CN205886575U - 一种高含水汽烟气氨法脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理高含水汽烟气氨法脱硫系统，主要由凝水器、脱硫塔、移热设施组成，凝水器通过管道与烟气除尘器出口相连，经凝水器降温脱水后烟气出口与脱硫塔连接，凝水器的高温冷凝水出口与移热设施进口连接。在脱硫塔前增设凝水器，可降低烟气中水汽含量，将烟气中水汽含量由20%‑35%降到5%‑15%，可提高脱硫系统副产物硫铵母液出塔的浓度，节约30‑50%后续硫铵母液在蒸发结晶时能耗；利用带升温段的脱硫塔可减少气溶胶的产生，改善烟气排放效果。

Description

一种高含水汽烟气氨法脱硫系统

技术领域

本实用新型属于环保治理技术领域，提供一种处理高含水汽烟气氨法脱硫系统技术，特别适用于废物（液）焚烧后产生的高含水汽、SO₂烟气的脱硫处理。

背景技术

在环保治理或化工生产过程中，需处理各种含硫的废物（液），这些废物（液）直接排放会污染水体、土壤和大气；为了保护环境，国家明令要求对这些废物（液）进行处理，处理一般选择焚烧方式，即将废物（液）在稳燃燃料助燃的条件下焚烧，使其在高温下发生燃烧反应氧化分解，达到减容、解毒、除害并回收部分能量的目的。

废物（液）焚烧处理产生的烟气不同于电厂燃料燃烧产生的烟气，电厂燃料主要是煤或天然气，燃烧后烟气主要成分为三原子气体、氮气、氧气和少量的水分；而废物（液）特别是有机废液，含有大量的水和氢，在焚烧时会产生大量的水分，其容积比可达到20-45%，这样的烟气脱硫不同于一般电厂烟气脱硫处理，在工程中因此类需处理的烟气量较小，相对投资较小，同时很多企业有废氨水可作为脱硫剂而选用氨法脱硫，因而采用本发明介绍的技术可使脱硫系统简单、整体能耗较低，优于其他如钙法等脱硫工艺。

在现有环保技术中对这一类高含水分烟气的氨法脱硫系统设计中，各厂家对脱硫烟气出口中的二氧化硫排放和气溶胶携带关注较多，并为此研发了大量设备并申请了专利，但对高含湿烟气氨法脱硫处理及在此类烟气处理过程中如何提高脱硫塔出塔前硫铵母液的浓度却没有文献叙述并提出有效解决措施，本实用新型关注并解决了高含水分烟气在二氧化硫、气溶胶达标排放的基础上，如何将硫铵母液出塔浓度提高到30%以上，减少硫铵母液后续蒸发干燥的能耗，降低整个脱硫系统的能耗，同时减少气溶胶的产生，改善烟气排放效果。

本实用新型适用烟气含水分在15%以上高温含硫烟气，对出脱硫塔硫铵母液浓度有要求的氨法脱硫系统。

本实用新型针对化工生产过程中废物（液）焚烧产生高水分烟气特点，发明了一种高水分烟气脱硫装置，提高了脱硫效率和降低了整个系统能耗。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高含水汽烟气氨法脱硫系统。适用烟气含水分在15%以上高温含硫烟气，在采用氨法脱硫时如何提高脱硫塔出口硫铵母液浓度以降低整个脱硫系统的能耗，与常规氨法脱硫系统相比可节能30%以上，同时减少气溶胶的产生，改善烟气排放效果。

本实用新型的技术方案是：

一种高含水汽烟气氨法脱硫系统，主要由凝水器、脱硫塔、移热设施组成，凝水器通过管道与烟气除尘器烟气出口相连，凝水器降温脱水烟气出口与脱硫塔连接，凝水器的高温冷凝水出口与移热设施连接。

所述的凝水器是塔式或卧式喷雾凝水器，顶部或侧部设有降温脱水烟气出口，上部低温冷凝水进口设有低温冷凝水喷雾装置，下部设有高温冷凝水出口。

所述的脱硫塔在除雾段上部设有冲洗水设施，顶部设有烟气排放口。

所述的脱硫塔可以是带升温脱硫塔，在除雾段下设有直接或间接加热器（加热层），在除雾段上部或下部设有冲洗水设施，顶部或侧部设有合格烟气排放口，经过凝水器降温脱水的烟气进入脱硫塔中下部，氨水进入脱硫塔下部硫铵母液区。

所述的间接加热器所用的余热介质进出口是与可回收热量的高温介质管道相连，余热介质回收热量后另行处理。

所述直接加热器是将干净的高温介质与烟气混合加热，提高烟温，加热器余热介质进口与高温干净介质管道相连，除尘后的高温烟气也可作为余热介质。

含高水分的高温烟气进入凝水器与冷却后的烟气凝水进行液气混合换热，使高温烟气降至50～80℃之间，凝水器可采用塔的喷雾降温方式，冷凝水分几层雾化喷嘴与扰动的上升烟气充分接触冷凝降温，或采用卧式容器利用扰动的烟气与雾化的冷凝水充分接触冷凝。

凝水器可采用塔的喷雾降温方式，所述的凝水器喷雾装置有2-4层雾化喷嘴。

移热设施主要将烟气冷凝水的热量移除，降温可采用开式或闭式系统，开式系统将烟气冷凝水通过凉水塔冷却方式降温，降温后的烟气冷凝水利用泵回送至凝水器；闭式系统利用空冷或闭式凉水塔将烟气冷凝水降温后循环至凝水器，移热设施冷凝水出口与凝水器低温冷凝水喷雾装置进口相连；烟气降温后冷凝出的多余冷凝水降温前或降温后外排至污水处理场。

