專利名稱：一種優(yōu)化雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置，特別適用于煉油企業(yè)催化裂化裝 置再生煙氣除塵脫硫的裝置。
背景技術(shù)：
煙氣除塵脫硫主要用于處理各種產(chǎn)生含硫廢氣的工業(yè)過(guò)程，如石化、電力行業(yè)等。 以二氧化硫?yàn)橹饕M分的硫氧化物污染物是煉油企業(yè)所排廢氣中對(duì)環(huán)境影響較大的污染 物之一，據(jù)估計(jì)煉油企業(yè)產(chǎn)生的硫氧化物占大氣中總的硫氧化物排放量的6% 7%，而催 化裂化所排放的硫氧化物就占5%左右。催化裂化所生成的硫氧化物均來(lái)源于原料中的硫 化物，其中包括有硫醇、硫醚、環(huán)硫醚、噻吩、硫酚類等等。這些硫化物分布在所有餾分油中， 在典型的催化裂化反應(yīng)條件和轉(zhuǎn)化深度下，直餾原料油的硫化物在裂化產(chǎn)品中的分布規(guī)律 為45 % 55 %的原料硫轉(zhuǎn)化成硫化氫進(jìn)入氣體產(chǎn)品中，35 % 45 %的硫進(jìn)入液體產(chǎn)品 中，約5% 15%的硫進(jìn)入焦碳中，沉積在焦碳上的硫在再生器中氧化生成硫氧化物(其中 絕大部分為二氧化硫)隨煙氣排入大氣。而催化裂化裝置的粉塵，主要來(lái)自催化劑的裝卸 和工藝操作損失，特別是再生煙氣中攜帶有大量的催化劑粉塵直接排空而嚴(yán)重污染大氣， 如何控制煉油企業(yè)催化裂化裝置的硫氧化物和粉塵排放就顯得更加重要，因此必須采取進(jìn) 一步的處理措施才能達(dá)到環(huán)保要求，從而更好的促進(jìn)生產(chǎn)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。美國(guó)Exxon公司的WGS技術(shù)是利用文丘里洗滌器煙氣脫硫的典型工藝，該工藝主 要為濕法氣體洗滌裝置，包括一個(gè)文丘里洗滌器和一個(gè)分離塔。煙氣首先進(jìn)入文丘里管脫 硫除塵，脫硫后的煙氣和吸收劑一同進(jìn)入分離塔中，在分離塔中，清潔氣體與臟液體分離， 循環(huán)池設(shè)置在分離塔的下部，本工藝屬于單循環(huán)煙氣脫硫工藝。該工藝文丘里管同時(shí)擔(dān)負(fù) 著降溫、除塵和脫硫的功能，吸收液沒(méi)有分區(qū)設(shè)置，直接導(dǎo)致該工藝脫硫效率不高。中國(guó)專利CN1012M398A公開一種雙循環(huán)煙氣脫硫除塵裝置，它包括塔主體、灰水 循環(huán)系統(tǒng)、堿液循環(huán)系統(tǒng)和刮灰器。它主要將文丘里洗滌器設(shè)置在塔內(nèi)一個(gè)靜壓箱內(nèi)，煙氣 先進(jìn)入文丘里除塵、脫硫，預(yù)處理后的煙氣再?gòu)奈那鹄锵礈炱飨虏糠祷厣喜颗c噴淋的吸收 液形成流化床。該技術(shù)方案將兩個(gè)獨(dú)立的循環(huán)池設(shè)置在塔外，沒(méi)有形成吸收液堿度的級(jí)配 梯度，吸收效率相對(duì)不高。另外循環(huán)池設(shè)置在塔外，占地相對(duì)較大，不適合場(chǎng)地較小的催化 裂化再生煙氣除塵脫硫。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本實(shí)用新型提供一種優(yōu)化雙循環(huán)催化裂化裝置再生 煙氣除塵脫硫裝置。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為—種雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置，所述裝置包括吸收液輸送單元、煙氣凈化單元和 吸收液后處理三個(gè)單元，其中吸收液輸送單元包括吸收液儲(chǔ)罐和吸收液進(jìn)料泵；煙氣凈化 單元包括文丘里洗滌器、脫硫填料塔、一級(jí)循環(huán)池、一級(jí)吸收液循環(huán)泵、二級(jí)循環(huán)池、二級(jí)吸收液循環(huán)泵和除霧器；吸收液后處理單元包括空氣曝氣器、吸收液排液泵和絮凝沉淀池。 