專利名稱：可以回收利用脫硫副產物的煙氣脫硫系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫系統(tǒng)和方法，具體來說，涉及可以回收利用脫 石危副產物例如亞石危酸鈉的鈉堿濕法脫石危系統(tǒng)和方法。
技術背景當前，工業(yè)應用的煙氣脫硫技術有濕法、干法等，其中吸收劑有釣基吸收劑、鎂基吸收劑和鈉基吸收劑等，鈞基吸收劑有CaC03、 CaO和 Ca(0H)2等，鎂基吸收劑有MgC03、 MgO和Mg(OH)2等，鈉基吸收劑有^20)3 和NaOH等。在實際的工業(yè)應用中，無論采用哪一種脫硫吸收劑、哪一種 技術，都會存在運行成本問題，即脫硫的運行收益為負數(shù)，這極大地限 制了 S02排放超標的各個企業(yè)生產單位安裝脫硫裝置的積極性。這一結果 的主要原因是脫硫副產物未回收利用或者利用價值較低，不足以抵消各 項運行成本。CN2524818Y、 CN1660474A以及CN1597060A等專利文獻中涉及煙氣脫 硫過程中對副產物S02的回收利用。但這些工藝均比較復雜、能耗較大且 回收效率不高。發(fā)明內容本發(fā)明的目的是提供能夠高效回收利用脫硫副產物的鈉堿濕法脫硫 系統(tǒng)和方法。一方面，本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)包括脫硫裝置，用于脫除煙氣中 的S02并由此產生脫硫反應產物；過濾器，與脫硫裝置連通，用于過濾來 自脫硫裝置的脫硫反應產物以濾除其中的固相不溶物；預熱器，與過濾 器連通，用于加熱過濾后的脫硫反應產物；和蒸發(fā)器，與預熱器連通， 用于對經過預熱器加熱的脫硫反應產物進行蒸發(fā)結晶。預熱器直接與脫 硫裝置連通，以使煙氣經過預熱器以后能夠進入脫硫裝置。本發(fā)明的煙氣脫>5危系統(tǒng)也可以包括冷凝器，分別與蒸發(fā)器和脫>5危 裝置連通，以冷凝蒸發(fā)器產生的水蒸氣并將冷凝得到水返回脫硫裝置。本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)還可以包括干燥器，用于干燥來自蒸發(fā)器 的脫硫反應產物的結晶物。優(yōu)選脫硫裝置為鈉堿濕法脫硫裝置，并且脫硫反應產物主要為亞硫 酸鈉。另一方面，本發(fā)明的煙氣脫硫方法包括步驟采用鈉堿吸收劑對含 S02的原煙氣進行脫硫以產生亞硫酸鈉溶液；過濾煙氣脫硫反應所產生的 亞硫酸鈉溶液以濾除其中的固相不溶物；利用原煙氣來預熱過濾后的亞 硫酸鈉溶液；和蒸發(fā)預熱后的亞硫酸鈉溶液以獲得亞硫酸鈉晶體。預熱 亞硫酸鈉溶液的原煙氣隨后經受脫硫步驟。本發(fā)明的煙氣脫硫方法也可以包括步驟冷凝在蒸發(fā)過程中所產生 的水蒸氣以產生冷凝水；利用產生的冷凝水來補充脫硫步驟中所需要的 水。本發(fā)明的煙氣脫硫方法還可以包括步驟干燥在蒸發(fā)步驟中所得的 亞石危酸鈉晶體。在本發(fā)明的煙氣脫石危方法中，優(yōu)選鈉堿吸收劑為Na2C03或NaOH。 本發(fā)明采用常規(guī)濕法脫硫技術進行脫硫，吸收劑為鈉堿(Na2C03或 NaOH)，脫硫后的溶液進行過濾、預熱、蒸發(fā)、干燥等步驟，能夠獲得 具有較高商業(yè)價值的脫硫副產物Na2S03。此外，蒸發(fā)過程中產生的水蒸氣 經冷凝后可以返回脫硫系統(tǒng)進行再利用。


圖1是根據本發(fā)明的鈉堿濕法煙氣脫硫系統(tǒng)及其脫硫過程的示意圖。
具體實施方式
以下參照附圖詳細說明本發(fā)明。圖l示意性地示出了本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)，其包括脫硫裝置l，與 所述脫硫裝置1連通的過濾器2，與所述過濾器2連通的預熱器3，以及與 所述預熱器3連通的蒸發(fā)器4。另外，預熱器3還直接與脫硫裝置1連通， 以使煙氣經過預熱器3以后可以進入脫硫裝置1。此外，本發(fā)明的煙氣脫 硫系統(tǒng)還可以包括冷凝器5和/或干燥器6，其中冷凝器5分別與蒸發(fā)器4 和脫硫裝置l連通，而干燥器6則可以用于干燥來自蒸發(fā)器4的結晶物。以下示例性描述本發(fā)明的煙氣脫硫過程。參見圖l，在正?；拿摿蜻^程中，含有S02的煙氣首先經過預熱器3， 對脫硫產生的亞硫酸鈉溶液進行預加熱，同時煙氣溫度降低， 一方面節(jié) 約蒸發(fā)器4的能耗，另一方面降低煙氣溫度并減少煙氣脫硫的水量蒸發(fā)。經過預熱器3降溫的煙氣進入脫硫裝置1進行濕法洗滌脫硫。