一种烟气脱硫系统及方法转让专利
申请号 : CN201911286375.8
文献号 : CN111298627B
文献日 : 2021-07-20
发明人 : 徐海涛 , 徐延忠 , 李明波 , 陈任远 , 刘大华 , 吴振山 , 宋静 , 徐梦
申请人 : 南京工业大学 , 南京杰科丰环保技术装备研究院有限公司 , 江苏德义通环保科技有限公司 , 南京硫研环保科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种烟气脱硫的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤:
1)含硫烟气在文氏吸收器(102)内与从吸收塔下段(101)输送的吸收液进行吸收后进入吸收塔(1)的下部,之后在吸收塔下段(101)和吸收塔上段(103)继续逆流吸收,吸收后的尾气(402)从吸收塔顶部离开系统;将碱液罐中的碱液输送至吸收塔 上段(103),并将吸收塔 上段(103)吸收烟气的吸收液输送至吸收塔下段(101),吸收塔下段(101)吸收烟气后的吸收液转移至氢钠罐(2);
2)将氢钠罐(2)的溶液输送至浆液调质器(3)中进行中和,所述的中和反应按照如下步骤进行:
a.用固体纯碱中和:每分钟的碱加入量为理论完全中和用碱量的3.0%以下,待达到中和反应化学计量比的50%~65%时,每分钟的碱加入量调整至理论完全中和用碱量的
1.2%以下,当纯碱加入量达到中和反应化学计量比值的65%~73%时停止加固体纯碱;
b.用纯碱浆液中和:用相对密度1.16~1.42的钠碱浆液继续中和,每分钟的钠碱加入量为理论完全中和用碱量的0.8%以下,直至累计碱加入量达到化学计量系数的100%~
103%后停止加碱;
c.继续搅拌4~72h,完成中和反应;
3)将步骤2)中和完毕的浆液送入离心机(302)进行液固分离,分离出固相产品即为目标产品湿亚硫酸钠(403);分离出的母液进入母液罐(4),当母液中固含量大于8%~10%时,需开启蒸发结晶室(5)进行蒸发结晶;
且实现上述方法的系统包括吸收塔(1)、浆液调质器(3)、蒸发结晶室(5)和碱液罐(8),所述的吸收塔分为吸收塔下段(101)和吸收塔 上段(103),在吸收塔下段(101)还设有文氏吸收器(102)与其相连,所述吸收塔(1)的底端与氢钠罐(2)相连,所述的氢钠罐(2)的输出端与浆液调质器(3)相连,所述的浆液调质器(3)通过离心机(302)与母液罐(4)相连,所述母液罐(4)的输出端与蒸发结晶室(5)和/或吸收塔 上段(103)和/或碱液罐(8)相连,所述蒸发结晶室(5)的底端与浆液调质器(3)的顶部输入端相连;所述碱液罐的输出端与吸收塔 上段(103)以及浆液调质器(3)的上部相连;
其中:待吸收塔上段浆液的pH值降到7.6~8.0时,将吸收塔上段浆液转移至吸收塔下段(101),吸收塔上段降低的液位由母液罐或碱液罐补充;待吸收塔下段浆液的pH值降到
4.6~7.0,将吸收塔下段浆液转移至氢钠罐(2),吸收塔下段降低的液位由吸收塔上段或母液罐或碱液罐补充,且所述的碱液为氢氧化钠溶液或者碳酸钠溶液,所述碱液的相对密度为1.0~1.5;
其中:所述蒸发结晶的步骤如下:
第一步:将母液罐中的亚硫酸钠碱液转移至蒸发结晶室,维持蒸发结晶室液位在清浊液分离器(503)的1/2位置;
第二步:向亚硫酸钠循环泵(207)泵入口注入工艺水,工艺水注入量为亚硫酸钠循环泵至清浊液分离器之间管道体积的0.3~2倍,之后按亚硫酸钠循环泵的开车步骤开启亚硫酸钠循环泵;
