一种高温烟气脱水方法技术

一种高温烟气脱水方法，其特征在于，温度为100~220℃的高温烟气中CO2含量为5~25%，H2O含量为5~50%，硫化物、氯化物酸性气体组分含量0~3%，烟气送入脱水塔，使用活性MgO作为脱水剂，使烟气中的气态水在CO2组分存在下与MgO发生反应脱除，得到含水3%以下的脱水烟气；在脱水剂反应饱和后进行加热再生，再生分两段进行，一段再生温度为260~330℃，二段再生温度为350~450℃，使脱水剂分解至再生气内H2O含量小于2%完成再生，继续用于脱水。两段再生过程，可分别得到高温蒸汽、含CO2高温再生气产品。高温再生气产品。

【技术实现步骤摘要】
一种高温烟气脱水方法


[0001]本专利技术涉及化工、节能、环保领域，是一种高温烟气脱水方法。

技术介绍

[0002]工业生产过程产生大量高温烟气，其中含有较高的水蒸气，以及硫化物、氯化物等酸性组分。高温烟气的直接排放不仅对环境造成很大的危害，其中包含大量热能也会的浪费。传统工艺中通常采用湿法净化，湿法脱硫之后烟气温度降温到90℃以下，且含水量达到饱和，烟气进入到环境中时，饱和水蒸气冷凝结雾，使烟气显现出白色，对空气质量具有较大的影响，因此后续还要采取“脱白”工艺、对烟气中的水蒸气进行冷凝、脱除，但该方法依旧不能脱除烟气中的饱和水蒸气，尤其是在冬季仍然会出现白烟。且该方法的加热、冷凝过程同样造成了烟气的能量浪费。
[0003]CN200520135594.3公开了一种新型烟气脱水装置，它包括制冷壳、制冷腔、制冷元件、散热元件、烟气入口与烟气出口，制冷壳外包着隔热层与保温层，烟气入口及烟气出口与制冷腔相通，其特征是：在制冷壳有两个并列的制冷腔，在制冷腔内安装着导流杆，导流杆外则有螺旋凸棱，螺旋凸棱与制冷腔内侧形成螺旋导流槽；进烟嘴构成烟气入口紧固在制冷壳外并与一个制冷腔的下端相通，该制冷腔的上端与另一制冷腔的下端联接通，这一制冷腔内的导流杆的上端与构成烟气出口的排烟嘴相通，所说的制冷元件是半导体制冷片，半导体制冷片的制冷侧紧贴着制冷壳的外侧，所说的散热元件是两个分布着散热翅的散热片。
[0004]CN201810466322.3公开了一种烟气脱水系统及其脱水方法，该系统包括烟气产出装置、引风机、第一换热器、脱硫塔、除尘器、烟气脱水器、第二换热器和烟囱；各部分通过气体输送管道相连通，工业烟气通过气体输送管道依次通过烟气脱水系统中的各部分进行脱水除尘处理。该专利技术在机械除水与冷凝除水结合处理烟气时，通过抽风机可以控制导烟管内管中旋出烟气的量，使得冷烟气与热烟气在冷凝板处进行最优混合，烟气冷凝更高效、除水更彻底；通过本专利技术系统及工艺处理之后的烟气中，饱和水含量降低在8％以下。
[0005]由于烟气本身含硫化物、氯化物等酸性组分，上述专利依旧需要先完成脱硫、氯处理后才能进行脱水，否则烟气热量回收至低于160℃会造成露点腐蚀。如若先脱硫，则送脱硫塔烟气含水量过高，会削弱脱硫剂寿命，脱硫前的加热、换热量较高也会增大脱硫能耗，设备体积、成本。而先热量回收再脱硫，为避免露点腐蚀，160℃以下烟气会直接送脱硫，温度被冷却至60~90℃，造成该温度段的烟气显热和蒸汽潜热被浪费。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提出了一种高温烟气脱水方法，其特征在于：温度为100~220℃的高温烟气中CO2含量为5~25%，H2O含量为5~50%，硫化物、氯化物酸性气体组分含量0~3%，烟气送入脱水塔，使用活性MgO作为脱水剂，使烟气中的气态水在CO2组分存在下与MgO发生反应脱除，得到含水3%以下的脱水烟气。
[0007]在脱水剂反应饱和后进行加热再生，再生分两段进行，一段再生温度为260~330℃保持0.5~4h，二段再生温度为350~450℃保持2~6h。
[0008]优选的加热方式可以选用热载气吹扫、脱水剂取出焙烧、脱水塔设置加热器加热等方式，使脱水剂分解至再生气内H2O含量小于2%再生完成，继续用于脱水。
