專利名稱：在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，屬于可再生脫硫的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，可再生脫硫的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，例如，離子液法、有機(jī)胺法、醋酸鈉法和檸檬酸鈉法等。在現(xiàn)有技術(shù)中，出自解吸塔的解吸產(chǎn)物，都是以氣態(tài)二氧化硫和水蒸汽為基本成分，且其中的水蒸汽占據(jù)的比例較高；重要的是，水蒸汽之所以占據(jù)了較高的比例，是由現(xiàn)有的解吸機(jī)制決定的。同時，無論上述可再生脫硫方法的目標(biāo)產(chǎn)品是什么，都離不開脫除解吸汽中的水蒸氣的工藝過程及其伴生的冷凝過程。現(xiàn)有技術(shù)的主要問題在于在脫水過程中，不但水蒸汽的汽化潛熱在冷凝環(huán)節(jié)或者其它類型的脫水環(huán)節(jié)中被白白浪費(fèi)，而且還要消耗大量的冷卻水，從而造成雙重的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是要提供一種在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，以克服現(xiàn)有技術(shù)在脫水過程中，水蒸汽的汽化潛熱被白白浪費(fèi)、而且還要消耗大量的冷卻水、造成雙重的浪費(fèi)的問題。本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題在于循環(huán)使用氮?dú)庾鳛榻馕摹捌?或氣提)”介質(zhì)和二氧化硫的載體(或稀釋劑)。本發(fā)明的基本構(gòu)思是一種在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，其特征在于向解吸塔?nèi)注入循環(huán)使用的氮?dú)?。同時，還建議當(dāng)本可再生脫硫的技術(shù)是以硫酸為目標(biāo)產(chǎn)品時，所述的循環(huán)使用的氮?dú)鈦碜灾扑嵛矚?；?dāng)本可再生脫硫的技術(shù)是以液體二氧化硫?yàn)槟繕?biāo)產(chǎn)品時，所述的循環(huán)使用的氮?dú)鈦碜蕴崛《趸蚝蟮奈矚?。為了使氮?dú)忭槺闫鸬捷d熱介質(zhì)的作用，也為了充分利用氮?dú)庠诠に囘^程中獲得的熱量，還建議使部分解吸熱量由氮?dú)鈳?。為了盡量減少來自解吸塔的解吸混合汽(或氣)水蒸汽的含量，還建議適當(dāng)提高解吸塔的工作壓力，例如，將解吸塔的工作壓力在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上提高5%、10%、 20%,50%,80%,120%,200%,300%或更高。由于在不同的項(xiàng)目中，解吸塔的初始壓力的設(shè)定值有所不同，在一個變化量的基礎(chǔ)上盡管提高了一個確定的比率，但是其最終結(jié)果仍然具有不確定性，為了提高表達(dá)的確切性，上述內(nèi)容還可以表述為解吸塔的工作壓力不低于 0. 03MPa、0. 04MPa、0. 05MPa、0. 06MPa、0. 07MPa、0. 08MPa、0. 09MPa、0. lMPa、0. 12MPa、 0. 15MPa、0. 2MPa或更高；需要注意的是，這種表達(dá)方式雖然具備了確切的可操作性，但是， 可能會對本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容有所損害。至于向解吸塔內(nèi)注入的氮?dú)獾牧?指體積量)，建議不少于在現(xiàn)有技術(shù)的條件下、 來自解吸塔的解吸混合汽中的水蒸汽的含量的20 %、30 %、40 %、50 %、60 %、70 %、80 %、 90%,100%,120%,160%,200%,300%或更高。由于在不同的項(xiàng)目中，來自解吸塔的解吸混合汽中的水蒸汽的含量的設(shè)定值有所不同，在一個變化量的基礎(chǔ)上盡管提高了一個確定的比率，但是其最終結(jié)果仍然具有不確定性，為了提高表達(dá)的確切性，上述內(nèi)容還可以表述為解吸塔內(nèi)的氮?dú)獾姆謮号c二氧化硫(氣態(tài))的分壓的比值不低于0.2、0.5、0.8、1、1.5、 2、3、4、5、7、9、12、15 或者更高。