煙氣中SO2凈化的負壓多級嵌套吸收-解析的檸檬酸鹽工藝制造技術

本發(fā)明專利技術提供一種煙氣中SO2凈化的負壓多級嵌套吸收-解析的檸檬酸鹽工藝，包括：多級吸收；溶液在吸收設備級間梯級利用；吸收液部分在級內(nèi)循環(huán)嵌套使用；多級解析；解析在負壓條件下進行。本發(fā)明專利技術具有吸收劑利用效能提高；工藝介質(zhì)流程明晰；工藝單元各級設備配置優(yōu)化；解析推動力大；解析溫度低，可采用低品位熱源進行加熱，解析用熱源成本下降；減緩檸檬酸鹽(緩沖劑)的熱分解；吸收設備體積小；總體吸收劑用量小，輸送電耗低；工藝設備少；壓力體系一致，操作方便等優(yōu)點。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
煙氣中SO2凈化的負壓多級嵌套吸收-解析的檸檬酸鹽工藝
本專利技術屬于煙氣脫除SO2的領域，涉及到使用檸檬酸鹽溶液作為吸收劑的負壓多級嵌套吸收-解析的工藝方法。
技術介紹
目前的煙氣脫硫技術中，應用較廣泛的鈣法、鎂法、氨法、海水法都屬于對脫硫劑不進行再生的吸收——轉移法。其主要特點是：均采用脫硫劑吸收煙氣中的SO2；生成的產(chǎn)物不進行再生，而是轉移或者拋棄。1)濕式鈣法的脫硫劑采用CaCO3或者CaO，產(chǎn)物為CaSO4，總體反應是：CaO+SO2+1/2O2+2H2O→CaSO4·2H2O2)鎂法以MgO漿液為脫硫劑，產(chǎn)物為MgSO3，總體反應是：MgO+SO2→MgSO33)氨法是利用氨液吸收煙氣中的SO2生成亞硫酸銨溶液，并在有氧條件下將亞硫酸銨氧化成硫酸銨，總體反應是：2NH3+H2O+SO2+1/2O2→(NH4)2SO44)海水法是利用海水的天然堿性吸收煙氣中SO2后排入大海，海水與煙氣中的SO2接觸發(fā)生以下主要反應：SO2(g)+H2O+1/2O2＝2H++SO42-這類方法的缺點是形成了事實上的轉移污染。關于檸檬酸鹽脫硫法見諸報道的有：1)美國礦產(chǎn)局于實驗室開發(fā)的檸檬酸鹽溶液吸收煙氣中的SO2——通過化學反應對吸收液進行再生的方法。吸收液再生的產(chǎn)物是可從溶液中分離的硫磺顆粒。溶液再生后循環(huán)用于吸收煙氣中的SO2。兩步反應是：吸收：SO2(g)+H2O(l)＝HSO3—+H+吸收液再生：H++HSO3—+2H2S＝3S(s)+3H2O2)國內(nèi)金川集團采用了檸檬酸鹽溶液吸收煙氣中的SO2并通過加熱對吸收液進行再生。現(xiàn)有技術中的方法均為單級檸檬酸鹽溶液吸收工藝，目前，沒有使用檸檬酸鹽溶液吸收煙氣中的SO2的負壓多級嵌套吸收——解析的工藝方法。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術所要解決的技術問題是：為以檸檬酸鹽溶液為吸收劑的煙氣脫SO2工藝提供負壓多級嵌套吸收-解析設備疊加的工藝應用，以降低煙氣脫硫裝置能耗、減少裝置設備重量。為了更好地理解本專利技術，在對技術方案進行詳細描述之前，需要對本專利技術描述中所使用的部分術語進行解釋。在本專利技術中，待脫硫的含硫煙氣(簡稱“煙氣”)包括燒結煙氣、冶金煙氣、電站鍋爐煙氣等中的一種或多種，所說脫硫是指脫除煙氣中的SO2。檸檬酸鹽溶液，依據(jù)在吸收過程中的作用區(qū)分為吸收劑和吸收液；“吸收劑”指用于吸收煙氣中SO2的檸檬酸鹽溶液；“吸收液”指已經(jīng)吸收了SO2的檸檬酸鹽溶液。