CN209576233U - 一种离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统 - Google Patents

Abstract

一种离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统，烟气中的二氧化硫与离子液体在吸收塔中反应被吸收，净化烟气从吸收塔顶部引出。塔底的溶液形成富液，与换热器中来自解析塔底部引出的贫溶液换热升温后进入解析塔中再生。该过程不会产生废渣和废水，无需进行二次产物处理。解析塔中富溶液经填料层解析出二氧化硫气体从塔顶引出后，经冷却送至制酸系统；同时富溶液经填料层再生出贫溶液从塔底引出，经换热器降温后进入吸收塔上部重新吸收烟气中的二氧化硫。离子液体在吸收再生过程中，由于会产生略微的损耗，根据物料平衡，在吸收塔设置一条离子液体贫溶剂补给系统，补新鲜的离子液体溶剂。整个脱硫系统形成一个吸收解析的循环再生系统。

Description

一种离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及烟气脱硫治理领域，尤其是一种离子液体溶剂循环吸收解析烟气脱硫系统。

背景技术

电厂烟气中硫的排放量是发电厂环保领域的重点监控指标，烟气脱硫一直是电力环保领域的研究重点，主要分为干法、湿法、半干法等。目前石灰石-石膏湿法脱硫是国内外火力发电厂普遍采用的一种烟气脱硫工艺，在国内占脱硫机组容量的90%以上，但是随着国家对火力发电厂环保要求的日益提高，对脱硫效率日益严格，随之增加的是传统的空塔脱硫通过增加浆液喷淋层数（提高液气比）来提高脱硫效率的空间已经十分有限，且动力成本较高，同时浆液脱硫后生成的硫酸钙固体废弃物较多，经济型较差。另外，此过程中产生的废水含有较高的氯离子，达到废水零排放需要较复杂处理步骤。基于此，亟需要寻找一种能够从脱硫工艺原料出发，探索一种可持续循环利用的脱硫系统，减少废弃物的生成，实现绿色环保。

离子液体具有不挥发、不可燃、蒸汽压小、性质稳定的特点，对含硫气体具有良好的溶解性，在电化学、有机合成、催化、分离等领域被广泛的应用。且国内外研究主要集中在不同功能性离子液体对二氧化硫、二氧化碳的吸收，从混合气体中除去目标气体。 因此，离子液体是一种绿色环保溶剂。而针对离子液体对电厂烟气脱硫的研究较少。基于现状，探索利用离子液体进行火电厂气体治理。

本实用新型提供了一种离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统，利用离子液体吸收烟气中的二氧化硫，又可以通过系统余热换热的方式解析二氧化硫，释放后的二氧化硫可以作为工业原料回收，制备硫酸。同时，解析后的离子液体溶剂可循环使用，节能环保。对火电厂脱硫而言，具有一定的应用前景。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种吸收剂循环使用，能耗少，设备少，尾气得到有效利用，从而大幅度降低脱硫系统运行成本的离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统。

本实用新型提供一种离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统，主要由离子液体贫溶剂制备系统、吸收塔、解析塔、换热器、制酸系统组成。能够有效去除烟气中的二氧化硫，离子液体脱硫剂能够再生循环使用，吸收后的二氧化硫送入制酸单元。

利用离子液体对气体不同组分选择性吸收的特点，提取烟气中的二氧化硫组分，其原理在于二氧化硫能够与功能性的离子液体反应生成HSO3-弱酸根离子，低温下向左反应生成HSO3-弱酸根离子，高温下将吸收剂中的二氧化硫解析出来，达到脱除和回收烟气中二氧化硫的目的。

