[发明专利]可再生有机胺循环脱硫净化塔及其脱硫工艺

说明书

技术领域

本发明属于烟气净化环保设备。

背景技术

我国是世界上第一大煤炭消费国，第一大二氧化硫排放国，也是世界上大气污染最严重的国家和世界上第三大酸雨区。我国目前的大气污染属典型的煤烟型污染，大气污染物主要是二氧化硫，总悬浮颗粒物和氮氧化物。严重的大气污染导致我国大气环境安全问题的产生，对人民的身体健康、生态环境、经济发展、社会进步造成相当可观的经济损失。因此控制SO₂的排放一直是国家大气污染治理的首要目标。

目前的有机胺法烟气脱硫是一种脱硫剂再生型烟气脱硫技术，具有脱硫效率高，吸收剂可再生，SO₂可以回收利用，不产生二次污染等优点，有良好的发展前景。目前的有机胺法烟气脱硫设备，是由水洗塔、吸收塔、再生塔、换热器、流程泵等组成。其工艺流程是，烟气首先进入水洗除尘塔，在塔内除尘降温后进入吸收塔，在吸收塔内与脱硫溶剂逆流接触脱除SO₂，净化后的烟气符合环保标准，送回烟道或者直接排放。吸收SO₂后的富液经加压后进溶液换热器换热后进入塔，在塔内被蒸汽汽提，并经再沸器加热为热贫液。热贫液经换热后进贫液泵加压，再经贫液冷却器冷却后进入吸收塔，循环吸收SO₂。从再生塔解析出来的SO₂经冷却、分离后纯度达到99％以上，可作为硫酸、液体SO₂或硫磺生产中所需原料。

目前的有机胺法烟气脱硫设备及工艺复杂，占地面积大，运行费用高。

发明内容

本发明的目的是克服现有有机胺法烟气脱硫设备工艺复杂，占地面积大，运行费用高的不足，本发明提供一种一体式的可再生有机胺循环脱硫净化塔。

一种可再生有机胺循环脱硫净化塔，其特征在于，它包括一个由玻璃钢制作的塔体；塔腔上部空间设为喷淋区，喷淋区上部布置喷淋装置和除雾器，塔腔顶面设置烟气出口，塔体侧壁靠近喷淋区底部位置设置烟气进口、工艺水进口和有机胺加料口；塔腔内下部为浆液区，浆液区用隔板隔成冷区和热区，热区接纳洗涤烟气后的60℃高温浆液，冷区接纳换热后的43℃低温浆液；其中热区与喷淋区完全连通，冷区顶部由盖板完全封闭；在塔体侧壁的热区位置设置热浆液循环出口，冷区设置冷浆液循环进口，热浆液循环出口依次通过浆液循环泵和换热器与冷浆液循环进口连通；在塔体侧壁的冷区位置设置冷浆液出口，冷浆液出口与喷淋水泵连通，喷淋水泵再与喷淋装置连通；塔体侧壁的热区位置还设有用于排放富液的放液阀，塔体侧壁的冷区位置还设有用于贫液回流的回流口。

净化塔冷区和热区的塔底分别设为锥形底，锥形底上均设置排空口；既克服了在塔壁上开设排空口不能完全排空塔内浆液的弊病，同时克服了粉尘易堆积的问题。

上述的烟气入口、烟气出口以及所有的浆液进出口部件均为玻璃钢制作，并采用法兰连接；塔内的分区隔板、盖板喷淋层支撑梁、除雾器支撑梁均为玻璃钢材质。

上述的塔体可根据温度区间的不同，随塔高度的变化将塔体分成若干节，每节根据温度要求对玻璃钢树脂进行选型，以及选择塔壁厚度；节与节之间采用法兰连接。

本发明有机胺循环脱硫工艺原理如下：

在水溶液中，溶解的SO₂会发生式(1)、(2)所示的可逆水合和电离过程：

在水中加有机胺可以增加SO₂的溶解量。有机胺和水中的氢离子发生反应，形成胺盐，(1)、(2)反应方程式向右发生反应，增大了SO₂的溶解量；

反应(3)说明SO₂的浓度增多，平衡向右移动，有利于有机胺液脱除烟气中的SO₂气体。

本发明的可再生有机胺循环脱硫工艺如下：

1、本发明的净化塔安装后，首先从净化塔工艺水进口和有机胺加料口中分别加入比例的工艺水和有机胺；工艺水和有机胺在净化塔热区成为混合液，启动浆液循环泵使混合浆液进入净化塔冷区储存，储存一定量后启动喷淋水泵，使混合浆液开始喷淋；

2、接通烟气，烟气首先进入净化塔喷淋区，烟气与喷淋的混合浆液水逆流接触，烟气中的热量和SO₂在喷淋区被喷淋的混合浆液吸收，冷却净化后的烟气从净化塔顶部烟气出口排出；