[發明專利]一種低能耗煙氣濕法脫硫工藝

無效

• 申請號: 201010133230.7
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN101780368A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 張蕊
• 申請（專利權）人: 張蕊
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;F27D17/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術領域

本發明涉及煙氣脫硫技術，尤其涉及一種可應用于工業現場且有效降低投資、有效降低運行能耗的煙氣濕法脫硫工藝。

背景技術

我國是以燃煤為主的能源結構國家，大量化石燃料被利用來進行生活供采暖和工業生產，隨著煤炭消費的不斷增長，排放了大量的二氧化碳和二氧化硫，大氣中的二氧化碳造成溫室效應，使氣侯變暖，構成長期危害；二氧化硫累積則形成酸雨，危害地表動植物的正常生存和生活。尋求一種低投資低運行能耗的煙氣脫硫技術是人們長期追求的目標，符合人們追求低碳生活的目標。

鈣系脫硫，即石灰石/石灰-石膏濕法是當今世界最成熟、使用最為廣泛的煙氣脫硫技術，其采用石灰石或石灰作脫硫吸收劑，石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收劑漿(當采用石灰為吸收劑時，石灰粉經消化處理后加水攪拌制成吸收劑漿)。在脫硫塔內，吸收劑漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的SO₂與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應，最終反應產物為石膏。循環漿液中達到一定濃度(15％以上)時用石膏漿液泵抽出到水力旋流器濃縮到50％以上，再到真空皮帶機或壓濾機繼續脫水至含水量低于10％回收。在日本、德國脫硫石膏年產量分別為250萬噸和350萬噸左右，基本上都能綜合利用，主要用途是用于生產建材產品和水泥緩凝劑，我國天然石膏礦產豐富，脫硫石膏大多廢棄，同時伴隨著脫水回水過程中大量機械能量的浪費。

氨法脫硫，采用氨氣、氨水或是碳銨作為二氧化硫吸收劑，經對脫硫循環液的曝氣氧化，產生的硫酸銨隨濃度的升高脫硫效率在下降，需不斷抽出循環液進行蒸發結晶，以維持循環液的硫銨濃度低于30％。常用的工藝方法是將抽出的循環液引入蒸發器進行蒸發結晶從而得到固態的脫硫產物，現有蒸發器采用蒸汽作為熱源，蒸發過程中蒸汽耗量較大。

以上兩種常用的煙氣脫硫方法，均采用將經除塵后煙氣通入脫硫塔底部，煙氣在脫硫塔內通過大量的含堿性吸收劑的洗滌液逆向洗滌，將煙氣中的二氧化硫洗滌吸收，從而降低煙氣中二氧化硫的濃度。濕法脫硫工藝中循環溶液的溫度需控制在50攝氏度左右，以保持二氧化硫的溶解度從而維持較高的脫硫效率，在脫硫過程中煙氣由脫硫塔入口的攝氏150度以上降至出口的50攝氏度左右，溫度的降低要靠大量的水的蒸發來實現。同時脫硫產物的脫水又需新的設備投入、脫水過程中又會再次增加水的消耗量，同時伴隨著大量機械能或熱能的消耗，整個過程中能耗大，水的使用量大，致使現有的工藝不易大面積的推廣使用。

發明內容

針對以上缺陷，本發明的目的是提供一種低投資低能耗煙氣濕法脫硫工藝，用煙氣蒸發結晶器代替脫硫產物脫水設備；利用煙氣余熱，代替了脫硫產物脫水的能量消耗，可產生明顯的經濟效益。

為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種低能耗煙氣濕法脫硫工藝，采用脫硫塔作為二氧化硫吸收裝置，經一次除塵處理的煙氣在脫硫塔中通過與含堿性吸收劑的循環洗滌液逆向洗滌反應，脫除煙氣中的二氧化硫，煙氣在進入脫硫塔前經過煙氣蒸發結晶器，在所述煙氣蒸發結晶器內，自脫硫塔引入的堿性吸收劑與二氧化硫反應后的塔底溶液與煙氣進行互逆的接觸，利用煙氣余熱對溶液進行蒸發形成固體回收。

進一步的，所述含堿性吸收劑為粉狀石灰石或石灰。

進一步的，所述含堿性吸收劑為氨氣、氨水或是碳銨。

整個運行過程可通過自動控制系統實現脫硫劑的添加，循環液洗滌液PH值和濃度的控制，蒸發的量的控制。

更進一步的，根據鍋爐排煙溫度的不同，對循環液洗滌液在進行蒸發之前經過進一步的濃縮處理。

本發明所述的濕法脫硫工藝，利用鍋爐煙氣的余熱做為脫硫反應產物石膏或是硫銨的固液分離蒸發熱源，對于鈣系脫硫來說，不必采用水力旋流器和壓濾機或真空皮帶機對最終的含水石膏進行固液分離處理，直接采用煙氣熱量進行蒸發得到固態的產物，由于蒸發過程中有亞硫酸鈣的產生，降低了石膏的純度，不回收脫硫產物的情況下可用此工藝；對于氨法脫硫，通過利用煙氣余熱對脫硫除塵產物進行蒸發得到固體，在蒸發過程中產生的少量亞硫酸銨于60度以上分解，不影響硫酸銨的純度，硫銨可用作土壤肥料，起到肥田的作用，節省了投資，節省了大量蒸汽，減少了整個過程中水的消耗量，節能效果顯著，可廣泛應用于各種鍋爐煙氣的脫硫除塵，具有良好的經濟和社會效益。

附圖說明

下面根據實施例與附圖對本發明作進一步的詳細說明。

圖1是本發明所述濕法脫硫工藝的工藝流程圖；

圖2是本發明所述煙氣蒸發結晶器原理結構圖。