一種高溫高濃度二氧化硫尾氣脫硫系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[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】
[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工藝技術進行處理。
[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，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)有技術的缺點，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)有技術中SO2進口濃度低、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。
[0005]本發(fā)明所采用的技術方案是: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釜，其中:余熱鍋爐通過尾氣管道與三合一塔連接，三合一塔通過富液管道與再生反應Il連接，再生反應Il通過貧堿液管道與堿液配置槽連接，堿液配置槽通過脫硫貧堿液管道與三合一塔連接，再生反應釜與生石灰料倉連接。
[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，通過三合一塔上部的尾氣加熱器進一步換熱后變成120°C?130°C的尾氣，從上部的尾氣加熱器排煙口通過外部尾氣管道進入底部的脫硫半貧堿液池進行急冷后進入中部的填料段，與來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釜，在再生反應釜中與來自生石灰料倉的生石灰進行脫硫液再生，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，達到國家環(huán)保排放標準。本發(fā)明占地面積小，脫硫效率高，操作維護方便，處理過程不產(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，具有廣闊應用前景，達到“循環(huán)經(jīng)濟”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，利用生石灰對富脫硫劑再生，既防止脫硫過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，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行催化氧化生成無毒硫酸鈣，作為建材原料，無固渣排出；
[0011](4)本發(fā)明反應再生過程中的各種濾液循環(huán)使用，無外排水。
【附圖說明】
[0012]本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，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)構示意圖。
【具體實施方式】
[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、濃堿液儲槽3、堿液配置槽4、再生反應釜5、生石灰料倉6、固液分離設備7、過濾液儲槽8、催化氧化反應釜9、板框式壓濾機10、石膏料倉11等，其中:
[0016]余熱鍋爐I通過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通過富液管道與再生反應釜5連接，再生反應釜5通過貧堿液管道與堿液配置槽4連接，堿液配置槽4與濃堿液儲槽3連接，堿液配置槽4還通過脫硫貧堿液管道與三合一塔2連接；再生反應釜5與生石灰料倉6連接；再生反應釜5通過懸浮液管道與固液分離設備7連接；固液分離設備7依次與催化氧化反應釜9、板框式壓濾機10和石膏料倉11連接；固液分離設備7通過清液管道與過濾液儲槽8連接；過濾液儲槽8通過調(diào)楽液管道與催化氧化反應釜9連接；板框式壓濾機10通過清液管道與過濾液儲槽8連接。
[0017]所述三合一塔2的結(jié)構如圖2所示，包括設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，通過三合一塔上部尾氣加熱器進一步換熱后變成120°C?130°C的尾氣，從上部的尾氣加熱器排煙口 24通過外部尾氣管道進入底部的脫硫半貧堿液池23進行急冷后進入中部的填料段，與來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]來自濃堿液儲槽3的濃堿液進入堿液配置槽4中配置成合格的脫硫貧堿液用泵補充至三合一塔底部，經(jīng)充分吸收SO/變成富液后，用泵將其打入再生反應釜5，在再生反應釜5中與來自生石灰料倉6的生石灰(CaO2)進行脫硫液再生，再生后的清液為貧堿液直接流入堿液配置槽4，再生后的懸浮液進入固液分離設備7進行分離，分離后的清液流入過濾液儲槽8，分離后的固體濾渣(即Ca2SO3.1/2H20)輸送至催化氧化反應釜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10進行壓榨和過濾，板框式壓濾機10產(chǎn)生的清液流入過濾液貯槽8 (過濾液貯槽8的清液作為調(diào)漿液送入催化氧化反應釜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11經(jīng)干燥處理后作為附產(chǎn)品回收。
【主權項】
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釜，其中:余熱鍋爐通過尾氣管道與三合一塔連接，三合一塔通過富液管道與再生反應釜連接，再生反應釜通過貧堿液管道與堿液配置槽連接，堿液配置槽通過脫硫貧堿液管道與三合一塔連接，再生反應釜與生石灰料倉連接。
2.根據(jù)權利要求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:所述再生反應釜通過懸浮液管道與固液分離設備連接；固液分離設備依次與催化氧化反應釜、板框式壓濾機和石膏料倉連接。
3.根據(jù)權利要求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:固液分離設備和板框式壓濾機均通過清液管道與過濾液儲槽連接；過濾液儲槽通過調(diào)漿液管道與催化氧化反應釜連接。
4.根據(jù)權利要求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，通過三合一塔上部的尾氣加熱器進一步換熱后變成120°C?130°C的尾氣，從上部的尾氣加熱器排煙口通過外部尾氣管道進入底部的脫硫半貧堿液池進行急冷后進入中部的填料段，與來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，再泵入再生反應釜，在再生反應釜中與來自生石灰料倉的生石灰進行脫硫液再生，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:再生反應釜產(chǎn)生的懸浮液進入固液分離設備進行分離，分離后的固體濾渣輸送至催化氧化反應釜中經(jīng)催化氧化成含水硫酸鈣后輸送至板框式壓濾機進行壓榨和過濾，板框式壓濾機產(chǎn)生的固體附產(chǎn)品含水硫酸鈣送入石膏料倉經(jīng)干燥處理后作為附產(chǎn)品回收。
7.根據(jù)權利要求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:固液分離設備分離后的清液和板框式壓濾機產(chǎn)生的清液均流入過濾液貯槽，過濾液貯槽的清液作為調(diào)漿液送入催化氧化反應釜循環(huán)使用。
【專利摘要】本發(fā)明公開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，通過三合一塔換熱后變成120℃～130℃的尾氣，再經(jīng)過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釜，在再生反應釜中進行脫硫液再生，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，操作維護方便，處理過程不產(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，具有廣闊應用前景，達到“循環(huán)經(jīng)濟”的目的。
【IPC分類】B01D53-78, C01F11-46, B01D53-50, B01D53-96
【公開號】CN104689702
【申請?zhí)枴緾N201510137708
【發(fā)明人】雒定明, 曹樂季, 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
【申請人】中國石油集團工程設計有限責任公司, 四川艾普環(huán)保工程有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月26日