CN113318585A - 一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺 - Google Patents

一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺，该工艺主要包括脱硫塔、配碱液槽、回流槽、循环槽、碱液补充泵、循环泵及所有连接管路。脱硫液在脱硫塔内与(SO2)充分接触反应后，脱硫液经塔底回流管直接流入回流槽，回流槽中的上清液通过溢流进入循环槽，由循环泵泵入脱硫塔循环使用。本发明通过在塔外设置回流槽用于脱硫液缓存，同时设置循环槽用于循环碱液的存放，解决了传统工艺中脱硫液塔底结晶难清理且需系统停止运行才能进行清理的问题。

Description

一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺
技术领域
本发明涉及油泥热解烟气脱硫技术领域，具体为一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺。
背景技术
湿法脱硫是基于溶液中的碱性物质与与溶解于水的气态二氧化硫(SO2)进行中和反应，达到脱除烟气中的二氧化硫(SO2)的目的，由于液相反应强度大大高于气相和固相，因而湿法脱硫比干法、半干法脱硫效率高，应用也最为广泛。
在油泥热解产生的烟气中需采用脱硫处理工艺脱除二氧化硫(SO2)后才能进行排放。油泥热解烟气脱硫由于烟气量较小一般采用投资成本较低的碱液法脱硫工艺。碱液脱硫是以氢氧化钠溶液作为吸收剂，与溶解于水的气态二氧化硫(SO2)进行中和反应，达到脱除烟气中的二氧化硫(SO2)的目的。传统的脱硫工艺中是在脱硫塔底部设置脱硫液存储区和循环区。由于油泥热解产生的烟气中二氧化硫(SO2)含量的不稳定性，采用传统工艺在油泥热解烟气脱硫过程中容易造成脱硫塔底部脱硫液结晶结块，在结晶体较多的情况下甚至造成塔底循环管口堵塞，从而需要停止脱硫系统运行才能进行结晶清理。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺，解决传统工艺中脱硫液塔底结晶难清理需系统停止运行的问题，为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺，所述工艺步骤如下：
(1)油泥热解产生的烟气通过脱硫装置的脱硫塔底部的烟气管进入脱硫塔中，烟气沿脱硫塔底部向脱硫塔顶部流动，同时碱液从脱硫塔顶部向下流动，使烟气中的二氧化硫与碱液在脱硫塔内充分接触反应，脱除二氧化硫的烟气从设置在脱硫塔顶部的排气筒排入大气中；
(2)与烟气反应完的碱液经脱硫塔塔底脱硫液回流管流入回流槽，脱硫杂质在回流槽底部结晶，回流槽中的上清液进入循环槽，通过循环泵将循环槽中的碱液输送至脱硫塔循环使用；
(3)配碱液槽通过碱液补充泵，向循环槽输送新配置的碱液，将循环槽中碱液的pH维持在一定范围内。
进一步地，在步骤(1)中，烟气进入脱硫塔的温度为140℃，烟气量为25000Nm3/h，烟气在脱硫塔中流速为4m/s，停留时间为3.5-4.5s。
进一步地，在步骤(2)中，当烟气量为25000Nm3/h，液气比(l/m3)为5～10时，碱液喷淋量为125～250m3，循环泵的流量为150m3/h，扬程为25m。
进一步地，在步骤(3)中，所述碱液补充泵自动启停向循环槽输送碱液，将循环槽中碱液的pH控制在5.0-9.0。
