一种低能耗烟气湿法脱硫工艺制造技术

本发明专利技术给出了一种低能耗烟气湿法脱硫工艺，采用脱硫塔作为二氧化硫吸收装置，经一次除尘处理的烟气在脱硫塔中通过与含碱性吸收剂的洗涤液逆向洗涤循环反应，脱除烟气中的二氧化硫，同时抽取部分循环液（依据脱硫产物的多少决定）进入脱硫塔前的烟气蒸发结晶器蒸发，降低烟气温度的同时随带着脱硫产物结晶析出。本发明专利技术所述工艺过程用烟气蒸发结晶器蒸发脱硫产物代替了脱硫产物脱水设备；有效的利用了烟气余热，代替了脱硫产物脱水的能量消耗，减少了脱水过程中水量的消耗，适合采用钙系或是氨系（液氨、氨水、碳铵）脱硫剂进行烟气的二氧化硫脱除，动行能耗低，具有良好的经济和社会效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟气脱硫技术，尤其涉及效降低运行能耗的烟气湿法脱硫工艺。种可应用于工业现场且有效降低投资、有
技术介绍
我国是以燃煤为主的能源结构国家，大量化石燃料被利用来进行生活供采暖和工 业生产，随着煤炭消费的不断增长，排放了大量的二氧化碳和二氧化硫，大气中的二氧化碳 造成温室效应，使气侯变暖，构成长期危害；二氧化硫累积则形成酸雨，危害地表动植物的 正常生存和生活。寻求一种低投资低运行能耗的烟气脱硫技术是人们长期追求的目标，符 合人们追求低碳生活的目标。 钙系脱硫，即石灰石/石灰-石膏湿法是当今世界最成熟、使用最为广泛的烟气脱 硫技术，其采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成 吸收剂浆(当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收剂浆)。在脱 硫塔内，吸收剂浆液与烟气接触混合，烟气中的S02与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气 进行化学反应，最终反应产物为石膏。循环浆液中达到一定浓度(15%以上)时用石膏浆 液泵抽出到水力旋流器浓縮到50%以上，再到真空皮带机或压滤机继续脱水至含水量低于 10%回收。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为250万吨和350万吨左右，基本上都能综合 利用，主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂，我国天然石膏矿产丰富，脱硫石膏大多 废弃，同时伴随着脱水回水过程中大量机械能量的浪费。 氨法脱硫，采用氨气、氨水或是碳铵作为二氧化硫吸收剂，经对脱硫循环液的曝气 氧化，产生的硫酸铵随浓度的升高脱硫效率在下降，需不断抽出循环液进行蒸发结晶，以维 持循环液的硫铵浓度低于30% 。常用的工艺方法是将抽出的循环液引入蒸发器进行蒸发结 晶从而得到固态的脱硫产物，现有蒸发器采用蒸汽作为热源，蒸发过程中蒸汽耗量较大。 以上两种常用的烟气脱硫方法，均采用将经除尘后烟气通入脱硫塔底部，烟气在 脱硫塔内通过大量的含碱性吸收剂的洗涤液逆向洗涤，将烟气中的二氧化硫洗涤吸收，从 而降低烟气中二氧化硫的浓度。湿法脱硫工艺中循环溶液的温度需控制在50摄氏度左右， 以保持二氧化硫的溶解度从而维持较高的脱硫效率，在脱硫过程中烟气由脱硫塔入口的摄 氏150度以上降至出口的50摄氏度左右，温度的降低要靠大量的水的蒸发来实现。同时脱 硫产物的脱水又需新的设备投入、脱水过程中又会再次增加水的消耗量，同时伴随着大量 机械能或热能的消耗，整个过程中能耗大，水的使用量大，致使现有的工艺不易大面积的推 广使用。
技术实现思路
针对以上缺陷，本专利技术的目的是提供一种低投资低能耗烟气湿法脱硫工艺，用烟 气蒸发结晶器代替脱硫产物脱水设备；利用烟气余热，代替了脱硫产物脱水的能量消耗，可 产生明显的经济效益。 为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现 —种低能耗烟气湿法脱硫工艺，采用脱硫塔作为二氧化硫吸收装置，经一次除尘 处理的烟气在脱硫塔中通过与含碱性吸收剂的循环洗涤液逆向洗涤反应，脱除烟气中的二 氧化硫，烟气在进入脱硫塔前经过烟气蒸发结晶器，在所述烟气蒸发结晶器内，自脱硫塔引 入的碱性吸收剂与二氧化硫反应后的塔底溶液与烟气进行互逆的接触，利用烟气余热对溶 液进行蒸发形成固体回收。 进一步的，所述含碱性吸收剂为粉状石灰石或石灰。 进一步的，所述含碱性吸收剂为氨气、氨水或是碳铵。 整个运行过程可通过自动控制系统实现脱硫剂的添加，循环液洗涤液ra值和浓度的控制，蒸发的量的控制。 