一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)及方法，主要用于含硫天然氣處理廠硫磺回收裝置高濃度SO2 (3000?25000mg/m3)的尾氣處理。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，含硫天然氣處理廠硫磺回收裝置產(chǎn)生的尾氣雖然經(jīng)過(guò)焚燒后排放，但尾氣中大量存在的SO2 (3000?25000mg/m3)，不能滿足環(huán)保排放要求(尾氣中SO2的排放濃度要求小于500mg/m3)，亟待研宄一種高溫高含硫尾氣脫出SO2工藝技術(shù)進(jìn)行處理。
[0003]現(xiàn)有尾氣中脫除SO2的方法主要有干法、半干法和濕法。干法和半干法普遍脫出效率低(小于90%)、投資高、操作環(huán)境差；濕法主要是減法和雙減法，雖然脫出效率稍高(小于95% )，但要排出大量廢水和廢渣，冬天排放煙囪形成大量“白煙，形成二次污染，操作環(huán)境差、投資高。上述三種方法目前都僅在電廠和煉廠的低濃度SO2(小于1000mg/m3)的煙氣處理上使用過(guò)，不適用于目前含硫天然氣處理廠硫磺回收裝置高濃度SO2 (3000?25000mg/m3)的尾氣處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)及方法，適用于目前含硫天然氣處理廠硫磺回收裝置高濃度SO2 (3000?25000mg/m3)的尾氣處理，可有效克服現(xiàn)有技術(shù)中SO2進(jìn)口濃度低、SO2脫除效率低、投資高、操作環(huán)境差、有廢水和廢渣排出，冬天煙囪冒“白煙”等缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)，包括余熱鍋爐、三合一塔、堿液配置槽和再生反應(yīng)釜，其中:余熱鍋爐通過(guò)尾氣管道與三合一塔連接，三合一塔通過(guò)富液管道與再生反應(yīng)Il連接，再生反應(yīng)Il通過(guò)貧堿液管道與堿液配置槽連接，堿液配置槽通過(guò)脫硫貧堿液管道與三合一塔連接，再生反應(yīng)釜與生石灰料倉(cāng)連接。
[0006]本發(fā)明還提供了一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫方法，高于600°C的、濃度為3000?25000mg/m3的SO 2尾氣經(jīng)余熱鍋爐換熱后變成200°C?250°C的尾氣，通過(guò)三合一塔上部的尾氣加熱器進(jìn)一步換熱后變成120°C?130°C的尾氣，從上部的尾氣加熱器排煙口通過(guò)外部尾氣管道進(jìn)入底部的脫硫半貧堿液池進(jìn)行急冷后進(jìn)入中部的填料段，與來(lái)自三合一塔底部的脫硫半貧堿液池內(nèi)的脫硫半貧堿液逆流接觸，進(jìn)行洗滌脫硫和除塵處理后，變成溫度為500C、SO2濃度為500mg/m3以下的尾氣，再經(jīng)三合一塔上部的尾氣加熱器加熱到100C以上，形成滿足排放要求的合格尾氣從頂部的煙囪段直接排放；堿液配置槽中的脫硫貧堿液用泵補(bǔ)充至三合一塔底部，經(jīng)充分吸收SO2變成富液后，用泵將其打入再生反應(yīng)釜，在再生反應(yīng)釜中與來(lái)自生石灰料倉(cāng)的生石灰進(jìn)行脫硫液再生，再生后的清液為貧堿液直接流入堿液配置槽。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:本發(fā)明主要用于高濃度302尾氣脫硫，可以處理濃度在3000?25000mg/m3的高濃度含硫尾氣，達(dá)到國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明占地面積小，脫硫效率高，操作維護(hù)方便，處理過(guò)程不產(chǎn)生新的廢液、廢渣、廢氣，副產(chǎn)品脫硫石膏可作為建材原料，具有廣闊應(yīng)用前景，達(dá)到“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的目的。具體表現(xiàn)如下:
[0008](I)本發(fā)明采用貧堿液作為脫硫劑，利用生石灰對(duì)富脫硫劑再生，既防止脫硫過(guò)程中泵閥等堵塞磨損，提高了脫硫效率，又充分利用了生石灰成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，適宜處理高溫(高于 600 0C )、高濃度 SO2 (3000 ?25000mg/m3)的尾氣；
[0009](2)本發(fā)明采用急冷、脫硫、排煙三合一的多功能塔，有效簡(jiǎn)化了工藝流程，降低了投資成本；
[0010](3)本發(fā)明將尾氣脫硫后產(chǎn)生的有毒亞硫酸鈣進(jìn)行催化氧化生成無(wú)毒硫酸鈣，作為建材原料，無(wú)固渣排出；
