[發明專利]脫硫系統及其脫硫工藝

有效

• 申請號: 201310153087.1
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103252158A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 高翥;高翀;張明
• 申請（專利權）人: 高翀
• 主分類號: B01D53/79
• 分類號: B01D53/79;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，所述噴淋層的上方設有用于降低所述凈煙氣溫度的換熱管，所述換熱管沿塔體徑向設置。

較佳地，所述換熱管為排管式換熱管，且與冷流體儲槽相連，使所述冷流體流入換熱管對所述凈煙氣進行降溫。

較佳地，所述排管式換熱管的冷流體入口和冷流體出口位于塔體的同一側，與冷流體入口相連的換熱管和與冷流體出口相連的換熱管形成回路，且所述冷流體入口低于冷流體出口。

優選地，所述排管式換熱管的各回路之間平行設置，所述回路與塔體壁呈5～15°夾角。

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/或供氨機構相連。

可選地，所述換熱管的上方設有除霧層。

較佳地，所述除霧層包括多級除霧器和設置于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，以除去凈煙氣中所夾帶的銨鹽、氣態氨以及降低凈煙氣中夾帶的液滴濃度；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，實現清水的循環利用；

脫硫后凈煙氣繼續向上流動，與換熱管接觸，所述換熱管內流動著冷流體，使所述凈煙氣溫度降至45～60℃；

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；