CN102266708B - 一种烟气脱硫吸收工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烟气脱硫吸收工艺，所述吸收工艺包括以下步骤：使用半贫液吸收烟气中含有的硫氧化物；使用贫液吸收经过使用半贫液吸收过硫氧化物的烟气中含有的硫氧化物；使用洗涤液捕集经过使用贫液吸收过硫氧化物的烟气中的脱硫溶液，其中，半贫液的硫氧化物含量高于贫液的硫氧化物含量。

Description

一种烟气脱硫吸收工艺

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硫吸收工艺，尤其涉及一种可防止吸收塔填料堵塞、脱硫率高、脱硫液损耗低的烟气脱硫吸收工艺。

背景技术

目前，传统的脱硫系统通常为一段喷淋填料吸收和一段烟气捕雾。烧结烟气中含有较高的粉尘与强酸性气体，经过除尘、增压风机增压后送入烟气洗涤降温除尘段，经过洗涤降温后的溶液进行除雾后进入二氧化硫吸收段，再进一步除雾后进行烟气外排。在现有脱硫工艺中，烧结烟气中含有较多的粉尘，其被脱硫溶液吸收，在填料吸收塔中存在粉尘的累积而堵塞脱硫塔，引起填料段局部气流过大将填料吹乱的问题。同时，一段填料吸收，对贫液浓度及其二氧化硫吸收容量要求较高，脱硫率较低。同时，烧结烟气流量波动大，引起净化烟气中含湿水份夹带脱硫剂损耗严重，并引起烟囱周围的大量酸雾，给环境造成很大的不利影响。为了克服现有脱硫工艺中脱硫系统存在脱硫率低、脱硫填料塔堵塞严重、脱硫剂损耗大的不足，本发明提出了一种分段脱硫的新型脱硫吸收工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟气脱硫吸收工艺，解决脱硫吸收塔填料层堵塞、烟气脱硫率低、脱硫剂夹带损耗及对环境造成污染等问题中的至少一个问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种烟气脱硫吸收工艺，所述吸收工艺包括以下步骤：一种烟气脱硫吸收工艺，所述吸收工艺包括以下步骤：使用半贫液吸收烟气中含有的硫氧化物；使用贫液吸收烟气中含有的硫氧化物；使用洗涤液捕集烟气中的脱硫溶液，其中，半贫液的硫氧化物含量高于贫液的硫氧化物含量。

根据本发明的一方面，所述吸收工艺还包括使用除雾器对经过脱硫溶液捕集操作的烟气进行除雾的步骤。

根据本发明的一方面，将含有脱硫溶液的捕集液返回作为洗涤液使用。

根据本发明的一方面，当捕集液中的脱硫溶液的浓度达到一定程度时，通过浓缩工艺回收脱硫溶液或将浓度达到一定程度的捕集液中的脱硫溶液直接作为富液送入解吸系统。

根据本发明的一方面，所述洗涤液是工业软水、脱盐水或一部分捕集液。

根据本发明的一方面，脱硫溶液包括胺液和离子液中的至少一种。

根据本发明的一方面，脱硫溶液还包括活化剂、酸和水。

根据本发明的一方面，脱硫溶液还包括表面活性剂。

根据本发明的一方面，对烟气脱硫溶液的捕集采用工业软水，工业软水温度控制在30～70℃，工业软水多周期使用，当软水中脱硫溶液浓度达到20～50g/L时，将部分或全部洗涤溶液输出，补充新的工业软水。

根据本发明的烟气脱硫吸收工艺，可以解决脱硫吸收塔填料层堵塞、烟气脱硫率低、脱硫剂夹带损耗及对环境造成污染等问题，有效降低了系统运行成本与保障了脱硫体系的稳定性。

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，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明示例性实施例的烟气脱硫吸收塔系统的示意图；

图2是根据本发明示例性实施例的烟气脱硫吸收工艺的流程图。

具体实施方式

在本说明书中，待脱硫的含硫烟气(下文中简称为烟气)包括烧结烟气、冶金烟气、电站锅炉烟气等中的至少一种，其中的硫氧化物主要是二氧化硫。本说明书中，脱硫溶液是指用于脱除烟气中的硫氧化物的溶液，在吸收系统中吸收了硫氧化物的脱硫溶液称为富液，在解吸塔中将富液中的硫氧化物脱除之后得到的并能够再次吸收硫氧化物的脱硫溶液称为贫液。贫液可分为半贫液和贫液，半贫液可以指对富液执行某种程度的解吸之后获得的脱硫溶液，贫液可以指对半贫液执行更进一步的解吸之后获得脱硫溶液，因此半贫液的硫氧化物含量高于贫液的硫氧化物含量，即贫液吸收硫氧化物的能力比半贫液吸收硫氧化物的能力强。

