一种烟气脱硫装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种烟气脱硫装置，包括吸收塔、脱硫剂贮槽和过滤单元，待处理烟气与吸收塔的进气口连通，吸收塔的出气口与空气连通；过滤单元的第一出口与质子循环电解槽的阴极室入口连接，阴极室出口与脱硫剂贮槽连接，输送至质子循环电解槽的阴极室的脱硫剂贫液经电化学反应再生为脱硫剂，返回脱硫剂贮槽中循环使用；过滤单元的第二出口与解吸塔的第一进液口连接，解吸塔的第二进液口与质子循环电解槽的阳极室出口连接，输送至解吸塔的脱硫剂贫液和质子循环电解槽的阳极液混合，在负压作用下释放出SO2，解吸塔上设有SO2出气口。其能够实现脱硫剂的循环再生，能够低成本、低能耗的将烟气中的二氧化硫脱除。的将烟气中的二氧化硫脱除。的将烟气中的二氧化硫脱除。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气脱硫装置


[0001]本技术涉及脱硫技术，具体涉及烟气脱硫装置。

技术介绍

[0002]在燃煤电厂和天然气净化中，需要将尾气中的二氧化硫脱除，确保尾气达标排放。以燃煤电厂为例，煤炭的平均含硫量约为1%，每年消耗煤炭40亿吨以上，每年产出的SO2高达约6400万吨，脱硫总量巨大。而开采出的天然气中含有H2S，通过干式氧化法将H2S氧化生成硫磺和水的同时，也有因过量氧化而产生的SO2尾气需要脱硫处理后排放。我国在经济高速发展的状态下，控制二氧化硫排放总量一直以来都是控制空气污染的关键源头，目前超过90%的SO2排放来源于燃煤，这其中又有50%的燃煤消耗来自燃煤电厂，因此，控制燃煤电厂尾气所产生SO2是重中之重。与此同时，我国又是一个极度贫硫的国家，每年进口硫磺1000万吨以上，用于制取SO2，生产硫酸，焦亚硫酸钠、亚硫酸钠等下游硫化工产品。因此，能否实现烟气中的二氧化硫资源化利用，是解决我国硫资源匮乏及环境污染的最大挑战。
[0003]目前燃煤电厂使用最广泛的脱硫方法为石灰石
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石膏脱硫工艺，即：使用石灰石（碳酸钙）打磨为细粉，并用水调浆后喷淋为细小液滴，在脱硫塔中与烟气逆流接触，使得烟气中的SO2在空气中的氧气与石灰石的作用下反应生成石膏(硫酸钙),所发生的化学反应如下：
[0004]CaCO3+SO2+1/2H2O
→
CaSO3·
1/2H2O+CO2，
[0005]Ca(OH)2+SO2→
CaSO3·
1/2H2O+1/2H2O，
[0006]CaSO3·
1/2H2O+SO2+1/2H2O
→
Ca(HSO3)2，
[0007]2CaSO3·
1/2H2O+O2+3H2O
→
2CaSO4·
2H2O，
[0008]Ca(HSO3)2+O2+2H2O
→
CaSO4·
2H2O+H2SO4。
[0009]从反应方程式可知，烟气中的SO2以石膏固体的形式固定下来，同时排放CO2，该工艺也是目前已经大规模工业化的脱硫工艺中，经济性最好、适应性最广的技术路线，但这种工艺也具有一定的局限性：
[0010]1、该脱硫方法的核心化学反应是气液固三相反应，其相界面多、传质阻力大，经过脱硫的烟气中通常只能达到《GB13271
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2014 锅炉大气污染物排放标准》中重点地区新建燃煤锅炉SO2≤200mg/Nm3的排放标准，无法达到35mg/Nm3的超净排放指标，通常只能通过增加氢氧化钠吸收的方式达标，运行成本高，且产生含盐废水；
[0011]2、石灰石是一种天然矿产资源，作为脱硫剂大规模使用会导致大规模的矿山开采，对生态环境负面影响大；
[0012]3、脱硫产生的二水石膏浆液需要压滤、干燥后才能作为石膏产品外售，能耗高、水耗高；
[0013]4、副产的二水石膏中不可避免的含有石灰石和烟气所带入的杂质，品质低，只能针对低端市场，且我国脱硫石膏总产量超过1.3亿吨/年，难以被市场全部消纳，存在废固堆存难题；
[0014]5、碳酸钙参与反应提供钙源的过程中将放出等摩尔量的二氧化碳，不符合“双碳”政策的减碳趋势。
[0015]可见，如何能低成本、低能耗的将烟气、尾气中的二氧化硫脱除，使其生产出高附加值的硫产品，实现烟气、尾气中硫的资源化利用，是新型脱硫技术需要解决的核心问题之一，需要开发一种新型脱硫技术。