[0009]前述两段再生过程，依据高温烟气组分差异，脱水剂再生一段可以得到0.1~10Mpa的高品质饱和蒸汽；脱水剂再生二段可以得到不含酸性杂质、CO2含量为50~80%的高温再生气，可直接作为加热热源或热量回收副产蒸汽。
[0010]本专利技术具有如下优点：1. 本专利技术可以直接用于含硫、氯化物等酸性杂质高温烟气进行脱水，脱水后高温烟气可以用作生产高温蒸汽，或作为加热热源，有效回收高温烟气的热量，而无需担心烟气水含量过高且含有酸性组分时，产生露点腐蚀；2. 本专利技术可以在脱硫、氯前先进行脱水，由此大幅降低脱硫过程烟气气量，减少后续脱硫、氯净化过程的设备体积、成本和能耗；3. 活性MgO吸水反应后再生温度较低，450℃即可进行完全脱水再生，杂质酸性气体吸收反应量较少，生成的MgCl2、MgSO3分解温度非常高，不会造成一段再生蒸汽、二段含CO2再生气夹带，由此副产的蒸气、含CO2再生气可以直接使用，不存在露点腐蚀；4. 含水烟气绝大部分水分与脱水剂以反应物化合键及结合水形式存在，再生后直接产生高温蒸汽，能量始终以高品位热量储存、转化，转换损失能耗少，也避免了传统工艺将烟气中的蒸汽组分使用冷却水直接冷凝，造成潜热损失；5. 因为烟气中绝大部分蒸汽组分被脱除、利用，最终排放烟气含水量很低，即使冬天排放也能达到“脱白”的效果。
具体实施方式
[0011]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0012]实施例1：温度为200℃的高温烟气中CO2含量为10%，H2O含量为18%，SO2含量为1%，烟气送入脱水塔，使用活性MgO作为脱水剂，得到含水3%以下的脱水烟气。在脱水剂反应饱和后进行加热再生，一段再生温度为260℃保持2h，同时得到4.4Mpa的饱和蒸汽；二段再生温度为380℃保持1h，再生完成，继续用于脱水。二段再生得到不含酸性杂质、CO2含量为80%的高温再生气，热量回收后副产高温蒸汽。
[0013]实施例2：温度为180℃的高温烟气中CO2含量为12%，H2O含量为40%，SO2含量为2%，烟气送入脱水塔，使用活性MgO作为脱水剂，得到含水3%以下的脱水烟气。在脱水剂反应饱和后进行加热再生，一段再生温度为220℃保持3h，同时得到2.0Mpa的饱和蒸汽；二段再生温度为360℃保持2h，再生完成，继续用于脱水。二段再生得到不含酸性杂质、CO2含量为72%的高温再生气，热量回收后副产高温蒸汽。
[0014]实施例3：温度为160℃的高温烟气中CO2含量为8%，H2O含量为32%，SO2含量为1%，烟
气送入脱水塔，使用活性MgO作为脱水剂，得到含水3%以下的脱水烟气。在脱水剂反应饱和后进行加热再生，一段再生温度为200℃保持3h，同时得到1.4Mpa的饱和蒸汽；二段再生温度为400℃保持2h，再生完成，继续用于脱水。二段再生得到不含酸性杂质、CO2含量为55%的高温再生气，用于其他工段加热。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高温烟气脱水方法，其特征在于，温度为100~220℃的高温烟气中CO2含量为5~25%，H2O含量为5~50%，硫化物、氯化物酸性气体组分含量0~3%，烟气送入脱水塔，使用活性MgO作为脱水剂，使烟气中的气态水在CO2组分存在下与MgO发生反应脱除，得到含水3%以下的脱水烟气；在脱水剂反应饱和后进行加热再生，再生分两段进行，一段再生温度为260~330℃保持0.5~4h，二段再生温度为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋尉源，杨皓，杨鹏，曲思霖，杨相宜，
申请(专利权)人：四川天人能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：