在本说明书中，脱硫溶液可以是例如有机碱溶液，脱硫溶液可以是例如胺液。此外，脱硫溶液还可包括活化剂、酸和水。可选择地，脱硫溶液还可包括表面活性剂。

以下，参照附图来详细说明本发明的实施例。

图1是根据本发明示例性实施例的烟气脱硫吸收塔系统的示意图。

参照图1，根据本发明的烟气脱硫吸收工艺利用烟气脱硫吸收系统100对含有硫氧化物的烟气进行脱硫处理。烟气脱硫吸收系统100可由两段吸收段、一段脱硫溶液捕集段和烟气除雾器组成。即，根据本发明的烟气脱硫吸收系统的吸收塔可包括烟气顺次通过且彼此隔开的半贫液吸收段110、贫液吸收段120、脱硫溶液捕集段130及除雾段140。烟气脱硫吸收系统100具有筒体101和设置在筒体101底部附近的烟气入口102。在一个实施例中，半贫液吸收段110包括设置在筒体101上的半贫液入口111和第一富液出口114以及设置在筒体101中的第一喷淋器112、第一升气罩113和第一隔板115。

根据本发明的烟气脱硫吸收工艺，经过净化洗涤后的含有硫氧化物的烟气经烟气升气罩从吸收塔底向吸收塔顶流动过程中，与不同浓度的脱硫贫液逆向接触来进行脱硫处理。首先，烟气与来自脱硫系统解吸塔的半贫液接触，即半贫液在吸收塔内与烟气进行逆向接触，吸收了烟气中的二氧化硫的富液从第一富液出口流出。脱硫富液采用单独收集方式，经过悬浮物过滤处理后，进行贫富液换热后送入解吸系统。

具体地讲，含硫氧化物的烟气通过设置在吸收塔底部的烟气入口进入吸收塔，烟气通过第一隔板115和第一升气罩113自下而上穿过。通过设置在第一升气罩113上方的第一喷淋器112喷淋半贫液而对烟气中的硫氧化物进行第一次吸收，其中，半贫液入口111通过内部管路连接到第一喷淋器112，并通过外部管路从解吸塔接收半贫液，从而将从解吸塔提供的半贫液输送到第一喷淋器112。得到的第一富液可通过第一富液出口114流出，进入富液槽并可通过外部管路进入脱硫溶液的解吸系统进行解吸。

根据本发明的一个实施例，半贫液吸收段110对烟气中含有的粉尘进行吸附，减少带入贫液吸收段120的粉尘，防止贫液吸收段120的填料的堵塞。此外，半贫液吸收段110还可以对烟气中的硫氧化物进行第一次吸收。

在另一实施例中，可通过设置在第一升气罩113和第一喷淋器112之间的第一液体分布器(未示出)对第一喷淋器112喷出的半贫液进行再分布，从而提高粉尘吸附效率和脱硫效率。

在一个实施例中，贫液吸收段120包括设置在筒体101上的贫液入口121和第二富液出口127以及设置在筒体101中的第二喷淋器122、第二液体分布器123、第二填料124、第二填料支撑构件125、第二升气罩126和第二隔板128。第二隔板128、第二升气罩126和第二富液出口127的设置方式可以与第一隔板115、第一升气罩113和第一富液出口114的设置方式基本上相同。

对于在半贫液吸收段120对烟气中含有的粉尘进行吸附并对烟气中的硫氧化物进行第一次吸收处理后的烟气，通过设置在第二升气罩126上方的第二喷淋器122喷淋贫液而对通过第二升气罩126上升的烟气中的硫氧化物进行进一步吸收，其中，贫液入口121通过内部管路连接到第二喷淋器122，并通过外部管路从解吸塔接收贫液，从而将从解吸塔提供的贫液输送到第二喷淋器122。第二喷淋器122设置在第二液体分布器123上方，以朝向第二液体分布器123喷淋贫液。

通过设置在第二喷淋器122的下方的第二液体分布器123接纳第二喷淋器122喷出的贫液，且通过第二液体分布器123对接纳的贫液进行再分布以将再分布后的贫液输送到第二填料124。第二填料124设置在第二液体分布器123下方，并被第二填料支撑构件125支撑。第二填料124可以为折流板塑料规整填料、金属波纹丝状填料、鲍尔环散装填料中的至少一种，可以通过在规整填料上设置散装填料，再设置规整填料来形成第二填料124。第二填料124使得从其上部进入的贫液和从其下部进入的烟气进行充分接触，从而用贫液脱除烟气中的硫氧化物。得到的第二富液通过第二富液出口流出，进入富液槽并可通过外部管路进入脱硫溶液的解吸系统进行解吸。

