,冷端温差小,同 等冷源条件下,吸收剂出口温度更低,脱硫、除尘、除湿效果更好。
[0047]以上所$仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人 员来说,在不脱尚本发明原理的則提下,还可以做出若千改进和润饰这幽改进和润饰也应 视为本发_保护_。

Claims (7)

1. 一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,其特征在于,包括烟气洗涤塔,设于烟气洗涤 塔外部的文丘里管及吸收剂管路,其中, 所述烟气洗涤塔包括烟气洗涤塔塔体及设于烟气洗涤塔塔体上方的烟囱; 所述文丘里管一端设有烟气入口及吸收剂入口,另一端与烟气洗涤塔塔体连通; 所述烟气洗涤塔塔体底部具有吸收剂池,所述吸收剂管路一端与吸收剂池连通,另一 端与文丘里管的吸收剂入口连通,所述吸收剂管路设有吸收剂换热器,所述吸收剂换热器 的热介质通道通过吸收剂,吸收剂换热器的冷介质通道通过冷介质。
2. 根据权利要求1所述一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,其特征在于,所述烟气洗 涤塔塔体与烟_之间设有烟气加热器,所述烟气加热器的冷介质通道通过烟气,烟气加热 器的热介质通道通过热介质。
3. 根据权利要求1或2所述一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,其特征在于,所述烟 气加热器的烟气入口前端通入热介质,热介质与烟气混合后进入烟气加热器的冷介质通 道,提升烟气温度。
4. 根据权利要求3所述一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,其特征在于,所述热介质 为热气体。
5. 根据权利要求1所述一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,其特征在于,所述吸收剂 换热器为板式热交换器,所述板式热交换器的传热元件由波纹板片组成,多张波纹板片叠 落形成热介质通道与冷介质通道,热介质通道内,两两相对的板片之间的波纹最小间隙> Omm 〇
6. 根据权利要求2所述一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,其特征在f、,所述烟气加 热器与烟气洗涤塔塔体之间设有烟气冷凝器,所述烟气冷凝器的热介质通道通过烟气,所 述烟气冷凝器的冷介质通道通过冷介质。 +
7. 根据权利要求2、3、6中任一项所述一种催化裂化烟气的吸收塔消白系统,其特征在 于,臟烟气洗漆塔烟气人1=1前端设有烟气取热器,烟气取热器的冷介质通道与烟^加热 器的热介质通道连通。
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