多流路循环脱硫系统及多流路循环脱硫的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多流路循环脱硫系统，包括吸收塔、贫液罐、富液罐和解吸塔，富液罐与解吸塔的富液进口连通，解吸塔的塔釜贫液出口则与贫液罐相连通，贫液罐还与吸收塔的塔顶液相进口连通，吸收塔的塔釜液相出口与并联设置的至少两条液流管路相连通，其中，至少一条连通至富液罐，至少一条连通至贫液罐。本发明专利技术还公开了多流路循环脱硫的方法，通过吸收塔对烟气进行吸收脱除二氧化硫，通过并联设置的多条液流管路将吸收塔排出的吸收液进行可选择性输送；通过解吸塔对吸收塔排出的吸收液富液进行解吸再生；且将解吸再生后的吸收液贫液最终循环返回至吸收塔。本发明专利技术的结构合理、节能降耗、成本低，能更好地适应烟气中二氧化硫浓度波动。

【技术实现步骤摘要】
多流路循环脱硫系统及多流路循环脱硫的方法
本专利技术属于烟气脱硫
，尤其涉及需要利用热能(例如蒸汽)参与实现吸收液循环再生的脱硫系统及方法。
技术介绍
我国是受二氧化硫污染最严重的国家之一。由于二氧化硫排放所形成的酸雨给工农业带来了严重的损害，全国因此每年损失超过数千亿元。随着国家环保法规的不断完善和国家对二氧化硫污染重视程度的不断提高，越来越多的脱硫技术如雨后春笋般涌现出来。目前国内外工业化的脱硫技术主要有石膏法、钠碱法、循环吸收脱硫法等。石膏法、钠碱法均需不断投加脱硫药剂，不同程度地存在运行费用高、脱硫副产物难利用等问题。近年来，以有机胺(或离子液)作为吸收介质的循环脱硫技术得到很大的发展。相对石膏法、钠碱法来说，循环脱硫技术具有工艺流程简单、脱硫吸收液可循环使用、副产物经济价值高等特点，受到了国内外广泛的重视，有着广阔的应用前景。循环脱硫技术的工艺原理为化工过程中的吸收-解吸组合工艺，吸收液低温下对烟气中二氧化硫进行吸收，在高温下解吸再生。低压蒸汽作为吸收液解吸再生的主要热源，也是循环脱硫技术的主要运行能耗指标。对于某些二氧化硫浓度波动大、规律性差的烟气，循环脱硫技术往往存在脱硫吸收剂饱和度低、平均蒸汽耗量高等问题，给企业带来很大的成本压力。特别是某些间歇进料的有色冶炼工艺，在整个冶炼周期中，会有很长一段时间烟气处于贫硫期(二氧化硫浓度仅：600～2000mg/Nm3)，而保证吸收塔正常运行必须保证一定的贫液喷淋量，从而造成吸收液吸收不饱和、富液解吸量大、最终导致解吸塔设备体积庞大，单位二氧化硫蒸汽耗量过高的问题。因此，有必要对现有的循环脱硫技术进行改进，最大限度提高吸收液的吸收容量，降低设备投资和蒸汽消耗量，使循环脱硫技术在二氧化硫浓度无规波动的烟气处理领域获得更大的成功。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种结构合理、设计巧妙、节能降耗、运行成本低、能更好地适应烟气中二氧化硫浓度波动的多流路循环脱硫系统及脱硫方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种多流路循环脱硫系统，包括吸收塔、贫液罐、富液罐和解吸塔，所述富液罐通过富液输送管路与解吸塔的富液进口连通，所述解吸塔的塔釜贫液出口则通过贫液输送管路与所述贫液罐相连通，所述贫液罐通过塔顶液相进口管路与所述吸收塔的塔顶液相进口连通，所述吸收塔的塔釜液相出口与并联设置的至少两条液流管路相连通，其中，至少一条液流管路连通至富液罐，至少一条液流管路连通至贫液罐，且各液流管路上均设置有控制通断启闭的控制阀。