本发明专利技术公开了一种有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置及净化方法，再生脱硫剂溶液经板式换热器换热后用增压泵泵入保安过滤器过滤，所得滤液进入纳滤装置，纳滤所得滤液排入滤液槽中，纳滤所得浓缩液排入溶液储槽中；该净化装置还包括一个与板式换热器连接的冷冻结晶系统，它将换热后的部分溶液冷冻结晶除芒硝，然后再将去除芒硝后的再生脱硫剂溶液导入板式换热器再次换热后随所述管路中的再生脱硫剂溶液一同被增压泵泵入保安过滤器过滤；所述纳滤装置还分别连接了清洗系统和反冲系统。本发明专利技术可持续性降低再生脱硫剂中Cl‑和SO42‑的含量，保证脱硫系统脱硫剂干净及脱硫效果的稳定。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及烧结烟气有机胺湿法脱硫系统脱硫剂的净化除盐，更具体地，本专利技术涉及一种有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置及净化方法。
技术介绍
攀钢3号烧结烟气脱硫采用有机胺工艺，脱硫系统在运行过程中，由于脱硫剂循环吸收解吸，烟气中的Cl-及SO2的氧化，导致脱硫剂中酸根离子累计，较大的影响了脱硫剂的吸S效果，降低了脱硫效率，现场采用了离子交换树脂脱盐方法，对Cl-、SO42-离子有一定的去除，但存在除Cl效果低、脱硫剂损耗及废碱液的处理等问题。目前市场上针对Cl的去除研究离子交换树脂有一定的提高，但价格偏贵，且平均使用800～1000次就会失效，为此，研究一种除盐效果好、稳定脱硫效果的装置已迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有有机胺脱硫剂净化效果差的不足，特别是为有机胺脱硫液中Cl-和SO42-的去除，提供一种去除效果好且脱硫剂损耗少的净化装置及方法。为解决上述的技术问题，本专利技术的一种实施方式采用以下技术方案：一种有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置，有机胺法脱硫工艺的再生脱硫剂溶液出口管路上依次设置板式换热器、保安过滤器和纳滤装置，板式换热器与保安过滤器之间设置增压泵，再生脱硫剂溶液经过板式换热器换热后被增压泵泵入保安过滤器过滤，滤液进入纳滤装置进行纳滤，纳滤所得滤液排入滤液槽中，纳滤所得浓缩液即净化后的脱硫剂排入溶液储槽中；该净化装置还包括一个与板式换热器连接的冷冻结晶系统，冷冻结晶系统和板式换热器之间设置泵，泵将经过板式换热器换热后的再生脱硫剂溶液部分导入冷冻结晶系统结晶出芒硝，然后再将去除芒硝后的再生脱硫剂溶液导入板式换热器再次换热后随所述管路中的再生脱硫剂溶液一同被增压泵泵入保安过滤器过滤；滤液槽中的部分滤液通过提升泵返回纳滤装置中；所述纳滤装置还分别连接了清洗系统和反冲系统。上述有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置还包括一个溶液储槽，所述纳滤装置具有多个排液支管，所有排液支管汇集至排液总管，排液总管连接至溶液储槽。上述有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置还包括一个废水槽，所述滤液槽设置一个出口通入废水槽，所述纳滤装置的其中一根排液支管上设置自动阀，自动阀与纳滤装置之间的排液支管上设置通入废水槽的分流管道。上述有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置中，所述板式换热器的外壳材质为316L不锈钢，换热板片材质为254SMO不锈钢。上述有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置中，所述纳滤装置采用的纳滤膜为聚酰胺材质，孔径为180～250D，工作压力在0.8～1.2MPa，错流方式运行。上述有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置中，所述清洗系统包括软水存储设备、质量浓度为10％的硫酸存储设备和质量浓度为4％的NaOH溶液存储设备，以及与各存储设备连接的出水管道、开关管道的阀门。