【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于大气污染治理和节能减排，具体地说是涉及一种脱硫脱碳吸收剂的回用系统及其使用和灵活调控方法。
技术介绍
1、电力、钢铁等工业生产过程由于化石能源的利用产生的污染物(so2、so3、nox、pm和重金属等)与co2是造成大气污染、温室效应与气候变化的重要原因。随着我国“碳达峰、碳中和”战略的提出，减污降碳成为了当前环境治理的重要工作。
2、化学吸收法在污染物治理(石灰石-石膏法脱硫、氨法脱硫等)与co2燃烧后捕集(有机胺法脱碳、氨法脱碳等)技术中均有广泛的应用，是当前最具商业化推广潜力的减污降碳方法。此外，脱硫脱碳所选用的氨或胺类吸收剂在吸收机理与技术上具有高度的互通性，这也为脱硫脱碳技术的整合提供了可能。然而。国内当前的低浓度碳捕集成本较高(为300～600元/t(co2))，其中由于氨或胺吸收剂挥发逃逸(对于单乙醇胺脱碳，损耗约为0.5～0.8kg mea/t(co2))导致的吸收剂损耗成本占有较大比例。逃逸的吸收剂以气态氨或胺(浓度102～104ppm)与气溶胶(浓度102～103mg/m3)的形式排放，造成严重的二次污染并影响系统稳定运行。因此，减少化学吸收法脱硫脱碳过程吸收剂逃逸与损耗，提升吸收剂回用效能是当前技术发展的重点。
3、专利cn 104707451 a报道一种氨法烟气碳捕集及合成化工产品的方法，以氨水为吸收剂捕集烟气中的co2，并以硫酸钠为转化媒介生产碳酸钠、碳酸氢钠等化工产品。脱碳后的含氨尾气，采用简单的水洗方法脱除氨，会造成大量的氨逃逸。
4、专利cn 11
5、专利cn 114917743 a建立了一种控制氨法脱碳系统氨逃逸的装置及方法，通过工艺水、酸性硫酸铵液和酸性水洗液等吸收逃逸的气态氨，并将吸收后的液体送至脱碳循环槽与脱硫循环槽。然而，上述方法采用的多喷淋塔设计占用场地面积极大，需要至少三个喷淋塔的预留位置，不利于现有的烟气处理系统改造；其次，其对于气溶胶态的吸收剂回收能力有限，且直接回用至脱硫、脱碳循环槽又会引发稀释与水平衡等问题，使得系统内水分不断累积，影响高效脱硫脱碳与系统稳定运行。
6、因此，现有技术中仍存在吸收剂损耗大、二次污染控制难、脱硫脱碳系统水平衡及物耗平衡困难等实际问题，亟需开发新型吸收剂降损与有效回用技术。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种脱硫脱碳吸收剂的回用系统及其使用和灵活调控方法。
2、本专利技术所采取的技术方案为：
3、一种脱硫脱碳吸收剂的回用系统，所述系统包括相互连通的分区吸收塔和吸收剂高效捕集回用吸收污染物一体化装置，所述分区吸收塔包括由下而上顺次设置的脱硫区、第一脱碳区、第二脱碳区、和塔顶除雾装置，所述脱硫区与脱硫吸收剂池相连通，第一脱碳区与第一脱碳吸收剂池相连通，第二脱碳区与第二脱碳吸收剂池相连通；所述脱硫吸收剂池、第一脱碳吸收剂池、第二脱碳吸收剂池分别与补胺或氨池相连通；
4、所述吸收剂高效捕集回用吸收污染物一体化装置包括由下而上顺次设置的烟气脱硫降温段、回收吸收剂富集池、第一吸收剂分区高效洗涤段、第二吸收剂分区高效洗涤段和离子风冲刷荷电捕集段；所述回收吸收剂富集池分别与第一吸收剂分区高效洗涤段、第二吸收剂分区高效洗涤段、离子风冲刷荷电捕集段、烟气脱硫降温段、塔顶除雾装置相连通；所述脱硫吸收剂池与回收吸收剂富集池相连通。
5、作为优选，所述离子风冲刷荷电捕集段采用蜂窝管阵列排布，单个管内采用雪花式离子风冲刷强化电极，所述雪花式离子风冲刷强化电极置于收集管的几何中心，其中，电极针尖与收集管管壁(即收集极板)垂直(针尖朝向与六边形管壁垂直)。
6、随着电极针尖针长的增加，放电强度提高，但针尖放电产生的离子扩散范围变窄，尖端两侧的电流密度降低，因此电极针尖长度优选10～15mm；
7、随着电极针排间距的增加，放电强度增大，且击穿电压并未随着总针数的增大而大幅降低，但每根针所提供的电流逐渐降低，对应的峰值电流密度最大降低，尖端利用率减小，因此优选针间距20～50mm。针对离子风冲刷荷电捕集段，设计开发的新型雪花式离子风冲刷强化电极通过离子风与电晕放电耦合调控，提升蜂窝式荷电捕集放电强度，显著提高气溶胶捕集效率，气溶胶脱除效率可达95％以上；所述离子风冲刷荷电捕集段采用的离子风冲刷强化电极，通过针尖与极板的垂直布置，实现离子风对极板的高强度冲刷，削弱了黏性吸收剂在极板的堆积，减少了间歇喷淋的清洗频率，避免了清洗对吸收剂的稀释，有效提升富集效果。
8、作为优选，第一吸收剂分区高效洗涤段、第二吸收剂分区高效洗涤段采用脱硫浆液池补充的低ph(ph 3～4.5)的脱硫液。
