一种冶炼烟气用于制酸时二氧化硫浓度的调节方法技术

本发明专利技术公开了一种冶炼烟气用于制酸时二氧化硫浓度的调节方法。对于SO2浓度波动较大的冶炼烟气，在现有有机胺脱硫工艺的基础上，通过在吸收塔和再生塔之间设置多个富液储槽和一个富液平衡槽，同时通过烟气SO2在线分析仪监测烟气中SO2浓度并对多个富液储槽入口调节阀开度的控制，以及通过产品SO2在线流量计检测再生塔输出的SO2产品气并对多个富液储槽出口调节阀的关联控制，实现连续向制酸装置输出流量及浓度均相对稳定的SO2产品气。该方法对流量及SO2浓度变化较大的烟气具有良好的适应性，有效降低烟气中SO2浓度大幅波动对后续制酸工序的影响；工艺流程简单，可实现自动化控制，在已运行装置上易进行升级改造，投资少、运行成本低。运行成本低。运行成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种冶炼烟气用于制酸时二氧化硫浓度的调节方法


[0001]本专利技术涉及冶炼烟气制酸
，具体涉及一种SO2浓度波动性较大的冶炼烟气用于制酸时二氧化硫浓度的调节技术。

技术介绍

[0002]在冶炼过程中，通常会产生大量的含SO2烟气，该类烟气具有气量大、SO2浓度波动范围广等特点。对于SO2浓度较高的烟气(＞4.5％)，一般经降温、净化后可直接进入制酸装置；对于SO2浓度较低且波动较大的烟气(通常0.01％～4.5％)，由于较低的SO2浓度无法使制酸系统维持自热条件下的热平衡，所以需要将烟气中的SO2富集浓缩到一定浓度后(＞4.5％)才可进入制酸装置。但是，该技术的难点是如何在冶炼烟气中SO2浓度波动较大的情况下向制酸装置提供稳定的SO2气体。
[0003]在现有的脱硫技术中，有机胺脱硫法是一种可对烟气中SO2进行回收再利用的工艺，具有脱硫效率高、吸收剂可循环使用、回收的SO2可用于制酸等优点，在有色冶炼及石油炼化等领域得到了广泛应用。该工艺适用于低浓度烟气脱硫，对于较高浓度烟气适用性更强。然而，常规的有机胺脱硫工艺富集的SO2气体产量是随进入脱硫系统的烟气中SO2浓度波动而变化的，这种变化会导致进入制酸系统的烟气中SO2浓度的不稳定，严重时会造成制酸系统的热平衡被破坏及产品酸浓度不达标等问题。
[0004]中国专利技术专利的公开文本CN105289215A《烟气循环脱硫方法及系统》中，在吸收塔内设有一级吸收段和二级吸收段，采用两级吸收的方式，减少了去再生塔的富液量，从而降低了系统能耗，实现了高效处理低浓度SO2烟气的目的。但该工艺仅考虑了低浓度SO2条件下如何提高胺液负载量的方法，并未考虑在烟气SO2浓度波动较大情况下如何调节产品SO2流量，以使其稳定向下游工段输出。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种冶炼烟气用于制酸时二氧化硫浓度的调节方法，用以解决当冶炼烟气中SO2浓度波动较大时，产品气SO2流量波动对制酸装置的影响。
[0006]本专利技术提供的一种冶炼烟气用于制酸时二氧化硫浓度的调节方法，其采用有机胺脱硫剂在吸收塔内将烟气中的SO2吸收到溶液中形成富液，净化后的尾气去烟囱排放；富液首先进入不同浓度的富液储槽内储存，再进入富液平衡槽内实现溶液浓度的稳定，最后通过富液给液泵输送到再生塔内实现SO2再生。该技术的关键是在工艺流程中采用了多个富液储槽的设计、不同浓度富液的定向输送以及可实现富液浓度稳定的富液平衡槽的设计。通过吸收塔入口管道上的烟气SO2在线分析仪控制不同富液储槽入口调节阀的开度，使对应不同烟气浓度的富液进入不同的富液储槽，实现不同浓度富液的分开存储；通过再生塔后的产品SO2在线流量计控制各浓度富液储槽出口调节阀的开度，使进入富液平衡槽的富液实现浓度稳定，最终实现再生塔输送SO2总量保持稳定的目的。此方案操作方便，可实现
自动控制，并且容易在现有装置上进行改造，可连续向制酸装置输出流量及浓度均相对稳定的SO2产品气。
[0007]本专利技术提供的技术方案是：
[0008]一种冶炼烟气用于制酸时二氧化硫浓度的调节方法，在现有有机胺脱硫工艺的基础上，通过在吸收塔和再生塔之间设置多个富液储槽和一个富液平衡槽，同时通过烟气SO2在线分析仪监测烟气中SO2浓度并对多个富液储槽入口调节阀开度的控制，以及通过产品SO2在线流量计检测再生塔输出的SO2产品气并对多个富液储槽出口调节阀的关联控制，实现有机胺脱硫装置向下游稳定输出SO2的目的。具体操作步骤如下：
[0009]1)来自冶炼炉的含SO2烟气经过除尘、降温、增湿等步骤后进入有机胺吸收塔，在吸收塔内与有机胺脱硫剂溶液逆流接触，SO2被吸收后在塔底形成富液；
[0010]2)吸收塔塔底的富液通过富液输送泵进入可容纳不同浓度富液的各富液储槽中，富液流向及流量受到富液储槽入口调节阀的控制，调节阀开度受到吸收塔入口管道上烟气SO2在线分析仪的控制；
[0011]3)不同浓度的富液被输送到富液平衡槽中混合，混合后的富液在一定浓度范围内保持稳定，其中进入富液平衡槽的不同浓度的富液流量受到富液储槽出口调节阀的控制，富液储槽出口调节阀的开度受到再生塔出口产品SO2在线流量计的控制；
