一种脱除有机胺液中钠盐的胺液结晶罐制造技术

本实用新型专利技术提供了一种脱除有机胺液中钠盐的胺液结晶罐。该胺液结晶罐(2)设有结晶沉降区(2A)和浓缩区(2B)，所述浓缩区(2B)设于结晶沉降区(2A)下方；所述结晶沉降区(2A)设有中心分布筒(21)；所述结晶沉降区(2A)分为设于中心分布筒(21)内的混合结晶区(2A-1)和设于中心分布筒(21)外的沉降结晶区(2A-2)。本实用新型专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及烟气脱硫
，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本技术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。 本技术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°C，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〇°C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。 本技术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l〇g/L，降低钠盐在解吸塔、再沸器 中结晶堵塞的风险。 具体来说，本技术提出了如下技术方案。第一方面，本技术提供了一种用于脱除有机胺液中钠盐的胺液结晶罐2,该胺 液结晶罐2设有结晶沉降区2A和浓缩区2B，所述浓缩区2B设于结晶沉降区2A下方；所述结晶沉降区2A设有中心分布筒21;所述结晶沉降区2A分为设于中心分布筒21 内的混合结晶区2A-1和设于中心分布筒21外的沉降结晶区2A-2。优选的，其中，所述中心分布筒21内设有结晶搅拌机22。优选的，其中，所述中心分布筒21内壁沿圆周在近中心分布筒21的有机胺液入口 处设有第一挡板23。优选的，其中，所述第一挡板23其一端固定在中心分布筒21内壁上，另一端带有向 上的凸起段。优选的，其中，所述中心分布筒21内沿圆周设有第二挡板24。优选的，其中，所述第二挡板24其横截面呈L型，且与中心分布筒21内壁保留有空 间。 采用本技术的技术方案至少具有如下有益效果:本技术处理解吸塔输送 槽中的有机胺液，处理前有机胺液的密度为1020~1050kg/m 3,钠离子含量为15~25g/l，经 本技术结晶和脱盐处理后，获得了主要含量为芒硝(Na2SO 4 · IOH2O)的盐。本技术 所得稀盐胺液的钠离子含量为l〇g/L以下。【附图说明】 图1本技术脱除有机胺液中钠盐的设备结构示意图。 图2本技术胺液结晶罐的结构示意图。【具体实施方式】 为了更好的理解本技术的内容，下面结合具体实施了对本技术的技术方 案做进一步的说明，但具体的实施方式并不是对本技术所做的限制。 含硫氧化物（SO2和SO3)的烟道气或其他工业废气需要经过净化处理后才可以排 放。现有技术中，采用有机胺液对所述烟气进行净化处理，具体的含硫烟气与有机胺液在吸 收塔中进行逆向接触，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，处理 后的烟气经其他后处理后排放大气。将富液在解析塔中加热解析，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加热解吸，释放出含二氧化硫酸性气体 的高温混合气体，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，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。 离子交换树脂柱为强碱型阴离子交换树脂柱，优选苯乙烯系的强碱型阴离子交换树脂，例 如D201大孔树脂，201*4强碱性阴离子交换树脂，201*7强碱性阴离子树脂。解吸并离子交换 树脂处理后得到的有机胺液重复使用以对所述烟气进行循环处理。 -般地，胺法脱硫系统的解吸塔的再沸器采用自然循环热虹吸方式，再沸器底部 温度最高，可达115°C。此时，硫酸钠、亚硫酸钠的溶解度处于相对较低的水平，容易造成结 晶颗粒析出。而再沸器中流速较低，造成结晶颗粒积累。因此，经常造成再沸器堵塞。硫酸 钠与亚硫酸钠在水溶液中的溶解度分别见表1、2。 表1硫酸钠在水溶液中溶解度 采用国标GB/T 11904-89测试钾离子和钠离子的浓度，溶液在15°C条件下，有机胺 液浓度为15wt%、20wt%时，溶液中钠离子饱和含量分别为9.7g · l-^Jg · Γ1;溶液在40 °C条件下，有机胺液浓度为15wt %、20wt %、25wt %时，溶液中钠离子饱和含量分别为 68.0g · l'48.6g · l'43.7g · 1'由此可见，运行有机胺液中的钠盐饱和含量要远低于 相同温度条件下的水溶液，因此，钠盐的累积容易造成脱硫塔、器的堵塞。从表1和表2可以 看出十水硫酸钠在〇°C溶解度很低，亚硫酸钠溶解度稍高，解吸过的胺液亚硫酸根离子浓度 大幅降低，所以贫胺液比富胺液更适合冷却结晶析出十水硫酸钠。 本技术在以上发现的基础上，控制有机胺液过冷度为1-3°C，使盐份处于介稳 定状态，确保盐份结晶的颗粒物密实，结晶颗粒的体积粒度分布主要在0.1-0.4mm之间，能 够实现有效沉降，得到钠离子含量为l〇g/L以下的稀盐胺液。然后，本技术将沉降得到 的浓盐胺液在进行两次陈化，使晶体颗粒物生长，有效的去除了有机胺液中的盐份，脱盐率 达到30 %~60 %。本技术所述"含硫烟气"是指含硫氧化物（SO2和SO3)的烟道气或其他工业废 气。本技术所述"脱硫"是指从烟道气或其他工业废气中除去硫氧化物(s〇2)。本实用新 型所述"有机胺"是指常规能够应用于有机胺湿法脱硫的有机类物质，包括但不限于乙醇 胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺等。本技术所述"有机胺盐"是指以亚硫酸根、亚硫酸氢根、 硫酸根形式存在的有机胺的钠盐。本技术所述"过冷度"是指硫酸钠的理论结晶温度与 实际结晶温度的差值，即实际结晶温度要低于理论结晶温度，两者的差值成为过冷度。 下面结合设备，详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于脱除有机胺液中钠盐的胺液结晶罐(2)，其特征在于，该胺液结晶罐(2)设有结晶沉降区(2A)和浓缩区(2B)，所述浓缩区(2B)设于结晶沉降区(2A)下方；所述结晶沉降区(2A)设有中心分布筒(21)；所述结晶沉降区(2A)分为设于中心分布筒(21)内的混合结晶区(2A‑1)和设于中心分布筒(21)外的沉降结晶区(2A‑2)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李要武，崔鹏，吴炳智，罗松志，魏凤玉，林天云，陈亚中，王琪，
申请(专利权)人：铜陵有色金属集团股份有限公司铜冠冶化分公司，合肥工业大学，
类型：新型
国别省市：安徽;34