9、作为优选，所述烟气脱硫降温段采用多级喷淋式设计，采用单向空心锥喷嘴或双向空心锥喷嘴喷淋，其吸收剂补充自回收吸收剂富集池，吸收剂经第一吸收剂分区高效洗涤段、第二吸收剂分区高效洗涤段和离子风冲刷荷电捕集段对逃逸吸收剂进行富集。可通过回用吸收剂进行降温脱硫，避免了吸收剂的补充，实现了低损耗的污染物与co2的协同脱除；所述烟气脱硫降温段富集液中多数水分由高温烟气蒸发，避免了吸收剂的稀释；烟气脱硫降温段的吸收剂饱和后经过滤、离子交换后可广泛用于硫铵、硫胺等增值产品生产。
10、本专利技术还提供了一种脱硫脱碳吸收剂的回用方法，采用上述系统，包括下述步骤：
11、(1)烟气先经烟气脱硫降温段处理后，进入分区吸收塔，分区吸收塔中脱硫区、第一脱碳区、第二脱碳区在吸收so2和co2过程产生高浓度气态(浓度102～104ppm)及气溶胶态(浓度102～103mg/m3)吸收剂逃逸，经由塔顶除雾装置预处理后，进入吸收剂高效捕集回用吸收污染物一体化装置；分区吸收塔采用升气帽分隔，各区吸收剂严格区别；
12、(2)逃逸的气态吸收剂通过第一吸收剂分区高效洗涤段、第二吸收剂分区高效洗涤段内低ph(ph 3～4.5)的脱硫液作为吸收剂吸收，部分气溶胶态吸收剂在惯性拦截、酸性吸收的作用下被脱除；随后烟气进入离子风冲刷荷电捕集段，气溶胶态吸收剂在电场力作用下被捕集，部分未被洗涤的气态吸收剂在带电离子的作用下被极化，进而被强化相变为液相；净化后的烟气排放至大气中；收集的吸收剂富集在回收吸收剂富集池中；
13、(3)在回收吸收剂富集池的吸收剂浓度达到标准后，被输送至烟气脱硫降温段对脱硫脱碳入口烟气通过循环喷淋进行温度调控与预脱硫除尘，实现吸收剂的有效回收利用；富集液中多数水分由高温烟气蒸发；随烟气凝结、结晶的含盐雾滴、颗粒在喷淋与除雾作用的惯性拦截下被捕集；烟气脱硫降温段的吸收剂饱和后经过滤、离子交换后用于增值产品生产；脱硫吸收剂池、第一脱碳吸收剂池、第二脱碳吸收剂池本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种脱硫脱碳吸收剂的回用系统，其特征在于：所述系统包括相互连通的分区吸收塔和吸收剂高效捕集回用吸收污染物一体化装置，所述分区吸收塔包括由下而上顺次设置的脱硫区、第一脱碳区、第二脱碳区、和塔顶除雾装置，所述脱硫区与脱硫吸收剂池相连通，第一脱碳区与第一脱碳吸收剂池相连通，第二脱碳区与第二脱碳吸收剂池相连通；所述脱硫吸收剂池、第一脱碳吸收剂池、第二脱碳吸收剂池分别与补胺或氨池相连通；
2.根据权利要求1所述脱硫脱碳吸收剂的回用系统，其特征在于：所述离子风冲刷荷电捕集段采用蜂窝管阵列排布，单个管内采用雪花式离子风冲刷强化电极，所述雪花式离子风冲刷强化电极置于收集管的几何中心，其中，电极针尖与收集管管壁垂直。
3.根据权利要求2所述脱硫脱碳吸收剂的回用系统，其特征在于：电极针尖长度为10～15mm，电极针间距20～50mm。
4.根据权利要求1所述脱硫脱碳吸收剂的回用系统，其特征在于：第一吸收剂分区高效洗涤段、第二吸收剂分区高效洗涤段采用脱硫浆液池补充的脱硫液。
5.根据权利要求1所述脱硫脱碳吸收剂的回用系统，其特征在于：所述烟气脱硫降温
6.一种脱硫脱碳吸收剂的回用方法，其特征在于：采用权利要求1-5任一项所述系统，包括下述步骤：
7.一种权利要求1所述脱硫脱碳吸收剂的回用系统的灵活调控方法，其特征在于包括下述步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种脱硫脱碳吸收剂的回用系统，其特征在于：所述系统包括相互连通的分区吸收塔和吸收剂高效捕集回用吸收污染物一体化装置，所述分区吸收塔包括由下而上顺次设置的脱硫区、第一脱碳区、第二脱碳区、和塔顶除雾装置，所述脱硫区与脱硫吸收剂池相连通，第一脱碳区与第一脱碳吸收剂池相连通，第二脱碳区与第二脱碳吸收剂池相连通；所述脱硫吸收剂池、第一脱碳吸收剂池、第二脱碳吸收剂池分别与补胺或氨池相连通；
2.根据权利要求1所述脱硫脱碳吸收剂的回用系统，其特征在于：所述离子风冲刷荷电捕集段采用蜂窝管阵列排布，单个管内采用雪花式离子风冲刷强化电极，所述雪花式离子风冲刷强化电极置于收集管的几何中心，其中，电极针尖与收集管管壁垂直。
3.根据权利要求2所述脱硫脱碳吸收剂的回用系统，其特征在于：电极...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑成航，高翔，邵凌宇，周灿，陈瑶姬，周志颖，张悠，张涌新，翁卫国，吴卫红，邓丽萍，张霄，王涛，姚龙超，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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