进一步地，所述脱硫装置包括脱硫塔、回流槽、循环槽、循环泵，所述脱硫塔顶部设置有排气筒，该脱硫塔底部的一侧设有烟气管，另一侧设有脱硫液回流管，所述回流槽与脱硫塔底部脱硫液回流管连接，所述循环槽设置在回流槽一侧，该循环槽与回流槽连通，所述循环槽与脱硫塔之间设有循环泵，该循环槽、脱硫塔、循环泵通过管道连接。
进一步地，所述回流槽和循环槽由同一槽池采用隔板分隔而成，所述隔板上设置溢流管，所述回流槽中的上清液通过溢流管进入循环槽。
进一步地，所述工艺的设备还包括配碱液槽，所述配碱液槽与循环槽连接，该配碱液槽与循环槽之间还连接设置有碱液补充泵。
进一步地，所述循环槽、配碱液槽上均设置有浓度分析仪。
进一步地，所述脱硫塔内部还设置有气体均布板、喷淋层、除雾器层，所述气体均布板设置在脱硫塔下方，所述喷淋层设置在脱硫塔中部，所述除雾器层设置在脱硫塔上方。
进一步地，所述脱硫塔底设置有斜板，便于脱硫液回流至塔外设置回流槽中。
综上所述，由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
1、本发明的脱硫塔底不设置浆液缓存区和循环区，而在塔外设置回流槽及循环槽，解决了塔底结晶造成堵塞而难清理的问题，同时在脱硫塔底设置斜板，便于碱液进入回流槽，进一步避免了脱硫塔底结晶堵塞的情况。
2、本发明将回流槽与循环槽分开设置，通过溢流管将上清液溢流进入循环槽，脱硫液沉淀主要在回流槽中结晶，清理回流槽时，循环槽还可继续循环使用解决了传统脱硫工艺需停运清理结晶的问题。
3、本发明中设置的配碱液槽用于循环槽补充碱液的配置，同时配碱液槽和循环槽设置浓度分析仪用于检测溶液的PH值，便于碱液的配置及循环槽碱液的补充，利于循环槽的稳定连续运行。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的结构示意图。
附图中：1-烟气管，2-脱硫塔，3-回流槽，4-循环槽，5-配碱液槽，6-碱液补充泵，7-循环泵，8-排气筒，9-溢流管，10-浓度分析仪，11-碱液管，12-加水管，13-脱硫液回流管，14-碱液补充管，15-脱硫塔进液管。
具体实施方式
实施例1：
某油泥项目热解烟气碱液脱硫工艺中当脱硫塔的进口烟气温度为140℃，烟气量为25000Nm3/h时，为保证脱硫效率，烟气在脱硫塔中流速为4m/s，停留时间为3.5-4.5s，经设计计算脱硫塔直径为2.0m，设气体均布板1层，喷淋层数3层，除雾器层数2层，塔高为16.5m，塔顶烟囱直径为1.0m，烟囱高3.0m。当进口烟气量25000Nm3/h、液气比(l/m3)为5时，碱液为质量分数为6％的氢氧化钠溶液，碱液喷淋量为125m3，循环泵的流量为150m3/h，扬程为25m，共设置2台。循环槽的pH值控制在5.0-9.0，脱硫效率达97％。
实施例2：
某油泥项目热解烟气碱液脱硫工艺中当脱硫塔的进口烟气温度为140℃，烟气量为25000Nm3/h时，为保证脱硫效率，烟气在脱硫塔中流速为4m/s，停留时间为3.5-4.5s，经设计计算脱硫塔直径为2.0m，设气体均布板1层，喷淋层数3层，除雾器层数2层，塔高为16.5m，塔顶烟囱直径为1.0m，烟囱高3.0m，当进口烟气量25000Nm3/h、液气比(l/m3)为7.5时，碱液为质量分数为7％的氢氧化钠溶液，碱液喷淋量为190m3，循环泵的流量为150m3/h，扬程25m，共设置2台，循环槽的pH值控制在5.0-9.0，脱硫效率达96％。