[0012]4)富液平衡槽内的溶液通过富液给液泵输送到再生塔内实现再生，塔顶输出稳定的SO2产品气送至制酸装置，塔底贫液再送回吸收塔内循环使用。
[0013]所述冶炼烟气中SO2浓度波动范围在0.01～4.5％。
[0014]步骤1)中所述有机胺脱硫剂包括N，N
‑
二羟甲基哌嗪、N，N
‑
二羟乙基哌嗪、N，N
‑
二羟丙基哌嗪、N，N
‑
二羟甲基哌嗪酮、N，N
‑
二羟乙基哌嗪酮、N，N
‑
二羟丙基哌嗪酮中的一种或多种。
[0015]步骤2)中富液储槽的数量至少为2个，富液平衡槽数量为1个。通过吸收塔入口管道上的烟气SO2在线分析仪控制各富液储槽入口调节阀的开度，使不同浓度的富液进入相应的富液储槽。
[0016]步骤4)中富液给液泵的出口流量受产品SO2在线流量计及再生塔液位计的联合控制。当产品SO2流量比设定值小时增大富液给液泵的电机频率，当产品SO2流量比设定值大时减小富液给液泵的电机频率。
[0017]步骤4)中，将富液平衡槽内的溶液输送到再生塔的管道与将再生塔塔底贫液送回吸收塔的管道通过一个贫富液换热器实现交叉连接和贫富液热量交换；再生塔底的贫液通过贫液输送泵经贫富液换热器及贫液冷却器降温后进入贫液槽，再通过贫液给液泵输送给吸收塔。
[0018]上述步骤1)至4)中涉及的贫液输送泵、贫液给液泵、富液输送泵、富液给液泵均采用变频电机，负荷调节范围0～100％。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020]1、利用本专利技术公开的方法可实现对产品SO2浓度及流量的稳定调节，可有效降低烟气中SO2浓度大幅波动对后续制酸工序的影响。
[0021]2、本专利技术工艺流程简单，可实现自动化控制，在已运行装置上易进行升级改造，投资少、运行成本低。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例1的工艺流程示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例1所述工艺流程涉及的主要阀门、泵及仪表自动控制逻辑关联示意图；
[0024]图中：1、吸收塔；2、贫液给液泵；3、贫液槽；4、贫液冷却器；5、富液输送泵；6、1#富液储槽入口调节阀；7、2#富液储槽入口调节阀；8、1#富液储槽；9、2#富液储槽；10、1#富液储槽出口调节阀；11、2#富液储槽出口调节阀；12、富液平衡槽入口泵；13、富液平衡槽；14、富液给液泵；15、贫富液换热器；16、贫液输送泵；17、再生塔；18、再沸器；19、再生塔冷凝器；20、气液分离器；21、吸收塔入口烟气SO2在线分析仪；22、吸收塔在线液位计；23、产品SO2在线流量计；24、富液平衡槽液位计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冶炼烟气用于制酸时二氧化硫浓度的调节方法，其特征是，在有机胺脱硫工艺的基础上，在吸收塔和再生塔之间设置多个富液储槽和一个富液平衡槽，并通过烟气SO2在线分析仪监测烟气中SO2浓度，通过产品SO2在线流量计检测再生塔输出的SO2产品气；首先通过吸收塔采用有机胺脱硫剂将烟气中的SO2吸收到溶液中形成富液；然后通过烟气SO2在线分析仪对多个富液储槽入口调节阀开度的控制将不同浓度的富液输送到各富液储槽内储存；再通过产品SO2在线流量计对各富液储槽出口调节阀进行关联控制，使富液进入富液平衡槽内实现溶液浓度的稳定；最后将富液平衡槽内的富液输送到再生塔内实现SO2再生，向制酸装置连续输出流量及浓度均相对稳定的SO2产品气。2.如权利要求1所述的调节方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)冶炼烟气经过除尘、降温、增湿后进入吸收塔，在吸收塔内与有机胺脱硫剂溶液逆流接触，烟气中的SO2被吸收后在塔底形成富液；2)吸收塔塔底的富液通过富液输送泵进入可容纳不同浓度富液的各富液储槽中，富液流向及流量受到富液储槽入口调节阀的控制，而富液储槽入口调节阀的开度由烟气SO2在线分析仪控制；3)不同浓度的富液被输送到富液平衡槽中混合，进入富液平衡槽的不同浓度的富液流量受到富液储槽出口调节阀的控制，而富液储槽出口调节阀的开度由产品SO2在线流量计控制，使富液平衡槽中混合后的富液在一定浓度范围内保持稳定；4)富液平衡槽内的溶液通过富液给液泵输送到再生塔内实现再生，塔顶输出稳定的SO2产品气送至制酸装置，塔底贫液再送回吸收塔内循环使用。3.如权利要求1或2所述的调节方法，其特征在于，所述冶炼烟气中SO2浓度波动范围在0.01～4....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丹，黄咏峰，王博，丁腾，耿云峰，
申请(专利权)人：北京北大先锋科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：