上述有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置中，所述反冲系统包括软水存储设备，以及与软水存储设备连接的出水管道、开关管道的阀门。本专利技术还提供一种有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化方法，该方法利用了上述装置，并且包括以下步骤：将有机胺法脱硫工艺排出的再生脱硫剂溶液通过贫富液换热器换热使溶液温度降低至54～56℃后导入净化装置，通过与冷冻结晶系统连接的板式换热器再次换热，使溶液温度降低至25～30℃，接着将板式换热器换热后三分之一的溶液泵入冷冻结晶系统，利用质量浓度为30％的NaOH溶液将冷冻结晶系统中的溶液调节至pH为10，在7℃或4℃结晶出芒硝，使溶液中的SO42-含量降至2g/L以下后返回所述板式换热器中再次换热至25～30℃，通过增压泵将已经通过板式换热器换热的溶液导入保安过滤器滤除悬浮物和杂质，然后将溶液引入纳滤装置，纳滤操作压力为0.8～1.2MPa，滤去水分子和Cl-，截留脱硫剂得到浓缩液，让浓缩液流至溶液储槽，滤液一部分进入滤液槽，另一部分进入废水槽；上述溶液储槽中的浓缩液返回有机胺法脱硫工艺中作为脱硫剂使用后产生再生脱硫剂溶液，连续重复上述步骤；在换热器不断换热过程中，冷冻结晶系统也连续进行结晶；在上述步骤中，当纳滤装置的阻力＞2.0MPa时，启动反冲系统，利用软水对纳滤膜进行反冲，反冲液排入溶液储槽避免脱硫剂损失；在上述步骤中，若纳滤膜失活，则采用清洗系统依次水洗、酸洗、碱洗各1h，再用水冲洗至中性，清洗废液排入废水槽。下面对本专利技术的技术方案进行进一步的说明。该净化工艺主要包括冷冻结晶系统和纳滤系统及辅助装置，脱硫剂再生SO2后先通过换热器(贫富液换热器)使温度降至55℃左右后导入本专利技术所述净化装置，再利用板式换热器使再生脱硫剂溶液温度进一步降低至25～30℃，将板式换热器换热后三分之一的溶液(20～30m3/h)泵入冷冻结晶系统,调节脱硫剂溶液的pH为10左右，冷冻温度为7℃或4℃，结晶出芒硝(Na2SO4·7H2O)以除去脱硫剂中的大量SO42-，出液经板式过滤器再次换热至25～30℃，与系统管道中的部分未结晶除芒硝的脱硫剂溶液一起通过增压泵打入保安过滤器除去杂质及悬浮物后进入纳滤装置，纳滤膜孔径为180～250D，操作压力为0.8～1.2MPa，使脱硫剂溶液中的Cl-和H2O滤过，进入滤液槽，同时通过提升泵抽取少量滤液返回原液提高除Cl效果，其余滤液作为废水中和剂利用；纳滤所得浓缩液即净化后的脱硫剂，可稀释后用于有机胺法脱硫工艺。同时纳滤装置配套反冲系统及活化清洗系统，反冲洗采用软水洗涤可回用至溶液储槽，作为稀释脱硫剂用水，且不造成脱硫剂损失；而清洗系统活化膜产生的废水回流至废水槽与脱硫废水一起处理外排。工艺中先冷冻结晶后纳滤处理，强调的是脱硫剂成分在碱性条件下为分子状态，分子量在180～200左右，可以很好的被纳滤膜拦截下来，而且损耗非常少，同时减轻纳滤膜的高负荷，延长了使用寿命，整体上降低了有机胺脱硫工艺的运行成本。由于再生脱硫剂溶液中含有较多的Cl-和SO42-，如果不去除这两种离子，脱硫剂的反复使用会导致Cl-和SO42-逐渐积累，使得脱硫效果逐渐变差，同时腐蚀脱硫系统，因此在脱硫剂再生后除去Cl-和SO42-尤为必要，若将再生脱硫剂溶液中的Cl-和SO42-一次性除尽，比较困难，且投入大，成本高，在脱硫剂每次再生后脱除部分Cl-和SO42-是一个比较容易实现且成本相对较低的方法，并且，该方法可配合脱硫剂的使用——再生的工艺特点，可持续性进行Cl-和SO42-的去除，保证再生脱硫剂溶液中的Cl-和SO42-含量较低且稳定，保证整个脱硫系统正常运行。由于Cl-相较于SO42-更难除去，采用离子交换树脂脱除Cl-和SO42-效果均一般，本专利技术结合纳滤装置及脱硫剂的特点，先脱除SO42-，为了减轻纳滤膜的使用压力，延长使用寿命，再利用纳滤膜阻挡脱硫剂成分，让Cl-和水透过，这样得到较为干净的脱硫剂浓缩液，采用软水稀释后可用于脱硫系统循环脱除烟气中的SO2。