利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，利用來自化工廠乙烯裝置的廢堿液，進行預(yù)處理之后作為脫硫劑，在脫硫塔內(nèi)對煙氣進行洗滌，中和煙氣中的酸性氣體。為防止吸收液濃縮結(jié)晶結(jié)垢，堵塞管路和噴嘴，整個裝置維持水平衡和化學(xué)平衡，塔底鼓入空氣對吸收完成液進行氧化，脫硫塔連續(xù)排出脫硫吸收完成液，維持整套系統(tǒng)的物料平衡，并將此方案成功應(yīng)用到了石化企業(yè)自備電廠的燃煤煙氣脫硫中。本發(fā)明本著“以廢治廢”的原則，結(jié)合乙烯廢堿液的特點，通過合理設(shè)計，避免系統(tǒng)堵塞、結(jié)垢情況的發(fā)生，降低脫硫系統(tǒng)對鍋爐系統(tǒng)穩(wěn)定運行的影響，從根本上解決了現(xiàn)有煙氣濕法脫硫工藝的許多弊端。
【專利說明】利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫工藝和液體廢棄物資源化的方法，特別是涉及一種濕法煙氣脫硫工藝，還特別涉及一種化工廠廢堿液污水的資源化再利用方法，應(yīng)用于煙氣脫硫【技術(shù)領(lǐng)域】和資源環(huán)境【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]燃燒后煙氣脫硫(FOT)是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫技術(shù)，一般分為干法、半干法和濕法三種，所用的吸收劑主要是石灰石、石灰、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鈉和氨水等。干法或半干法由于脫硫效率低、設(shè)備龐大、投資和運行成本較高，對脫硫劑顆粒度、純度及設(shè)備操作均有嚴(yán)格要求，目前大中型鍋爐用此工藝僅5~10%左右。而濕法脫硫所用設(shè)備簡單操作容易，脫硫效率高，由于使用不同的脫硫劑可獲得不同的副產(chǎn)物而加以利用，因此在國內(nèi)外濕法脫硫所占比重達(dá)85%以上。
[0003]濕法煙氣脫硫工藝以石灰石一石膏法為主，約占80%以上，該法雖然應(yīng)用成熟，但是脫硫系統(tǒng)容易結(jié)垢，除霧器要經(jīng)常更換，特別是噴嘴堵塞嚴(yán)重；副產(chǎn)品石膏是另一難題，拋棄處理不但費工費時，而且容易造成二次污染；脫硫劑制備系統(tǒng)及再生系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜、占地大、現(xiàn)場環(huán)境差；石灰易吸濕、易結(jié)塊，設(shè)備運行過程中需要經(jīng)常啟停，彎頭、閥門處很容易堵塞，對PH計的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性要求較嚴(yán)格；脫硫系統(tǒng)運行成本高，維護管理困難。其它濕法煙氣脫硫工藝有氨法、雙堿法和鈉堿法等，氨法脫硫存在運行成本高、強腐蝕問題嚴(yán)重、氨的逃逸和氨鹽容易造成二次污染，考慮到脫硫成本問題，低硫煤地區(qū)也不適合選用氨法脫硫工藝；雙堿法是采用鈉堿和石灰漿液兩種不同的堿作為脫硫劑，利用鈉堿清液吸收煙氣中的酸性氣體，然后在塔外將鈉堿用石灰漿液再生，使鈉堿循環(huán)使用的一種煙氣脫硫工藝，與鈉堿法不同的是采用了石灰漿液進行塔外再生處理，也存在石灰-石膏法的許多缺點。鈉堿法脫硫劑使用NaOH，脫硫效果最好，裝置運行最穩(wěn)定，但脫硫劑不再生，脫硫成本很聞。
[0004]鈉堿法的反應(yīng)機理如下:
【權(quán)利要求】