因此，在贫液吸收段120可通过利用贫液进一步吸收烟气中含有的硫氧化物，从而提高脱硫率。

在另一实施例中，可以省略第二喷淋器122。在这种情况下，可以用内部管路将第二液体分布器123直接连接到贫液入口121。

在又一实施例中，可通过在第二喷淋器122上方(在省略第二喷淋器122的情况下，在第二液体分布器123上方)设置除雾器(未示出)，以对经过脱硫操作的烟气进行除雾，从而尽可能减少贫液吸收段120中的脱硫溶液进入脱硫溶液捕集段130。

在一个实施例中，脱硫溶液捕集段130包括设置在筒体101上的洗涤液入口131和捕集液出口137以及设置在筒体101中的第三喷淋器132、第三液体分布器133、第三填料134、第三填料支撑构件135、第三升气罩136和第三隔板138。第三隔板138、第三升气罩136和捕集液出口137的设置方式可以与第一隔板115、第一升气罩113和第一富液出口114的设置方式基本上相同。

对于半贫液吸收段130对烟气中的硫氧化物进行进一步吸收处理后的烟气，通过设置在第三升气罩136上方的第三喷淋器132喷淋洗涤液而对通过第三升气罩136上升的烟气中的脱硫溶液进行捕集，其中，洗涤液入口131通过内部管路连接到第三喷淋器132，并通过外部管路接收洗涤液，从而将洗涤液输送到第三喷淋器132。第三喷淋器132设置在第三液体分布器133上方，以朝向第三液体分布器133喷淋洗涤液。

通过设置在第三喷淋器132的下方的第三液体分布器133接纳第三喷淋器132喷出的洗涤液，并通过第三液体分布器133对接纳的洗涤液进行再分布以将再分布后的洗涤液输送到第三填料134。第三填料134设置在第三液体分布器133下方，并被第三填料支撑构件135支撑。第三填料134可以为折流板塑料规整填料、金属波纹丝状填料、陶瓷规整填料、鲍尔环散装填料中的至少一种，可以通过在规整填料上设置散装填料，再设置规整填料来形成第三填料134。第三填料134使得从其上部进入的洗涤液和从起下部进入的烟气进行充分接触，从而用洗涤液捕集烟气中的脱硫溶液。

在另一实施例中，可在每层填料层设置反冲洗管道。

由此，可通过在脱硫溶液捕集段130利用洗涤液捕集烟气中的脱硫溶液。洗涤液可以是工业软水、脱盐水或一部分捕集液。含有脱硫溶液的捕集液可以返回到洗涤液入口131作为洗涤液使用，在这种情况下，当捕集液中的脱硫溶液的浓度达到一定程度时，可以经另外的浓缩工序回收脱硫溶液。

对烟气脱硫溶液的捕集采用工业软水时，工业软水温度可控制在30～70℃，工业软水可多周期使用，当软水中脱硫溶液浓度达到20～50g/L时，将部分或全部洗涤溶液输出，补充新的工业软水。

在另一实施例中，可以省略第三喷淋器132。在这种情况下，可以用内部管路将第三液体分布器133直接连接到洗涤液入口131。

在又一实施例中，在脱硫溶液捕集段130，还可在第三喷淋器132上方(在省略第三喷淋器132的情况下，在第三液体分布器133上方)设置除雾器(未示出)，以对经过脱硫溶液捕集回收操作的烟气进行除雾，从而更进一步地减少脱硫溶液捕集段130中的脱硫溶液进入除雾区140。

除雾区140包括设置在简体101中的第一除雾器141和第二除雾器142，第一除雾器141和第二除雾器142沿着烟气流动的方向依次设置。因此，除雾区140对来自脱硫溶液捕集段130的烟气进行除雾，从而进一步减少烟气中夹带的脱硫溶液。虽然在图1中示出了除雾区140包括两个除雾器，但是除雾区140可仅包括一个除雾器或者包括多于两个的除雾器。

经过脱硫吸收工艺的烟气可经烟气出口103排出到烟气脱硫吸收系统100。

图2是根据本发明示例性实施例的烟气脱硫吸收工艺的流程图。

下面将参照图2整体概述根据本发明示例性实施例的烟气脱硫吸收工艺的流程。

根据本发明的烟气脱硫吸收工艺，经过净化洗涤后的含有硫氧化物的烟气经烟气升气罩从吸收塔底向吸收塔顶流动，与不同浓度的脱硫贫液逆向接触来进行脱硫处理。

首先，使烟气与通过外部管路从解吸塔接收的半贫液接触，即半贫液在吸收塔内的半贫液吸收段110与烟气进行逆向接触，通过喷淋半贫液对烟气中含有的粉尘进行吸附并对烟气中的硫氧化物进行第一次吸收。得到的第一富液可通过第一富液出口114流出，进入富液槽并可通过外部管路进入脱硫溶液的解吸系统进行解吸。

