煙氣循環脫硫方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于煙氣脫硫技術領域,具體設及一種煙氣循環脫硫方法及系統。
【背景技術】
[0002] 我國是受二氧化硫污染最為嚴重的國家之一,每年因二氧化硫引起的酸雨帶來的 經濟損失超過數千億元。隨著十屯大會后建設"資源節約型和環境友好型兩型社會"口號 的提出,國家對環境污染治理越來越重視,其中大氣環境治理中二氧化硫的排放控制尤為 突出。
[0003] 高標準的排放控制要求促進了煙氣脫硫工藝的進步,曾經一統天下的成熟的石 膏法已然落后于時代前進的步伐,鋼堿法、巧樣酸鋼法、活性焦法、有機胺法等一批新的 脫硫工藝逐步走進人們的視野,然而運些新工藝在面對復雜的脫硫環境時,有時亦顯示 出不適應。在各行業生產活動中,經常會遇到運樣一類煙氣,其特點是二氧化硫濃度低 (《 2000mg/Nm3),濃度波動幅度小。目前已知的脫硫工藝中對于運種煙氣條件的脫硫效果 都不太理想。
[0004] 可再生脫硫法具有脫硫效率高、工藝流程簡單、吸收液可重復使用、脫硫副產物 經濟價值高等優點,被普遍認為是最適合冶煉行業的脫硫工藝,然而可再生脫硫工藝原理 為化工過程中的吸收一-解吸組合工藝,需要外加熱源(主要為外部蒸汽加熱產生二次蒸 汽)對吸收富液進行解吸,達到吸收液循環再生的目的。現有的可再生脫硫工藝在面對非 低濃度二氧化硫煙氣時,回收1kg二氧化硫所需蒸汽量為6-化g,而在低濃度二氧化硫煙氣 時,回收1kg二氧化硫所需蒸汽量達到18-2化g,因此在面對低濃度煙氣時,現有的可再生 脫硫工藝將消耗過量的蒸汽,而其過高的蒸汽消耗量將使得原本的工藝優點在高昂的運行 成本下蕩然無存。 W05] 專利申請名稱為《煙氣脫硫系統及煙氣脫硫工藝》,專利申請公布號為CN104492243A的中國專利文獻公開了一種通過粗脫硫和精脫硫組合脫硫的方式來降低吸 收液富液量的可再生脫硫工藝。然而該工藝存在只能少部分富液用于二次脫硫的缺陷,且 為確保煙氣達標排放而很難提升富液的二次脫硫利用率,同時因為采用粗脫硫和精脫硫在 一個吸收塔內進行,為確保氣液接觸充分,吸收塔非常復雜,失去了可再生脫硫法工藝流程 簡單運一優點的同時還增加了脫硫系統的投資成本。
[0006] 保證煙氣達標排放的同時,做到資源再利用、投資成本和運行費用低是當前處理 低濃度二氧化硫煙氣面臨的最大難題。
【發明內容】
[0007] 本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足,特別針對現有可再生脫硫工藝 在面對低濃度煙氣時脫硫投資成本高、運行成本高的缺陷,提供一種設計巧妙合理、節能降 耗、投資運行成本低、能更好地適應低濃度煙氣條件下的脫硫需求的煙氣循環脫硫方法及 系統。
[0008] 為解決上述技術問題,本發明采用W下技術方案:
[0009] 一種煙氣循環脫硫方法,包括W下步驟:
[0010] (a)將含S〇2的煙氣輸送至吸收塔內,先采用一級循環吸收液吸收煙氣中的S〇2, 一級吸收后,再采用二級循環吸收液吸收煙氣中的S化,最后將二級吸收后的煙氣排出吸收 塔;當二級循環吸收液的S化負載量達到第一預設值時,將二級循環吸收液送至一級循環吸 收液中繼續用于吸收煙氣中的S〇2,當一級循環吸收液的S〇2負載量達到第二預設值時,將 一級循環吸收液送至富液儲槽中作為吸收液富液進行儲存;
[0011] 化)將步驟(a)得到的吸收液富液進行換熱升溫,然后送至解吸塔進行解吸,得到 再生的吸收液貧液和含S〇2的蒸汽;
[0012] (C)將步驟化)得到的含S〇2的蒸汽排出解吸塔,送至后工序處理;
[0013] (d)將步驟化)得到的再生的吸收液貧液進行加熱,氣化的吸收液貧液作為二次 蒸汽用于汽提解吸塔中吸收液富液的S〇2,未氣化的吸收液貧液排出解吸塔,經降溫后,作 為二級循環吸收液送至吸收塔中繼續用于吸收煙氣中的S〇2。
[0014] 上述的煙氣循環脫硫方法中,優選的,所述步驟(a)中,所述第一預設值是指所述 二級循環吸收液S〇2飽和負載量的10%~50% ;所述第二預設值是指所述一級循環吸收液 S〇2飽和負載量的90%W上。
