專利名稱：一種低損耗的脫硫溶液凈化工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫溶液凈化技術領域，更具體地講，涉及一種能夠在通過離子交換樹脂除去脫硫溶液中SO42'Cl-等陰離子及其它雜質(zhì)的同時減少脫硫溶液損耗的工藝。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，鋼鐵工業(yè)是造成大氣污染比較嚴重的行業(yè)之一，而燒結工序又是鋼鐵工業(yè)的主要污染源。近年來，越來越多的燒結廠安裝了煙氣脫硫系統(tǒng)來減排SO2，其中一部分采用的濕法工藝來脫出煙氣中的硫氧化物(例如，二氧化硫和三氧化硫)。例如，康世富(cansolv)有限公司的商業(yè)網(wǎng)站(http://www.cansolv. com/cn/so2scrubbinRschema. ch2)上公開了一種可解吸的煙氣脫硫工藝。該工藝首先利用胺液作為煙氣脫硫溶液(可簡稱為脫硫溶液)吸收煙氣中的二氧化硫，然后在高溫下解吸胺液中的 二氧化硫，以獲得較高純度的二氧化硫氣體，并同時得到恢復吸收二氧化硫能力的胺液，所述胺液可以循環(huán)使用。此外，現(xiàn)有技術中還有采用離子液或有機胺來作為脫硫溶液，通過在吸收塔中低溫吸附煙氣中的硫氧化物，并在解吸塔中高溫解吸硫氧化物，從而實現(xiàn)對煙氣中的硫元素進行去除和回收利用。同時，解吸后得到的煙氣脫硫溶液經(jīng)過凈化處理后可重復利用。因此，現(xiàn)有技術中的可解吸煙氣脫硫工藝技術具有脫硫效率高、廢氣凈化效果好、吸收劑容量大、性能穩(wěn)定、不產(chǎn)生固體廢料等特點。然而，由于燒結煙氣中含有大量的SO3及HCl等酸性氣體，有機胺溶液在吸收SO2的同時，也吸收了大量的SO3及HCl等酸性氣體，這些吸收了的酸性氣體很快在脫硫溶液中形成SO42-及Cl—等陰離子。形成的陰離子一方面會對脫硫溶液的吸收解析性能產(chǎn)生影響，影響脫硫系統(tǒng)的脫硫的效率；另一方面大量的陰離子存在，特別是Cl—會加劇脫硫系統(tǒng)的設備腐蝕，從而加大了脫硫的運行成本。因此為了提高煙氣的脫硫效率、降低系統(tǒng)裝備的腐蝕，很必要也很急需對脫硫溶液中的so42_及Cr等進行凈化處理。文獻號為CN100333823C的專利文獻公開了一種用強堿性陰離子交換樹脂凈化劣化胺液的方法，主要是使用強堿性陰離子交換樹脂脫出胺法脫硫等裝置劣化醇胺溶液中熱穩(wěn)定態(tài)鹽，樹脂的再生使用氫氧化鈉一步法和定期使用氯化鈉復蘇的工藝。文獻號為CN1230545A的專利文獻公開了一種劣質(zhì)環(huán)丁砜的再生方法，其中，所述方法包括將劣質(zhì)環(huán)丁砜在25-40°C下以1-5米/小時的線流速通過陰離子交換樹脂層。具體的，所述陰離子交換樹脂為大孔弱堿性陰離子交換樹脂，且所述大孔弱堿性陰離子交換樹脂可以為大孔苯乙烯系-NH2型或-N(CH3) 2型樹脂。文獻號為CN2699985Y的專利文獻公開了一種氣體脫硫裝置脫硫胺液凈化復活裝置，該裝置由進料泵、精密過濾器、吸附罐及之間的連接管組成，在裝置內(nèi)先通過過濾脫除固體顆粒，在經(jīng)過吸附脫除降解產(chǎn)物和熱穩(wěn)定鹽，然后回到胺液罐。該裝置不影響氣體脫硫裝置的正常運行，對胺液罐中的胺液是在線凈化復活，降低設備投資，容易操作，無污染，能耗低，污染物脫除效率高等特點。文獻號為CN101502742A的專利文獻公開了一種脫硫胺液中熱穩(wěn)定鹽的脫除方法，其方法是將粒徑為O. 5 I. 5mm的強堿型陰離子樹脂填裝在高徑比為I: I 3:1的離子交換樹脂塔中，將pH值低于5. 4的脫硫胺液以30h-l 50h-l的空速通過離子交換樹脂塔進行凈化處理，當樹脂塔出口脫硫胺液PH值與入口相同時，用氫氧化鈉溶液對離子交換樹脂進行逆流再生，再生后的離子交換樹脂循環(huán)使用?？梢?，在現(xiàn)有技術中，通過離子交換樹脂來凈化脫硫溶液的方法通常會損耗較多的脫硫溶液，而脫硫溶液的損耗會造成煙氣脫硫系統(tǒng)運行成本的升高并且不利于煙氣脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明的目的在于解決上述技術問題中的至少一個。為了克服現(xiàn)有技術中在對脫硫溶液進行凈化處理時損耗高的不足，本發(fā)明提供了 一種低損耗的脫硫溶液凈化工藝。本發(fā)明提供了一種低損耗的脫硫溶液凈化工藝。