实施例3：
某油泥项目热解烟气碱液脱硫工艺中当脱硫塔的进口烟气温度为140℃，烟气量为25000Nm3/h时，为保证脱硫效率，烟气在脱硫塔中流速为4m/s，停留时间为3.5-4.5s，经设计计算脱硫塔直径为2.0m，设气体均布板1层，喷淋层数3层，除雾器层数2层，塔高为16.5m，塔顶烟囱直径为1.0m，烟囱高3.0m。当进口烟气量25000Nm3/h、液气比(l/m3)为10时，碱液为质量分数为8％的氢氧化钠溶液，碱液喷淋量为250m3，循环泵的流量为150m3/h，扬程为25m，共设置2台，循环槽的pH值控制在5.0-9.0，脱硫效率达95％。
实施例4：
一种油泥热解烟气碱液脱硫装置，脱硫装置包括脱硫塔2、回流槽3、循环槽4、循环泵7，脱硫塔顶部设置有排气筒8，排气筒8用于脱硫合格的烟气排放，该脱硫塔底部的一侧设有烟气管1，将烟气烟气管设置于底部，使得烟气自下而上流动，增加了烟气与碱液的接触时间与接触面积，脱硫塔底部的另一侧设有脱硫液回流管13，回流槽3与脱硫塔底部脱硫液回流管13连接，循环槽4设置在回流槽3一侧，该循环槽4与回流槽3连通，循环槽4与脱硫塔2之间设有循环泵7，该循环槽4、脱硫塔2、循环泵7通过脱硫塔进液管15连接。
回流槽3和循环槽4由同一槽池采用隔板分隔而成，隔板上设置溢流管9，回流槽3中的上清液通过溢流管9进入循环槽4。
回流槽3及循环槽4设置在脱硫塔2塔外，用于脱硫塔塔底浆液的回流及循环存放。在本实施例中，回流槽3的容量为5m3，循环槽4的容量为15m3。设置的回流槽3和循环槽4由同一槽池采用隔板分隔成回流槽3和循环槽4，隔板上设置溢流管9用于回流槽中的上清液溢流至循环槽，采用溢流的方式，使得回流槽中的上清液通过溢流管进入循环槽中，脱硫液沉淀在回流槽底部结晶，后续清理时只需对回流槽进行清理即可，不影响脱硫工艺的正常运行。溢流至循环槽4的碱液通过循环泵7输送至脱硫塔2内循环使用。
脱硫装置还包括配碱液槽5，配碱液槽5与循环槽4连接，该配碱液槽5与循环槽4之间还连接设置有碱液补充泵6。
在本实施例中，配碱液槽的容量设置为5m3，用于循环槽碱液的补充，将配碱液槽单独设置，利于循环槽的稳定连续运行，碱液配置通过碱液管11和加水管12按一定比例加碱和加水配置设计浓度的碱液。
循环槽和配碱液槽上均设置有浓度分析仪10，在本实施例中，浓度分析仪10为pH检测计，用于检测循环槽、配碱液槽中碱液的pH值，便于碱液的配置及循环槽碱液的补充。
脱硫塔2内部还设置有气体均布板(图中未示出)、喷淋层(图中未示出)、除雾器层(图中未示出)，气体均布板设置在脱硫塔下方，喷淋层设置在脱硫塔中部，除雾器层设置在脱硫塔上方。
循环泵7至少设置有1台。
脱硫塔2底设置有斜板(图中未示出)，为防止循环浆液塔底结晶堵塞，脱硫塔底部不设置浆液缓存区缓存脱硫液，塔底设置斜板(图中未示出)便于脱硫液回流至塔外设置回流槽中。
本发明的工艺流程为：该工艺油泥热解产生烟气通过烟气管1进入到脱硫塔2中，在脱硫塔2中烟气中的二氧化硫(SO2)与循环泵7通过脱硫塔进液管15输送进入脱硫的脱硫液塔内充分接触反应后，脱除二氧化硫(SO2)达标后的的烟气从排气筒8排出，脱硫液经塔底脱硫液回流管13直接流入回流槽3，回流槽3中的上清液通过溢流管9溢流进入循环槽4中，循环槽4中的循环液由循环泵7输送入脱硫塔循环使用。另外单独设置配碱液槽5用于碱液配置，碱液配置通过碱液管11和加水管12按一定比例加碱和加水配置设计浓度的碱液。循环槽4中通过pH值确定是否需补充碱液或停止补充碱液，当浓度分析仪10检测出循环槽4中的pH值低于最低值(5)时，通过碱液补充泵6往循环槽4中补充一定量的钠碱液，当循环槽中pH值高于最高值(9)时，碱液输送泵停止补充。