更进一步的，根据锅炉排烟温度的不同，对循环液洗涤液在进行蒸发之前经过进一步的浓縮处理。 本专利技术所述的湿法脱硫工艺，利用锅炉烟气的余热做为脱硫反应产物石膏或是硫 铵的固液分离蒸发热源，对于钙系脱硫来说，不必采用水力旋流器和压滤机或真空皮带机 对最终的含水石膏进行固液分离处理，直接采用烟气热量进行蒸发得到固态的产物，由于 蒸发过程中有亚硫酸钙的产生，降低了石膏的纯度，不回收脱硫产物的情况下可用此工艺； 对于氨法脱硫，通过利用烟气余热对脱硫除尘产物进行蒸发得到固体，在蒸发过程中产生 的少量亚硫酸铵于60度以上分解，不影响硫酸铵的纯度，硫铵可用作土壤肥料，起到肥田 的作用，节省了投资，节省了大量蒸汽，减少了整个过程中水的消耗量，节能效果显著，可广 泛应用于各种锅炉烟气的脱硫除尘，具有良好的经济和社会效益。附图说明 下面根据实施例与附图对本专利技术作进一步的详细说明。 图1是本专利技术所述湿法脱硫工艺的工艺流程图； 图2是本专利技术所述烟气蒸发结晶器原理结构图。 图中1、脱硫塔；2、烟气蒸发结晶器；3、氧化器；4、 ffl检测仪；5、循环水箱；6、螺 旋输送机；7、搅拌器；8、罗茨风机；9、脱硫产物输出泵；10、脱硫循环泵；11、喷淋层；12、除雾器。 21、烟箱；22、烟气入口 ；23、烟气出口 ；24、结晶棒；25、进液口 ；26、布洒装置；27、锥形底仓。 具体实施例方式下面以石灰石作为脱硫剂，说明本专利技术所述工艺的实施过程，其具体工艺流程如 图1所示，经一次除尘处理的烟气经过烟气蒸发结晶器2进入脱硫塔l，并自脱硫塔1的底部自上，循环水箱5采用螺旋输送机6输入石灰石粉并形成合适的浆液，其上装有ra检测仪4，通过脱硫循环泵IO，含碱性吸收剂的洗涤液自喷淋层11进行均匀洒布，两者在脱硫区进行混合，烟气中的二氧化硫与碱性吸收剂反应，脱除二氧化硫的烟气经脱硫塔1顶部的除雾器12除去其中的液态水后，洁净烟气经烟囱排入大气；脱硫塔1的底部与氧化器3相 通，采用罗茨风机8通入空气进行氧化，并辅以搅拌器7进行混合，其主要化学反应为<formula>formula see original document page 5</formula> 充分反应后，采用脱硫产物输出泵9抽取部分循环液(依据脱硫产物的多少决定) 进入烟气蒸发结晶器2，其余部分进入循环水箱5继续参与脱硫塔内循环。烟气蒸发结晶 器2的结构原理如图2所示，包括一竖向安装的烟箱21，下部和上部具有烟气进口 22和烟 气出口23，底部设有锥形底舱27作为出料口，烟箱21内水平安装有多根钢管制成的结晶棒 24，且沿竖向相互错开排列，结晶棒24的上方安装有与进液口 25相连的布洒装置26。烟气 进口 22与锅炉烟气出口相连，其烟气出口 23与脱硫塔2的烟气入口相连，烟气流经烟气蒸 发结晶器2时，温度可达150摄氏度，将其内安装的结晶棒24加热，经脱硫产物输出泵10 过来的溶液布洒于结晶棒24表面，水份相应被蒸发，随烟气一道进入脱硫塔l，相应留下的 石膏产物落于烟气蒸发结晶器2的锥形底舱27，可定期进行收集处理。 一方面满足了反应 产物的固化，另一方面合理利用了烟气的余热，大量的节省了脱水环节电能的使用。 以下以10t/h锅炉氨法脱硫工程为例，论证其可行性 燃煤含硫量以1 %计(北京0. 3 % )脱硫效率97 % ; 10t/h锅炉烟气量为30000mVh， S02浓度为2000mg/m3，则每小时产生的S02为 60kg ; S02分子量为64， (NH4)2S04分子量为132 ; 脱硫效率为97%时脱硫塔每小时需要吸收58. 2kg S02 ;相应产生硫铵120Kg ; 硫酸铵的溶解度为850g/l (5(TC时) 硫铵浓度为25%时，1Kg水含硫铵0. 3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低能耗烟气湿法脱硫工艺，采用脱硫塔作为二氧化硫吸收装置，经一次除尘处理的烟气在脱硫塔中通过与含碱性吸收剂的循环洗涤液逆向洗涤反应，脱除烟气中的二氧化硫，其特征在于：烟气在进入脱硫塔前经过烟气蒸发结晶器，在所述烟气蒸发结晶器内，自脱硫塔引入的碱性吸收剂与二氧化硫反应后的塔底溶液与烟气进行互逆的接触，利用烟气余热对溶液进行蒸发形成固体回收。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕊，
申请(专利权)人：张蕊，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]