[发明专利]一种脱除有机胺液中钠盐的方法、胺液结晶罐及装置

说明书

本发明提供了一种脱除有机胺液中钠盐的方法、胺液结晶罐及装置。该方法包括：第一步骤：使含有钠离子的解吸塔解析处理后的有机胺液进行换热处理，降温到30‑35℃；第二步骤：使换热处理后的有机胺液冷却至0℃以下，优选‑5℃到0℃，同时进行冷却、结晶析出及沉降，然后分离，得到稀盐胺液与含晶体颗粒物的浓盐胺液；以及第三步骤：将浓盐胺液进行浓缩和陈化，使晶体颗粒物生长。胺液结晶罐(2)设有结晶沉降区(2A)和浓缩区(2B)。本发明可以有效地去除离子交换处理有机胺液引入的氢氧化钠和钠盐，例如硫酸钠、亚硫酸钠等，确保有机胺液中钠离子含量低于10g/L，降低钠盐在解吸塔、再沸器中结晶堵塞的风险。

技术领域

本发明涉及烟气脱硫技术领域，更为具体地讲，涉及一种去除胺法脱硫的循环有机胺液中钠盐的装置和方法。

背景技术

含有大量的二氧化硫的工业烟气不能直接排入大气中，需要经过净化处理后才可以排放。通常，采用有机胺吸收剂对所述烟气进行净化处理。其原理是使含硫烟气与有机胺吸收剂进行逆向接触后形成含有亚硫酸根、亚硫酸氢根、硫酸根、氯根等阴离子的富液。富液中以亚硫酸根、亚硫酸氢根等形式存在的有机胺盐可以通过在解吸塔中进行加热解吸，释放出含二氧化硫的酸性高温混合气体，然后经过冷凝与气液分离可以回收高浓度的二氧化硫气体，用于制硫酸或硫磺等。同时将解吸后得到的有机胺吸收剂重复使用以对含硫烟气进行循环处理。

在有机胺脱硫运行系统中，有机胺液不可避免地出现硫酸根、亚硫酸根等阴离子累积。目前，脱硫厂家绝大多数采用离子交换法处理有机胺液中硫酸盐等，造成胺液中钠离子不断积累，钠离子质量分数可达22g/l、硫酸根质量分数可达96g/l、亚硫酸根质量分数可达40g/l。

采用离子交换法去除有机胺液中的硫酸盐等热稳定性盐时，不可避免地引入钠离子(用稀氢氧化钠溶液再生)，如果钠离子的含量达到一定程度，由于胺液的运行pH范围为4.2～5.8，硫酸根、亚硫酸根浓度较高，在钠离子浓度在较低水平的情形下，胺液中离子积也是很大的，容易引起硫酸盐、亚硫酸氢盐、亚硫酸盐及硫代硫酸盐结晶析出，将导致再沸器、解吸塔填料及管路的堵塞。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：克服目前脱硫解析后的有机胺液经过离子交换处理后，有机胺液中钠盐累积容易造成脱硫塔、再沸器的堵塞的缺陷，提供一种脱除循环有机胺液中钠盐的装置和方法。

本发明取出解吸塔循环槽的有机胺液，使其进入热交换器，采用循环冷却水将有机胺液降温至30～35℃，在此温度范围内，硫酸钠(亚硫酸钠)的溶解度处于较大范围内。然后对降温后的有机胺液进行冷却结晶，使有机胺液温度降至0℃以下，析出硫酸钠晶体，然后两次陈化，使得晶体颗粒物生长，沉降分离钠盐晶体悬浮液进入离心分离机，分离出硫酸钠晶体，滤液和胺液结晶罐的上清液返回脱硫系统。

本发明采用烟气处理工艺过程中的吸收塔-解析塔-离子交换树脂的旁路处理有机胺液，冷冻结晶法可以有效地去除离子交换处理有机胺液引入的氢氧化钠和钠盐(硫酸钠、亚硫酸钠等)，确保有机胺液中钠离子含量低于10g_/L，降低钠盐在解吸塔、再沸器中结晶堵塞的风险。

具体来说，本发明提出了如下技术方案。

第一方面，本发明提供了一种脱除有机胺液中钠盐的方法，该方法包括：

第一步骤：使含有钠离子的有机胺液进行换热处理，降温到30-35℃；

第二步骤：使换热处理后的有机胺液冷却至0℃以下，优选-5℃到0℃，同时实现冷却结晶及沉降，然后分离，得到稀盐胺液与含晶体颗粒物的浓盐胺液；以及

第三步骤：将浓盐胺液进行浓缩和陈化，使晶体颗粒物生长。

优选的，其中，第二步骤中，所述浓盐胺液中晶体颗粒物体积粒度分布在0.1-0.4mm之间。