[发明专利]控制可用于从过程气体去除二氧化硫的湿洗器的方法

说明书

发明领域

本发明涉及控制可用于清洗包含二氧化硫的过程气体的湿洗器的方法。

本发明还涉及用于清洗包含二氧化硫的过程气体的湿洗器。

发明背景

燃料（例如煤、油、泥煤、废物等）在燃烧设备(例如，发电设备)燃烧中，产生热过程气体，过程气体包含硫氧化物，例如二氧化硫SO₂，以及其他组分。二氧化硫是环境污染物。因此，有必要在过程气体能够释放进入大气之前从过程气体去除至少一部分二氧化硫。

EP 0 162 536公开一种湿洗器，其中使包含石灰石的吸收液体与过程气体接触，以吸收过程气体二氧化硫SO₂含量的至少一部分。吸收的二氧化硫在湿洗器中形成石膏，可将石膏处理掉，或者作为有用的产物用于制造石膏墙板。

发明概述

本发明的一个目的是提供湿洗器和以比现有技术更有效的方式控制用于清洗包含二氧化硫的过程气体的湿洗器的方法。

这一目的通过控制可用于清洗包含二氧化硫的过程气体的湿洗器的方法实现，所述方法包括：

使过程气体与吸收液体在吸收容器中接触，以从过程气体吸收二氧化硫；

测量吸收液体中亚硫酸根的浓度；和

根据测量的亚硫酸根浓度控制影响吸收液体中亚硫酸根浓度的至少一个洗涤器操作参数。

这种方法的优点是，可在二氧化硫去除效率和/或能量效率方面尽可能有效地控制洗器操作，而不导致与吸收液体中高亚硫酸根水平相关的有关问题。另外，可考虑例如由过程气体中二氧化硫浓度变化、吸收液体中氧化比变化和/或过程气体流量变化导致的湿洗器操作变化，使得在这些变化条件下保持最佳的洗涤器操作。

根据一个实施方案，本方法进一步包括比较测量的亚硫酸根浓度与其设定点，和在吸收液体中测量的亚硫酸根浓度超过设定点时实现以下至少之一：增加含氧气体到吸收液体的供应，减小吸收液体的pH，和/或将吸收增强添加剂提供到吸收液体。此实施方案的优点是，可以用保持亚硫酸根浓度在适合水平所需的最低可能能量和/或吸收剂材料消耗来操作洗涤器。根据类似原理，可控制向吸收液体提供含氧气体的氧化装置，以减少气体供应，和/或可增加吸收液体的pH，和/或在吸收液体中测量的亚硫酸根浓度下降低于设定点时，可减少吸收增强添加剂到吸收液体的供应。

根据一个方法实施方案，减小吸收液体的pH伴随以下至少之一：增加吸收容器中的液气比，或者增加吸收增强添加剂到吸收液体的供应。此实施方案的优点是，二氧化硫从过程气体的湿洗器去除效率可保持在期望水平，甚至在减小的pH期间，以控制亚硫酸根浓度。

根据一个实施方案，本方法进一步包括在这种吸收液体已吸收二氧化硫后收集吸收液体，并在吸收液体与吸收剂材料混合之前测量收集的吸收液体中亚硫酸根的浓度。此实施方案的优点是，亚硫酸根在低pH吸收液体中测量，这有益于精确测量亚硫酸根的浓度。因此，通过使用主题实施方案得到提高的亚硫酸根测量精确度。

根据一个实施方案，本方法进一步包括在这种吸收液体已吸收二氧化硫后收集吸收液体，并在吸收液体与吸收剂材料混合之前和使含氧气体鼓泡通过这种吸收液体之前，测量收集的吸收液体中亚硫酸根的浓度。此实施方案的优点是可在高精确度下测量亚硫酸根。另外，在其暴露于氧化之前测量吸收液体中的亚硫酸根提供关于吸收容器内发生的吸收过程的重要信息。例如，如果在收集的吸收液体中亚硫酸根的浓度很高，则这可能指示吸收容器的下部对二氧化硫吸收不太起作用。在此实例中，吸收液体至少在吸收容器的下部接近亚硫酸根饱和的点，并且这种饱和阻止进一步吸收二氧化硫。

根据一个方法实施方案，亚硫酸根的浓度在从吸收容器收集吸收液体的1分钟内测量。此实施方案的优点是，亚硫酸根浓度恰在其处于吸收容器内时测量，因此避免在吸收液体样品中发生的自然氧化干扰，但在评价吸收容器内发生的吸收过程时不相关。

根据一个实施方案，本方法进一步包括：

在这种吸收液体已吸收二氧化硫后收集吸收液体，并在使含氧气体鼓泡通过这种吸收液体之前测量这种吸收液体中亚硫酸根的第一浓度；

在这种吸收液体已暴露于鼓泡含氧气体后收集吸收液体，并测量这种吸收液体中亚硫酸根的第二浓度；和

比较亚硫酸根的第一浓度与亚硫酸根的第二浓度，以确定亚硫酸根的浓度是增加还是减小。此实施方案的优点是，可检测亚硫酸根浓度的快速变化，以便根据可能的情况，在已达到亚硫酸根浓度的设定点之前启动减小还是增加亚硫酸根浓度的措施。