根據(jù)本實(shí)用新型的煙氣除塵脫硫裝置，其中所述的一級(jí)循環(huán)池和二級(jí)循環(huán)池都設(shè) 置在脫硫填料塔的下方，中間通過(guò)環(huán)形隔板隔開，外環(huán)為一級(jí)循環(huán)池，內(nèi)環(huán)為二級(jí)循環(huán)池。 在一級(jí)循環(huán)池上方設(shè)置有帶坡度的環(huán)形蓋板，蓋板上開有向下的煙氣出口。煙氣凈化單元 的文丘里洗滌器呈環(huán)形均勻布置在脫硫填料塔的周圍，其數(shù)量一般為1 8個(gè)。文丘里洗 滌器的下端通過(guò)90度彎型管道和一級(jí)循環(huán)池相連。在一級(jí)循環(huán)池與二級(jí)循環(huán)池之間的環(huán) 形隔板上部開有溢流口。本發(fā)明的煙氣除塵脫硫裝置中，優(yōu)選在吸收液后處理單元內(nèi)設(shè)置氧化系統(tǒng)。所述 的氧化系統(tǒng)為設(shè)置在一級(jí)循環(huán)池底部的空氣曝氣器。吸收液后處理單元的絮凝沉淀池為錐 底結(jié)構(gòu)，以便于絮凝后粉塵的排放。在一級(jí)吸收液循環(huán)池加裝一個(gè)酸堿調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置由酸堿度監(jiān)測(cè)裝置和流 量調(diào)節(jié)裝置所組成，其PH值可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)方法是通過(guò)輸送至二 級(jí)吸收液循環(huán)池的吸收液的供給量來(lái)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。實(shí)用新型的煙氣除塵脫硫裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)催化裂化煙氣的溫度、粉塵和二氧化硫的濃度相對(duì)較高，而脫硫填料塔內(nèi)氣液 混合處于湍流狀態(tài)，氣液可以進(jìn)行充分混合進(jìn)行傳質(zhì)反應(yīng)，所以填料塔脫硫效率較高，而且 填料塔的高度僅為噴淋塔的四分之一，可以大幅度的降低投資，填料塔設(shè)置一層噴淋裝置， 一組吸收液循環(huán)泵，可以大大降低裝置的能耗。但是該設(shè)備的缺點(diǎn)是煙氣中的粉塵容易沉 積在填料上，塔內(nèi)容易堵塞，這也是填料塔沒(méi)有在煙氣脫硫領(lǐng)域沒(méi)有大規(guī)模推廣的原因之 一。本技術(shù)方案為解決上述問(wèn)題，選擇了降溫、除塵效果較好的文丘里洗滌器首先將絕大部 分的粉塵去除，降低了進(jìn)入填料塔內(nèi)煙氣粉塵的負(fù)荷，塔底循環(huán)池的分區(qū)設(shè)置可以使粉塵 在不易堵塞的文丘里洗滌器內(nèi)循環(huán)，這種設(shè)置方案可以確保填料塔的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。(2)本實(shí)用新型技術(shù)將填料塔底的循環(huán)池利用溢流堰分成兩個(gè)區(qū)域，外層設(shè)置的 為一級(jí)循環(huán)池，它利用一級(jí)循環(huán)泵為文丘里洗滌器提供吸收液，在其上部設(shè)置環(huán)形蓋板，在 蓋板上環(huán)形布置煙氣出口，煙氣出口向下布置，這樣填料塔的流下吸收液就不會(huì)進(jìn)入一級(jí) 循環(huán)池。內(nèi)層設(shè)置為二級(jí)循環(huán)池，它利用二級(jí)循環(huán)泵為填料塔提供吸收液。該方案引入脫 硫吸收液濃度級(jí)配理念，原始吸收液首先進(jìn)入二級(jí)循環(huán)池，在通過(guò)溢流堰進(jìn)入一級(jí)循環(huán)池， 一級(jí)循環(huán)池為最終的吸收液排放池。為確保吸收液的利用率，其PH值控制在6 7之間。 