CN203048593U - 水洗尾气回收二氧化硫系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种水洗尾气回收二氧化硫系统，包括水洗装置和脱气装置；所述水洗装置和脱气装置的下部或底部设有循环液出口，上部或顶部设有循环液进口；所述水洗装置的循环液出口通过管道与所述脱气装置的循环液进口相连接，所述脱气装置的循环液出口通过管道与所述水洗装置的循环液进口相连接；其特征在于，所述脱气装置整体安置于所述水洗装置顶部水平线上方。采用上述技术方案，通过设置水洗装置与脱气装置的安装位置，利用位差法及重力原理，无需在水洗装置与脱气装置之间设置任何动力装置即可实现循环液的循环，既简化了安装流程，也节约了成本，同时达到了节能和环保的技术效果。

Description

水洗尾气回收二氧化硫系统
技术领域
本实用新型涉及回收利用工业尾气中二氧化硫的工业领域，尤其是涉及水洗尾气回收二氧化硫系统。
背景技术
硫酸工业尾气中，主要是二氧化硫对环境有危害。二氧化硫是目前大气污染物中危害最大的一种，我国年排放量达1520万吨，排在世界第三位，造成了环境污染和硫资源浪费。二氧化硫污染已成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素，因此控制二氧化硫污染势在必行。目前常用的脱硫技术有很多种，按脱硫工艺的反应状态大致可分为干法、半干法和湿法三类。由于湿法脱硫处理量大，操作连续，投资和操作费用低，因此工业上主要采用湿法脱硫来处理含二氧化硫的气体。湿法脱硫一般利用液体脱硫剂物理或化学吸收二氧化硫而形成富硫溶液，富硫溶液再解吸而放出二氧化硫。脱吸出的二氧化硫可进一步回收利用。
中国发明专利申请(申请号：201110132716.3)公开了一种脱除硫酸工业尾气中二氧化硫、回收硫酸的方法及装置。方法为在吸收塔内使用双氧水溶液脱除流动的硫酸工业尾气中二氧化硫、回收硫酸。装置包括吸收塔、喷淋装置和除雾器，喷淋装置由循环泵、计量泵、双氧水储槽和喷淋器组成，吸收塔上设有进气口和出气口，吸收塔内从下至上依次设有收集槽、气体分布板、耐稀酸填料、喷淋器、除雾器，收集槽底部设有循环口和排液口，循环口经循环泵与喷淋器连通，排液口上设有阀门，双氧水储槽经计量泵与循环泵进液口连通。该发明创造的技术效果是脱除硫酸工业尾气中的二氧化硫并回收利用，可降低硫酸的生产成本且防止二次污染。但由于该发明创造仅涉及单个回收二氧化硫的装置，对二氧化硫的净回收还不够，不能完全充分地回收利用二氧化硫。
针对上述缺点，中国实用型新专利(专利号：CN202538564U)公开了一种对富含二氧化硫的气体进行水洗的装置，包括水洗塔、脱气塔、渣液回收槽，水洗塔底槽的循环液出口经管路与浆料泵和脱气塔的循环液进口相连；脱气塔上部设有循环液进口，顶部设有气体出口，底部设有脱气塔底槽，脱气塔底槽经管路与渣液回收槽相连。该实用新型采用水作为循环液，能将富硫气体中的杂质与烟气分离，对和烟气接触的高温的循环液在脱气塔中进行冷却，将其中残余的二氧化硫气体进行收集，可以对经过脱气塔脱气的循环液在渣液回收槽内实现固体杂质回收。该实用新型的的缺点在于，脱气塔内脱吸出二氧化硫后剩余的循环液需通过额外设置的循环泵才能泵回水洗塔中循环脱气，增加了成本和能耗，也不能完全充分的回收利用二氧化硫。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种更简便、更节能且更充分地回收利用硫酸工业尾气中二氧化硫的系统。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供不需要设置额外的动力装置即能实现水洗尾气回收二氧化硫系统中循环液的循环流动，从而更简便、更节能且更充分地利用回收后的二氧化硫的水洗尾气回收二氧化硫系统。