所述脫硫溶液凈化工藝包括順次進行的以下步驟使脫硫溶液通過離子交換樹脂以脫出脫硫溶液中的SO42-和Cl-;使用壓縮氣體第一次吹掃所述離子交換樹脂，以排出所述離子交換樹脂中夾帶的脫硫溶液，然后回收所述夾帶的脫硫溶液；使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗；使用再生液再生所述離子交換樹脂；使用軟水清洗所述離子交換樹脂以去除殘留的再生液；使用壓縮氣體第二次吹掃所述離子交換樹脂。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗步驟可以包括第一次清洗和第二次清洗，其中，所述第一次清洗使用的軟水體積為所述離子交換樹脂裝填體積的I 2倍，并且將所述第一次清洗步驟得到的溶液回收至脫硫系統(tǒng)；所述第二次清洗使用的軟水體積為所述離子交換樹脂裝填體積的2 3倍。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述脫硫溶液凈化工藝循環(huán)進行，并且所述脫硫溶液凈化工藝還可以包括使用循環(huán)液對所述排出夾帶的脫硫溶液后的離子交換樹脂進行清洗，并將使用循環(huán)液清洗后得到的溶液回收至脫硫系統(tǒng)，其中，所述循環(huán)液為上次循環(huán)以前的脫硫溶液凈化工藝中的所述第二次清洗步驟得到的溶液。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述使用循環(huán)液對所述排出夾帶的脫硫溶液后的離子交換樹脂進行清洗的步驟中，所述循環(huán)液的用量為所述離子交換樹脂裝填體積的2 3倍，所述循環(huán)液通過所述離子交換樹脂時的流速為20 25m/h。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗步驟中軟水通過所述離子交換樹脂時的流速為15 20m/h。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，在所述再生步驟中，再生液的質(zhì)量濃度為3 5%,再生液通過所述尚子交換樹脂時的流速為10 12m/h,再生液的用量為所述尚子交換樹脂裝填體積的3 4倍。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，在所述使用軟水清洗所述離子交換樹脂以去除殘留的再生液中，所述軟水通過所述離子交換樹脂時的流速為20 25m/h，所述軟水的用量為所述離子交換樹脂裝填體積的4 5倍。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述壓縮氣體、所述軟水、所述再生液通過所述離子交換樹脂時的流動方向與所述脫硫溶液通過所述離子交換樹脂時的流動方向相反。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述脫硫溶液凈化工藝還包括在所述使脫硫溶液通過離子交換樹脂的步驟之前，對所述脫硫溶液進行過濾以去除其中的懸浮物、粉塵，然后使用活性炭吸附所述脫硫溶液中夾帶的油類、硅、鈣鐵、鋁、粉塵。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的低損耗的脫硫溶液凈化工藝的有益效果包括能夠在有效地去除脫硫溶液中的SO42' Cl-等陰離子及其它雜質(zhì)；能夠減少了脫硫溶液損耗；能夠提聞樹脂的脫鹽效率。


通過下面結合示例性地示出一例的附圖進行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中圖I示出了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的低損耗的脫硫溶液凈化工藝的·裝置的結構示意圖。附圖標記說明I-脫硫溶液進口、2-樹脂交換罐、3-第一脫硫溶液出口、4_第二脫硫溶液出口、5-循環(huán)槽、6-軟水進口、7-再生廢液出口、8_再生液槽、9-壓縮空氣入口。