随后，在设置在半贫液吸收段110上方的贫液吸收段120，使经过粉尘吸附和第一次吸收的烟气与通过外部管路从解吸塔接收的贫液接触，即贫液在吸收塔内的贫液吸收段120与烟气进行逆向接触，通过喷淋贫液对烟气中的硫氧化物进行进一步吸收。得到的第二富液可部分做为贫液返回贫液吸收段120贫液入口，部分可作为半贫液送入半贫液吸收段半贫液入口111，部分通过第二富液出口127流出，进入富液槽并可通过外部管路进入脱硫溶液的解吸系统进行解吸。

之后，在设置在贫液吸收段120上方的脱硫溶液捕集段，使经过吸收的烟气与通过洗涤液入口进入的洗涤液接触，即洗涤液在吸收塔内的脱硫溶液捕集段130与烟气进行逆向接触，通过喷淋洗涤液对烟气中的脱硫溶液进行捕集。含有脱硫溶液的捕集液可以返回到洗涤液入口131作为洗涤液使用，即，捕集液可多周期使用。在这种情况下，当捕集液中的脱硫溶液的浓度达到一定程度时，可以经另外的浓缩工序回收脱硫溶液或将浓度达到一定程度的捕集液中的脱硫溶液直接作为富液送入解吸系统。

可选择地，可在脱硫溶液捕集段130的上方设置除雾段140，在除雾段利用至少一个除雾器对来自脱硫溶液捕集段130的烟气进行除雾，从而进一步减少烟气中夹带的脱硫溶液。

最后将经过脱硫吸收工艺处理后的烟气排出。

另外，在脱硫设施停运检修时，可采用工业水对脱硫系统填料层进行冲洗。在每段吸收区，设置设备检修入口，检修入口设置在脱硫吸收塔壁，通过入口可以进入不同的吸收段或吸收区进行检修。

根据本发明的分段脱硫的脱硫吸收工艺，可以解决脱硫吸收塔填料层堵塞、烟气脱硫率低、脱硫剂夹带损耗及对环境造成污染等问题，有效降低了系统运行成本与保障了脱硫体系的稳定性。

虽然已经参照附图具体示出并说明了本发明，但本领域技术人员应该理解，本发明不应理解为局限于所述实施例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上作出各种改变。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种烟气脱硫吸收工艺，所述吸收工艺包括依次执行的以下步骤：

使用半贫液吸收烟气中含有的硫氧化物并吸附烟气中的粉尘；

使用贫液吸收烟气中含有的硫氧化物；

在脱硫溶液捕集段中使用洗涤液捕集烟气中的脱硫溶液，从而获得含有脱硫溶液的捕集液；

使用除雾器对烟气进行除雾，

其中，脱硫溶液用于脱除烟气中的硫氧化物并且是包括活化剂、酸、水和表面活性剂的有机碱溶液和胺液中的至少一种，在吸收系统中吸收了硫氧化物的脱硫溶液是富液，半贫液是在解吸塔中对富液执行某种程度的解吸以将富液中的部分硫氧化物脱除之后得到的并能够再次吸收硫氧化物的脱硫溶液，贫液是对半贫液执行更进一步的解吸之后获得的脱硫溶液，半贫液的硫氧化物含量高于贫液的硫氧化物含量，

洗涤液是工业软水，工业软水的温度控制在30～70℃，并将含有脱硫溶液的捕集液返回作为洗涤液使用，

当捕集液中的脱硫溶液的浓度达到20～50g/L时，将部分或全部捕集液输出并通过浓缩工艺回收脱硫溶液，并补充新的工业软水，

其中，脱硫溶液捕集段包括设置在筒体上的洗涤液入口和捕集液出口以及设置在筒体中的喷淋器、液体分布器、填料、填料支撑构件、升气罩和隔板，洗涤液入口通过内部管路连接到喷淋器，液体分布器设置在喷淋器的下方，填料设置在液体分布器下方并被填料支撑构件支撑，升气罩和隔板设置在填料的下方，

在脱硫溶液捕集段中使用洗涤液捕集烟气中的脱硫溶液的步骤包括：

洗涤液入口通过外部管路接收洗涤液，从而将洗涤液输送到喷淋器；

喷淋器朝向液体分布器喷淋洗涤液；

液体分布器接纳喷淋器喷出的洗涤液，并对接纳的洗涤液进行再分布以将再分布后的洗涤液输送到填料；

烟气通过隔板和升气罩自下而上穿过，然后进入填料；

填料使得从其上部进入的洗涤液和从起下部进入的烟气进行充分逆向接触，从而用洗涤液捕集烟气中的脱硫溶液，并获得含有脱硫溶液的捕集液；

用升气罩和隔板收集含有脱硫溶液的捕集液；以及

被收集的含有脱硫溶液的捕集液通过捕集液出口流出筒体。