CN208287767U - 一种二氧化硫回收*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种二氧化硫回收***，包括预处理模块和二氧化硫回收模块；所述预处理模块包括洗涤塔，所述洗涤塔内自下而上依次设置有激冷区、滤清模块除尘区和除雾区；所述激冷区设置有进气口，所述除雾区包括与所述洗涤塔顶部连通的烟囱，所述烟囱顶部与所述二氧化硫回收模块连接；所述二氧化硫回收模块包括吸收塔，所述吸收塔内设置有填料，所述填料上方通过进液管连接有再生塔，所述再生塔与所述吸收塔的底部通过出液管连通；所述进液管上连接有吸收剂储存罐，所述吸收剂储存罐与所述吸收塔之间的进液管上安装有控制泵。本实用新型提供的二氧化硫回收***，能够同时去除粉尘、酸雾并进行二氧化硫回收。

Description

一种二氧化硫回收***

技术领域

本实用新型涉及工业烟气脱硫处理技术领域，特别是涉及一种二氧化硫回收***。

背景技术

随着国家和地方对于工业废气的污染物排放指标控制日趋严格，国内石油石化行业、金属冶炼行业等的高盐废水污染物的处理问题越来越突出，化工厂、冶炼厂等生产过程中会产生含量较高的二氧化硫，有的浓度高达0.7％v(20000mg/Nm³)甚至1.2％v(34000mg/Nm³)，而目前国内外最多的烟气脱硫方法多是采用湿法喷淋、干法或半干法等处理，这些方法都是通过氢氧化钠溶液、熟石灰、碳酸氢钠或倍半碳酸钠干粉等药剂将二氧化硫中和，形成中性的盐，直接外排处理。干法脱硫(如循环流化床、旋转喷雾法等)存在着处理效率低、能耗高、药剂利用率低等问题，而半干法(如石灰石膏法等)存在制浆复杂、处理效率低等问题。目前在国内化工厂尤其是炼化企业内已经安装的处理装置中有超过70％采用了湿法处理方法，氨法脱硫存在氨逃逸的风险、同时在烟气中易形成难以捕集的铵盐气溶胶粒子导致严重的二次污染；常规钠碱湿法脱硫通常会配置排液处理单元，其中设置氧化罐或曝气池，专门处理COD等，否则外排废液难以达标排放，也增加了污水处理厂的处理负担。针对较高浓度的二氧化硫，如果同样采用中和法处理，这就造成了极大地浪费，因此近年产生了一些回收二氧化硫的技术，尤其是对于采用硫化氢转化方法回收硫磺装置(如传统的克劳斯及)的尾气，回收的二氧化硫可以作为硫磺回收的原料气，进行资源化利用。但由于二氧化硫回收涉及到吸收剂条件的控制，需要在回收二氧化硫之前将烟气/废气中的粉尘及SO₃处理到要求的浓度(粉尘浓度低于10mg/Nm³，SO₃/H₂SO₄酸雾浓度低于10ppmv＝35mg/Nm³)，避免粉尘和热稳定盐对二氧化硫吸收剂效果的影响。而在处理粉尘和酸雾的过程中高效的去除效率、工艺控制和设备材质等均需要特殊考虑，否则对二氧化硫的回收处理就会造成影响，目前国内外的二氧化硫回收技术均受此影响。

在此背景下，开发一套完整的能够同时去除粉尘、酸雾并进行二氧化硫回收的技术显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种二氧化硫回收***，以解决上述现有技术存在的问题，能够同时去除粉尘、酸雾并进行二氧化硫回收。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供一种二氧化硫回收***，包括预处理模块和二氧化硫回收模块；所述预处理模块包括洗涤塔，所述洗涤塔内自下而上依次设置有激冷区、滤清模块除尘区和除雾区；所述激冷区设置有进气口，所述除雾区包括与所述洗涤塔顶部连通的烟囱，所述烟囱顶部与所述二氧化硫回收模块连接；所述二氧化硫回收模块包括吸收塔，所述吸收塔内设置有填料，所述填料上方通过进液管连接有再生塔，所述再生塔与所述吸收塔的底部通过出液管连通；所述进液管上连接有吸收剂储存罐，所述吸收剂储存罐与所述吸收塔之间的进液管上安装有控制泵。

可选的，所述吸收剂储存罐与所述再生塔之间的进液管和所述出液管连接有换热器。

可选的，所述再生塔下端连接有再沸器，所述再沸器与所述再生塔通过管道形成循环回路；所述再沸器通过外部低压蒸汽加热。

可选的，所述再生塔顶部连通有水冷器，所述水冷器连接有回流罐，所述回流罐通过回流泵与所述再生塔连通。

可选的，所述激冷区设置有进气口，所述进气口处安装有一个第一喷头；所述第一喷头通过第一循环泵与所述洗涤塔底部连通；所述滤清模块除尘区包括竖直设置的文丘里管，所述文丘里管上方安装有第二喷头，所述第二喷头通过第二循环泵连通有浆液池，所述文丘里管穿设于所述浆液池上；所述第一循环泵连接有出液口。

