專利名稱：煙氣凈化設(shè)備以及硫酸制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種煙氣凈化設(shè)備以及硫酸制備方法。
背景技術(shù)：
煙氣是氣體和煙塵的混合物，是污染居民區(qū)大氣的主要原因。煙氣的成分很復(fù)雜， 氣體中包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等。煙氣對環(huán)境的污染是多種毒物的復(fù)合污染。 可以將煙氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫進行用水吸收制備硫酸。然而，由于煙氣中的二 氧化硫濃度較低，因而無法滿足接觸法制備硫酸的需要。通常，可以燃燒含硫的礦物質(zhì)如硫磺、硫鐵礦等，產(chǎn)生高濃度二氧化硫煙氣，與現(xiàn) 有低濃度Sh煙氣進行配氣，使配氣后的二氧化硫煙氣連續(xù)且濃度能滿足制酸的要求。該 法最大的問題增加了另一套燃燒裝置，且增加了硫酸產(chǎn)量，增加了生產(chǎn)成本和容易造成二 次污染。另外，可以將二氧化硫煙氣進行壓縮后“冷凍”，利用二氧化硫與其他各介質(zhì)的露點 不同而專門提取出液體二氧化硫進行貯存，根據(jù)需要再“釋放”出二氧化硫煙氣進行配氣后 制取硫酸。該法的最大缺點是能耗極高，幾乎無工業(yè)使用意義上的經(jīng)濟價值。因而，目前的煙氣凈化設(shè)備有待改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中上述缺陷之一。本發(fā)明一個方面在于提供一種煙氣凈化設(shè)備，其能夠從煙氣中回收并富集二氧化
硫ο為此，本發(fā)明提供了一種煙氣凈化設(shè)備，其包括二氧化硫吸收裝置，所述二氧化硫吸收裝置設(shè)有二氧化硫吸收劑，且所述吸收裝 置進一步設(shè)有吸收裝置進料口和吸收裝置出料口；第一緩沖裝置，所述第一緩沖裝置設(shè)有容納槽用于容納來自所述吸收裝置的已經(jīng) 吸收二氧化硫的吸收劑，并且所述第一緩沖裝置進一步設(shè)有第一緩沖裝置進料口和第一緩 沖裝置出料口，所述第一緩沖裝置進料口與所述吸收裝置出料口流體連接用于從所述吸收 裝置接收已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑；二氧化硫解吸裝置，所述解吸裝置設(shè)有解吸裝置進料口和解吸裝置二氧化硫出料 口，所述解吸裝置進料口與所述第一緩沖裝置出料口流體連接用于從所述第一緩沖裝置接 收已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑，且所述解吸裝置進一步設(shè)有加熱裝置用于通過提高溫度而 釋放二氧化硫。根據(jù)本發(fā)明的實施例，煙氣凈化設(shè)備還可以包括下列附加技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一緩沖裝置出料口與所述解吸裝置進料口之間 設(shè)有進料控制裝置，用于控制進入所述解吸裝置中已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的量。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述吸收劑為二胺類吸收劑。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述解吸裝置進一步設(shè)有解吸裝置吸收劑出口，所述吸收裝置設(shè)有吸收裝置吸收劑入口，所述二氧化硫回收設(shè)備進一步設(shè)有第二緩沖裝置，所 述第二緩沖裝置設(shè)有第二緩沖裝置進料口和第二緩沖裝置出料口，所述第二緩沖裝置進料 口與所述解吸裝置吸收劑出口流體連接，用于從所述解吸裝置接收吸收劑，所述第二緩沖裝置出料口與所述吸收裝置吸收劑入口流體連接，用于將吸收劑從 所述第二緩沖裝置輸入至所述吸收裝置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所述二氧化硫吸收裝置上游設(shè)置有凈化除塵裝置， 用于為所述二氧化硫吸收裝置提供經(jīng)過凈化除塵的煙氣。