一級(jí)循環(huán)池的PH值控制進(jìn)入二級(jí)循環(huán)池的量，由此能夠確保二級(jí)吸收液循環(huán)池的pH值在 7 14之間，二級(jí)循環(huán)池的堿度略高可以大大提高填料塔的脫硫率。一、二級(jí)循環(huán)池的pH 值的分區(qū)控制，既保證了該煙氣除塵脫硫裝置的高效性能，又可以確保脫硫吸收液較高的 利用率。(3)本實(shí)用新型為節(jié)省占地面積，充分利用有限空間，將吸收液曝氣系統(tǒng)設(shè)置在一 級(jí)循環(huán)池內(nèi)，吸收液充分吸收二氧化硫后生成亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽和部分硫酸鹽，一級(jí)循 環(huán)池內(nèi)部的空氣曝氣器可以將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽，這樣可以降低外排吸收液的COD。 一級(jí)除塵脫硫單元主要發(fā)揮其降溫除塵功能，吸收液洗滌后不可避免的含有固體顆粒，在 一級(jí)循環(huán)池內(nèi)設(shè)置空氣曝氣器可以無(wú)需另外設(shè)置攪拌器，又可以達(dá)到降低吸收液COD的目 的，這樣設(shè)置既可以大幅度降低投資，又可以減少裝置占地面積。
圖1為本實(shí)用新型的煙氣除塵脫硫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的標(biāo)記與其指代的部件的對(duì)應(yīng)關(guān)系為1、空氣鼓風(fēng)機(jī)，2、吸收液排液泵，3、一級(jí)吸收液循環(huán)泵，4、二級(jí)循環(huán)池，5、一級(jí)循 環(huán)池，6、二級(jí)吸收液循環(huán)泵，7、吸收液進(jìn)料泵，8、吸收液儲(chǔ)罐，9、文丘里洗滌器，10、脫硫填 料塔，11、除霧器，12、絮凝沉淀池，13、絮凝劑，14、上清液排放，15、污泥排放，16、未凈化煙 氣，17、一級(jí)循環(huán)池蓋板，18、煙氣出口，19、凈化煙氣，20、溢流口，21、隔板，22、空氣曝氣器。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置進(jìn)行詳細(xì)介紹。如附圖1所示，本實(shí)用新型的煙氣除塵脫硫裝置主要包括吸收液輸送單元、煙氣 凈化單元和吸收液后處理三個(gè)單元。其中吸收液輸送單元包括吸收液儲(chǔ)罐8和吸收液進(jìn)料 泵7。煙氣凈化單元包括文丘里洗滌器9、脫硫填料塔10、一級(jí)循環(huán)池5、二級(jí)循環(huán)池4、一級(jí) 吸收液循環(huán)泵3、二級(jí)吸收液循環(huán)泵6和除霧器11。所述一級(jí)吸收液循環(huán)泵3的入口和出 口分別同一級(jí)循環(huán)池5和文丘里洗滌器9的入口相連；而二級(jí)吸收液循環(huán)泵6的入口和出 口分別同二級(jí)循環(huán)池4和脫硫填料塔10的噴淋裝置相連。吸收液后處理單元包括空氣曝 氣器22、吸收液排液泵2和絮凝沉淀池12。其中煙氣凈化單元的文丘里洗滌器9環(huán)形布置在脫硫填料塔10的周圍。文丘里 洗滌器的下端用90度彎型管道和一級(jí)循環(huán)池5相連。一級(jí)循環(huán)池5和二級(jí)循環(huán)池4都設(shè) 置在脫硫填料塔10的下方，中間通過(guò)環(huán)形隔板21隔開，外環(huán)為一級(jí)循環(huán)池5，內(nèi)環(huán)為二級(jí)循 環(huán)池4。在環(huán)形隔板21的上部開有溢流口 20。所述的一級(jí)循環(huán)池5為文丘里洗滌器9的 持液槽，所述的二級(jí)循環(huán)池4為脫硫填料塔10的持液槽。在一級(jí)循環(huán)池5的上方還設(shè)置帶 坡度的環(huán)形蓋板17，蓋板17坡向二級(jí)循環(huán)池，坡度為30 60度。在蓋板17上開有向下的 煙氣出口 18。在脫硫填料塔10的上方設(shè)置除霧器11。所述的脫硫填料塔10 —般為圓形，其理論塔板數(shù)為1 3。