烟气中的二氧化硫与离子液体在吸收塔中反应被吸收，净化烟气从吸收塔顶部引出，经烟道进入烟囱放空。

进一步的是，塔底的溶液形成富液，与换热器中来自解析塔底部引出的贫溶液换热升温后进入解析塔中再生。该过程不会产生废渣和废水，无需进行二次产物处理。

进一步的是，解析塔中富溶液经填料层解析出二氧化硫气体从塔顶引出后，经冷却送至制酸系统。

进一步的是，同时富溶液经填料层再生出贫溶液从塔底引出，经换热器降温后进入吸收塔上部重新吸收烟气中的二氧化硫。换热器将贫富溶液的余热充分利用，进一步降低离子液体再生能耗，充分利用热能。

进一步的是，离子液体在吸收再生过程中，由于会产生略微的损耗，根据物料平衡，在吸收塔设置一条离子液体贫溶剂补给系统，补给新鲜的离子液体溶剂。整个脱硫系统形成一个吸收解析的循环再生系统，净化烟气时，将二氧化硫提取后充分利用，离子液体作为脱硫剂循环有效使用。

本实用新型的有益效果：本实用新型很好的克服传统的湿法脱硫工艺中的废石膏和废水的二次副产物的缺点，与此同时，兼顾了传质分离效率高，吸收剂循环使用，吸收后的二氧化硫能够有效利用。另外，通过贫富溶液余热利用，节水降耗，大幅度降低脱硫系统成本。本实用新型符合节能减排的战略发展规划，具有较好的环境和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的一种离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统的示意图。

其中1为离子液体贫溶剂制备系统，2为吸收塔，3为换热器，4为解析塔，5为制酸系统，6为离子液体贫溶剂补给系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

如图1所示的一种离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统，离子液体贫溶剂制备系统1，吸收塔2，换热器3，解析塔4，二氧化硫制酸系统5，离子液体贫溶剂补给系统6。所述的离子液体是一种用于吸收二氧化硫的功能化溶液，利用溶液对烟气中组分选择性吸收的特性提取二氧化硫组分。

离子液体贫溶剂制备系统1按照一定反应物的比例生成功能化离子液体，从上部进入吸收塔2，烟气从吸收塔2底部引入，吸收塔2内烟气与离子液体脱硫贫溶剂逆流接触，实现对烟气中二氧化硫气体的高效净化，塔内实现高效传质分离。烟气中的二氧化硫与离子液体在吸收塔中反应被吸收，净化烟气从吸收塔顶部引出，经烟道进入烟囱放空。塔底的溶液形成富液，与换热器3中来自解析塔4底部引出的贫溶液换热升温后进入解析塔4中再生。该过程不会产生副产物，无需进行二次产物处理。解析塔4中富溶液经填料层解析出二氧化硫气体从塔顶引出后，经冷却送至制酸系统5；同时富溶液经填料层再生出贫溶液从塔底引出，进入换热器3降温，进入吸收塔2上部重新吸收烟气中的二氧化硫。换热器3将贫富溶液的余热充分利用，进一步降低离子液体再生能耗。由于离子液体在吸收再生过程中，由于会产生略微的损耗，根据物料平衡，需要在吸收塔2设置一条离子液体贫溶剂补给系统6，补新鲜的离子液体溶剂。

以上所述，仅为解释本实用新型之较佳实施方式，并非企图据以对本实用新型作任何形式上的限制，所以凡是在本实用新型之创作精神下，所作的任何修饰或变更，皆仍应属于本实用新型意图保护之范围。

Claims (1)

1.一种离子液体循环吸收解析烟气脱硫系统，包括吸收塔，换热器，解析塔，二氧化硫制酸系统、离子液体贫溶剂制备系统、离子液体补给系统，其特征在于，在离子液体贫溶剂制备系统后设置吸收塔，在吸收塔内烟气与离子液体脱硫贫溶剂逆流接触，实现对烟气中二氧化硫气体的高效净化，塔顶设有脱硫烟气出口，塔底的离子液体富溶剂经换热器升温后进入解析塔，解析塔顶部设有二氧化硫出口，并进入二氧化硫制酸系统，塔底解析后的离子液体进入换热器后换热降温后进入吸收塔，离子液体再生循环使用。