“吸收液”依據(jù)吸收劑應用于所對應的吸收設備的吸收級數(shù)和SO2富集程度區(qū)分為“第R級富液、……、第2級富液、直至第1級吸收得到的富液。因此第R級富液、……、第2級富液到第1級富液的SO2含量依次增加，即從第R級富液、……、第2級富液、到第1級富液吸收SO2的能力依次降低。“富液”指送往解析單元的、吸收了SO2的檸檬酸鹽溶液；“貧液”指已經(jīng)解析出所吸收的SO2的檸檬酸鹽溶液，并依據(jù)溶液歷經(jīng)的解析級數(shù)和解析程度區(qū)分為“第1級貧液”、“第2級貧液”……最后一級解析得到的溶液為“末級貧液”；如果富液僅通過一級解析來脫出所吸收的SO2，那么一級解析后的溶液就成為“末級貧液”。因此從第1級貧液、第2級貧液、……、到末級貧液的SO2含量依次減少，即從第1級貧液、第2級貧液、……、到末級貧液吸收SO2的能力依次提高。為了更好地解釋本專利技術，在此對各實施例中各種設備、介質(zhì)和介質(zhì)特性的代碼和編號規(guī)則做以下統(tǒng)一的說明。設備編號由3位數(shù)構成。首位數(shù)為0～5，分別對應為：0——體化設備內(nèi)的隔板；1—吸收設備；2—換熱設備；3—解析設備；4—流體輸送設備；5—塔內(nèi)液體分布器。吸收設備和解析設備后兩位數(shù)為吸收設備和解析設備的級數(shù)號，對應于吸收或解析流程中的級數(shù)依次編號；—體化設備內(nèi)的隔板、換熱設備、流體輸送設備和塔內(nèi)液體分布器依流程順序依次編號。介質(zhì)代碼為i，用作下標的標注；i的編號由兩位數(shù)構成，對工藝中各介質(zhì)依流程順序依次編號。各介質(zhì)特性用xi、yi和Fi描述。xi為液相介質(zhì)中的SO2濃度，單位為g/L；yi為氣相介質(zhì)中的SO2濃度，單位為g/m3；Fi為介質(zhì)的流量，單位為m3/h。i為介質(zhì)編號。本專利技術解決技術問題的技術方案為：1、多級吸收：吸收單元的吸收裝置由多級吸收設備疊加配置組合而成，用以分級吸收凈化煙氣中的SO2。以煙氣流動方向經(jīng)過的各級吸收設備依次稱為：第1級、第2級……第R級。含SO2的煙氣依次由第1級至最后一級的吸收設備的底部進入，與吸收劑逆流接觸，經(jīng)過多級吸收后排放。2、溶液在吸收設備級間梯級利用：后一級吸收器排出的吸收液全部作為前一級吸收器的吸收劑使用。例如：二級吸收器中，吸收了煙氣中的SO2的二級吸收液稱為第二級富液，全部送往一級吸收器作一級吸收劑。3、吸收液部分在級內(nèi)循環(huán)嵌套使用，吸收器中富集SO2的吸收液，可以部分送往該級吸收器的頂部，與解析器送來的貧液匯集成為吸收劑，吸收煙氣中的SO2。最終，減少各級吸收器所需補充吸收劑的量以及需解析再生的吸收液(富液)量。例如：一級吸收器中，吸收了煙氣中的SO2的一級吸收液稱為第1級富液，部分送往一級吸收器作為一級吸收劑。4、多級解析：解析單元的解析裝置由多級解析設備疊加配置，用以分級解析富液。以需解析的吸收液的流動方向經(jīng)過的各級解析設備依次稱為：第1級、第2級……第R級。