脫硫吸收劑 為鈉堿吸收劑(NaOH或Na2C03)，脫硫反應產物為Na2S03。濕法脫石危裝置 l可以是噴淋塔，也可以是噴射鼓泡塔。脫硫反應產生的亞硫酸鈉溶液首 先進入過濾器2，將溶液中的固相不溶物過濾出去，其中固相不溶物主要 來源于煙氣中的飛灰顆粒。過濾固相不溶物的目的是提高副產物亞硫酸 鈉的純度。過濾后的亞硫酸鈉溶液進入預熱器3加熱，預熱器3加熱的目 的是充分利用煙氣余熱，降低后續(xù)蒸發(fā)器4的能耗。經煙氣預熱的亞硫酸 鈉溶液，進入蒸發(fā)器4進行蒸發(fā)結晶，將溶液中的水蒸發(fā)出去，形成有商 業(yè)利用價值的亞硫酸鈉晶體。在蒸發(fā)過程中，作為優(yōu)選方案，可以將蒸 發(fā)產生的水蒸氣進入冷凝器5來冷凝得到水，冷凝水隨后補充進入脫硫裝 置l以充當部分脫硫裝置l的補充水。蒸發(fā)器4產生的亞硫酸鈉晶體，含有 部分水分，可能需要進一步干燥來例如作為產品銷售。因而在優(yōu)選實施 方案中，蒸發(fā)器4產生的亞硫酸鈉晶體可以進入干燥器6以被干燥，干燥 得到的亞硫酸鈉晶體可直接作為副產品進行利用。 本發(fā)明至少具有如下幾個方面的優(yōu)點1. 本發(fā)明無廢水排放，無需安裝廢水處理設備，系統(tǒng)較為簡單，占 地面積?。?. 充分利用煙氣余熱對溶液進行預熱，有效降低了運行成本；3. 脫硫副產物為亞硫酸鈉晶體，具有較高的商業(yè)價值；和4. 水耗量小，無需安裝氧化裝置，投資和運行成本低。 本領域技術人員應當理解，上述實施方式僅用于說明目的，并非用于限制本發(fā)明。例如，根據實際情況，在本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)中，干 燥器6也可以被省略。
權利要求
1.一種煙氣脫硫系統(tǒng)，包括脫硫裝置，用于脫除煙氣中的SO2并由此產生脫硫反應產物；過濾器，與所述脫硫裝置連通，用于過濾來自所述脫硫裝置的脫硫反應產物以濾除其中的固相不溶物；預熱器，與所述過濾器連通，用于加熱過濾后的脫硫反應產物；和蒸發(fā)器，與所述預熱器連通，用于對經過所述預熱器加熱的脫硫反應產物進行蒸發(fā)結晶，其中，所述預熱器還直接與所述脫硫裝置連通，以使煙氣經過所述預熱器以后能夠進入所述脫硫裝置。
2. 根據權利要求l的煙氣脫硫系統(tǒng)，還包括冷凝器，分別與所述蒸發(fā)器和所述脫硫裝置連通，以冷凝所述蒸發(fā) 器產生的水蒸氣并將冷凝得到水返回所述脫硫裝置。
3. 根據權利要求1或2的煙氣脫硫系統(tǒng)，還包括干燥器，用于干燥來自所述蒸發(fā)器的脫硫反應產物的結晶物。
4. 根據權利要求l的煙氣脫硫系統(tǒng)，其中所述脫硫裝置為鈉堿濕法 脫硫裝置，并且脫硫反應產物主要為亞硫酸鈉。
5. —種煙氣脫硫方法，包括步驟物；利用原煙氣來預熱過濾后的亞硫酸鈉溶液；和 蒸發(fā)預熱后的亞硫酸鈉溶液以獲得亞硫酸鈉晶體， 其中預熱亞硫酸鈉溶液的原煙氣隨后經受脫硫步驟。
6. 根據權利要求5的煙氣脫硫方法，還包括步驟冷凝在蒸發(fā)過程中所產生的水蒸氣以產生冷凝水； 利用產生的冷凝水來補充脫硫步驟中所需要的水。
7. 根據權利要求5或6的煙氣脫硫方法，還包括步驟 干燥在蒸發(fā)步驟中所得的亞硫酸鈉晶體。
8. 根據權利要求5或6的煙氣脫硫方法，其中鈉堿吸收劑為Na2C03 或NaOH。
全文摘要
可以回收利用脫硫副產物的煙氣脫硫系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括脫硫裝置，用于脫除煙氣中的SO₂并由此產生脫硫反應產物；過濾器，與脫硫裝置連通，用于過濾來自脫硫裝置的脫硫反應產物以濾除其中的固相不溶物；預熱器，與過濾器連通，用于加熱過濾后的脫硫反應產物；和蒸發(fā)器，與預熱器連通，用于對經過預熱器加熱的脫硫反應產物進行蒸發(fā)結晶。預熱器直接與脫硫裝置連通，以使煙氣經過預熱器以后能夠進入脫硫裝置。本發(fā)明采用常規(guī)濕法脫硫技術進行脫硫，吸收劑為鈉堿(Na₂CO₃或NaOH)，脫硫后的溶液進行過濾、預熱、蒸發(fā)、干燥等步驟，能夠獲得具有較高商業(yè)價值的脫硫副產物Na₂SO₃。此外，蒸發(fā)過程中產生的水蒸氣經冷凝后可以返回脫硫系統(tǒng)進行再利用。
文檔編號C01D5/14GK101332409SQ20081011790
公開日2008年12月31日 申請日期2008年8月5日 優(yōu)先權日2008年8月5日
發(fā)明者吳樹志, 明 張, 李永旺 申請人:北京博奇電力科技有限公司