Claims (10)

1.一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺，其特征在于，所述工艺步骤如下：
(1)油泥热解产生的烟气通过脱硫装置的脱硫塔底部的烟气管进入脱硫塔中，烟气沿脱硫塔底部向脱硫塔顶部流动，同时碱液从脱硫塔顶部向下流动，使烟气中的二氧化硫与碱液在脱硫塔内充分接触反应，脱除二氧化硫的烟气从设置在脱硫塔顶部的排气筒排入大气中；
(2)与烟气反应完的碱液经脱硫塔塔底脱硫液回流管流入回流槽，脱硫杂质在回流槽底部结晶，回流槽中的上清液进入循环槽，通过循环泵将循环槽中的碱液输送至脱硫塔循环使用；
(3)配碱液槽通过碱液补充泵，向循环槽输送新配置的碱液，将循环槽中碱液的pH维持在一定范围内。
2.如权利要求1所述的一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺，其特征在于，在步骤(1)中，烟气进入脱硫塔的温度为140℃，烟气量为25000Nm3/h，烟气在脱硫塔中流速为4m/s，停留时间为3.5-4.5s。
3.如权利要求1所述的一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺，其特征在于，在步骤(2)中，当烟气量为25000Nm3/h，液气比(l/m3)为5～10时，碱液喷淋量为125～250m3，循环泵的流量为150m3/h，扬程为25m。
4.如权利要求1所述的一种油泥热解烟气碱液脱硫工艺，其特征在于，在步骤(3)中，所述碱液补充泵自动启停向循环槽输送碱液，将循环槽中碱液的pH控制在5.0-9.0。
5.一种如权利要求1至4任一项所述的油泥热解烟气碱液脱硫工艺使用的脱硫装置，其特征在于，所述脱硫装置包括脱硫塔、回流槽、循环槽、循环泵，所述脱硫塔顶部设置有排气筒，该脱硫塔底部的一侧设有烟气管，另一侧设有脱硫液回流管，所述回流槽与脱硫塔底部脱硫液回流管连接，所述循环槽设置在回流槽一侧，该循环槽与回流槽连通，所述循环槽与脱硫塔之间设有循环泵，该循环槽、脱硫塔、循环泵通过管道连接。
6.如权利要求5所述的一种油泥热解烟气碱液脱硫装置，其特征在于，所述回流槽和循环槽由同一槽池采用隔板分隔而成，所述隔板上设置溢流管，所述回流槽中的上清液通过溢流管进入循环槽。
7.如权利要求5所述的一种油泥热解烟气碱液脱硫装置，其特征在于，所述工艺的设备还包括配碱液槽，所述配碱液槽与循环槽连接，该配碱液槽与循环槽之间还连接设置有碱液补充泵。
8.如权利要求7所述的一种油泥热解烟气碱液脱硫装置，其特征在于，所述循环槽、配碱液槽上均设置有浓度分析仪。
9.如权利要求5所述的一种油泥热解烟气碱液脱硫装置，其特征在于，所述脱硫塔内部还设置有气体均布板、喷淋层、除雾器层，所述气体均布板设置在脱硫塔下方，所述喷淋层设置在脱硫塔中部，所述除雾器层设置在脱硫塔上方。
10.如权利要求5至9任一项所述的一种油泥热解烟气碱液脱硫装置，其特征在于，所述脱硫塔底设置有斜板，便于脱硫液回流至塔外设置回流槽中。
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