[发明专利]脱硫系统及其脱硫工艺

说明书

技术领域

本发明涉及化工气体脱硫领域，特别是涉及锅炉烟气的脱硫系统及其脱硫工艺。

背景技术

目前的湿式氨法脱硫技术主要有氨-肥法、氨-酸法和氨-亚硫酸铵法。

1）氨-肥法脱硫技术

采用氨水作为脱硫剂，在脱硫塔内大量循环硫酸铵和亚硫酸铵溶液使其与烟气中的SO₂反应以脱除SO₂，生成副产物硫酸铵与亚硫酸铵，在脱硫塔底部利用空气曝气的方法将亚硫酸铵氧化成硫酸铵，硫酸铵溶液排出后经过滤、蒸发、离心、干燥后生产出硫酸铵晶体，包装入库，完成脱硫及硫铵产品的回收过程。

2）氨-酸法脱硫技术

氨酸法与氨-肥法工艺类似，该方法主要用于冶金行业，用硫酸、磷酸、硝酸等酸将脱硫产物亚硫铵酸解，生成相应的铵盐和气体SO₂，铵盐送至制肥装置，制成成品氮肥或复合肥；气体SO₂既可制造液体SO₂又可送硫酸制酸装置生产硫酸。

3）氨-亚硫铵法

该方法采用氨水作脱硫剂，稀释到所需浓度后喷入脱硫塔与SO₂反应生成亚硫酸铵溶液，部分溶液循环使用，未循环的亚硫酸铵溶液由于浓度较低（远低于饱和状态）作为副产物溶液外排，从而完成脱硫过程。

以上三种方法都存在以下缺陷：烟气与循环浆液进行传热传质后，烟气以饱和湿烟气状态排放进入大气，烟气中含有大量的水蒸气，脱硫装置耗水量很大，对于西部缺水地区，制约了氨法脱硫的使用；氨利用率低，部分气态氨极易随烟气逃逸，造成二次污染。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种脱硫系统及其脱硫工艺，以降低脱硫装置的耗水量，提高氨的利用率。

基于上述目的，本发明提供的脱硫系统包括：

脱硫吸收塔，所述脱硫吸收塔包括塔体，所述塔体的中部设有烟气入口，塔体的顶部设有净烟气出口，塔体的下部形成容纳浆液的浆池，所述浆池上设有混合液出口；所述烟气入口至所述净烟气出口段从下至上依次设有浆液喷淋层、升气帽以及清水喷淋层；所述浆池的底部分别与氧化机构、供氨机构相连；

浆液循环机构，所述浆液循环机构的入口与浆池相连，出口与浆液喷淋层相连；和

清水循环机构，所述清水循环机构的入口与升气帽相连，出口与清水喷淋层相连。

可选地，所述喷淋层的上方设有用于降低所述净烟气温度的换热管，所述换热管沿塔体径向设置。

较佳地，所述换热管为排管式换热管，且与冷流体储槽相连，使所述冷流体流入换热管对所述净烟气进行降温。

较佳地，所述排管式换热管的冷流体入口和冷流体出口位于塔体的同一侧，与冷流体入口相连的换热管和与冷流体出口相连的换热管形成回路，且所述冷流体入口低于冷流体出口。

优选地，所述排管式换热管的各回路之间平行设置，所述回路与塔体壁呈5～15°夹角。

可选地，所述供氨机构通过扰动泵与浆池底部相连，浆池底部沿水平方向分布有扰动喷头，使浆液和氨水通过扰动喷头进入浆池。

可选地，所述清水循环机构包括与升气帽相连的清水循环槽和清水循环泵，且清水循环泵的入口与清水循环槽相连，清水循环泵的出口与清水喷淋层相连。

较佳地，所述清水循环槽与浆池和/或供氨机构相连。

可选地，所述换热管的上方设有除雾层。

较佳地，所述除雾层包括多级除雾器和设置于所述除雾器之间的冲洗喷淋。

本发明还提供一种脱硫工艺，所述脱硫工艺根据上述脱硫系统进行脱硫，包括：

供氨机构将氨水输入浆池底部；

烟气经烟气入口进入脱硫吸收塔，向脱硫吸收塔上方流动，进入浆液喷淋层，液气比为8～9，与浆液喷淋层喷出的循环浆液逆流接触，除去烟气中的二氧化硫和粉尘，并使所述烟气的温度降低至50～70℃；

脱硫后净烟气通过升气帽继续向上流动，经过清水喷淋层，与清水喷淋层喷出的清水逆流接触，以除去净烟气中所夹带的铵盐、气态氨以及降低净烟气中夹带的液滴浓度；与此同时，与净烟气接触后的清水通过升气帽流入清水循环机构，实现清水的循环利用；

脱硫后净烟气继续向上流动，与换热管接触，所述换热管内流动着冷流体，使所述净烟气温度降至45～60℃；

随后，所述净烟气继续向上流动，进入除雾层，使净烟气中液滴浓度小于50mg/Nm³；然后，所述净烟气从净烟气出口排入大气；