具體實施例方式在下文中，將結合示例性實施例來詳細描述本發(fā)明的低損耗的脫硫溶液凈化工藝。根據(jù)本發(fā)明的低損耗的脫硫溶液凈化工藝包括順次進行的以下步驟使脫硫溶液通過離子交換樹脂以脫出脫硫溶液中的so42-和Cl—;使用壓縮氣體第一次吹掃所述離子交換樹脂，以排出所述離子交換樹脂中夾帶的脫硫溶液，然后回收所述夾帶的脫硫溶液；使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗；使用再生液再生所述離子交換樹脂；使用軟水清洗所述離子交換樹脂以去除殘留的再生液；使用壓縮氣體第二次吹掃所述離子交換樹脂。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗步驟包括第一次清洗和第二次清洗，其中，所述第一次清洗使用的軟水體積為所述離子交換樹脂裝填體積的I 2倍，并且將所述第一次清洗步驟得到的溶液回收至脫硫系統(tǒng)；所述第二次清洗使用的軟水體積為所述離子交換樹脂裝填體積的2 3倍。優(yōu)選地，所述脫硫溶液凈化工藝還包括使用循環(huán)液對所述排出夾帶的脫硫溶液后的離子交換樹脂進行清洗，并將使用循環(huán)液清洗后得到的溶液回收至脫硫系統(tǒng)，其中，所述循環(huán)液為所述第二次清洗步驟得到的溶液。其中，所述循環(huán)液的用量為所述離子交換樹脂裝填體積的2 3倍，所述循環(huán)液通過所述離子交換樹脂時的流速為20 25m/h。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗步驟中軟水通過所述離子交換樹脂時的流速為15 20m/h。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，在所述再生步驟中，再生液的質(zhì)量濃度為3 5%,再生液通過所述尚子交換樹脂時的流速為10 12m/h,再生液的用量為所述尚子交換樹脂裝填體積的3 4倍。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，在所述使用軟水清洗所述離子交換樹脂以去除殘留的再生液中，所述軟水通過所述離子交換樹脂時的流速為20 25m/h，所述軟水的用量為所述離子交換樹脂裝填體積的4 5倍。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述第一次吹掃和所述第二次吹掃步驟中，吹掃所用的時間均為300s 400s。在本發(fā)明的一個示例性實施例中，所述脫硫溶液凈化工藝還可以包括在所述使脫硫溶液通過離子交換樹脂的步驟之前，對所述脫硫溶液進行過濾以去除其中的懸浮物、粉塵，然后使用活性炭吸附所述脫硫溶液中夾帶的油類、硅、鈣鐵、鋁、粉塵。下面，結合圖I來詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。圖I示出了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的低損耗的脫硫溶液凈化工藝的裝置的結構示意圖。
如圖I所示，用于實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明一個示例性實施例的低損耗的脫硫溶液凈化工藝的裝置包括脫硫溶液進口 I、樹脂交換罐2、第一脫硫溶液出口 3、第二脫硫溶液出口 4、循環(huán)槽5、軟水進口 6、再生廢液出口 7、再生液槽8、壓縮空氣入口 9。其中，脫硫溶液進口 I通過管道與樹脂交換罐的底部連通，第一脫硫溶液出口 3通過管道與樹脂交換罐的頂部連通，從而使得脫硫溶液以由下而上的流動方向通過設置在樹脂交換罐中的離子交換樹脂。樹脂交換罐2的高徑比設置為I : I. 5 I : 2，樹脂的填裝量設置為樹脂罐體積的O. 5 O. 7倍，選用的樹脂為大孔弱堿丙烯酸系樹脂，類似的堿性樹脂皆可。在進行凈化時，脫硫溶液由下往上經(jīng)過樹脂罐，脫硫溶液通過樹脂層的流速可以為8 10m/h，每次處理的脫硫溶液量可以為填裝樹脂體積的5 6倍，凈化后的脫硫溶液由第一脫硫溶液出口3返回脫硫系統(tǒng)繼續(xù)使用。壓縮空氣入口 9通過管道與樹脂交換罐2的頂部連接；第二脫硫溶液出口 4的一端通過管道與樹脂交換罐2連通，其另一端與脫硫系統(tǒng)連接。當在樹脂交換罐2中完成一次對脫硫溶液的離子交換處理之后，通過壓縮空氣入口 9向樹脂交換罐2中吹入壓縮空氣，以對離子交換樹脂進行吹掃，從而將夾雜在離子交換樹脂罐2中的脫硫溶液經(jīng)由第二脫硫溶液出口 4排回至脫硫系統(tǒng)。吹掃所用的時間可以設置為300s 400s。通過壓縮空氣對離子交換樹脂進行吹掃，能夠回收脫硫溶液，并且能夠提高離子交換樹脂在下次進行離子交換處理時的脫鹽效率。循環(huán)槽5通過設置有泵的管道與樹脂交換罐2的頂部連通。在使用壓縮氣體對離子交換樹脂完成吹掃后，循環(huán)槽5中的循環(huán)液由泵打到樹脂交換罐2的頂部，并從上到下清洗樹脂，清洗后形成的溶液可經(jīng)由第二脫硫溶液出口 4排回至脫硫系統(tǒng)。