第三步:开启加热器(6),对浆液进行浓缩结晶,过程中蒸发结晶室的液位通过母液泵控制在清浊液分离器(503)的1/2位置;
第四步:待蒸发结晶室内浆液相对密度达到1.45~1.75时,由亚硫酸钠泵将蒸发结晶室内的浆液转移至浆液调质器,再经过离心机进行液固相分离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:固体纯碱中和过程中采用搅拌器进行搅拌,搅拌的速度为35~45r/min,纯碱浆液中和过程中采用搅拌器进行搅拌,搅拌的速度为
28~33r/min,纯碱浆液中和后搅拌的速度为24~30r/min。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:该蒸发结晶室(5)的中心设有搅拌器转轴(501),且搅拌器转轴(501)的底端设有锚式搅拌桨(506),且蒸发结晶室(5)的上部设有清浊液分离器(503),所述蒸发结晶室(5)内还设有循环浆液回料管(502),所述循环浆液回料管(502)的出口通过加热器(6)与位于清浊液分离器(503)下部的循环浆液进料管(504)相连。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:循环浆液回料管(502)的下周侧设有挡板(505)。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:蒸发结晶室(5)顶部的气体输出端与碱液罐(8)相连,碱液罐(8)的顶部设有碱仓(9)与之相连,所述碱液罐(8)底部的输出端与浆液调质器(3)相连。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:吸收塔下段(101)的一个液体输出端通过一级吸收泵(201)与文氏吸收器(102)相连,吸收塔下段(101)的另一个液体输出端通过二级吸收泵(202)与吸收塔下段(101)的上部相连,吸收塔 上段(103)的底部的液体输出端通过三级吸收泵(203)与吸收塔 上段(103)的中部相连。
说明书 :
一种烟气脱硫系统及方法
技术领域
背景技术
得的产品。为控制游离碱指标,传统亚硫酸钠生产工艺中均涉及蒸发浓缩结晶,单位产品能
耗较高,生产成本高,与同族的其它亚硫酸盐比,亚硫酸钠在市场上的竞争力相对较低。
率较低,为降低生产成本,常采取高效提浓的措施,通过蒸发结晶将亚硫酸钠浆液的相对密
度浓缩至1.72~1.95,但工艺管路堵塞事故频发,不利于稳态生产。
发明内容
吸收塔的底端与氢钠罐相连,所述的氢钠罐的输出端通过与浆液调质器相连,所述的浆液
调质器通过离心机与母液罐相连,所述母液罐的输出端与蒸发结晶室和/或吸收段上段和/
或碱液罐相连,所述蒸发结晶室的底端与浆液调质器的顶部输入端相连;所述碱液罐的输
出端与吸收段上段以及浆液调质器的上部相连。
室内还设有循环浆液回料管,所述循环浆液回料管的出口通过加热器与位于清浊液分离器
下部的循环浆液进料管相连。
伸至锚式搅拌桨上沿;优选的延伸至锚式搅拌桨水平上沿10~20cm。
~0.8。
上段的底部的液体输出端通过三级吸收泵与吸收段上段的中部相连。
开系统;将碱液罐中的碱液输送至吸收段上段,并将吸收段上段吸收烟气的吸收液输送至
吸收塔下段,吸收塔下段吸收烟气后的吸收液转移至氢钠罐;
1.2%以下,当纯碱加入量达到中和反应化学计量比值的65%~73%时停止加固体纯碱;
~103%后停止加碱;
发结晶室进行蒸发结晶。
钠循环泵;
pH值降到4.6~7.0,将吸收塔下段浆液转移至氢钠罐,吸收塔下段降低的液位由吸收塔上
段或母液罐或碱液罐补充。
后搅拌的速度为24~30r/min。