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其進一步包括二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置，其用于將二氧化硫 轉(zhuǎn)化為三氧化硫，所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置設(shè)有轉(zhuǎn)化裝置二氧化硫進料口以及轉(zhuǎn)化裝置三氧 化硫出料口，所述轉(zhuǎn)化裝置二氧化硫進料口與所述解吸裝置二氧化硫出料口流體連接，用 于從所述解吸裝置接收二氧化硫；三氧化硫吸收裝置，其用于通過用水吸收三氧化硫獲得 硫酸，其中所述三氧化硫吸收裝置設(shè)有三氧化硫進料口，所述三氧化硫進料口與所述轉(zhuǎn)化 裝置三氧化硫出料口流體連接，用于從所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置接收三氧化硫。根據(jù)本發(fā)明實施例的煙氣凈化設(shè)備可以實現(xiàn)下列優(yōu)點至少之一能夠從煙氣中回收和富集二氧化硫；所獲得的二氧化硫濃度滿足工業(yè)制備硫酸的要求；可以獲得連續(xù)的高濃度二氧化硫；可以對二氧化硫的回收進行控制；能夠循環(huán)使用吸收劑；成本低；可以從煙氣制備硫酸。另一方面，本發(fā)明提供了一種從煙氣制備硫酸的方法，其包括利用上述煙氣凈化 設(shè)備對煙氣進行凈化處理，獲得高濃度的二氧化硫，將所述高濃度的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧 化硫；和利用水吸收三氧化硫，轉(zhuǎn)化為硫酸。根據(jù)本發(fā)明的實施例，從煙氣制備硫酸的方法還包括下列附加技術(shù)特征根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在將高濃度的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫之前，將所述 高濃度的二氧化硫與煙氣混合，獲得混合煙氣，而后將混合煙氣轉(zhuǎn)化為三氧化硫。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述混合煙氣中二氧化硫的濃度為3. 5%以上。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變 得明顯和容易理解，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的煙氣凈化設(shè)備；圖2為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的煙氣凈化設(shè)備；圖3為根據(jù)本發(fā)明又一個實施例的煙氣凈化設(shè)備；圖4為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的煙氣凈化設(shè)備；和圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的制備硫酸的工藝流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。另外，在 附圖中所示出的元件的位置和大小也是示例性的，不能解釋為對本發(fā)明的限制。下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡 化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當(dāng)然，它們僅僅為示例，并且 目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重 復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此 外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到 其他工藝的可應(yīng)用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之 “上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形 成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。參考圖1，本發(fā)明主要在于提供了一種煙氣凈化設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的實施例，沿著 煙氣凈化處理的流程方向(即圖1中箭頭所指示的方向)煙氣凈化設(shè)備依次包括二氧化硫 吸收裝置100、第一緩沖裝置200、二氧化硫解吸裝置300。二氧化硫吸收裝置100用于利用吸收劑將煙氣中的二氧化硫固定化，從而作為富 集和純化二氧化硫的開始。