優(yōu)選地，循環(huán)液通過樹脂層的流速為20 25m/h，每次循環(huán)液用量為填裝樹脂體積的2 3倍。這里，需要說明的是，在第一次使用本發(fā)明的工藝處理脫硫溶液時，由于循環(huán)槽中沒有循環(huán)液，因此，不存在用循環(huán)液清洗樹脂的步驟。然而，由于本發(fā)明的工藝通常是循環(huán)處理脫硫溶液，因此，在使用本發(fā)明的工藝處理脫硫溶液時，可以將前一次使用本發(fā)明的工藝時在再生離子交換樹脂之前通過軟水清洗離子交換樹脂所產(chǎn)生的溶液的至少一部分作為后一次使用本發(fā)明的工藝時的循環(huán)液。軟水進口 6與樹脂交換罐2頂部連接，從而可通過軟水進口 6向樹脂交換罐中供入軟水以清洗離子交換樹脂，清洗所得溶液可經(jīng)由第二脫硫溶液出口 4排回脫硫系統(tǒng)或進入循環(huán)槽5。通過軟水清洗樹脂交換罐2的步驟可以分為兩次進行。具體來講，在第一次使用本發(fā)明的工藝對脫硫溶液進行凈化處理時，在吹掃步驟之后，即依次進行第一次軟水清洗和第二次軟水清洗。其中，在進行第一次軟水清洗時，軟水由上往下對樹脂層進行清洗，軟水通過樹脂層的流速可以為15 20m/h，軟水的通入量可以為填裝樹脂體積的I 2倍，第一次軟水清洗得到的溶液可經(jīng)由第二脫硫溶液出口 4排回脫硫系統(tǒng)。在進行第二次軟水清洗時，軟水由上往下對樹脂層進行清洗，軟水通過樹脂層的流速可以為15 20m/h，軟水的通入量可以為填裝樹脂體積的2 3倍，第二次軟水清洗得到的溶液可以排回循環(huán)槽5，供下次循環(huán)洗步驟時使用。在第二次使用本發(fā)明的工藝對脫硫溶液進行凈化處理時，在吹掃步驟之后，先用循環(huán)槽5中的循環(huán)液清洗離子交換樹脂，然后在即依次進行第一次軟水清洗和第二次軟水清洗。這里，使用軟水分兩次清洗樹脂也能夠一定程度提高樹脂的脫鹽效率。
再生液槽8通過另一設置有泵的管道與樹脂交換罐2的頂部連通；再生廢液出口7的一端與樹脂交換罐2的底部連通，其另一端可與煙氣脫硫系統(tǒng)的洗滌塔連接。在使用軟水清洗完離子交換樹脂后，再生液槽8中的再生液在泵的提升下進入樹脂交換罐2。再生液由上往下經(jīng)過離子交換樹脂，從而實現(xiàn)對離子交換樹脂的再生。再生液通過樹脂層的流速可以為10 12m/h，再生液的用量可以為樹脂體積的3 4倍。再生后的廢液可經(jīng)由再生廢液出口 7提供至煙氣脫硫系統(tǒng)的洗滌塔，以用于洗滌脫硫煙氣。再生液可以為稀堿液。在再生步驟之后，通過軟水進口 6再一次向樹脂交換罐2中通入軟水，以清洗殘留在離子交換樹脂上的再生液。例如，使用軟水清洗殘留的再生液時，軟水通過離子交換樹脂時的流速可以為20 25m/h，軟水的用量可以為填裝樹脂體積的4 5倍。接下來，再次通過壓縮空氣入口 9通入壓縮空氣對離子交換樹脂進行吹掃。吹掃出的廢液可以由再生廢液出口 7排到對脫硫煙氣進行預處理的洗滌塔中。這里，再次吹掃步驟也能夠一定程度提高樹脂的脫鹽效率。吹掃的時間可以控制在300s 400s。此外，在一個示例性實施例中，脫硫溶液凈化工藝還可以包括設置在使脫硫溶液通過離子交換樹脂的步驟之前，順序進行的過濾步驟和活性炭吸附步驟。具體來講，過濾步驟是指在所述使脫硫溶液通過離子交換樹脂的步驟之前，對所述脫硫溶液進行過濾以去除其中的懸浮物、粉塵；所述活性炭吸附步驟是指使用活性炭吸附所述脫硫溶液中夾帶的油類、娃、I丐鐵、招、粉塵。綜上所述，本發(fā)明的低損耗的脫硫溶液凈化工藝能夠在有效地去除脫硫溶液中的SO42-, Cr等陰離子及其它雜質(zhì)，同時減少了脫硫溶液損耗，并且能夠提高樹脂的脫鹽效率。盡管上面已經(jīng)結合附圖和示例性實施例描述了本發(fā)明，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不脫離權利要求的精神和范圍的情況下，可以對上述實施例進行各種修改。
權利要求
1.一種低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，所述脫硫溶液凈化工藝包括順次進行的以下步驟 使脫硫溶液通過離子交換樹脂以脫出脫硫溶液中的SO42-和Cl-； 使用壓縮氣體第一次吹掃所述離子交換樹脂，以排出所述離子交換樹脂中夾帶的脫硫溶液，然后回收所述夾帶的脫硫溶液； 使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗； 使用再生液再生所述離子交換樹脂； 使用軟水清洗所述離子交換樹脂以去除殘留的再生液； 使用壓縮氣體第二次吹掃所述離子交換樹脂。