为实现上述目的，本实用新型提供了水洗尾气回收二氧化硫系统，包括水洗装置和脱气装置；所述水洗装置和脱气装置的下部或底部设有循环液出口，上部或顶部设有循环液进口；所述水洗装置的循环液出口通过管道与所述脱气装置的循环液进口相连接，所述脱气装置的循环液出口通过管道与所述水洗装置的循环液进口相连接；其特征在于，所述脱气装置整体安置于所述水洗装置顶部水平线上方。
采用上述技术方案，通过设置水洗装置与脱气装置的安装位置，利用位差法及重力原理，无需在水洗装置与脱气装置之间设置任何动力装置即可实现循环液的循环，既简化了安装流程，也节约了成本，同时达到了节能和环保的技术效果。
作为本实用新型的一个实施例，所述水洗装置为泡沫塔，所述脱气装置为至少一个脱吸塔。
优选的，所述至少一个脱吸塔为多个并联。
优选的，所述水洗尾气回收二氧化硫系统还包括循环泵，所述循环泵设于所述水洗装置的循环液出口与所述脱气装置的循环液进口相连接的管道上。
优选的，所述水洗装置下部设有富含二氧化硫气体进口，顶部设有气体出口；所述水洗装置还设有补水进口。
优选的，所述脱吸塔上部或顶部设有气体出口，下部设有气体进口。
进一步的，所述多个并联的首个脱吸塔的气体进口处输入常温空气，所述末端脱吸塔的气体出口输出二氧化硫气体至制酸系统；所述多个并联的脱吸塔之间的气体进口与气体出口以管道相连接。
优选的，所述水洗装置的循环液出口与所述脱气装置的循环液进口相连接的管道上设有吸收酸槽。
进一步的，所述吸收酸槽的输入管道上设有阀门。
优选的，所述脱气装置上部或顶部的循环液进口处设有阀门。
优选的，所述脱气装置下部或底部的循环液出口处设有阀门。
优选的，所述水洗装置内部设有喷淋装置，所述喷淋装置与所述水洗装置的循环液进口相连通。
采用多个并联的脱吸塔的技术方案，达到的技术效果为：多个脱吸塔并联淋降含有二氧化硫的循环液体，同时向并联的脱吸塔中补充少量常温空气，通过调整气液之比，达到更完全地回收二氧化硫的技术效果。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的示意图。
其中，1为泡沫塔；2，21为脱吸塔；3为循环泵；4为泡沫塔的气体进口；5为泡沫塔的气体出口；6,61为脱吸塔的循环液出口；7,71为脱吸塔的气体进口；8,81为脱吸塔的循环液进口；9，91为脱吸塔的气体出口；101,102,103，104，105为阀门；11为泡沫塔的循环液出口；12为泡沫塔的循环液进口；13为吸收酸槽；14为补水进口。
具体实施方式
现有技术中，对富含二氧化硫的气体进行水洗的装置包括水洗塔、脱气塔、循环泵、浆料泵、渣液回收槽。水洗塔下部设有烟气进口，顶部设有烟气出口，底部设有底槽，底槽设有循环液出口，水洗塔内部自上而下设有3个喷淋管，喷淋管经管路与渣液回收槽相连。脱气塔上部设有循环液进口，顶部设有气体出口，底部设有底槽，底槽经管路与渣液回收槽相连。水洗塔的循环液出口经浆料泵与脱气塔的循环液进口相连，富含二氧化硫气体在水洗塔中水洗后剩余的循环液经循环液出口输出，由浆料泵泵入脱气塔的循环液进口，循环液在脱气塔中冷却并脱吸出二氧化硫后通过气体出口排出，剩余的循环液经底槽流入渣液回收槽，渣液回收槽中的循环液经循环泵泵回水洗塔的喷淋管内。如此循环液的循环流动对富硫气体进行水洗脱吸后回收二氧化硫气体。
如图1所示，本实用新型包括水洗装置和脱气装置；所述水洗装置和脱气装置的下部或底部设有循环液出口，上部或顶部设有循环液进口；所述水洗装置的循环液出口通过管道与所述脱气装置的循环液进口相连接，所述脱气装置的循环液出口通过管道与所述水洗装置的循环液进口相连接；所述脱气装置整体安置于所述水洗装置顶部水平线上方。
所述水洗尾气回收二氧化硫系统还包括循环泵3，所述循环泵3设于所述水洗装置的循环液出口11与所述脱气装置的循环液进口8相连接的管道上。所述水洗装置下部设有富含二氧化硫气体进口4，顶部设有气体出口5；所述水洗装置还设有补水进口14。所述水洗装置的循环液出口11与所述脱气装置的循环液进口8相连接的管道上设有吸收酸槽13。所述吸收酸槽13的输入管道上可设有阀门105。另外，所述脱气装置上部或顶部的循环液进口处、所述脱气装置下部或底部的循环液出口处可设有阀门。所述水洗装置内部设有喷淋装置，所述喷淋装置与所述水洗装置的循环液进口相连通。