二氧化硫吸收裝置100中設(shè)置有二氧化硫吸收劑(圖中未示 出)用于吸收二氧化硫，另外，所述吸收裝置100還設(shè)置有用于接收含有二氧化硫煙氣的吸 收裝置進料口 101，和用于將吸收裝置100中已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑輸入到下游第一 緩沖裝置200的吸收裝置出料口 102。在第一緩沖裝置200中，設(shè)置有容納槽(圖中未示出)用于容納已經(jīng)吸收二氧化 硫的吸收劑。另外，第一緩沖裝置200進一步設(shè)有第一緩沖裝置進料口 201和第一緩沖裝 置出料口 202。其中，第一緩沖裝置進料口 201與吸收裝置出料口 102流體連接，從而能夠 接收來自吸收裝置100的已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑。在二氧化硫解吸裝置300中，設(shè)置有解吸裝置進料口 301和解吸裝置二氧化硫出 料口 303。其中，解吸裝置進料口 301與第一緩沖裝置出料口 202流體連接，從而能夠從第 一緩沖裝置200接收已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑。另外，解吸裝置300進一步設(shè)有加熱裝 置(圖中未示出)用于通過提高溫度而從已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑釋放二氧化硫。在上述煙氣凈化設(shè)備中，利用二氧化硫吸收裝置100中的吸收劑吸收煙氣中所包 含的二氧化硫，從而達到了富集二氧化硫的目的，并得到了已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑。這 里所使用的術(shù)語“吸收劑”是指能夠從煙氣中捕獲二氧化硫的制劑，既可以是利用二氧化硫 的物理性質(zhì)(例如二氧化硫在吸收劑中的溶解度較高)，也可以是利用二氧化硫的化學(xué)性 質(zhì)(例如二氧化硫可以與吸收劑反應(yīng))。在本發(fā)明的一個實施例中，使用二胺類吸收劑。在 本發(fā)明的具體示例中，所述二胺選自乙二胺和己二胺，其具有吸收量大、穩(wěn)定性、高特異性 和易解吸性。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，所述吸收劑可以是單一的化合物，也可以是兩種或 者更多種化合物的組合。在本發(fā)明的一些實施例中使用不同于二胺的吸收劑例如甲基二乙 醇胺和2-甲基-2-氨基-1-丙醇。利用二氧化硫與化合物的化學(xué)反應(yīng)，能夠特異性地吸收二氧化硫，并且便于在后續(xù)解吸裝置300中解吸回收二氧化硫，從而提高實現(xiàn)富集和回收 二氧化硫，并提高所得到二氧化硫的純度和濃度。另外，在本發(fā)明中使用的術(shù)語“煙氣”應(yīng)作廣義理解，可以是任意需要從其中回收 二氧化硫的任意形式的物質(zhì)，可以是氣態(tài)的，液態(tài)的，甚至是固態(tài)的。例如，可以是冶金領(lǐng)域 中產(chǎn)生的含有二氧化硫的廢氣，也可以是燃煤電廠產(chǎn)生的含有二氧化硫的廢氣。根據(jù)本發(fā) 明實施例的煙氣凈化設(shè)備能夠富集二氧化硫，因而尤其適合于二氧化硫濃度低，不適用于 直接進行硫酸制備的煙氣，例如有色冶金煙氣，火力發(fā)電廠和鋼鐵廠的二氧化硫濃度低的 煙氣。在本發(fā)明的實施例中，煙氣中二氧化硫的含量為0. 5體積％ 3. 4體積％。根據(jù)本發(fā)明的實施例，二氧化硫吸收裝置100具有吸收裝置進料口 101，用于將含 有二氧化硫的煙氣輸入二氧化硫吸收裝置100。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，參考圖3，在二 氧化硫吸收裝置100的上游設(shè)置有除塵凈化裝置500，用于對含有二氧化硫的煙氣在輸入 二氧化硫吸收裝置100之前進行凈化除塵處理。凈化除塵處理的方法不受特別限制，在本 發(fā)明的一個實施例中，通過濕法洗滌的方法進行除塵凈化處理。經(jīng)過除塵凈化處理后，將煙 氣輸入至下游的二氧化硫吸收裝置100。需要說明的是，本文中所使用的術(shù)語“上游”和“下 游”指的是在工藝處理順序上的前后順序，而不是指裝置之間的位置關(guān)系。另外，經(jīng)煙氣從 除塵凈化裝置500輸入至二氧化硫吸收裝置100的方法也不受特殊限制。例如，可以在除 塵凈化裝置500上設(shè)置除塵凈化裝置出料口(圖中未示出)，該除塵凈化裝置出料口與二氧 化硫吸收裝置100的吸收裝置進料口 101流體連接，進而可以通過風(fēng)機等手段將經(jīng)過除塵 凈化處理的煙氣輸入至二氧化硫吸收裝置100。