[發明專利]脫硫系統及其脫硫工藝

有效

• 申請號: 201310151774.X
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103272471A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 高翥;高翀;張明
• 申請（專利權）人: 高翀
• 主分類號: B01D53/80
• 分類號: B01D53/80;B01D53/50
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李弘;李翔

技術領域

本發明涉及化工氣體脫硫領域，特別是涉及鍋爐煙氣的脫硫系統及其脫硫工藝。

背景技術

目前的濕式氨法脫硫技術主要有氨-肥法、氨-酸法和氨-亞硫酸銨法。

1）氨-肥法脫硫技術

采用氨水作為脫硫劑，在脫硫塔內大量循環硫酸銨和亞硫酸銨溶液使其與煙氣中的SO₂反應以脫除SO₂，生成副產物硫酸銨與亞硫酸銨，在脫硫塔底部利用空氣曝氣的方法將亞硫酸銨氧化成硫酸銨，硫酸銨溶液排出后經過濾、蒸發、離心、干燥后生產出硫酸銨晶體，包裝入庫，完成脫硫及硫銨產品的回收過程。

2）氨-酸法脫硫技術

氨酸法與氨-肥法工藝類似，該方法主要用于冶金行業，用硫酸、磷酸、硝酸等酸將脫硫產物亞硫銨酸解，生成相應的銨鹽和氣體SO₂，銨鹽送至制肥裝置，制成成品氮肥或復合肥；氣體SO₂既可制造液體SO₂又可送硫酸制酸裝置生產硫酸。

3）氨-亞硫銨法

該方法采用氨水作脫硫劑，稀釋到所需濃度后噴入脫硫塔與SO₂反應生成亞硫酸銨溶液，部分溶液循環使用，未循環的亞硫酸銨溶液由于濃度較低（遠低于飽和狀態）作為副產物溶液外排，從而完成脫硫過程。

以上三種方法都存在以下缺陷：煙氣與循環漿液進行傳熱傳質后，煙氣以飽和濕煙氣狀態排放進入大氣，煙氣中含有大量的水蒸氣，脫硫裝置耗水量很大，對于西部缺水地區，制約了氨法脫硫的使用；氨利用率低，部分氣態氨極易隨煙氣逃逸，造成二次污染。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提出一種脫硫系統及其脫硫工藝，以降低脫硫裝置的耗水量，提高氨的利用率。

基于上述目的，本發明提供的脫硫系統包括：

脫硫吸收塔，所述脫硫吸收塔包括塔體，所述塔體的中部設有煙氣入口，塔體的頂部設有凈煙氣出口，塔體的下部形成容納漿液的漿池，所述漿池上設有混合液出口；所述煙氣入口至所述凈煙氣出口段從下至上依次設有漿液噴淋層、升氣帽以及清水噴淋層；所述漿池的底部分別與氧化機構、供氨機構相連；

漿液循環機構，所述漿液循環機構的入口與漿池相連，出口與漿液噴淋層相連；和

清水循環機構，所述清水循環機構的入口與升氣帽相連，出口與清水噴淋層相連。

可選地，所述清水循環機構的出口通過用于降低所述清水溫度的熱交換機構與清水噴淋層相連。

較佳地，所述熱交換機構包括與冷流體儲槽相連的橫式筒身和筒身內橫向設置的換熱管，所述換熱管的兩端分別與所述筒身上的清水進口和清水出口相連；所述清水進口與清水循環機構的出口相連，所述清水出口與清水噴淋層相連，使所述清水流入換熱管內與所述換熱管外的冷流體進行熱交換后進入清水噴淋層。

優選地，所述清水進口和清水出口分別設置于筒身的頂部和底部，所述清水進口和清水出口位于筒身的同一端，所述換熱管形成U形回路。

可選地，所述流入熱交換機構前的清水溫度為45～55℃，所述流出熱交換機構后的清水溫度為30～38℃。

可選地，所述筒身的底部設有排凝口。

可選地，所述供氨機構通過擾動泵與漿池底部相連，漿池底部沿水平方向分布有擾動噴頭，使漿液和氨水通過擾動噴頭進入漿池。

可選地，所述清水循環機構包括與升氣帽相連的清水循環槽和清水循環泵，且清水循環泵的入口與清水循環槽相連，清水循環泵的出口與清水噴淋層相連。

較佳地，所述清水循環槽與漿池和/或氨水儲槽相連。

可選地，所述除霧層包括多級除霧器和/或所述除霧器之間的沖洗噴淋。

本發明還提供一種脫硫工藝，所述脫硫工藝根據上述脫硫系統進行脫硫，包括：

供氨機構將氨水輸入漿池底部；

煙氣經煙氣入口進入脫硫吸收塔，向脫硫吸收塔上方流動，進入漿液噴淋層，液氣比為8～9，與漿液噴淋層噴出的循環漿液逆流接觸，除去煙氣中的二氧化硫和粉塵，并使所述煙氣的溫度降低至50～70℃；

脫硫后凈煙氣通過升氣帽繼續向上流動，經過清水噴淋層，與清水噴淋層噴出的清水逆流接觸，所述凈煙氣的溫度降至45～60℃；與此同時，與凈煙氣接觸后的清水通過升氣帽流入清水循環機構，然后通過熱交換機構進入清水噴淋層，用于噴淋所述凈煙氣，實現清水的循環利用和降溫；

隨后，所述凈煙氣繼續向上流動，進入除霧層，使凈煙氣中液滴濃度小于50mg/Nm³；然后，所述凈煙氣從凈煙氣出口排入大氣；