出一級吸收器的富液部分送入第一級解析器解析再生，得到的解析溶液部分送到吸收單元，其余部分再送入后一級解析器進一步解析再生，直至最后一級解析器得到的解析溶液(末級貧液)全部送到吸收單元；各級解析器得到的解析氣體(酸汽)由后至前經(jīng)過前設各級解析器后，所有解析的SO2氣體從第一級解析器頂排出。5、負壓解析：在負壓條件下進行解析，解析溫度降低。本專利技術吸收煙氣中SO2所用的吸收劑為：檸檬酸鹽的水溶液。所述檸檬酸鹽通常是檸檬酸鉀或檸檬酸鈉中的一種；檸檬酸鹽在溶液中起緩沖劑作用。所述吸收-解析單元的設備是一座集成的一體化設備或者是串聯(lián)的多座。所述吸收單元中，可以通過吸收液部分在級內(nèi)循環(huán)嵌套使用的方法來調(diào)整每級吸收設備的吸收劑濃度和液氣比。所述吸收單元中，從第1級吸收設備開始，所得到的液相和氣相的SO2濃度依次減小。所述吸收單元中，可對吸收裝置中的各級設備應用不同或相同的液氣比；液氣比如若不相同，則從第1級開始依次減小。所述R通常為2～4級，優(yōu)選為2～3級。當R為3級時，煙氣從一級吸收器底部進入，在一級吸收器內(nèi)部與一級吸收劑逆流接觸，脫除部分SO2；再進入后一級吸收器即：二級吸收器，在二級吸收器內(nèi)部與二級吸收劑逆流接觸。煙氣經(jīng)過多級疊加配置的吸收器達到凈化指標后排放。所述每級吸收設備排出的、所需解析再生的吸收液流量不大于該級所用的吸收劑流量。所述多級解析中，各級排出解析液的SO2濃度依次降低，最后1級解析設備排出的吸收劑中SO2濃度為最低。所述多級解析中，各級解析器得到的解析氣體(酸汽)由后至前經(jīng)過前設各級解析器后，酸汽中SO2分壓提高；酸汽中所含的水汽則在前級解析器中被冷凝的同時，也為前級解析器提供解析所需的部分熱量。所述多級解析，其級數(shù)不多于相配套的多級吸收設備的級數(shù)，即：不多于R級(R優(yōu)選為2～4)。所述解析單元中，氣液兩相逆流接觸，從第1級解析設備到最后一級，各級所得到的解析液和出口解析氣體(酸汽)的SO2濃度依次減小。所本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種煙氣中SO2凈化的負壓多級嵌套吸收?解析的檸檬酸鹽工藝，包括：a.多級吸收：吸收單元的吸收裝置由多級吸收設備疊加配置組合而成，用以分級吸收凈化煙氣中的SO2，含SO2的煙氣依次由第1級至最后一級吸收設備的底部進入，與吸收劑逆流接觸，經(jīng)過多級吸收后排放；b.溶液在吸收設備級間梯級利用：后一級吸收器排出的吸收液全部作為前一級吸收器的吸收劑使用；c.吸收液部分在級內(nèi)循環(huán)嵌套使用，吸收器中富集SO2的吸收液，部分送往該級吸收器的頂部，與解析器送來的貧液匯集成為吸收劑，吸收煙氣中的SO2；d.多級解析：解析單元的解析裝置由多級解析設備疊加配置，用以分級解析富液，出一級吸收器的富液部分送入第一級解析器解析再生，得到的解析溶液部分送到吸收單元，其余部分再送入后一級解析器進一步解析再生，直至最后一級解析器得到的解析溶液全部送到吸收單元；各級解析器得到的解析氣體由后至前經(jīng)過前設各級解析器后，所有解析的SO2氣體從第1級解析器頂排出；e.負壓解析：在負壓條件下進行解析，解析溫度降低。

【技術特征摘要】