[0011](4)本發(fā)明反應(yīng)再生過(guò)程中的各種濾液循環(huán)使用，無(wú)外排水。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本發(fā)明將通過(guò)例子并參照附圖的方式說(shuō)明，其中:
[0013]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
[0014]圖2是三合一塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)，如圖1所示，包括:余熱鍋爐1、三合一塔
2、濃堿液儲(chǔ)槽3、堿液配置槽4、再生反應(yīng)釜5、生石灰料倉(cāng)6、固液分離設(shè)備7、過(guò)濾液儲(chǔ)槽8、催化氧化反應(yīng)釜9、板框式壓濾機(jī)10、石膏料倉(cāng)11等，其中:
[0016]余熱鍋爐I通過(guò)尾氣管道與三合一塔2的上部尾氣加熱器連接，三合一塔2通過(guò)富液管道與再生反應(yīng)釜5連接，再生反應(yīng)釜5通過(guò)貧堿液管道與堿液配置槽4連接，堿液配置槽4與濃堿液儲(chǔ)槽3連接，堿液配置槽4還通過(guò)脫硫貧堿液管道與三合一塔2連接；再生反應(yīng)釜5與生石灰料倉(cāng)6連接；再生反應(yīng)釜5通過(guò)懸浮液管道與固液分離設(shè)備7連接；固液分離設(shè)備7依次與催化氧化反應(yīng)釜9、板框式壓濾機(jī)10和石膏料倉(cāng)11連接；固液分離設(shè)備7通過(guò)清液管道與過(guò)濾液儲(chǔ)槽8連接；過(guò)濾液儲(chǔ)槽8通過(guò)調(diào)楽液管道與催化氧化反應(yīng)釜9連接；板框式壓濾機(jī)10通過(guò)清液管道與過(guò)濾液儲(chǔ)槽8連接。
[0017]所述三合一塔2的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括設(shè)置在上部的尾氣加熱器21、中部的填料段22、底部的脫硫半貧堿液池23和頂部的煙囪段26 ;上部的尾氣加熱器排煙口 24通過(guò)外部尾氣管道與底部的脫硫半貧堿液池23連接；底部的脫硫半貧堿液池出口 25通過(guò)外部脫硫半貧堿液管道與中部的填料段22連接。
[0018]本發(fā)明還公開(kāi)了一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫方法，包括如下步驟:
[0019]高溫(高于600 0C )、高濃度(3000?25000mg/m3)的302尾氣經(jīng)余熱鍋爐I換熱后變成200°C?250°C左右的尾氣，通過(guò)三合一塔上部尾氣加熱器進(jìn)一步換熱后變成120°C?130°C的尾氣，從上部的尾氣加熱器排煙口 24通過(guò)外部尾氣管道進(jìn)入底部的脫硫半貧堿液池23進(jìn)行急冷后進(jìn)入中部的填料段，與來(lái)自三合一塔底部的脫硫半貧堿液池23內(nèi)的脫硫半貧堿液逆流接觸，進(jìn)行洗滌脫硫和除塵處理后，變成溫度為50 0C、S02&度合格(500mg/m3以下)的尾氣，再經(jīng)三合一塔上部的尾氣加熱器21加熱到100°C以上，形成滿足排放要求的合格尾氣從頂部的煙囪段26直接排放。
[0020]來(lái)自濃堿液儲(chǔ)槽3的濃堿液進(jìn)入堿液配置槽4中配置成合格的脫硫貧堿液用泵補(bǔ)充至三合一塔底部，經(jīng)充分吸收SO/變成富液后，用泵將其打入再生反應(yīng)釜5，在再生反應(yīng)釜5中與來(lái)自生石灰料倉(cāng)6的生石灰(CaO2)進(jìn)行脫硫液再生，再生后的清液為貧堿液直接流入堿液配置槽4，再生后的懸浮液進(jìn)入固液分離設(shè)備7進(jìn)行分離，分離后的清液流入過(guò)濾液儲(chǔ)槽8，分離后的固體濾渣(即Ca2SO3.1/2H20)輸送至催化氧化反應(yīng)釜9中經(jīng)催化氧化成含水硫酸鈣(Ca2S04。2H20)后輸送至板框式壓濾機(jī)10進(jìn)行壓榨和過(guò)濾，板框式壓濾機(jī)10產(chǎn)生的清液流入過(guò)濾液貯槽8 (過(guò)濾液貯槽8的清液作為調(diào)漿液送入催化氧化反應(yīng)釜9循環(huán)使用)，產(chǎn)生的固體附產(chǎn)品含水硫酸鈣送入石膏料倉(cāng)11經(jīng)干燥處理后作為附產(chǎn)品回收。