CN203639269U

CN203639269U - 一种脱出烟气脱硫溶液中SO42-、Cl-的装置

Info

Publication number: CN203639269U
Application number: CN201320807160.8U
Authority: CN
Inventors: 王建山; 黎建明; 邱正秋; 张亦凡; 张小龙
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2023-12-10

Abstract

本实用新型提供了一种脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置。所述装置包括过滤单元和树脂交换罐，其中，过滤单元包括溶液过滤器和活性炭吸附槽，溶液过滤器具有出口和用于接纳待处理的烟气脱硫溶液的入口，活性炭吸附槽具有出口和与溶液过滤器的出口连通的入口，树脂交换罐具有设置在该树脂交换罐底部并与活性炭吸附槽的出口连通的入口和设置在该树脂交换罐顶部的出口，溶液过滤器用于去除脱硫溶液中的悬浮物和粉尘，活性炭吸附槽用于去除脱硫溶液中的油类、硅、钙铁和铝并能够进一步去除粉尘，树脂交换罐用于通过置换的方式脱出所述烟气脱硫溶液中的SO₄ ^2-和Cl^-。本实用新型能够获得良好的悬浮物前处理效果及良好的热稳定性盐脱出效率。

Description

一种脱出烟气脱硫溶液中SO42-、Cl-的装置

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硫溶液净化技术领域，更具体地讲，涉及一种能够通过阴离子交换树脂除去脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-等阴离子及其它杂质的装置。

背景技术

在现有技术中，钢铁工业是造成大气污染比较严重的行业之一，而烧结工序又是钢铁工业的主要污染源。近年来，越来越多的烧结厂安装了烟气脱硫系统来减排SO₂，其中一部分采用的湿法工艺来脱出烟气中的硫氧化物（例如，二氧化硫和三氧化硫）。

例如，康世富（cansolv）有限公司公开了一种可解吸的烟气脱硫工艺。该工艺首先利用胺液作为烟气脱硫溶液（可简称为脱硫溶液）吸收烟气中的二氧化硫，然后在高温下解吸胺液中的二氧化硫，以获得较高纯度的二氧化硫气体，并同时得到恢复吸收二氧化硫能力的胺液，所述胺液可以循环使用。此外，现有技术中还有采用离子液或有机胺来作为脱硫溶液，通过在吸收塔中低温吸附烟气中的硫氧化物，并在解吸塔中高温解吸硫氧化物，从而实现对烟气中的硫元素进行去除和回收利用。同时，解吸后得到的烟气脱硫溶液经过净化处理后可重复利用。因此，现有技术中的可解吸烟气脱硫工艺技术具有脱硫效率高、废气净化效果好、吸收剂容量大、性能稳定、不产生固体废料等特点。

然而，由于烧结烟气中含有大量的SO₃及HCl等酸性气体，有机胺溶液在吸收SO₂的同时，也吸收了大量的SO₃及HCl等酸性气体，这些吸收了的酸性气体很快在脱硫溶液中形成SO₄ ^2-及Cl^-等阴离子。形成的阴离子一方面会对脱硫溶液的吸收解析性能产生影响，影响脱硫系统的脱硫的效率；另一方面大量的阴离子存在，特别是Cl^-会加剧脱硫系统的设备腐蚀，从而加大了脱硫的运行成本。因此为了提高烟气的脱硫效率、降低系统装备的腐蚀，很必要也很急需对脱硫溶液中的SO₄ ^2-及Cl^-等进行净化处理。

因此，亟需一种能够通过阴离子交换树脂除去脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-等阴离子及其它杂质的装置。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决上述技术问题中的至少一个。

为了克服现有技术对脱硫溶液中含高悬浮物浓度及高浓度的SO₄ ^2-、Cl^-处理难度大、效率低的问题，本实用新型提供了一种脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置。