需要說明的是，在本文中多處使用的術(shù)語 “流體連接”應(yīng)作廣義理解，可以指任何可以輸送物質(zhì)的連接方式，既可以是氣體流，也可以 是液體流，甚至可以是固體流體。第一緩沖裝置200設(shè)置在二氧化硫吸收裝置100的下游，其能夠從二氧化硫吸收 裝置100接收已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑。例如諸如泵等手段，將已經(jīng)吸收二氧化硫的吸 收劑(例如溶液形式的)，通過流體連接的吸收裝置進料口 102和第一緩沖裝置進料口 201 輸入至第一緩沖裝置200內(nèi)。在第一緩沖裝置200內(nèi)設(shè)置有容納槽(圖中未示出)用于容 納來自二氧化硫吸收裝置100的已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑。因而，根據(jù)本發(fā)明的實施例， 在對已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑進行解吸處理回收二氧化硫之前，首先將已經(jīng)吸收二氧化 硫的吸收劑存儲在第一緩沖裝置200中。當(dāng)然，也就是把二氧化硫存儲在在第一緩沖裝置 200中。可以根據(jù)需要，將第一緩沖裝置200中所存儲的已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑輸入至 下游的二氧化硫解吸裝置300(控制方式在后面有詳細描述)。根據(jù)本發(fā)明的一個具體示 例，在第一緩沖裝置200上設(shè)置有第一緩沖裝置出料口 202，其與二氧化硫解吸裝置300中 的解吸裝置進料口 301流體連接，從而可以通過泵等方式，將已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑 從第一緩沖裝置200輸入至二氧化硫解吸裝置300中。根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一緩 沖裝置出料口 202與所述解吸裝置進料口 301之間設(shè)有進料控制裝置(圖中未示出)，用 于控制進入所述解吸裝置中已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的量。該控制裝置可以根據(jù)需要例 如來自下游硫酸制備系統(tǒng)(后面會有詳細描述)的二氧化硫濃度信號調(diào)整從第一緩沖裝置 200輸入至二氧化硫解吸裝置300的已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的量。例如，可控制裝置可 以通過控制調(diào)節(jié)閥門來控制已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的輸入量。由此，實現(xiàn)在生產(chǎn)操作 上較大的靈活性，并可實現(xiàn)自動控制。在本發(fā)明的一個具體示例中，預(yù)先限定一個二氧化硫的濃度值(例如設(shè)定硫酸制備系統(tǒng)所需的二氧化硫濃度值)，當(dāng)最終檢測到的二氧化硫濃 度值與設(shè)定值有偏差時，則該偏差的信號立即反饋給控制裝置，進而調(diào)節(jié)閥門，例如開大或 者關(guān)小來實現(xiàn)對已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的輸入量的控制。在本發(fā)明的實施例中，所述 閥門的位置不受特別限定只要能夠調(diào)節(jié)第一緩沖裝置出料口 202向二氧化硫解吸裝置300 輸送已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的量即可。例如可以設(shè)置在第一緩沖裝置出料口 202，也可 以設(shè)置在二氧化硫解吸裝置300，甚至可以設(shè)置在第一緩沖裝置出料口 202和二氧化硫解 吸裝置進料口 301流體連接中的任何位置。從而實現(xiàn)連續(xù)吸收二氧化硫，而解吸二氧化硫 的過程則是可調(diào)節(jié)的，即可在不同時段解吸出不同量的二氧化硫。根據(jù)本發(fā)明的一個實施 例，目的是使進入硫酸制備系統(tǒng)(后面有介紹)的二氧化硫濃度在各個時段均能滿足制酸 的要求。在原始煙氣中二氧化硫的濃度高時，減少進入二氧化硫解吸裝置300中的已經(jīng)吸 收二氧化硫的吸收劑的量，在原始煙氣中二氧化硫的濃度低時多解吸，增加進入二氧化硫 解吸裝置300中的已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的量，最終目的是保證最終的二氧化硫濃度 能夠達到預(yù)定的濃度值，例如制備硫酸的最低要求。