可选的，所述出液口连通有排液处理模块；所述排液模块包括依次连通的澄清器、氧化罐、缓冲罐和过滤器；所述澄清器通过絮凝***与所述出液口连接。

可选的，所述澄清器底部连接有压滤机，所述压滤机连接有滤液池，所述滤液池通过滤液泵与所述澄清器连通。

可选的，所述氧化罐内设置有搅拌器；所述氧化罐侧壁上连通有气体入口。

可选的，所述回收塔的填料上部设置有喷头和除雾器。

可选的，所述再生塔内设置有两段上下排列的填料，所述进液管与所述再生塔的连接处位于所述再生塔内两段填料之间。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型提供的二氧化硫回收***结构简单，功能全面。有效地处理了烟气中的粉尘和酸雾，将烟气温度降到30-60℃之间，保证了二氧化硫回收部分吸收剂的高效性，二氧化硫作为污染物被资源化处理，节省了生产装置的运行消耗。整套***运行更加高效、稳定、故障率低、二氧化硫吸收剂用量少，工艺成熟度高，抗波动能力强，不易结垢，操作维护简单，可长周期稳定运行，无需后处理。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型二氧化硫回收***结构示意图；

附图标记说明：1为洗涤塔、2为进气口、3为烟囱、4为吸收塔、5为填料、6为进液管、7为再生塔、8为出液管、9为吸收剂储存罐、10为控制泵、11为换热器、12为再沸器、13为水冷器、14为回流罐、15为回流泵、16为第一喷头、17为第一循环泵、18为文丘里管、19为第二喷头、20为第二循环泵、21为出液口、22为澄清器、23为氧化罐、24为缓冲罐、25为过滤器、26为絮凝***、27为滤液池、28为搅拌器、29为气体入口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的目的是提供一种二氧化硫回收***，以解决上述现有技术存在的问题，能够同时去除粉尘、酸雾并进行二氧化硫回收。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供一种二氧化硫回收***，如图1所示，包括预处理模块和二氧化硫回收模块；预处理模块包括洗涤塔1，洗涤塔1内自下而上依次设置有激冷区、滤清模块除尘区和除雾区；激冷区设置有进气口2，除雾区包括与洗涤塔1顶部连通的烟囱3，烟囱3顶部与二氧化硫回收模块连接；二氧化硫回收模块包括吸收塔4，吸收塔4内设置有填料5，填料5上方通过进液管6连接有再生塔7，再生塔7与吸收塔4的底部通过出液管8连通；进液管6上连接有吸收剂储存罐9，吸收剂储存罐9与吸收塔4之间的进液管6上安装有控制泵10。吸收剂储存罐9与再生塔7之间的进液管和出液管连接有换热器11。再生塔7下端连接有再沸器12，再沸器12与再生塔7通过管道形成循环回路；再沸器12通过外部低压蒸汽加热。再生塔7顶部连通有水冷器13，水冷器13连接有回流罐14，回流罐14通过回流泵15与再生塔7连通。

激冷区设置的进气口2处安装有一个第一喷头16；第一喷头16通过第一循环泵17与洗涤塔1底部连通；滤清模块除尘区包括竖直设置的文丘里管18，文丘里管18上方安装有第二喷头19，第二喷头19通过第二循环泵20连通有浆液池，文丘里管18穿设于浆液池上；第一循环泵17连接有出液口21。

出液口21连通有排液处理模块；排液模块包括依次连通的澄清器22、氧化罐23、缓冲罐24和过滤器25；澄清器22通过絮凝***26与出液口21连接。澄清器22底部连接有压滤机，压滤机连接有滤液池27，滤液池27通过滤液泵与澄清器22连通。氧化罐23内设置有搅拌器28；氧化罐23侧壁上连通有气体入口29。吸收塔4的填料上部设置有喷头和除雾器。再生塔7内设置有两段上下排列的填料，进液管6与再生塔7的连接处位于再生塔7内两段填料之间。

本实用新型中的二氧化硫吸收采用的吸收剂为含氮有机物的水溶液，称为胺液，浓度为40-50％，低毒、不易燃，本技术使用的二氧化硫吸收剂，吸收效率高，外排烟气中的二氧化硫浓度极低；具有较高的选择性，可避免二氧化碳的竞争吸收。烟气中的二氧化硫在吸收剂的作用下更容易发生水合、电离作用，从而促进二氧化硫的溶解。所用的胺液吸收剂为可再生溶剂，消耗低，从烟气中捕集下来的二氧化硫再通过水蒸汽调整吸收剂的温度，可将在解吸塔中把SO₂汽提出来，二氧化硫产品气的浓度高达92.7％以上，其中除了水以外的干基浓度高于99.9％。捕集下来的SO₂用于生产硫磺，最小化二次污染物生成，最大化产品收益。所用的胺液吸收剂分子量较小，随着烟气挥发损失的吸收剂总量少，稳定性好、降解率低、再生能耗低。