脫硫填料塔內(nèi)的填料 可以為規(guī)整填料和散堆填料，優(yōu)選為散堆填料。吸收液后處理單元的氧化系統(tǒng)為設(shè)置在一級(jí)循環(huán)池5底部的空氣曝氣器22，絮凝 沉淀池12為錐底結(jié)構(gòu)，以便于絮凝后粉塵的排放。在一級(jí)循環(huán)池5內(nèi)加裝一個(gè)酸堿調(diào)節(jié)裝置，該調(diào)節(jié)裝置由酸堿度監(jiān)測(cè)裝置和流量 調(diào)節(jié)裝置組成，一級(jí)吸收液的PH值可根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)方法是通過(guò)輸 送至二級(jí)吸收液循環(huán)池4的吸收液的供給量來(lái)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。通常，一級(jí)循環(huán)池pH值控制 在6 7之間，二級(jí)循環(huán)池的pH值控制在7 14之間。本實(shí)用新型的煙氣除塵脫硫裝置脫硫效率高、除塵效果好，占地面積較小、投資 低，特別適用于催化裂化裝置再生煙氣的處理。
以下結(jié)合附圖，具體說(shuō)明本實(shí)用新型的煙氣除塵脫硫裝置的工作原理及最佳實(shí)施 方式。(1)煙氣流動(dòng)路線未凈化煙氣16首先進(jìn)入文丘里洗滌器9，在此過(guò)程中與pH值呈中性的吸收液充分 接觸，在這個(gè)過(guò)程中完成降溫、除塵和預(yù)脫硫過(guò)程。預(yù)處理后的煙氣和吸收液一起落入一級(jí)循環(huán)池5，氣液分離后，煙氣通過(guò)蓋板17上的煙氣出口 18進(jìn)入脫硫填料塔10中，在該塔內(nèi) 與PH值呈堿性的吸收液充分接觸完成最終的脫硫過(guò)程，脫硫后的煙氣經(jīng)脫硫塔上部的除 霧器11脫水后排放。(2)吸收液流動(dòng)路線 首先通過(guò)吸收液進(jìn)料泵7將吸收液儲(chǔ)槽8中一定濃度的吸收液打入二級(jí)循環(huán)池4 中，由二級(jí)吸收液循環(huán)泵6打入脫硫填料塔10的噴淋裝置向下噴淋，當(dāng)液位達(dá)到環(huán)形隔板 21的溢流口 20時(shí)自流入一級(jí)循環(huán)池5，吸收液由一級(jí)吸收液循環(huán)泵3打入文丘里洗滌器9， 在該設(shè)備的喉口處加速與煙氣充分混合。吸收液與通過(guò)的煙氣接觸發(fā)生脫硫反應(yīng)，當(dāng)煙氣 量和煙氣中的二氧化硫濃度發(fā)生變化時(shí)，可以通過(guò)一級(jí)循環(huán)池5中的酸堿監(jiān)測(cè)裝置控制進(jìn) 入二級(jí)循環(huán)池4中脫硫吸收液的輸入量，達(dá)到最佳的脫硫環(huán)境。一級(jí)循環(huán)池4中的吸收液 通過(guò)空氣曝氣器22氧化處理后排放至絮凝沉淀池12，經(jīng)過(guò)絮凝劑13處理后，上清液可以直 接排放，下部的粉塵經(jīng)過(guò)絮凝濃縮后由絮凝沉淀池12底部的錐口排出。
權(quán)利要求1.一種優(yōu)化雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置，所述裝置包括吸收液輸送單元、煙氣凈化單元 和吸收液后處理三個(gè)單元，其中吸收液輸送單元包括吸收液儲(chǔ)罐和吸收液進(jìn)料泵；煙氣凈 化單元包括文丘里洗滌器、脫硫填料塔、一級(jí)循環(huán)池、一級(jí)吸收液循環(huán)泵、二級(jí)循環(huán)池、二級(jí) 吸收液循環(huán)泵和除霧器；吸收液后處理單元包括空氣曝氣器、吸收液排液泵和絮凝沉淀池。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的一級(jí)循環(huán)池和二級(jí)循環(huán)池都設(shè)置 在脫硫填料塔的下方，中間通過(guò)環(huán)形隔板隔開，外環(huán)為一級(jí)循環(huán)池，內(nèi)環(huán)為二級(jí)循環(huán)池。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述的一級(jí)循環(huán)池上方設(shè)置有帶坡度 的環(huán)形蓋板，蓋板上開有向下的煙氣出口。