技术实现思路

[0016]本技术的目的是提供一种烟气脱硫装置，其能够实现脱硫剂的循环再生，能够低成本、低能耗的将烟气、尾气中的二氧化硫脱除，使其生产出高附加值的硫产品，实现烟气、尾气中硫的资源化利用。
[0017]本技术所述的烟气脱硫装置，包括吸收塔、与吸收塔进液口连通的脱硫剂贮槽和与吸收塔出液口连通的过滤单元，待处理烟气与吸收塔的进气口连通，吸收塔的出气口与空气连通；所述过滤单元的第一出口与质子循环电解槽的阴极室入口连接，所述阴极室出口与脱硫剂贮槽连接，输送至质子循环电解槽的阴极室的脱硫剂贫液经电化学反应再生为脱硫剂，返回脱硫剂贮槽中循环使用；所述过滤单元的第二出口与解吸塔的第一进液口连接，所述解吸塔的第二进液口与质子循环电解槽的阳极室出口连接，输送至解吸塔的脱硫剂贫液和质子循环电解槽的阳极液混合，在负压作用下释放出SO2，解吸塔上设有SO2出气口。
[0018]进一步，还包括与解吸塔的出液口连接的脱硝单元，该脱硝单元用于脱除解吸后的脱硫剂贫液中的硫酸根；脱硝单元的第一出液口与蒸发单元连接，脱硝单元的第二出液口与芒硝结晶单元连接；所述蒸发单元用于蒸发掉脱硝后的脱硫剂贫液中多余的水，蒸发单元的出液口与质子循环电解槽的阳极室入口连接；所述芒硝结晶单元用于对脱硝单元的富硝溶液进行冷冻结晶处理。
[0019]进一步，所述脱硝单元为纳滤膜。
[0020]进一步，所述解吸塔的SO2出气口与真空泵连接，通过真空泵向解吸塔提供负压。
[0021]进一步，所述解吸塔的SO2出气口与真空泵之间连接有冷却器。
[0022]进一步，所述过滤单元包括依次连接的超滤过滤器和树脂塔，所述超滤过滤器用于除去脱硫剂贫液中的粉尘颗粒，所述树脂塔用于除去脱硫剂贫液中的钙镁离子。
[0023]本技术与现有技术相比具有如下有益效果。
[0024]1、本技术在吸收塔中通过脱硫剂吸收、捕捉烟气中的SO2，脱硫剂经吸收SO2成为脱硫剂贫液，该脱硫剂贫液经过滤单元过滤处理后，一部分泵送至质子循环电解槽的阴极室，一部分泵送至解吸塔；泵送至质子循环电解槽的阴极室的脱硫剂贫液经电化学反应再生为脱硫剂，返回脱硫剂贮槽中循环使用；泵送至解吸塔的脱硫剂贫液与来自质子循环电解槽的的阳极液混合后，在负压作用下释放出SO2，产生的二氧化硫气体送至下游作为原料生产相关硫产品。本装置解吸得到的SO2仅含有饱和的水，能够根据下游装置的需求，进一步加工为硫产品，省去了传统硫化工以硫磺或硫铁矿煅烧并净化得到SO2的环节，以极低的成本获得了硫化工行业必须的高品质SO2原料。
[0025]2、本技术所述装置还包括脱硝单元，解吸后的脱硫剂贫液送至脱硝单元，将因空气氧化而产生的硫酸根脱除，脱硝后的脱硫剂贫液泵送入蒸发单元；脱硫剂贫液经蒸
发掉多余的水，并将水返回阴极；蒸发后的溶液送入质子循环电解槽的阳极室，经电化学反应生成阳极液，循环回解吸塔使用。脱硝单元的富硝溶液进一步经冷冻结晶得到副产品十水硫酸钠，经离心分离后作为副产品外售，实现了资源化利用。
附图说明
[0026]图1是本技术所述烟气脱硫装置的结构示意图。
[0027]图中，1—吸收塔，2—解吸塔，3—质子循环电解槽，31—阴极室，32—阳极室，33—阳极液贮槽，4—冷却器，5—真空泵，6—脱硝单元，7—蒸发单元，8—芒硝结晶单元，9—离心单元，10—超滤过滤器，11—树脂塔，12本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气脱硫装置，其特征在于：包括吸收塔（1）、与吸收塔（1）进液口连通的脱硫剂贮槽（15）和与吸收塔（1）出液口连通的过滤单元，待处理烟气（16）与吸收塔（1）的进气口连通，吸收塔（1）的出气口与空气连通；所述过滤单元的第一出口与质子循环电解槽（3）的阴极室（31）入口连接，所述阴极室（31）出口与脱硫剂贮槽（15）连接，输送至质子循环电解槽（3）的阴极室（31）的脱硫剂贫液经电化学反应再生为脱硫剂，返回脱硫剂贮槽（15）中循环使用；所述过滤单元的第二出口与解吸塔（2）的第一进液口连接，所述解吸塔（2）的第二进液口与质子循环电解槽（3）的阳极室（32）出口连接，输送至解吸塔（2）的脱硫剂贫液和质子循环电解槽的（3）阳极液混合，在负压作用下释放出SO2，解吸塔（2）上设有SO2出气口。2.根据权利要求1所述的烟气脱硫装置，其特征在于：还包括与解吸塔（2）的出液口连接的脱硝单元（6），该脱硝单元（6）用于脱除解吸后的脱硫剂贫液中的硫酸根；所述脱硝单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昱飞，
申请(专利权)人：王昱飞，
类型：新型
国别省市：