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于1.由于向解吸塔內(nèi)注入了大量的氮?dú)?，來自解吸塔的混合汽中的水蒸汽的量大大降低；又由于氮?dú)馐堑湫偷母蓺猓淮嬖谄瘽摕岬膿p失問題，因此，它能夠大幅度地降低在脫水環(huán)節(jié)中汽化潛熱的損失。據(jù)初步估算，在脫水環(huán)節(jié)中能夠減少的熱量損失，大約在 50%左右或者更高；同時，還能夠大量降低冷卻水的消耗以及冷卻環(huán)節(jié)的電耗和能耗。2.由于解吸與后續(xù)副產(chǎn)品工序相結(jié)合，使氮?dú)獾靡匝h(huán)使用，可以大大降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。3.能夠降低脫水環(huán)節(jié)的負(fù)荷量，可以較大幅度地降低初次投資的費(fèi)用。4.系統(tǒng)簡單實(shí)用，運(yùn)行的可靠性高，控制簡便等。


本發(fā)明有附圖2頁，共2幅，其中圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的示意圖，它是一個以硫酸為目標(biāo)產(chǎn)品時的可再生脫硫的系統(tǒng)的示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的示意圖，它是一個液體二氧化硫?yàn)槟繕?biāo)產(chǎn)品時的可再生脫硫的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方式
將結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)行說明。實(shí)施例1，如圖1所示。在圖1中，1是可再生脫硫系統(tǒng)中的解吸塔；與該解吸塔1相關(guān)的要素包括進(jìn)入解吸塔的待解吸的富液通道2、排出解吸塔的貧液通道3、再沸器4、解吸塔的補(bǔ)水通道5、解吸汽排出通道6和注入循環(huán)使用的氮?dú)獾耐ǖ?2等。本實(shí)施例還包括干燥裝置7，用于脫除解吸汽中的水分，既可以采用冷凝的原理，也可以采用吸收的原理，例如采用濃硫酸進(jìn)行吸收的原理等。催化氧化裝置8，該裝置設(shè)置了氧氣輸入通道9，至于氧的輸入方式，既可以以空氣的形式，也可以以富氧或純氧的形式等。在本實(shí)施例中，是向該裝置中注入純氧，在催化介質(zhì)(即催化觸媒)的幫助下，將二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫；向催化氧化裝置8注入純氧的時候，建議采用欠氧的原則，即輸入的氧氣量宜少于其理論需求量，以最大限度地降低反應(yīng)尾氣中的含氧量；同時，還應(yīng)盡量增加催化觸媒的數(shù)量和提高其質(zhì)量，同樣也是為了最大限度地降低反應(yīng)尾氣中的含氧量，因?yàn)樗难鯕膺M(jìn)入解吸塔后，會導(dǎo)致少量的二氧化硫在解吸塔內(nèi)提前轉(zhuǎn)化成三氧化硫，損害二氧化硫吸收液，對脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。三氧化硫的吸收裝置10等。本實(shí)施例基本的工作流程是這樣的來自解吸塔1的解吸汽經(jīng)通道6進(jìn)入干燥裝置7脫除水分；然后進(jìn)入催化氧化裝置8并與進(jìn)入該裝置的空氣混合，在催化觸媒的幫助下，以完成將二氧化硫轉(zhuǎn)化成三氧化硫的過程；最后進(jìn)入三氧化硫的吸收裝置10，對三氧化硫進(jìn)行充分地吸收。這時，由三氧化硫的吸收裝置10排出的尾氣的基本成分為氮?dú)?，還含有少量未能反應(yīng)的二氧化硫。該尾氣經(jīng)過通道11后再分為兩路，一路經(jīng)通道12被注入解吸塔1，另一路經(jīng)由通道13被送往本脫硫系統(tǒng)的水洗冷卻和吸收裝置，將其殘留的少量二氧化硫脫除后放散。向吸收塔1內(nèi)注入氮?dú)獾哪康?，是利用該氮?dú)馓娲糠帧⑸踔链蟛糠炙羝?，并取得與使用水蒸汽作為解吸介質(zhì)基本相同的解吸效果。由于使解吸汽中有了干氣的成分，由于干氣不存在汽化潛熱的損失問題，因此，它能夠大幅度地降低在脫水環(huán)節(jié)中汽化潛熱的損失，從而實(shí)現(xiàn)大幅度地節(jié)能；由于該氮?dú)馐茄h(huán)使用的，因此，可以大幅度降低其運(yùn)行成本。