上述的多流路循环脱硫系统中，优选的，所述吸收塔的塔釜液相出口与并联设置的三条液流管路相连通，其中，第一液流管路连通至富液罐，第二液流管路连通至贫液罐，第三液流管路连通至吸收塔的塔顶液相进口管路。上述的多流路循环脱硫系统中，优选的，所述富液输送管路与所述贫液输送管路共用一贫富液换热器，且在该贫富液换热器中贫液放出的热量被富液吸收；所述贫液输送管路上位于贫富液换热器下游的位置还设有一贫液再冷器，贫液再冷器中设有冷却水循环管道。上述的多流路循环脱硫系统中，优选的，所述解吸塔的塔顶蒸汽出口依次连通至塔顶冷凝器和气液分离器，所述解吸塔的下部与一再沸器相连。富液在解吸塔中被解吸再生后形成贫液，贫液进入再沸器，被进入再沸器的一次蒸汽间接加热，部分汽化，汽相为二次蒸汽，回解吸塔解吸，液相(贫液)由塔釜排出，进入贫富液换热器。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种多流路循环脱硫的方法，包括以下步骤：通过一吸收塔对含二氧化硫烟气进行吸收脱除二氧化硫的吸收步骤；通过并联设置的多条液流管路将吸收塔排出的吸收液进行可选择性输送的输送步骤；通过一解吸塔对吸收塔排出的吸收液富液进行解吸再生的解吸步骤；且将解吸再生后的吸收液贫液最终循环返回至吸收塔的循环输送步骤；所述可选择性输送具体是指根据进入吸收塔中的含二氧化硫烟气的二氧化硫浓度大小进行液流管路的选择，且可选择性输送的选择范围至少包括以下一种操作方式：(a)在含二氧化硫烟气的浓度富硫期，将吸收塔排出的吸收液通过第一液流管路输送至一富液罐的操作；(b)在含二氧化硫烟气的浓度中硫期，将吸收塔排出的吸收液通过第二液流管路输送至一贫液罐的操作；(c)在含二氧化硫烟气的浓度贫硫期，将吸收塔排出的吸收液通过第三液流管路输送至吸收塔的塔顶液相进口管路的操作。上述的方法中，优选的，所述可选择性输送是指择一选用上述操作方式(a)～(c)中任意一种。上述的方法中，优选的，所述浓度富硫期是指一段时间内进吸收塔的含二氧化硫烟气的二氧化硫浓度稳定维持在2000mg/Nm3以上；所述浓度中硫期是指一段时间内进吸收塔的含二氧化硫烟气的二氧化硫浓度稳定维持在600mg/Nm3～2000mg/Nm3；所述浓度贫硫期是指一段时间内进吸收塔的含二氧化硫烟气的二氧化硫浓度稳定维持在600mg/Nm3以下。上述的方法中，优选的，所述吸收步骤中的具体操作包括：含二氧化硫烟气是从吸收塔(1)底部气相进口进入，与塔顶液相进口喷淋而下的吸收液贫液逆流接触，完成二氧化硫的吸收过程，脱除二氧化硫后的净化烟气从吸收塔(1)顶部排出。上述的方法中，优选的，所述吸收塔中吸收液贫液的流量和进入吸收塔中含二氧化硫烟气的二氧化硫摩尔流量按以下关联关系式进行控制：L＝N/X；其中，L表示吸收液贫液的流量，单位为m3/h；N表示含二氧化硫烟气的二氧化硫摩尔流量，单位为kmol/h；X为比例因子，其取值范围控制在0.0625～1.25；且控制吸收液贫液的流量不低于保证吸收塔正常运行所需的最小喷淋量。上述的方法中，优选的，所述解吸步骤中的具体操作包括，吸收塔排出的吸收液是先输送至富液罐中，富液罐排出的吸收液富液再经贫富液换热器升温后从解吸塔的富液进口进入，在解吸塔中被外设的再沸器产生的二次蒸汽加热后释放出二氧化硫，完成对吸收液富液的解吸再生，生成的吸收液贫液则由解吸塔的塔釜贫液出口排出；且排出的吸收液贫液在所述的循环输送步骤中是先经过一贫富液换热器回收热量，再经过一贫液再冷器降温、最后通过贫液罐和塔顶液相进口管路返回至吸收塔中。上述的方法中，优选的，所述再沸器产生的蒸汽流量和解吸塔中的吸收液富液进液流量按以下关联关系式进行控制：Q＝Y·M；其中，Q表示进入再沸器的一次蒸汽流量，单位为kg/h；M表示吸收液富液进液流量，单位为m3/h；Y为比例因子，其取值范围控制在100～300。