在对环境大气气味要求较高、尤其缺水的地区，移热设施可采用高效空冷换热器，以减少烟气冷凝水中气味的挥发和冷凝水的蒸发。

降温后的烟气进入脱硫塔进行脱硫，为保障硫铵母液出塔的浓度，要求进入脱硫塔的冲洗水尽可能的减少，以控制硫铵母液的出塔浓度。

若对硫铵母液出塔浓度有更高的要求，可在常规脱硫塔的设计中增加一段加热层（加热器），利用高温余热介质直接或间接加热烟气，提升烟气温度带出多余的水分保证硫铵母液出塔浓度达到设计值。

本实用新型的积极效果在于：

在脱硫塔前增加凝水器，降低了烟气中水汽含量，可以将烟气中水汽含量由20%-35%降到5%-15%，提高脱硫塔出口硫铵母液浓度，可节约30-50%蒸发结晶时所耗能耗。

在脱硫塔设置加热器，可利用余热介质提高合格烟气出口温度，同时带走水汽，提高硫铵母液出塔浓度。

在脱硫塔设置加热器，在提高烟气温度的同时减少气溶胶的产生，改善烟气排放效果。

将高温冷凝水通过降温后用于凝水器喷雾降温冷却水，节省水的消耗。

附图说明

图1为本实用新型带升温脱硫系统间接加热示意图；

图2为本实用新型带升温脱硫系统直接加热示意图。

图中：1、凝水器；2、脱硫塔；3、移热设施。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施做进一步说明。

实施例1：

如图1所示，经过除尘后的含水量20-35%的150-300℃高温烟气进入凝水器与冷却后的烟气凝水进行液气混合换热，使高温烟气降至50～80℃之间，凝水器可采用塔的喷雾降温方式，冷凝水经1层雾化喷嘴与扰动的上升烟气充分接触冷凝。通过凝水器降温脱水可减少烟气中水含量50-80%。

经过降温脱水后水分含量降到10-20%烟气进入脱硫塔进行氨法脱硫，根据脱硫塔内pH值调节氨水的添加量，在合适的反应温度和液气比条件下，使烟气与脱硫剂在吸收段充分混合反应，以除去烟气中SO₂，吸收后的硫铵母液从脱硫塔下部经循环泵在塔内循环吸收烟气中的SO₂。

经过脱硫处理，烟气中的SO₂含量达到《危险废物焚烧污染控制排放标准》GB18484里对污染物排放的限定的要求，烟气中水分含量为6-10%。

实施例2：

如图2所示，经过除尘后的含水量20-35%的150-300℃烟气进入凝水器与冷却后的烟气凝水进行液气混合换热，使高温烟气降至50～80℃之间，凝水器可采用塔的喷雾降温方式，冷凝水经2层雾化喷嘴与扰动的上升烟气充分接触冷凝。通过凝水器降温脱水可减少烟气中水含量50-80%。

利用可回收的高温余热介质进入脱硫塔的加热器，加热脱硫塔的烟气，提高烟气排放温度5-15℃。

经过降温脱水后水分含量降到10-20%烟气进入脱硫塔进行氨法脱硫，根据脱硫塔内pH值调节氨水的添加量，在合适的反应温度和液气比条件下，使烟气与脱硫剂在吸收段充分混合反应，以除去烟气中SO₂，吸收后的硫铵母液从脱硫塔下部经循环泵在塔内循环吸收烟气中的SO₂。

经过脱硫处理，烟气中的SO₂含量达到《危险废物焚烧污染控制排放标准》GB18484里对污染物排放的限定的要求，烟气中水分含量为8-15%。

与实施例1相比，硫铵母液浓度提高了20-40%。

Claims (6)

1.一种高含水汽烟气氨法脱硫系统，其特征在于：主要由凝水器、脱硫塔、移热设施组成，凝水器通过管道与烟气除尘器烟气出口相连，凝水器降温脱水烟气出口与脱硫塔连接，凝水器的高温冷凝水出口与移热设施管道连接，凝水器的低温冷凝水进口与移热设施降温后的低温冷凝水管道相接；所述的凝水器是塔式喷雾凝水器，顶部设有降温脱水烟气出口，上部设有低温冷凝水喷雾装置与低温冷凝水进口管相连，下部设有高温冷凝水出口；所述的凝水器是卧式喷雾凝水器，侧部设有降温脱水烟气出口，上部设有低温冷凝水喷雾装置与低温冷凝水进口管相连，下部设有高温冷凝水出口；所述的脱硫塔在除雾段上部设有冲洗水设施，顶部设有烟气排放口。

2.根据权利要求1所述的高含水汽烟气氨法脱硫系统，其特征在于所述的脱硫塔为带升温脱硫塔，其特征在于在除雾段下设有加热器。

3.根据权利要求2所述的高含水汽烟气氨法脱硫系统，其特征在于所述的加热器所用的余热介质入口与可回收的高温余热介质管道相连。

4.根据权利要求1所述的高含水汽烟气氨法脱硫系统，其特征在于所述的凝水器喷雾装置有2-4层雾化喷嘴。

5.根据权利要求1所述的高含水汽烟气氨法脱硫系统，其特征在于所述的移热设施冷凝水出口与凝水器低温冷凝水喷雾装置进口相连。

6.根据权利要求3所述的高含水汽烟气氨法脱硫系统，其特征在于所述余热介质入口与除尘器后高温烟气出口相连，余热介质出口与凝水器烟气进口相连。