[0015] 上述的煙氣循環脫硫方法中,優選的,所述步驟(a)中,所述含S化的煙氣中S〇2的 初始濃度《2000mg/Nm3。
[0016] 上述的煙氣循環脫硫方法中,優選的,所述步驟化)中,所述吸收液富液換熱升溫 至8(TC~90°C。
[0017] 上述的煙氣循環脫硫方法中,優選的,所述步驟(C)中,所述含S化的蒸汽從解吸 塔的塔頂排出,塔頂壓力控制在0. 〇2MPa~0. 05MPa,塔頂溫度控制在105°C~110°C;所述 步驟(C)中,所述后工序處理過程如下:將排出的含S〇2的蒸汽進行冷凝和氣液分離,所得 冷凝液返送至解吸塔,所得氣體送至硫產品回收系統。
[0018] 上述的煙氣循環脫硫方法中,優選的,所述步驟(d)中,所述再生的吸收液貧液送 至再沸器中通過生蒸汽進行加熱,所述生蒸汽的壓力為0. 2MPa~0. 5MPa,所述生蒸汽的質 量流量與所述步驟化)中進解吸塔的吸收液富液的質量流量之比為0. 2~0. 4。
[0019] 上述的煙氣循環脫硫方法中,優選的,所述步驟(d)中,所述解吸塔排出的未氣 化的吸收液貧液先經貧富液換熱器回收熱量降溫至60°C~70°C,再經貧液再冷器降溫至 35Γ~45Γ。
[0020] 作為一個總的技術構思,本發明還提供一種煙氣循環脫硫系統,所述煙氣循環脫 硫系統包括吸收塔、一級貧液循環槽、二級貧液循環槽、貧液儲槽、富液儲槽、貧液再冷器、 貧富液換熱器和解吸塔;所述吸收塔內設有一級吸收段和二級吸收段;所述一級貧液循環 槽與所述一級吸收段通過管路循環連通,所述二級貧液循環槽與所述二級吸收段通過管路 循環連通;所述二級貧液循環槽、所述一級貧液循環槽、所述富液儲槽、所述貧富液換熱器 和所述解吸塔通過管路依次連通;所述解吸塔、所述貧富液換熱器、所述貧液再冷器、所述 貧液儲槽和所述二級貧液循環槽通過管路依次連通。
[0021] 上述的煙氣循環脫硫系統中,優選的,所述煙氣循環脫硫系統還包括煙氣冷卻器 和氣液分離器,所述解吸塔、煙氣冷卻器和氣液分離器通過管路依次循環連通;所述煙氣循 環脫硫系統還包括再沸器,所述再沸器與所述解吸塔通過管路循環連通。
[0022] 上述的煙氣循環脫硫系統中,優選的,所述一級吸收段上設有吸收塔一級循環液 入口和吸收塔一級循環液出口,所述吸收塔一級循環液入口與所述一級貧液循環槽上所設 的一級貧液循環槽循環液出口連通,所述吸收塔一級循環液出口與所述一級貧液循環槽上 所設的一級貧液循環槽循環液入口連通;所述二級吸收段上設有吸收塔二級循環液入口和 吸收塔二級循環液出口,所述吸收塔二級循環液入口與所述二級貧液循環槽上所設的二級 貧液循環槽循環液出口連通,所述吸收塔二級循環液出口與所述二級貧液循環槽上所設的 二級貧液循環槽循環液入口連通;
[0023] 所述二級貧液循環槽上的二級貧液循環槽循環液出口與所述一級貧液循環槽上 所設的一級貧液循環槽貧液入口連通,所述一級貧液循環槽上所設的一級貧液循環槽富液 出口與所述富液儲槽上所設的富液儲槽入口連通。
[0024] 本發明的煙氣循環脫硫系統中,各部件之間介質的流向如下:
[0025] 所述一級貧液循環槽與所述一級吸收段通過管路循環連通:所述一級貧液循環槽 內的一級循環吸收貧液輸送至所述一級吸收段,所述一級吸收段中吸收S化后的一級循環 吸收貧液輸送至所述一級貧液循環槽;所述二級貧液循環槽與所述二級吸收段通過管路循 環連接,所述二級貧液循環槽內的二級循環吸收液輸送至所述二級吸收段,所述二級吸收 段中吸收S〇2后的二級循環吸收貧液輸送至所述二級貧液循環槽。
[00%] 所述二級貧液循環槽、所述一級貧液循環槽和所述富液儲槽通過管路依次連通: 所述二級貧液循環槽中S〇2負載量達到第一預設值的二級循環吸收液輸送至所述一級貧液 循環槽中,所述一級貧液循環槽中S〇2負載量達到第二預設值的一級循環吸收液輸送至所 述富液儲槽。
[0027] 所述富液儲槽、貧富液換熱器和解吸塔通過管路依次連通:所述富液儲槽中的吸 收液富液經所述貧富液換熱器換熱升溫,進入所述解吸塔。
[0028] 所述解吸塔、貧富液換熱器、貧液再冷器、