另外，通過設(shè)置第一緩沖裝置200，能夠通過對已吸收二氧化硫的吸收劑進行有計 劃的存儲來間接實現(xiàn)對二氧化硫的存儲。在第一緩沖裝置200的下游設(shè)置有二氧化硫解吸裝置300。二氧化硫解吸裝置300 設(shè)置有解吸裝置進料口 301和解吸裝置二氧化硫出料口 303。解吸裝置進料口 301與第一 緩沖裝置出料口 202流體連接，從而從第一緩沖裝置200接收已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑。 另外，在二氧化硫解吸裝置300中設(shè)置有加熱裝置(圖中未示出)，用于通過提高溫度而釋 放出二氧化硫。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述加熱裝置提供蒸汽，從而進行加熱來釋放二 氧化硫。釋放的二氧化硫從解吸裝置二氧化硫出料口 303排出，獲得高濃度的二氧化硫(可 以是氣態(tài)的)。通常而言，通過提供蒸汽，在溫度為90 100攝氏度時，會發(fā)生二氧化硫的 釋放。參考圖2根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以通過設(shè)置第二緩沖裝置400來進行吸收 劑的循環(huán)利用。具體的，進一步設(shè)有解吸裝置吸收劑出口 302，用于將二氧化硫解吸裝置 300中(釋放二氧化硫之后的吸收劑)排出。二氧化硫吸收裝置100設(shè)有吸收裝置吸收劑 入口 104用于接收再生的吸收劑。第二緩沖裝置400設(shè)有第二緩沖裝置進料口 402和第二 緩沖裝置出料口 401，所述第二緩沖裝置進料口 402與所述解吸裝置吸收劑出口 302流體連 接，用于從所述解吸裝置300接收再生的吸收劑，所述第二緩沖裝置出料口 301與所述吸收 裝置吸收劑入口 104流體連接，用于將再生的吸收劑從所述第二緩沖裝置400輸入至所述 二氧化硫吸收裝置100。由此，用以第二緩沖裝置400儲存出來的再生的吸收劑，然后可以 再由泵連續(xù)穩(wěn)定地向二氧化硫解吸裝置300進行提供，從而節(jié)省了成本，提高了凈化效率。 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可以通過設(shè)置控制裝置控制。在具體的實施例中，可以將從二氧 化硫解吸裝置300排出的再生的吸收劑的量與輸入二氧化硫解吸裝置300中的已經(jīng)吸收二 氧化硫的吸收劑的量進行同步控制，實現(xiàn)二氧化硫解吸裝置300內(nèi)總量的平衡。經(jīng)過本發(fā)明實施例的煙氣凈化設(shè)備處理后的二氧化硫濃度高(經(jīng)過檢測，其干基 濃度為99體積％以上)，可以滿足接觸法制備硫酸的要求。因而，經(jīng)過本發(fā)明實施例的煙氣 凈化設(shè)備處理，實現(xiàn)了將原本不能滿足接觸法制備硫酸要求的非連續(xù)性、波動大或低濃度 的二氧化硫煙氣變?yōu)榱朔€(wěn)定、連續(xù)可制備硫酸的煙氣。
根據(jù)本發(fā)明一些實施例，所述煙氣凈化設(shè)備，進一步包括硫酸制備系統(tǒng)。制酸系 統(tǒng)的設(shè)置不受特別限制，只要能夠從二氧化硫生產(chǎn)硫酸即可。在本發(fā)明中采用的是一轉(zhuǎn)一 吸-接觸法制備硫酸。具體的，參考圖4根據(jù)本發(fā)明的實施例，硫酸制備系統(tǒng)包括二氧化硫 轉(zhuǎn)化裝置600和三氧化硫吸收裝置700。其中，二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置600用于將二氧化硫轉(zhuǎn) 化為三氧化硫，所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置600設(shè)有轉(zhuǎn)化裝置二氧化硫進料口 601以及轉(zhuǎn)化裝 置三氧化硫出料口 602，所述轉(zhuǎn)化裝置二氧化硫進料口 601與所述解吸裝置二氧化硫出料 口 303流體連接，用于從所述解吸裝置300接收二氧化硫。將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫的 方法不受特別限定，可以通過接觸氧化進行。例如采用催化劑如五氧化二釩，將二氧化硫與 氧氣接觸，從而將二氧化硫氧化為三氧化硫，并且三氧化硫出料口 602排出，進入三氧化硫 吸收裝置700。