高温烟气首先进入洗涤塔1的激冷区，激冷区安装了特殊流道的大孔径的第一喷头16，热烟气在激冷区与第一喷头16喷出的循环液进行充分接触，烟气温度降至饱和温度，此过程大粒径的催化剂颗粒和一部分SO₃被吸收。

滤清模块除尘区由一个锥形的浆液池和一组文丘里管18组成。饱和烟气进入滤清模块除尘区除去细小颗粒，饱和状态的烟气经此处的滤清模块除尘区作用先加速后减速，通过绝热膨胀达到过饱和状态，烟气中的水包裹在细小颗粒上，颗粒尺寸急剧增大，被每个滤清模块除尘区上部的第二喷头19喷出的水捕捉，冲洗到滤清模块除尘区的漏斗中。

进一步优选的，在滤清模块除尘区上方安装了折板式除雾器和湿式电除雾，用于进一步将烟气中的水滴脱除。分离液滴后的洁净烟气通过上部的烟囱3，烟囱3处设置了烟囱水珠分离器进一步脱除烟气中的液滴。

上述的循环喷淋能将高温烟气降温至水饱和状态(60℃左右)，本实用新型还可以进一步优化，通过循环浆液泵将洗涤塔底的浆液送至喷头进行喷淋，在泵的排液管线引出管线，设置深度冷却器，通过界区外的循环冷却水(20-30℃)进行深度冷却，用于提高二氧化硫吸收剂的吸收效率。当上游装置故障，出现高温工况和跑剂工况时，设置在激冷区的紧急用水通过自动或手动方式进行补水进行降温或捕捉大量的粉尘等，完全不影响整套***的运行。

排液处理模块通过设置澄清器22去除TSS、设置氧化罐23去除COD。为澄清器22配置了絮凝***26，由出液口21排出的含盐污水与絮凝剂充分混合，微小固体颗粒聚结成为较大的絮团，进入澄清器22进行重力沉降。澄清器22底部排出的泥浆悬浮液(一般含有15～25％的固体物)则依靠重力流到压滤机，在此有更多的水被除去。由压滤机流出的水被收集在滤液池27，再利用滤液泵回流到澄清器22中。澄清器22溢流出来含悬浮物低的排液依靠重力自流到氧化罐23。

烟气喷淋洗涤会产生部分亚硫酸盐，使排液中含有COD，澄清器22出口设置氧化罐23，氧化罐23内设搅拌器28，在氧化罐23底部鼓入空气，氧化水中的亚硫酸根，降低COD。空气由氧化风机供给。在氧化过程中，为保持适宜pH，用pH计监测氧化罐溢流液的pH，用pH控制器通过碱液管道上的调节阀控制加碱量，从而使pH值在7左右。经过氧化罐23的污水中COD可达标，含盐污水经过过滤器进一步处理后，泵送至界区外。

二氧化硫吸收部分前端的吸收塔4由两段填料、喷头和除雾器组成，主要用于烟气中SO₂的吸收，吸收剂使用胺液，吸收SO₂之前的胺液为贫胺液，其与烟气在填料部分充分接触后，吸收SO₂以后变成富胺液流至塔底；上部的填料是本实用新型专门设计的精脱段，为保证更加严格的二氧化硫排放标准，增加了一套循环，此填料上方有喷头，此处的喷淋液为中性的循环浆液，在循环浆液管线加注碱液中和吸收二氧化硫引起pH降低情况，另外此处的浆液泵需排至排液处理单元。

吸收剂储存罐9和控制泵10是吸收塔4内吸收剂的主要供给设备，控制泵10将吸收剂储存罐9内的胺液打至吸收塔4，从填料部分上部自上而下与逆流而上的烟气充分接触。

换热器11主要用于贫、富胺液热量的交换，起到富胺液再生之前的预热作用，既可以减少再生时能量的消耗，又可以回收贫胺液的热量。

再生塔7由两段填料部分和两层喷头组成。富胺液从塔中部进入，经过一段填料，与自下而上的热SO₂气体在填料段充分接触后进入再沸器12，富胺液中部分SO₂被解析出来，从塔顶排出，至水冷器13。

从再生塔7解析后的贫胺液进入再沸器12进行进一步解析，热源是由外部提供低压蒸汽。低压蒸汽经过再沸器12后冷凝水进入蒸汽冷凝液罐，冷凝液定期经过蒸汽冷凝泵再生塔回流泵排放回至其他***。

