[发明专利]一种烟气处理酸吸收系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于烟气处理工艺技术，具体为含氯化氢烟气处理酸吸收工艺系统及方法。

背景技术

粉煤灰是燃煤电厂排出的固体废弃物，我国是一个煤电大国，煤炭燃烧后产生大量高铝粉煤灰（Al2O3≥38wt%），粉煤灰的排放不仅侵占大量土地，而且严重污染环境，构成了对生态和环境的双重破坏。我国为世界上最大的氧化铝生产国，但我国高品位铝土矿严重不足，已经严重影响了我国氧化铝工业的快速发展。合理利用粉煤灰制备氧化铝，既可减少环境污染，又可弥补氧化铝消费的巨大缺口，经济、社会效益显著。

针对我国铝土矿资源严重不足的现状，许多科研机构积极开展高铝粉煤灰综合利用生产氧化铝项目研究。对于活性较高的循环流化床粉煤灰，常采用直接与酸反应的方法制备氧化铝，粉煤灰酸法处理提取氧化铝已经成为一种趋势。主要工艺倾向于将粉煤灰在盐酸中溶出后依次经过沉降、蒸发结晶生成六水氯化铝，六水氯化铝颗粒通过回转窑或流化床焙烧分解成氧化铝和氯化氢气体。但对于焙烧产生的含氯化氢气体的烟气的后续处理问题，目前还没有明确的处理方法。

发明内容

本发明的目的在于针对酸法提取氧化铝焙烧工艺的烟气处理问题，提供一种烟气处理酸吸收系统及方法，其可以实现烟气中氯化氢的彻底吸收并生产一定浓度的盐酸为工厂使用。

实现本发明目的的技术方案：一种烟气处理酸吸收系统，该系统包括急冷塔、一级气动吸收塔、二级气动吸收塔、三级气动吸收塔、碱洗塔、气液分离器、烟囱、急冷塔换热器、一级塔换热器、二级塔换热器、碱液罐、急冷塔循环泵、酸液输出泵、一级塔循环泵、二级塔循环泵、三级塔循环泵、碱洗循环泵、引风机以及酸液储罐；其中，急冷塔与一级气动吸收塔及急冷塔换热器通过管路相连，一级气动吸收塔与二级气动吸收塔及一级塔换热器通过管路相连，二级气动吸收塔与三级气动吸收塔及二级塔换热器通过管路相连，三级气动吸收塔与碱洗塔通过管路相连，碱洗塔与气液分离器通过管路相连，气液分离器与烟囱通过管路相连通；在急冷塔与急冷塔换热器相连的管路上设有急冷塔循环泵；在一级气动吸收塔与一级塔换热器相连的管路上设有一级塔循环泵；在二级气动吸收塔与二级塔换热器相连的管路上设有二级塔循环泵；急冷塔和一级气动吸收塔还分别连接酸液储罐；酸液储罐通过酸液输出泵连接压滤系统；碱洗塔还连接碱液罐。

如上所述的一种烟气处理酸吸收系统，其所述的急冷塔上部冷却段为石墨段，下段是碳钢衬胶的酸罐。

如上所述的一种烟气处理酸吸收系统，其所述的一级气动吸收塔设有三层喷淋、二级气动吸收塔设有二层喷淋、三级气动吸收塔设有二层喷淋。

如上所述的一种烟气处理酸吸收系统，其在三级气动吸收塔的循环喷淋管路上设有三级塔循环泵，在碱液罐出口与碱洗塔相连的喷淋管路上设有碱洗循环泵。

本发明所述的一种烟气处理酸吸收方法，其法包括如下步骤：

（a）自氯化铝焙烧系统处理后的烟气进入急冷塔，在急冷塔内，烟气直接与喷成雾状的循环稀盐酸顺流接触发生传热、传质过程；所得酸液由急冷塔循环泵送入急冷塔换热器与循环冷却水接触换热，从急冷塔出来的酸液温度为60～80℃，经急冷塔换热器降温到约50℃后送回到急冷塔；

（b）急冷塔降温后的烟气进入一级气动吸收塔，在一级气动吸收塔内，烟气和水充分接触，用水吸收烟气中的HCl，形成稀盐酸溶液；稀盐酸溶液储存在塔下部，再由一级塔循环泵送入一级塔换热器，与冷冻水换热后温度降低至30℃喷入一级气动吸收塔循环使用；浓度达到25～31％时送出到酸液储罐；经一级气动吸收塔后烟气温度降低至约40℃进入到二级气动吸收塔；

（c）在二级气动吸收塔中，烟气与循环吸收稀盐酸相向而行，此时，烟气中的HCl气体溶解于稀酸液中，水蒸汽冷凝为水；稀酸液经由二级循环泵在二级塔换热器内与冷冻水换热后送回塔内；由二级气动吸收塔底部出来的盐酸，一部分回送到一级气动吸收塔，在一级气动吸收塔内循环吸收增浓，其余大部分由酸泵送回二级气动吸收塔，作为二级气动吸收塔的吸收液；

（d）从二级气动吸收塔出来的烟气，其HCl含量已大大降低，进入到三级气动吸收塔；在三级气动吸收塔内，烟气与冷却后酸液充分接触，烟气中的HCl被吸收，吸收液经塔下储酸段，再由三级塔循环泵一部分送到二级气动吸收塔进行增浓，另一部分回送到三级气动吸收塔循环；

（e）三级吸收后的烟气进入到碱洗塔，在碱洗塔中，烟气与来自碱洗循环泵的碱液相向而行，接触反应，烟气中残余不多的HCl被碱液中的NaOH中和掉；中和后的液体自流回到碱液罐内；