本实用新型提供了一种脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置。所述装置包括过滤单元和树脂交换罐，其中，所述过滤单元包括溶液过滤器和活性炭吸附槽，所述溶液过滤器具有出口和用于接纳待处理的烟气脱硫溶液的入口，所述活性炭吸附槽具有出口和与溶液过滤器的出口连通的入口，所述树脂交换罐具有设置在该树脂交换罐底部并与活性炭吸附槽的出口连通的入口和设置在该树脂交换罐顶部的出口，所述溶液过滤器用于去除脱硫溶液中的悬浮物和粉尘，所述活性炭吸附槽用于去除脱硫溶液中的油类、硅、钙铁和铝并能够进一步去除粉尘，所述树脂交换罐用于通过置换的方式脱出所述烟气脱硫溶液中的SO₄ ^2-和Cl^-。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述过滤单元还可包括连接在活性炭吸附槽出口与树脂交换罐的入口之间的除碳过滤器，所述除碳过滤器能够去除脱硫溶液中夹带的活性炭。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述树脂交换罐的高径比可以为1﹕1.5～1﹕2，树脂的填装量为树脂交换罐体积的0.5～0.7倍。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述装置还可包括再生单元，所述再生单元包括配碱槽，所述配碱槽通过管道与所述树脂交换罐的顶部连接，所述配碱槽用于形成再生树脂交换罐中树脂的碱液。

在本实用新型的一个示例性实施例中，所述再生单元还可包括压缩气体吹扫装置，所述压缩气体吹扫装置与树脂交换罐的顶部连接并能够向树脂交换罐中吹入压缩气体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：能够对脱硫溶液进行过滤、吸附、除碳过滤、离子交换等处理，从而能够获得良好的悬浮物前处理效果及良好的热稳定性盐脱出效率。

附图说明

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1示出了根据本实用新型示例性实施例的脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置的示意图。

附图标记说明：

1-脱硫溶液进口、2-溶液过滤器、3-活性炭吸附槽、4-除碳过滤器、5-树脂交换罐、6-软水进口、7-配碱槽、8-再生废液出口、9-碱液槽、10-压缩空气、11-净化后脱硫溶液出口。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细描述本实用新型的脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置。

在本实用新型的一个示例性实施例中，脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置包括过滤单元和树脂交换罐，其中，所述过滤单元包括溶液过滤器和活性炭吸附槽，所述溶液过滤器具有出口和用于接纳待处理的烟气脱硫溶液的入口，所述活性炭吸附槽具有出口和与溶液过滤器的出口连通的入口，所述树脂交换罐具有设置在该树脂交换罐底部并与活性炭吸附槽的出口连通的入口和设置在该树脂交换罐顶部的出口，所述溶液过滤器用于去除脱硫溶液中的悬浮物和粉尘，所述活性炭吸附槽用于去除脱硫溶液中的油类、硅、钙铁和铝并能够进一步去除粉尘，所述树脂交换罐用于通过置换的方式脱出所述烟气脱硫溶液中的SO₄ ^2-和Cl^-。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置的过滤单元在上述基础之上还可包括连接在活性炭吸附槽出口与树脂交换罐的入口之间的除碳过滤器，所述除碳过滤器能够去除脱硫溶液中夹带的活性炭。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，优选地，所述树脂交换罐的高径比可以为1﹕1.5～1﹕2，树脂的填装量为树脂交换罐体积的0.5～0.7倍。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置在上述基础之上还可包括再生单元，其中，所述再生单元包括配碱槽，所述配碱槽通过管道与所述树脂交换罐的顶部连接，所述配碱槽用于形成再生树脂交换罐中树脂的碱液（也可称为再生液）。再生液能够使与脱硫溶液经过离子交换的离子交换树脂回复机能，从而继续交换出后一批脱硫溶液中的SO₄ ^2-、Cl^-等阴离子。

在本实用新型的另一个示例性实施例中，脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置的再生单元在上述基础之上还可包括压缩气体吹扫装置，所述压缩气体吹扫装置与树脂交换罐的顶部连接并能够向树脂交换罐中吹入压缩气体。

下面，结合图1来详细描述本实用新型的示例性实施例。

参照图1，在一个示例性实施例中，脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置包括脱硫溶液进口1、溶液过滤器2、活性炭吸附槽3、除碳过滤器4、树脂交换罐5、软水进口6、配碱槽7、再生废液出口8、碱液槽9、压缩空气10和净化后脱硫溶液出口11。

其中，脱硫溶液进口1与溶液过滤器2相连接。溶液过滤器2为全自动反清洗不锈钢滤芯过滤器，其能有效过滤脱硫溶液中的悬浮物、粉尘。溶液过滤器2与活性炭吸附槽3连接，其能有效吸附脱硫溶液中夹带的油类、硅、钙铁、铝、粉尘。活性炭吸附槽3除碳过滤器4连接，其能过滤脱硫溶液中从活性炭吸附槽夹带的活性炭。