1.一種利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，設(shè)置脫硫塔，其特征在于，塔頂設(shè)直排煙囪，集脫硫吸收完成液氧化和煙氣脫硫于一塔，在脫硫塔內(nèi)部塔底部分為氧化吸收液池，在氧化吸收液池液面上方的脫硫塔壁上設(shè)有原煙氣入口，在脫硫塔內(nèi)部的原煙氣入口上方依次設(shè)置脫硫吸收劑漿液噴淋系統(tǒng)、煙氣洗滌系統(tǒng)和除霧器系統(tǒng)，由分層的脫硫吸收液噴淋層構(gòu)成脫硫吸收劑漿液噴淋系統(tǒng)，由工藝水噴淋層分別構(gòu)成煙氣洗滌系統(tǒng)和除霧器系統(tǒng)，原煙氣分成兩路，一路經(jīng)過脫硫塔壁上的原煙氣入口進入脫硫塔內(nèi)部進行脫硫，另一路原煙氣經(jīng)旁路煙道進入脫硫塔頂?shù)闹迸艧?與脫硫后凈煙氣混合后直排大氣，即旁路煙道與脫硫塔頂?shù)闹迸艧?連通形成換熱器，整個脫硫系統(tǒng)的所有用水均來自工藝水箱，并控制工藝水箱內(nèi)的工藝水液位，其濕法煙氣脫硫工藝主要脫硫過程包括如下工藝部分: a.脫硫吸收劑供應(yīng)與補充:在脫硫塔外設(shè)置廢堿液緩沖罐，廢堿液來自化工廠乙烯裝置，廢堿液緩沖罐內(nèi)的廢堿液通過廢堿液泵輸送至脫硫塔外的脫硫吸收劑循環(huán)泵入口處，控制廢堿液緩沖罐內(nèi)的廢堿液液相液位，當(dāng)廢堿液量供應(yīng)充足時，僅以廢堿液作為脫硫吸收劑就能滿足將脫硫吸收液的PH值控制在所需范圍內(nèi)；或者還在脫硫塔外設(shè)置新鮮堿液儲罐，儲備新鮮堿液，控制新鮮堿液儲罐內(nèi)的新鮮堿液液相液位，當(dāng)廢堿液量供應(yīng)不足時，通過計量泵將新鮮堿液輸送至廢堿液泵出口管處，使新鮮堿液和廢堿液混合形成的脫硫吸收劑將吸收液的PH值控制在所需范圍內(nèi)； b.脫硫吸收劑漿液噴淋與洗滌:待脫硫的原煙氣經(jīng)煙道從脫硫塔壁上的原煙氣入口進入脫硫塔內(nèi)部，首先經(jīng)過分層的脫硫吸收液噴淋層，使脫硫吸收液噴淋層釋放的脫硫吸收劑漿液霧滴與原煙氣接觸混合進行吸收、反應(yīng)脫硫后，再經(jīng)過工藝水噴淋層噴淋洗滌，然后通過除霧器系統(tǒng)后進入脫硫塔頂?shù)闹迸艧焽瑁? c.凈煙氣的排放:經(jīng)過在所述b工藝過程中脫硫洗滌處理的凈煙氣溫度降低，凈煙氣在上升進入脫硫塔頂?shù)闹迸艧?區(qū)域時，與沒有經(jīng)過脫硫洗滌處理的高溫的原煙氣進行混合，在滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，提高排放煙氣的溫度，通過煙氣流量調(diào)節(jié)裝置控制經(jīng)旁路煙道進入脫硫塔頂?shù)脑瓱煔饬髁浚? d.脫硫吸收液的氧化處置:與原煙氣進行氣液接觸反應(yīng)脫硫后的脫硫吸收劑漿液成為吸收完成液，吸收完成液在脫硫塔塔底匯集形成氧化吸收液池，控制氧化吸收液池液位，塔底設(shè)有曝氣管，通過風(fēng)機鼓入的氧化氣體經(jīng)曝氣管噴入塔底氧化吸收液池，對吸收完成液進行氧化處理； e.氧化后的吸收完成液的后處理:經(jīng)所述d工藝過程氧化后的吸收完成液由脫硫塔塔底以自流方式排放至脫硫塔外的沉淀池，沉淀后的清液排至清液池，然后輸送至污水處理廠處理，沉淀后的泥漿排至灰渣池進行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:經(jīng)所述d工藝過程氧化后的吸收完成液一部分由脫硫塔塔底以自流方式排放至脫硫塔外的沉淀池，另一部分氧化后的吸收完成液通過脫硫塔外的脫硫吸收劑循環(huán)泵進入脫硫吸收劑漿液噴淋系統(tǒng)，與脫硫吸收劑混合形成脫硫吸收劑漿液，控制脫硫吸收劑漿液的pH值在5.0-7.0的范圍內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