[发明专利]一种低能耗烟气湿法脱硫工艺

说明书

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术，尤其涉及一种可应用于工业现场且有效降低投资、有效降低运行能耗的烟气湿法脱硫工艺。

背景技术

我国是以燃煤为主的能源结构国家，大量化石燃料被利用来进行生活供采暖和工业生产，随着煤炭消费的不断增长，排放了大量的二氧化碳和二氧化硫，大气中的二氧化碳造成温室效应，使气侯变暖，构成长期危害；二氧化硫累积则形成酸雨，危害地表动植物的正常生存和生活。寻求一种低投资低运行能耗的烟气脱硫技术是人们长期追求的目标，符合人们追求低碳生活的目标。

钙系脱硫，即石灰石/石灰-石膏湿法是当今世界最成熟、使用最为广泛的烟气脱硫技术，其采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收剂浆(当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收剂浆)。在脱硫塔内，吸收剂浆液与烟气接触混合，烟气中的SO₂与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。循环浆液中达到一定浓度(15％以上)时用石膏浆液泵抽出到水力旋流器浓缩到50％以上，再到真空皮带机或压滤机继续脱水至含水量低于10％回收。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为250万吨和350万吨左右，基本上都能综合利用，主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂，我国天然石膏矿产丰富，脱硫石膏大多废弃，同时伴随着脱水回水过程中大量机械能量的浪费。

氨法脱硫，采用氨气、氨水或是碳铵作为二氧化硫吸收剂，经对脱硫循环液的曝气氧化，产生的硫酸铵随浓度的升高脱硫效率在下降，需不断抽出循环液进行蒸发结晶，以维持循环液的硫铵浓度低于30％。常用的工艺方法是将抽出的循环液引入蒸发器进行蒸发结晶从而得到固态的脱硫产物，现有蒸发器采用蒸汽作为热源，蒸发过程中蒸汽耗量较大。

以上两种常用的烟气脱硫方法，均采用将经除尘后烟气通入脱硫塔底部，烟气在脱硫塔内通过大量的含碱性吸收剂的洗涤液逆向洗涤，将烟气中的二氧化硫洗涤吸收，从而降低烟气中二氧化硫的浓度。湿法脱硫工艺中循环溶液的温度需控制在50摄氏度左右，以保持二氧化硫的溶解度从而维持较高的脱硫效率，在脱硫过程中烟气由脱硫塔入口的摄氏150度以上降至出口的50摄氏度左右，温度的降低要靠大量的水的蒸发来实现。同时脱硫产物的脱水又需新的设备投入、脱水过程中又会再次增加水的消耗量，同时伴随着大量机械能或热能的消耗，整个过程中能耗大，水的使用量大，致使现有的工艺不易大面积的推广使用。

发明内容

针对以上缺陷，本发明的目的是提供一种低投资低能耗烟气湿法脱硫工艺，用烟气蒸发结晶器代替脱硫产物脱水设备；利用烟气余热，代替了脱硫产物脱水的能量消耗，可产生明显的经济效益。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种低能耗烟气湿法脱硫工艺，采用脱硫塔作为二氧化硫吸收装置，经一次除尘处理的烟气在脱硫塔中通过与含碱性吸收剂的循环洗涤液逆向洗涤反应，脱除烟气中的二氧化硫，烟气在进入脱硫塔前经过烟气蒸发结晶器，在所述烟气蒸发结晶器内，自脱硫塔引入的碱性吸收剂与二氧化硫反应后的塔底溶液与烟气进行互逆的接触，利用烟气余热对溶液进行蒸发形成固体回收。

进一步的，所述含碱性吸收剂为粉状石灰石或石灰。

进一步的，所述含碱性吸收剂为氨气、氨水或是碳铵。

整个运行过程可通过自动控制系统实现脱硫剂的添加，循环液洗涤液PH值和浓度的控制，蒸发的量的控制。

更进一步的，根据锅炉排烟温度的不同，对循环液洗涤液在进行蒸发之前经过进一步的浓缩处理。

本发明所述的湿法脱硫工艺，利用锅炉烟气的余热做为脱硫反应产物石膏或是硫铵的固液分离蒸发热源，对于钙系脱硫来说，不必采用水力旋流器和压滤机或真空皮带机对最终的含水石膏进行固液分离处理，直接采用烟气热量进行蒸发得到固态的产物，由于蒸发过程中有亚硫酸钙的产生，降低了石膏的纯度，不回收脱硫产物的情况下可用此工艺；对于氨法脱硫，通过利用烟气余热对脱硫除尘产物进行蒸发得到固体，在蒸发过程中产生的少量亚硫酸铵于60度以上分解，不影响硫酸铵的纯度，硫铵可用作土壤肥料，起到肥田的作用，节省了投资，节省了大量蒸汽，减少了整个过程中水的消耗量，节能效果显著，可广泛应用于各种锅炉烟气的脱硫除尘，具有良好的经济和社会效益。

附图说明

下面根据实施例与附图对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明所述湿法脱硫工艺的工艺流程图；

图2是本发明所述烟气蒸发结晶器原理结构图。