实施例1
所述水洗装置为泡沫塔1，所述脱气装置为至少一个脱吸塔2；所述泡沫塔1下部或底部设有循环液出口11，上部或顶部设有循环液进口12；所述泡沫塔1下部设有富含二氧化硫气体进口4，顶部设有气体出口5。所述脱吸塔2下部或底部设有循环液出口6，上部或顶部设有循环液进口8；所述脱吸塔2上部或顶部设有气体出口9，下部设有气体进口7。所述泡沫塔1的循环液出口11通过管道与所述脱吸塔2的循环液进口8相连接，所述脱吸塔2的循环液出口6通过管道与所述泡沫塔1的循环液进口12相连接；所述脱吸塔2整体安置于所述泡沫塔1顶部水平线上方，可采用任何已知的方式安置脱吸塔2，例如设置支架或抬高平台放置等。所述水洗尾气回收二氧化硫系统还包括循环泵3，所述循环泵3设于所述泡沫塔1的循环液出口11与所述脱吸塔2的循环液进口8相连接的管道上。所述泡沫塔1内部设有喷淋装置，喷淋装置可为常规的喷淋管及喷淋头。所述喷淋装置与所述水洗装置的循环液进口相连通。
含硫的工业尾气自气体进口4进入泡沫塔1后，与喷淋装置喷出的水相接，通过泡沫塔1内的水洗，将进入塔内的工业尾气中的大部分二氧化硫溶解于水，水洗后符合环保标准的尾气自泡沫塔1的气体出口5向空中排放。进入泡沫塔1前的工业尾气温度一般为55-85℃，在泡沫塔1中经水洗后，吸收了大部分二氧化硫的循环液自泡沫塔1的循环液出口11输出，经水洗后输出的循环液温度冷却为小于50℃。循环液经循环泵泵入脱吸塔2的循环液进口8,脱吸塔2的气体进口7处输入常温空气，进入脱吸塔2的循环液与输入的常温空气混合后，小于50°的循环水温与常温空气相接触，使二氧化硫吸出回收，自脱吸塔2的气体出口9输出至生产硫酸补充空气的负压系统直接回收利用(任何浓度的二氧化硫均可直接使用)。通过泡沫塔1后的循环液中，回收的二氧化硫以两种形态存在，一部分为气态，另一部分为少量二氧化硫溶于水中形成的亚硫酸液态；含有亚硫酸的循环液，根据吸收酸槽13的补水需求量，将含有此部分亚硫酸的循环液通过控制阀门105输入至吸收酸槽13内，继而对此部分亚硫酸进行分解后全部回收利用。这部分循环液可直接回收利用，无需像一般流程中再进行污水处理；既经济又环保。另外，由于泡沫塔1内的尾气高空排放，尾气中会有一部分蒸汽随之排放至空气中，故需自补水进口14处进行补水，补水量视缺水量而定。
实施例2
作为实施例1的优选实施方式，所述脱吸塔2为多个并联，具体个数视实际生产需要而定。所述多个并联的脱吸塔之间的气体进口71与气体出口9以管道相连接。多个并联的脱吸塔中，首个与循环泵3相连接的脱吸塔2的气体进口7处输入常温空气，最末端的脱吸塔21的气体出口91输出二氧化硫气体至制酸系统。多个脱吸塔内脱吸后的循环水，利用位差法经水密封后重新送回至泡沫塔1上部，循环利用。所述脱吸塔2,21上部或顶部的循环液进口8,81处设有阀门102,104，所述脱吸塔下部或底部的循环液出口6,61处设有阀门101,103以控制回流入泡沫塔1的循环液。视实际需要通过控制阀门102,104决定投入运行的脱吸塔数量，若某个脱吸塔发生故障，也不影响整个水洗尾气回收二氧化硫系统的正常运行。
多个脱吸塔可以保证经过水洗后的循环水中大部分的二氧化硫被回收利用；且可根据循环水量进行灵活配置，即使单个设备发生故障，整个系统所受影响较小；相对而言，同等水量，单个脱吸塔不仅体积较大，而且故障后无备用，只能临时性直接排空或者停产维修。