本专利技术的上述脱硫系统及脱硫方法主要基于以下思路：通过对脱硫吸收液多条循环流路的控制与切换，提高吸收液的吸收饱和度，同时降低解吸塔富液进液量，达到减小解吸塔设备体积、降低蒸汽消耗量的目的。本专利技术的技术方案特别适用于采用有机胺类化合物(或离子液)作为吸收介质的可再生脱硫工艺，与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术采用吸收多流路循环设计，可针对烟气中二氧化硫浓度波动的特点灵活地切换循环流路，使烟气工况变化和吸收调节无缝对接，保证了工艺的平稳连续运行，提高了吸收液富液的饱和程度。(2)吸收塔顶脱硫尾气的SO2浓度决定于塔顶进口贫液中SO2的分压，本专利技术优选的方案中可通过液流管路切换将吸收富液直接循环至吸收塔，以处理贫硫期(即间歇冶炼中SO2浓度的断档期)的烟气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多流路循环脱硫系统，包括吸收塔(1)、贫液罐(2)、富液罐(3)和解吸塔(6)，所述富液罐(3)通过富液输送管路(14)与解吸塔(6)的富液进口连通，所述解吸塔(6)的塔釜贫液出口则通过贫液输送管路(15)与所述贫液罐(2)相连通，所述贫液罐(2)通过塔顶液相进口管路与所述吸收塔(1)的塔顶液相进口连通，其特征在于：所述吸收塔(1)的塔釜液相出口与并联设置的至少两条液流管路相连通，其中，至少一条液流管路连通至富液罐(3)，至少一条液流管路连通至贫液罐(2)，且各液流管路上均设置有控制通断启闭的控制阀(10)。

【技术特征摘要】
1.一种多流路循环脱硫的方法，包括以下步骤：通过一吸收塔（1）对含二氧化硫烟气进行吸收脱除二氧化硫的吸收步骤；通过并联设置的多条液流管路将吸收塔（1）排出的吸收液进行可选择性输送的输送步骤；通过一解吸塔（6）对吸收塔（1）排出的吸收液富液进行解吸再生的解吸步骤；且将解吸再生后的吸收液贫液最终循环返回至吸收塔（1）的循环输送步骤；所述吸收步骤中的具体操作包括：含二氧化硫烟气是从吸收塔（1）底部气相进口进入，与塔顶液相进口喷淋而下的吸收液贫液逆流接触，完成二氧化硫的吸收过程，脱除二氧化硫后的净化烟气从吸收塔（1）顶部排出；所述吸收塔（1）中吸收液贫液的流量和进入吸收塔（1）中含二氧化硫烟气的二氧化硫摩尔流量按以下关联关系式进行控制：L=N/X；其中，L表示吸收液贫液的流量，单位为m3/h；N表示含二氧化硫烟气的二氧化硫摩尔流量，单位为kmol/h；X为比例因子，其取值范围控制在0.0625～1.25；且控制吸收液贫液的流量不低于保证吸收塔（1）正常运行所需的最小喷淋量；所述解吸步骤中的具体操作包括，吸收塔（1）排出的吸收液是先输送至富液罐（3）中，富液罐（3）排出的吸收液富液再经贫富液换热器（5）升温后从解吸塔（6）的富液进口进入，在解吸塔（6）中被外设的再沸器（7）产生的二次蒸汽加热后释放出二氧化硫，完成对吸收液富液的解吸再生，生成的吸收液贫液则由解吸塔（6）的塔釜贫液出口排出；且排出的吸收液贫液在所述的循环输送步骤中是先经过一贫富液换热器（5）回收热量，再经过一贫液再冷器（4）降温、...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭自强，何劲松，梁学武，李鹏，陈辉，
申请(专利权)人：长沙华时捷环保科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43