三氧化硫吸收裝置700用于通過用水吸收三氧化硫獲得硫酸，其中所述三氧 化硫吸收裝置700設(shè)有三氧化硫進料口 701，所述三氧化硫進料口 701與所述轉(zhuǎn)化裝置三氧 化硫出料口 602流體連接，用于從所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置600接收三氧化硫。由此，利用本 發(fā)明的煙氣凈化設(shè)備，能夠制備硫酸，從而大大降低了二氧化硫的排放量，從而解決了一大 難題，尤其符合當(dāng)前國家節(jié)能降耗減排的政策，為產(chǎn)生非連續(xù)、波動大或者低濃度二氧化硫 煙氣的企業(yè)解決環(huán)保難題提供了很好的途徑。當(dāng)然，需要理解的是，也可以采用其他的硫酸 制備系統(tǒng)，例如二轉(zhuǎn)二吸-接觸法制備硫酸等。由此，本發(fā)明還提供了一種從煙氣制備硫酸的方法。其包括使用上述的煙氣凈化 設(shè)備對煙氣進行凈化處理，獲得高濃度的二氧化硫(通常而言，所獲得的二氧化硫的干基 濃度為99體積％以上)，而后采用接觸法由二氧化硫制備硫酸。具體地包括將所述高濃度 的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；和用水吸收三氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸。需要解釋的是，這里所述的 “高濃度的二氧化硫”是指從二氧化硫解吸裝置300獲得的二氧化硫，其濃度并不受特別限 制，只要比煙氣中二氧化硫的濃度高。另外，申請人發(fā)現(xiàn)二氧化硫高于3. 5% (體積百分比)即能夠?qū)崿F(xiàn)通過接觸法制 備硫酸。因而，參考圖5，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在將高濃度的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫之 前，將所述高濃度的二氧化硫與煙氣(可以是未經(jīng)處理的煙氣)混合，獲得混合煙氣，而后 將混合煙氣轉(zhuǎn)化為三氧化硫，由此可以大大降低在二氧化硫吸收-解吸中所消耗的成本， 尤其是蒸汽的成本。另外由于，在本發(fā)明中可以通過控制系統(tǒng)控制進入二氧化硫解吸裝置 300中的已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑的量，因而可以通過控制產(chǎn)生的高濃度的二氧化硫的 量，進而調(diào)節(jié)混煙氣中二氧化硫的濃度。在一個具體的示例中，混合煙氣中二氧化硫的濃度 達到3. 5% (體積百分比)以上。從而大大降低了運行成本和項目投資。制備硫酸后排出 的含有二氧化硫的尾氣可再次進入二氧化硫吸收-解吸裝置進一步回收二氧化硫，循環(huán)進 行上述處理。待尾氣的二氧化硫含量遠低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)后可以直接排放。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以 理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換 和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種煙氣凈化設(shè)備，其包括二氧化硫吸收裝置，所述二氧化硫吸收裝置設(shè)有二氧化硫吸收劑，且所述吸收裝置進 一步設(shè)有吸收裝置進料口和吸收裝置出料口；第一緩沖裝置，所述第一緩沖裝置設(shè)有容納槽用于容納來自所述吸收裝置的已經(jīng)吸收 二氧化硫的吸收劑，并且所述第一緩沖裝置進一步設(shè)有第一緩沖裝置進料口和第一緩沖裝 置出料口，所述第一緩沖裝置進料口與所述吸收裝置出料口流體連接用于從所述吸收裝置 接收已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑；二氧化硫解吸裝置，所述解吸裝置設(shè)有解吸裝置進料口和解吸裝置二氧化硫出料口， 所述解吸裝置進料口與所述第一緩沖裝置出料口流體連接用于從所述第一緩沖裝置接收 已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑，且所述解吸裝置進一步設(shè)有加熱裝置用于通過提高溫度而釋 放二氧化硫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣凈化設(shè)備，其中，所述第一緩沖裝置出料口與所述解吸 