2.根據(jù)權利要求I所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，所述使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗步驟包括第一次清洗和第二次清洗，其中，所述第一次清洗使用的軟水體積為所述離子交換樹脂裝填體積的I 2倍，并且將所述第一次清洗步驟得到的溶液回收至脫硫系統(tǒng)；所述第二次清洗使用的軟水體積為所述離子交換樹脂裝填體積的2 3倍。
3.根據(jù)權利要求2所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，所述脫硫溶液凈化工藝循環(huán)進行，并且所述脫硫溶液凈化工藝還包括使用循環(huán)液對所述排出夾帶的脫硫溶液后的離子交換樹脂進行清洗，并將使用循環(huán)液清洗后得到的溶液回收至脫硫系統(tǒng)，其中，所述循環(huán)液為上次循環(huán)以前的脫硫溶液凈化工藝中的所述第二次清洗步驟得到的溶液。
4.根據(jù)權利要求3所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，所述使用循環(huán)液對所述排出夾帶的脫硫溶液后的離子交換樹脂進行清洗的步驟中，所述循環(huán)液的用量為所述離子交換樹脂裝填體積的2 3倍，所述循環(huán)液通過所述離子交換樹脂時的流速為20 25m/h。
5.根據(jù)權利要求I所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，所述使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗步驟中軟水通過所述離子交換樹脂時的流速為15 20m/h。
6.根據(jù)權利要求I所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，在所述再生步驟中，再生液的質(zhì)量濃度為3 5 %，再生液通過所述離子交換樹脂時的流速為10 12m/h，再生液的用量為所述離子交換樹脂裝填體積的3 4倍。
7.根據(jù)權利要求I所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，在所述使用軟水清洗所述離子交換樹脂以去除殘留的再生液中，所述軟水通過所述離子交換樹脂時的流速為20 25m/h，所述軟水的用量為所述離子交換樹脂裝填體積的4 5倍。
8.根據(jù)權利要求I所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，所述第一次吹掃和所述第二次吹掃步驟中，吹掃所用的時間均為300s 400s。
9.根據(jù)權利要求I所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，所述壓縮氣體、所述軟水、所述再生液通過所述離子交換樹脂時的流動方向與所述脫硫溶液通過所述離子交換樹脂時的流動方向相反。
10.根據(jù)權利要求I所述的低損耗的脫硫溶液凈化工藝，其特征在于，所述脫硫溶液凈化工藝還包括在所述使脫硫溶液通過離子交換樹脂的步驟之前，對所述脫硫溶液進行過濾以去除其中的懸浮物、粉塵，然后使用活性炭吸附所述脫硫溶液中夾帶的油類、硅、鈣鐵、鋁、粉塵。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種低損耗的脫硫溶液凈化工藝。所述工藝包括順次進行的步驟使脫硫溶液通過離子交換樹脂以脫出脫硫溶液中的SO42-和Cl-；使用壓縮氣體第一次吹掃所述離子交換樹脂，以排出所述離子交換樹脂中夾帶的脫硫溶液，然后回收所述夾帶的脫硫溶液；使用軟水對所述離子交換樹脂進行清洗；使用再生液再生所述離子交換樹脂；使用軟水清洗所述離子交換樹脂以去除殘留的再生液；使用壓縮氣體第二次吹掃所述離子交換樹脂。本發(fā)明能夠在有效地去除脫硫溶液中的SO42-、Cl-等陰離子及其它雜質(zhì)，同時減少了脫硫溶液損耗，并且能夠提高樹脂的脫鹽效率。
文檔編號C02F1/42GK102815819SQ20121028834
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權日2012年8月14日
發(fā)明者黎建明, 王建山, 邱正秋, 鄒維嘉, 黃維, 張小龍, 葉運高, 張亦凡 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司