1.一種煙氣中SO2凈化的負壓多級嵌套吸收-解析的檸檬酸鹽工藝，包括：a.多級吸收：吸收單元的吸收裝置由多級吸收設備疊加配置組合而成，用以分級吸收凈化煙氣中的SO2，含SO2的煙氣依次由第1級至最后一級吸收設備的底部進入，與吸收劑逆流接觸，經(jīng)過多級吸收后排放；b.溶液在吸收設備級間梯級利用：后一級吸收器排出的吸收液全部作為前一級吸收器的吸收劑使用；c.吸收液部分在級內(nèi)循環(huán)嵌套使用，吸收器中富集SO2的吸收液，部分送往該級吸收器的頂部，與解析器送來的貧液匯集成為吸收劑，吸收煙氣中的SO2；吸收單元中，從第1級吸收設備開始，所得到的液相和氣相的SO2濃度依次減小；d.多級解析：解析單元的解析裝置由多級解析設備疊加配置，用以分級解析富液，出一級吸收器的富液部分送入第一級解析器解析再生，得到的解析溶液部分送到吸收單元，其余部分再送入后一級解析器進一步解析再生，直至最后一級解析器得到的解析溶液全部送到吸收單元；各級解析器得到的解析氣體由后至前經(jīng)過前設各級解析器后，所有解析的SO2氣體從第1級解析器頂排出；e.負壓解析：在負壓條件下進行解析，解析溫度降低。2.根據(jù)權利要求1所述工藝，其特征在于，吸收煙氣中SO2所用的吸收劑為檸檬酸鹽的水溶液。3.根據(jù)權利要求1或2所述工藝，其特征在于，通過吸收液部分在級內(nèi)循環(huán)嵌套使用調(diào)整每級吸收設備的吸收劑濃度和液氣比。4.根據(jù)權利要求1或2所述工藝，其特征在于，吸收裝置中的各級設備應用不同或相同的液氣比。5.根據(jù)權利要求4所述工藝，其特征在于，液氣比不相同時，從第1級開始依次減小。6.根據(jù)權利要求3所述工藝，其特征在于，吸收裝置中的各級設備應用不同或相同的液氣比。7.根據(jù)權利要求6所述工藝，其特征在于，液氣比不相同時，從第1級開始依次減小。8.根據(jù)權利要求1或2所述工藝，其特征在于，多級吸收-解析為2～4級。9.根據(jù)權利要求3所述工藝，其特征在于，多級吸收-解析為2～4級。10.根據(jù)權利要求4所述工藝，其特征在于，多級吸收-解析為2～4級。11.根據(jù)權利要求1或2所述工藝，其特征在于，每級吸收設備排出的所需解析再生的吸收液流量不大于該級所用的吸收劑流量。12.根據(jù)權利要求3所述工藝，其特征在于，每級吸收設備排出的所需解析再生的吸收液流量不大于該級所用的吸收劑流量。13.根據(jù)權利要求4所述工藝，其特征在于，每級吸收設備排出的所需解析再生的吸收液流量不大于該級所用的吸收劑流量。14.根據(jù)權利要求8所述工藝，其特征在于，每級吸收設備排出的所需解析再生的吸收液流量不大于該級所用的吸收劑流量。15.根據(jù)權利要求1或2所述工藝，其特征在于，解析單元中，氣液兩相逆流接觸，從第1級解析設備到最后一級，各級所得到的解析液和出口解析氣體的SO2濃度依次減小。16.根據(jù)權利要求3所述工藝，其特征在于，解析單元中，氣液兩相逆流接觸，從第1級解析設備到最后一級，各級所得到的解析液和出口解析氣體的SO2濃度依次減小。17.根據(jù)權利要求4所述工藝，其特征在于，解析單元中...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王先玉，沈立嵩，劉文勝，崔有為，
申請(專利權)人：馬鞍山藝誠機電有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34