水冷器13主要用于冷却再生出来的SO₂，冷源是冷却水，经过冷却后，凝结水流至回流罐14，SO₂排放至硫磺回收装置。凝结水返回至再生塔7，从位于再生塔7内上部的填料自上而下流入，进行二次解析，提高SO₂再生效率。

吸收剂储存罐9连通有吸收剂净化单元由数台过滤器、胺液预过滤器、胺液活性炭过滤器和胺液后过滤器组成，过滤后的胺液进入吸收剂净化单元。当胺液或碱液的温度和电导率高高时；或者离子交换柱的压差高高时，开启贫胺液返回吸收剂储存罐的阀门，使胺液不再进入吸收剂净化单元。

经过吸收剂过滤单元的胺液进入吸收剂净化单元进行净化。胺液经过胺液过滤器之后，通过离子交换柱自下而上进行净化，净化后的胺液返回吸收剂储存罐。然后使用除盐水经过除盐水过滤器后自下而上进行冲洗，冲洗水也进入吸收剂储存罐。第三步用配置好的碱液进行冲洗，碱液经过碱液过滤器后自上而下，进入离子交换柱进行冲洗，废液排至污水处理***，最后再用除盐水经过除盐水过滤器后自上而下进行冲洗，冲洗水排入碱液配置罐进行碱液配置。吸收剂净化单元与吸收剂过滤单元一样。冲洗离子交换柱的碱液实在碱液罐中配成4％浓度的。

二氧化硫吸收的吸收剂采用含氮有机物的水溶液，称为胺液，浓度为40-50％，低毒、不易燃，本技术使用的二氧化硫吸收剂，吸收效率高，外排烟气中的二氧化硫浓度极低；具有较高的选择性，可避免二氧化碳的竞争吸收。烟气中的二氧化硫在吸收剂的作用下更容易发生水合、电离作用，从而促进二氧化硫的溶解。所用的胺液吸收剂为可再生溶剂，消耗低，从烟气中捕集下来的二氧化硫再通过水蒸汽调整吸收剂的温度，可将在解吸塔中把SO₂汽提出来，二氧化硫产品气的浓度高达92.7％以上，其中除了水以外的干基浓度高于99.9％。捕集下来的SO₂用于生产硫磺，最小化二次污染物生成，最大化产品收益。

本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种二氧化硫回收***，其特征在于：包括预处理模块和二氧化硫回收模块；所述预处理模块包括洗涤塔，所述洗涤塔内自下而上依次设置有激冷区、滤清模块除尘区和除雾区；所述激冷区设置有进气口，所述除雾区包括与所述洗涤塔顶部连通的烟囱，所述烟囱顶部与所述二氧化硫回收模块连接；所述二氧化硫回收模块包括吸收塔，所述吸收塔内设置有填料，所述填料上方通过进液管连接有再生塔，所述再生塔与所述吸收塔的底部通过出液管连通；所述进液管上连接有吸收剂储存罐，所述吸收剂储存罐与所述吸收塔之间的进液管上安装有控制泵。

2.根据权利要求1所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述吸收剂储存罐与所述再生塔之间的进液管和所述出液管连接有换热器。

3.根据权利要求2所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述再生塔下端连接有再沸器，所述再沸器与所述再生塔通过管道形成循环回路；所述再沸器通过外部低压蒸汽加热。

4.根据权利要求3所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述再生塔顶部连通有水冷器，所述水冷器连接有回流罐，所述回流罐通过回流泵与所述再生塔连通。

5.根据权利要求4所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述激冷区设置有进气口，所述进气口处安装有一个第一喷头；所述第一喷头通过第一循环泵与所述洗涤塔底部连通；所述滤清模块除尘区包括竖直设置的文丘里管，所述文丘里管上方安装有第二喷头，所述第二喷头通过第二循环泵连通有浆液池，所述文丘里管穿设于所述浆液池上；所述第一循环泵连接有出液口。

6.根据权利要求5所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述出液口连通有排液处理模块；所述排液模块包括依次连通的澄清器、氧化罐、缓冲罐和过滤器；所述澄清器通过絮凝***与所述出液口连接。

7.根据权利要求6所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述澄清器底部连接有压滤机，所述压滤机连接有滤液池，所述滤液池通过滤液泵与所述澄清器连通。

8.根据权利要求7所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述氧化罐内设置有搅拌器；所述氧化罐侧壁上连通有气体入口。

9.根据权利要求8所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述吸收塔的填料上部设置有喷头和除雾器。

10.根据权利要求9所述的二氧化硫回收***，其特征在于：所述再生塔内设置有两段上下排列的填料，所述进液管与所述再生塔的连接处位于所述再生塔内两段填料之间。