如前所述，由于氧氣進(jìn)入解吸塔后，會導(dǎo)致少量的二氧化硫在解吸塔內(nèi)提前轉(zhuǎn)化成三氧化硫，損害二氧化硫吸收液，對脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響；又由于氮?dú)馐茄h(huán)使用的， 因此，當(dāng)本實(shí)施例在初次運(yùn)行時，應(yīng)預(yù)先在循環(huán)尾氣經(jīng)過的空間內(nèi)充填氮?dú)?。?shí)施例2，如圖2所示。在圖2中，18是一種冷凝式的預(yù)脫水裝置，用于脫除解吸汽中的大部分水分，冷凝水則通過通道17返回解吸塔；經(jīng)過預(yù)脫水后的氣體二氧化硫和氮?dú)獾幕旌衔镞M(jìn)入液體二氧化硫的制備裝置14，液化后的二氧化硫通過通道15排出系統(tǒng)加以利用，而氮?dú)鈩t經(jīng)由通道16返回解吸塔1進(jìn)行循環(huán)；建議經(jīng)由通道16返回解吸塔1的氮?dú)獾臏囟缺３衷?100V -200°C的范圍內(nèi)，特別是保持在110°C -150°c的范圍內(nèi)。必要時，還可以在通道16上設(shè)置熱交換裝置，使返回的氮?dú)獾臏囟缺３衷诤侠淼姆秶鷥?nèi)。本實(shí)施例的其它內(nèi)容，請利用實(shí)施例1和現(xiàn)有技術(shù)加以解讀。另外需要注意的是上述實(shí)施例都是本發(fā)明的個案，它們的作用之一是對本發(fā)明起解釋的作用，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明做出的任何限制。
權(quán)利要求
1.一種在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，其特征在?1.1向解吸塔內(nèi)注入循環(huán)使用的氮?dú)狻?br> 2.如權(quán)利要求1所述的在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，其特征在?.1所述的循環(huán)使用的氮?dú)鈦碜灾扑嵛矚狻?br> 3.如權(quán)利要求1所述的在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，其特征在?.1所述的循環(huán)使用的氮?dú)鈦碜蕴崛《趸蚝蟮奈矚狻?br> 4.如權(quán)利要求1、2或3所述的在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，其特征在?.1解吸塔的工作壓力不低于0. 05MPa。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，其特征在?.1解吸塔內(nèi)的氮?dú)獾姆謮号c二氧化硫的分壓的比值不低于0. 2。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，其特征在?6. 1部分解吸熱量由循環(huán)使用的氮?dú)鈳搿?br> 全文摘要
一種在解吸塔中循環(huán)使用氮?dú)獾姆椒?，屬于可再生脫硫的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題在于循環(huán)使用氮?dú)庾鳛榻馕摹捌w(或氣體)”介質(zhì)和二氧化硫的載體(或稀釋劑)。其特征在于向解吸塔內(nèi)注入循環(huán)使用的氮?dú)?。并建議解吸塔的工作壓力不低于0.05MPa以及解吸塔內(nèi)的氮?dú)獾姆謮号c二氧化硫的分壓的比值不低于0.2。本發(fā)明適用于可再生脫硫裝置，并具有大量降低冷卻水的消耗以及冷卻環(huán)節(jié)的電耗和能耗、降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用、降低脫水環(huán)節(jié)的負(fù)荷量、降低初次投資的費(fèi)用以及系統(tǒng)簡單實(shí)用，運(yùn)行的可靠性高，控制簡便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B01D53/18GK102274643SQ20101019758
公開日2011年12月14日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者姚朝勝, 潘永漣, 錢綱, 黃東生 申請人:山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司