本实用新型所述的水洗装置和脱气装置系废气或尾气回收利用领域中使气体与吸收剂液体密切接触以实现对气体组分高效率吸收的气体吸收设备。除泡沫塔1和脱吸塔2以外，所述的水洗装置可以为现有技术中采用的任何具有水洗二氧化硫气体并使之析出功能的装置，例如尾洗塔、洗涤回收塔、水洗回收塔等；所述脱气装置可以为现有技术中采用的任何具有吸出二氧化硫气体功能的装置，例如吸收塔、二氧化硫回收塔、气体分离回收塔等。目前，实现对气体组分高效率吸收所采用的气体吸收设备很多，大致可分为塔器和其他设备。塔器类主要包括喷淋塔(俗称空塔)、填料塔、板式塔、湍球塔、鼓泡塔等，其他设备也很多，如列管式湿壁吸收器、文丘里喷射吸收器、喷洒式吸收器等。喷淋塔结构简单，塔内只设若干喷嘴，气体由下部进入，液体由上部喷入。塔的上部设有除雾器。板式塔内沿塔高装有若干层塔板(或称塔盘)，液体靠重力作用由顶部逐板流向塔底，并在多块板上形成流动的液层；气体则靠压强差推动，由塔底向上依次穿过各塔板上的液层而流向塔顶。气、液两相在塔内进行逐级接触，两相的组成沿塔高呈阶梯式变化。板式塔根据板的形式不同分成各种类型，如泡沫塔、泡罩塔、喷射板塔、浮阀塔等。本实用新型中水洗装置和脱气装置的选用并不影响技术效果的实现，例如可选用尾洗塔搭配吸收塔或者水洗回收塔搭配二氧化硫回收塔等，只要安装时将脱气装置整体安置于水洗装置顶部水平线上方，能使循环液循重力原理自然流回水洗装置，从而达到简化和降低安装水洗尾气回收二氧化硫系统的步骤和成本的技术效果。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.水洗尾气回收二氧化硫系统，包括水洗装置和脱气装置；所述水洗装置和脱气装置的下部或底部设有循环液出口，上部或顶部设有循环液进口；所述水洗装置的循环液出口(11)通过管道与所述脱气装置的循环液进口(8)相连接，所述脱气装置的循环液出口(6)通过管道与所述水洗装置的循环液进口(12)相连接；其特征在于，所述脱气装置整体安置于所述水洗装置顶部水平线上方。
2.如权利要求1所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述水洗装置为泡沫塔(1)，所述脱气装置为至少一个脱吸塔。
3.如权利要求2所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述至少一个脱吸塔为多个并联。
4.如权利要求1至3任一所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述水洗尾气回收二氧化硫系统还包括循环泵(3)，所述循环泵(3)设于所述水洗装置的循环液出口(11)与所述脱气装置的循环液进口(8)相连接的管道上。
5.如权利要求1至3任一所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述水洗装置下部设有富含二氧化硫气体进口(4)，顶部设有气体出口(5)；所述水洗装置还设有补水进口(14)。
6.如权利要求3所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述脱吸塔(2,21)上部或顶部设有气体出口(9，91)，下部设有气体进口(7,71)。
7.如权利要求6所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述多个并联的首个脱吸塔(2)的气体进口(7)处输入常温空气，所述末端脱吸塔(21)的气体出口(91)输出二氧化硫气体至制酸系统；所述多个并联的脱吸塔之间的其他气体进口与气体出口以管道相连接。
8.如权利要求1至3任一所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述水洗装置的循环液出口(11)与所述脱气装置的循环液进口(8)相连接的管道上设有吸收酸槽(13)。
9.如权利要求8所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述吸收酸槽(13)的输入管道上设有阀门(105)。
10.如权利要求1至3任一所述的水洗尾气回收二氧化硫系统，其特征在于，所述水洗装置内部设有喷淋装置，所述喷淋装置与所述水洗装置的循环液进口相连通。
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