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了有机胺脱硫工艺运行过程中脱硫剂热稳定盐负荷的问题，持续性降低再生脱硫剂中的Cl-和SO42-含量，保证脱硫系统脱硫剂干净及脱硫效果的稳定，较大程度地降低了该工艺的运行成本。附图说明图1为本专利技术有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置的结构示意图；图中，1-提升泵，2-自动阀，3本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置，其特征在于有机胺法脱硫工艺的再生脱硫剂溶液出口管路上依次设置板式换热器、保安过滤器和纳滤装置，板式换热器与保安过滤器之间设置增压泵，再生脱硫剂溶液经过板式换热器换热后被增压泵泵入保安过滤器过滤，滤液进入纳滤装置进行纳滤，纳滤所得滤液排入滤液槽中，纳滤所得浓缩液即净化后的脱硫剂排入溶液储槽中；该净化装置还包括一个与板式换热器连接的冷冻结晶系统，冷冻结晶系统和板式换热器之间设置泵，泵将经过板式换热器换热后的再生脱硫剂溶液部分导入冷冻结晶系统结晶出芒硝，然后再将去除芒硝后的再生脱硫剂溶液导入板式换热器再次换热后随所述管路中的再生脱硫剂溶液一同被增压泵泵入保安过滤器过滤；滤液槽中的部分滤液通过提升泵返回纳滤装置中；所述纳滤装置还分别连接了清洗系统和反冲系统。
【技术特征摘要】
1.一种有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置，其特征在于有机胺法脱硫工艺的再生脱硫剂溶液出口管路上依次设置板式换热器、保安过滤器和纳滤装置，板式换热器与保安过滤器之间设置增压泵，再生脱硫剂溶液经过板式换热器换热后被增压泵泵入保安过滤器过滤，滤液进入纳滤装置进行纳滤，纳滤所得滤液排入滤液槽中，纳滤所得浓缩液即净化后的脱硫剂排入溶液储槽中；该净化装置还包括一个与板式换热器连接的冷冻结晶系统，冷冻结晶系统和板式换热器之间设置泵，泵将经过板式换热器换热后的再生脱硫剂溶液部分导入冷冻结晶系统结晶出芒硝，然后再将去除芒硝后的再生脱硫剂溶液导入板式换热器再次换热后随所述管路中的再生脱硫剂溶液一同被增压泵泵入保安过滤器过滤；滤液槽中的部分滤液通过提升泵返回纳滤装置中；所述纳滤装置还分别连接了清洗系统和反冲系统。2.根据权利要求1所述的有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置，其特征在于所述纳滤装置具有多个排液支管，所有排液支管汇集至排液总管，排液总管连接至溶液储槽。3.根据权利要求2所述的有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置，其特征在于还包括一个废水槽，所述滤液槽设置一个出口通入废水槽，所述纳滤装置的其中一根排液支管上设置自动阀，自动阀与纳滤装置之间的排液支管上设置通入废水槽的分流管道。4.根据权利要求1所述的有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置，其特征在于所述板式换热器的外壳材质为316L不锈钢，换热板片材质为254SMO不锈钢。5.根据权利要求1所述的有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂的净化装置，其特征在于所述纳滤装置采用的纳滤膜为聚酰胺材质，孔径为180～250D，工作压力在0.8～1.2MPa，错流方式运行。6.根据权利要求1所述的有机胺法脱硫工艺有机胺脱硫剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：张小龙，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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