附图说明
级吸收泵;202.二级吸收泵;203.三级吸收泵;204.氢钠泵;205母液泵;206亚硫酸钠泵;207
蒸发结晶循环泵;208碱液泵;301搅拌器;302.离心机;401.含硫气体;402.尾气;403.湿亚
硫酸钠;404.纯碱;405.工艺水;501搅拌器转轴;502.循环浆液回料管;503.清浊液分离器;
504循环浆液进料管;505.挡板;506.锚式搅拌桨;507.排料口;508.进料口;509排气口。
具体实施方式
有文氏吸收器102与其相连,所述吸收塔1的底端与氢钠罐2相连,所述的氢钠罐2的输出端
通过氢钠泵204与浆液调质器3相连,浆液调质器3内设有搅拌器301,所述的浆液调质器3通
过离心机302与母液罐4相连,所述母液罐4的输出端通过母液泵205与蒸发结晶室5和/或吸
收段上段103和/或碱液罐(8)相连,所述蒸发结晶室5的底端通过亚硫酸钠泵206与浆液调
质器3的顶部输入端相连;所述碱液罐的输出端与吸收段上段103以及浆液调质器3的上部
相连。
液回料管502,所述循环浆液回料管502的出口通过加热器6以及蒸发结晶循环泵207与位于
清浊液分离器503下部的循环浆液进料管504相连。循环浆液回料管502的下周侧设有挡板
505。所述的锚式搅拌桨与蒸发结晶室底部的间距控制在2~20cm,优选的间距为5~8cm。所
述的循环浆液回料管进入蒸发结晶室后与搅拌器转轴同轴,并向下延伸至锚式搅拌桨上
沿;优选的延伸至锚式搅拌桨水平上沿10~20cm。
~0.8。
段上段103的底部的液体输出端通过三级吸收泵203与吸收段上段103的中部相连。
从吸收塔顶部离开系统。吸收塔内吸收合格的氢钠浆液通过溢流或通过一级吸收泵或二级
吸收泵转移至氢钠罐2中,之后利用氢钠泵204转移至浆液调质器3中再利用钠碱进行中和,
中和完全的浆液经离心机302进行液固相分离后,获得目标产品湿亚硫酸钠404和亚硫酸钠
母液,利用位差母液溢流至母液罐4,母液罐内的母液经母液泵205输送至吸收塔或蒸发结
晶室5,进入蒸发结晶室内的母液经搅拌器303、蒸发结晶循环泵207的强制扰动,再利用加
热器6实现对母液的浓缩结晶,结晶好的浆液经亚硫酸钠泵206输送至浆液调质器,再利用
离心机实现固液分离。
(103)继续逆流吸收,吸收后的尾气(402)从吸收塔顶部离开系统;将碱液罐中的碱液输送
至吸收段上段(103),并将吸收段上段(103)吸收烟气的吸收液输送至吸收塔下段(101),吸
收塔下段(101)吸收烟气后的吸收液转移至氢钠罐(2);
段降低的液位由母液泵205或碱液泵补充;待吸收塔下段浆液的pH值降到4.6~7.0,将吸收
塔下段浆液转移至氢钠罐2,吸收塔下段降低的液位由吸收塔上段或母液泵或碱液泵补充;
氢钠罐里的浆液由氢钠泵输送至浆液调质器3进行中和。
钟的碱加入量调整至理论完全中和用碱量的1.2%以下,当纯碱加入量达到中和反应化学
计量比值的65%~73%时停止加固体纯碱。
0.8%以下,直至累计碱加入量达到化学计量系数的100%~103%后停止加碱。
循环泵。
吸收,吸收后的尾气(402)从吸收塔顶部离开系统;将碱液罐中的碱液输送至吸收段上段
(103),并将吸收段上段(103)吸收烟气的吸收液输送至吸收塔下段(101),吸收塔下段
(101)吸收烟气后的吸收液转移至氢钠罐(2);
每分钟的碱加入量调整至理论完全中和用碱量的1.5%以下,当纯碱加入量达到中和反应
化学计量比值的70%~75%时停止加固体纯碱。
碱量的1.2%以下,直至累计碱加入量达到化学计量系数的100%~102%后停止加碱。
过蒸发结晶,如单效蒸发结晶或二效蒸发结晶。