裝置進料口之間設(shè)有進料控制裝置，用于控制進入所述解吸裝置中已經(jīng)吸收二氧化硫的吸 收劑的量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣凈化設(shè)備，其中，所述吸收劑為二胺類吸收劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煙氣凈化設(shè)備，其中，所述吸收劑為己二胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣凈化設(shè)備，其中， 所述解吸裝置進一步設(shè)有解吸裝置吸收劑出口， 所述吸收裝置設(shè)有吸收裝置吸收劑入口，所述二氧化硫回收設(shè)備進一步設(shè)有第二緩沖裝置，所述第二緩沖裝置設(shè)有第二緩沖裝 置進料口和第二緩沖裝置出料口，所述第二緩沖裝置進料口與所述解吸裝置吸收劑出口流體連接，用于從所述解吸裝置 接收吸收劑，所述第二緩沖裝置出料口與所述吸收裝置吸收劑入口流體連接，用于將吸收劑從所述 第二緩沖裝置輸入至所述吸收裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣凈化設(shè)備，其中，在所述二氧化硫吸收裝置上游設(shè)置有 凈化除塵裝置，用于為所述二氧化硫吸收裝置提供經(jīng)過凈化除塵的煙氣。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣凈化設(shè)備，其進一步包括二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置，其用于將二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫，所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置設(shè)有 轉(zhuǎn)化裝置二氧化硫進料口以及轉(zhuǎn)化裝置三氧化硫出料口，所述轉(zhuǎn)化裝置二氧化硫進料口與 所述解吸裝置二氧化硫出料口流體連接，用于從所述解吸裝置接收二氧化硫；三氧化硫吸收裝置，其用于通過水吸收三氧化硫獲得硫酸，其中所述三氧化硫吸收裝 置設(shè)有三氧化硫進料口，所述三氧化硫進料口與所述轉(zhuǎn)化裝置三氧化硫出料口流體連接， 用于從所述二氧化硫轉(zhuǎn)化裝置接收三氧化硫。
8. 一種從煙氣制備硫酸的方法，其包括利用權(quán)利要求1所述的設(shè)備對煙氣進行凈化處理，獲得高濃度的二氧化硫； 將所述高濃度的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫；和 用水吸收三氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的從煙氣制備硫酸的方法，其包括在將高濃度的二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫之前，將所述高濃度的二氧化硫與煙氣混合， 獲得混合煙氣，而后將混合煙氣轉(zhuǎn)化為三氧化硫。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備硫酸的方法，其中， 所述混合煙氣中二氧化硫的濃度為3. 5%以上。
全文摘要
本發(fā)明提出煙氣凈化設(shè)備包括二氧化硫吸收裝置，其設(shè)有二氧化硫吸收劑，且設(shè)有吸收裝置進料口和吸收裝置出料口；第一緩沖裝置，其設(shè)有容納槽已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑，且設(shè)有第一緩沖裝置進料口和第一緩沖裝置出料口，第一緩沖裝置進料口與吸收裝置出料口流體連接用于從吸收裝置接收已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑；二氧化硫解吸裝置，其設(shè)有解吸裝置進料口和解吸裝置二氧化硫出料口，解吸裝置進料口與第一緩沖裝置出料口流體連接用于從第一緩沖裝置接收已經(jīng)吸收二氧化硫的吸收劑，且解吸裝置進一步設(shè)有加熱裝置用于通過提高溫度而釋放二氧化硫。本發(fā)明的煙氣凈化設(shè)備能夠提供從煙氣中富集和回收二氧化硫。還提供了用于從煙氣制備硫酸的方法。
文檔編號C01B17/74GK102059039SQ20101057227
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者余磊, 陳志剛, 顧鶴林, 黃衛(wèi)華 申請人:中國瑞林工程技術(shù)有限公司