除碳过滤器4的出口与树脂交换罐5连接。离子交换树脂罐的高径比为1﹕1.5～1﹕2，树脂的填装量为树脂罐体积的0.5～0.7倍，选用的树脂为大孔弱碱丙烯酸系树脂，类似的碱性树脂皆可。净化时脱硫溶液由下往上经过树脂罐，脱硫溶液通过树脂层的流速为8～10m/h，每次处理的脱硫溶液量为填装树脂体积的5～6倍，净化后的脱硫溶液由脱硫溶液出口11返回脱硫系统继续使用。

树脂的再生系统由软水进口6、配碱槽7、碱液槽9及再生废液出口8组成，当脱硫溶液净化完成后就需对树脂进行再生。碱液槽9装有质量浓度为30%的高纯碱溶液，其与软水进口6按1:5～1:9的比例在配碱槽9中均匀混合。再生时配碱槽中的稀碱液与树脂交换罐5的上部连接，再生液由上往下经过树脂罐，再生液通过树脂层的流速为10～12m/h，再生液的用量为树脂体积的3～4倍，再生后的废液由再生废液出口8排到脱硫烟气预处理的洗涤塔。

再生后的树脂进行空气吹扫处理，压缩空气10与树脂罐5的上部连接，吹扫出的废液由再生废液出口8排到脱硫烟气预处理的洗涤塔，吹扫时间控制在300s～400s。

为了充分说明本实用新型的效果，以进入脱盐系统前溶液中SO₄ ^2-浓度为100，000mg/L，Cl^-浓度为10，000mg/L，悬浮物的浓度为200mg/L举例说明本实用新型的装置对悬浮物和阴离子的处理效果。

溶液经过溶液过滤器，悬浮物浓度从200mg/L降低到60mg/L左右，经过活性炭吸附槽及除碳过滤器后悬浮物浓度在降低到10mg/L左右，经这三个步骤处理后溶液中的阴离子浓度无明显变化，从活性炭过滤器出来的溶液进过树脂交换罐处理后，SO₄ ^2-浓度从100，000mg/L降低到50，000mg/L左右，Cl^-浓度从10，000mg/L降低到1,000mg/L左右，悬浮物浓度仍然为10mg/L左右。

综上所述，本实用新型公开了一种脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置。本实用新型能够对脱硫溶液进行过滤、吸附、除碳过滤、离子交换等处理，从而能够获得良好的悬浮物前处理效果及良好的热稳定性盐脱出效率。

尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。

Claims

1.一种脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置，其特征在于，所述装置包括过滤单元和树脂交换罐，其中，所述过滤单元包括溶液过滤器和活性炭吸附槽，所述溶液过滤器具有出口和用于接纳待处理的烟气脱硫溶液的入口，所述活性炭吸附槽具有出口和与溶液过滤器的出口连通的入口，所述树脂交换罐具有设置在该树脂交换罐底部并与活性炭吸附槽的出口连通的入口和设置在该树脂交换罐顶部的出口，所述溶液过滤器用于去除脱硫溶液中的悬浮物和粉尘，所述活性炭吸附槽用于去除脱硫溶液中的油类、硅、钙铁和铝并能够进一步去除粉尘，所述树脂交换罐用于通过置换的方式脱出所述烟气脱硫溶液中的SO₄ ^2-和Cl^-。

2.根据权利要求1所述的脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置，其特征在于，所述过滤单元还包括连接在活性炭吸附槽出口与树脂交换罐的入口之间的除碳过滤器，所述除碳过滤器能够去除脱硫溶液中夹带的活性炭。

3.根据权利要求1所述的脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置，其特征在于，所述树脂交换罐的高径比为1﹕1.5～1﹕2，树脂的填装量为树脂交换罐体积的0.5～0.7倍。

4.根据权利要求1所述的脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置，其特征在于，所述装置还包括再生单元，所述再生单元包括配碱槽，所述配碱槽通过管道与所述树脂交换罐的顶部连接，所述配碱槽用于形成再生树脂交换罐中树脂的碱液。

5.根据权利要求4所述的脱出烟气脱硫溶液中SO₄ ^2-、Cl^-的装置，其特征在于，所述再生单元还包括压缩气体吹扫装置，所述压缩气体吹扫装置与树脂交换罐的顶部连接并能够向树脂交换罐中吹入压缩气体。