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)，其特征在于:包括余熱鍋爐、三合一塔、堿液配置槽和再生反應(yīng)釜，其中:余熱鍋爐通過(guò)尾氣管道與三合一塔連接，三合一塔通過(guò)富液管道與再生反應(yīng)釜連接，再生反應(yīng)釜通過(guò)貧堿液管道與堿液配置槽連接，堿液配置槽通過(guò)脫硫貧堿液管道與三合一塔連接，再生反應(yīng)釜與生石灰料倉(cāng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述再生反應(yīng)釜通過(guò)懸浮液管道與固液分離設(shè)備連接；固液分離設(shè)備依次與催化氧化反應(yīng)釜、板框式壓濾機(jī)和石膏料倉(cāng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)，其特征在于:固液分離設(shè)備和板框式壓濾機(jī)均通過(guò)清液管道與過(guò)濾液儲(chǔ)槽連接；過(guò)濾液儲(chǔ)槽通過(guò)調(diào)漿液管道與催化氧化反應(yīng)釜連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)，其特征在于:所述三合一塔包括設(shè)置在上部的尾氣加熱器、中部的填料段、底部的脫硫半貧堿液池和頂部的煙囪段；上部的尾氣加熱器排煙口通過(guò)外部尾氣管道與底部的脫硫半貧堿液池連接；底部的脫硫半貧堿液池出口通過(guò)外部脫硫半貧堿液管道與中部的填料段連接。
5.一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫方法，其特征在于:高于600°C的、濃度為3000?25000mg/m3的SO 2尾氣經(jīng)余熱鍋爐換熱后變成200°C?250°C的尾氣，通過(guò)三合一塔上部的尾氣加熱器進(jìn)一步換熱后變成120°C?130°C的尾氣，從上部的尾氣加熱器排煙口通過(guò)外部尾氣管道進(jìn)入底部的脫硫半貧堿液池進(jìn)行急冷后進(jìn)入中部的填料段，與來(lái)自三合一塔底部的脫硫半貧堿液池內(nèi)的脫硫半貧堿液逆流接觸，進(jìn)行洗滌脫硫和除塵處理后，變成溫度為50°C、S02濃度為500mg/m3以下的尾氣，再經(jīng)三合一塔上部的尾氣加熱器加熱到100°C以上，形成滿足排放要求的合格尾氣從頂部的煙囪段直接排放； 堿液配置槽中的脫硫貧堿液泵入三合一塔底部，經(jīng)吸收SO/變成富液后，再泵入再生反應(yīng)釜，在再生反應(yīng)釜中與來(lái)自生石灰料倉(cāng)的生石灰進(jìn)行脫硫液再生，再生后的清液為貧堿液直接流入堿液配置槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫方法，其特征在于:再生反應(yīng)釜產(chǎn)生的懸浮液進(jìn)入固液分離設(shè)備進(jìn)行分離，分離后的固體濾渣輸送至催化氧化反應(yīng)釜中經(jīng)催化氧化成含水硫酸鈣后輸送至板框式壓濾機(jī)進(jìn)行壓榨和過(guò)濾，板框式壓濾機(jī)產(chǎn)生的固體附產(chǎn)品含水硫酸鈣送入石膏料倉(cāng)經(jīng)干燥處理后作為附產(chǎn)品回收。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫方法，其特征在于:固液分離設(shè)備分離后的清液和板框式壓濾機(jī)產(chǎn)生的清液均流入過(guò)濾液貯槽，過(guò)濾液貯槽的清液作為調(diào)漿液送入催化氧化反應(yīng)釜循環(huán)使用。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)及方法，高溫高濃度的SO2尾氣經(jīng)余熱鍋爐換熱后變成200℃～250℃的尾氣，通過(guò)三合一塔換熱后變成120℃～130℃的尾氣，再經(jīng)過(guò)急冷后與脫硫半貧堿液逆流接觸，變成溫度為50℃、SO2濃度為500mg/m3以下的尾氣，再加熱到100℃以上后排放；脫硫貧堿液在三合一塔中吸收SO2變成富液后泵入再生反應(yīng)釜，在再生反應(yīng)釜中進(jìn)行脫硫液再生，再生后的清液為貧堿液直接流入堿液配置槽。本發(fā)明占地面積小，脫硫效率高，操作維護(hù)方便，處理過(guò)程不產(chǎn)生新的廢液、廢渣、廢氣，副產(chǎn)品脫硫石膏可作為建材原料，具有廣闊應(yīng)用前景，達(dá)到“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的目的。
【IPC分類】B01D53-78, C01F11-46, B01D53-50, B01D53-96
【公開(kāi)號(hào)】CN104689702
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510137708
【發(fā)明人】雒定明, 曹樂(lè)季, 郭成華, 湯曉勇, 甘永昌, 張玉明, 謝兵, 高興, 郭育, 劉文廣, 周明宇, 馬艷玲, 湯智昀
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司, 四川艾普環(huán)保工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月26日