:控制脫硫吸收劑漿液的PH值控制在5.0-7.0的范圍內(nèi)，并控制吸收完成液的pH值在4.5^6.5的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:工藝水箱供水主要用于脫硫塔補水、事故煙氣降溫、除霧器沖洗和機泵軸封水等需水的緩沖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:在所述a工藝過程中，在脫硫塔外設(shè)置消泡劑儲罐，根據(jù)廢堿液在脫硫塔內(nèi)的起泡情況確定需要加入消泡劑的用量，消泡劑通過計量泵輸送至廢堿液緩沖罐內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:消泡劑儲罐采用Q235B材質(zhì)，容積為不低于正常負(fù)荷下5小時的用量，外購消泡劑通過插桶泵輸送至消泡劑儲罐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:在所述a工藝過程中，廢堿液緩沖罐采用Q235B碳鋼材質(zhì)，容積為正常負(fù)荷下3~4小時用量，入罐前設(shè)置Y型過濾器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:在所述a工藝過程中，新鮮堿液儲罐采用Q235B碳鋼材質(zhì)，容積為正常負(fù)荷下不低于48小時用量，入罐前設(shè)置Y型過濾器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:工藝水箱采用Q235B材質(zhì)，容積為正常負(fù)荷下不低于I小時用量，工藝水箱出口設(shè)置過濾器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:脫硫塔的塔體采用Q345R材質(zhì)，內(nèi)襯為玻璃鱗片材質(zhì)，塔頂直排煙?采用Q345R材質(zhì)，內(nèi)襯為厚度為1.2~2mm的鈦板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1~3`中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:曝氣管采用玻璃鋼材質(zhì)，曝氣管的曝氣孔孔徑范圍為6~12mm，根據(jù)液相阻力及輸出氧化氣體流量確定開孔數(shù)量，氧化氣體從脫硫塔塔底對稱鼓入同一根氧化氣體母管，氧化氣體采用空氣或純氧氣。
12.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:沉淀池由沉降池和清液池構(gòu)成，整個沉淀池砼內(nèi)襯玻璃鱗片，脫硫塔廢水先排至沉淀池的沉降池部分，經(jīng)過接近24小時充分沉降后再溢流至清液池，沉降池部分設(shè)泥漿泵定期排出沉降污泥，清液池由清水泵根據(jù)液位高度排放沉降后廢水。
13.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:脫硫塔由下而上至少布置3層脫硫吸收液噴淋層，每層間隔接近2m，脫硫吸收液噴淋層采用碳化硅噴嘴噴射脫硫吸收劑漿液。
14.根據(jù)權(quán)利要求1~3中任意一項所述的利于乙烯廢堿液的濕法煙氣脫硫工藝，其特征在于:旁路煙道采用Q235B材質(zhì)，旁路煙道設(shè)置可調(diào)節(jié)擋板門，調(diào)節(jié)加熱用熱煙氣和脫硫煙氣流量比例。
【文檔編號】B01D53/78GK103480260SQ201310423568
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月17日
【發(fā)明者】何仁初, 孫在柏, 佟寶林 申請人:上海大學(xué)