4.按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的環(huán)形蓋板坡向二級(jí)循環(huán)池，坡度為 30 60度。
5.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的文丘里洗滌器呈環(huán)形均勻布置在 脫硫填料塔的周圍，其數(shù)量為1 8個(gè)。
6.按照權(quán)利要求1或5所述的裝置，其特征在于，所述文丘里洗滌器的下端通過(guò)90度 彎型管道和一級(jí)循環(huán)池相連。
7.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，在一級(jí)循環(huán)池與二級(jí)循環(huán)池之間的環(huán)形 隔板上部開有溢流口。
8.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的空氣曝氣器設(shè)置在一級(jí)循環(huán)池的 底部。
9.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的絮凝沉淀池為錐底結(jié)構(gòu)。
10.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的一級(jí)吸收液循環(huán)泵的入口和出口 分別同一級(jí)循環(huán)池和文丘里洗滌器的入口相連；二級(jí)吸收液循環(huán)泵的入口和出口分別同二 級(jí)循環(huán)池和脫硫填料塔的噴淋裝置相連。
11.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的脫硫填料塔為圓形，其理論塔板 數(shù)為1 3。
12.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在一級(jí)循環(huán)池內(nèi)還設(shè)置有一個(gè)酸堿調(diào)節(jié) 裝置，該調(diào)節(jié)裝置由酸堿度監(jiān)測(cè)裝置和流量調(diào)節(jié)裝置組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種優(yōu)化雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置。該裝置包括吸收液輸送單元、煙氣凈化單元和吸收液后處理三個(gè)單元，其中煙氣凈化單元包括文丘里洗滌器、填料塔、一級(jí)循環(huán)池、一級(jí)吸收液循環(huán)泵、二級(jí)循環(huán)池和二級(jí)吸收液循環(huán)泵，所述的一、二級(jí)循環(huán)池設(shè)置在脫硫填料塔的下方，中間通過(guò)環(huán)形隔板隔開；在一級(jí)循環(huán)池底部還設(shè)置有空氣曝氣器。本實(shí)用新型裝置中，文丘里洗滌器可以對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行降溫、除塵和預(yù)脫硫，填料塔則對(duì)預(yù)脫硫后的煙氣進(jìn)行高效脫硫。本實(shí)用新型的裝置除塵脫硫效率高，占地面積較小，且投資低，可適用于各種煙氣的脫硫過(guò)程，特別適用于催化裂化裝置再生煙氣的處理過(guò)程。
文檔編號(hào)B01D47/10GK201832555SQ201020600610
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者任龍, 彭德強(qiáng), 戴文軍, 齊慧敏 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院