烟气脱硫系统和烟气脱硫方法

专利名称：烟气脱硫系统和烟气脱硫方法
技术领域：
本发明涉及一种烟气脱硫系统和一种烟气脱硫方法。
背景技术：
二氧化硫污染已成为制约我国经济、社会可持续发展的重要因素，因此控制二氧化硫污染势在必行。按照环境保护“十二五”规划，到2015年，SO2排放总量要减至2086. 4万吨，相比2010年需减排8%;同时要求工业石膏等工业固体废弃物的综合利用率要达到75%，在此背景下，我国脱硫领域常用的“石灰石-石膏”脱硫技术受二氧化碳减排要求及脱硫石膏再利用困难等因素限制，将逐步被其他脱硫技术大范围取代。而且，现有的以有机胺、离子液、柠檬酸盐、高分子吸收剂为吸收剂并且采用传统的吸收-加热再生吸收剂并制备高纯SO2的烟气脱硫技术，存在着能耗较高、热量未被充分利用等问题。
因此，现有的烟气脱硫系统和烟气脱硫方法有待改进。

发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本发明提出一种节能的烟气脱硫系统和一种节能的烟气脱硫方法。根据本发明的一个方面，提供了一种烟气脱硫系统。所述烟气脱硫系统包括吸收塔，所述吸收塔包括壳体、用于将烟气供给到所述壳体内的烟气入口、用于将含有脱硫剂的贫液供给到所述壳体内的贫液入口、用于排出脱去二氧化硫的净烟气的净烟气出口、和用于排出在预定温度吸收了二氧化硫的富液的富液出口 ；再生塔，所述再生塔包括本体、用于排出再生气的再生气出口、用于将一部分富液供给到所述本体内的富液入口、位于所述本体底部且用于排出解析出二氧化硫的贫液的贫液出口，其中所述再生塔的富液入口与所述吸收塔的富液出口相连，再生塔的贫液出口与所述吸收塔的贫液入口相连；和富液循环泵，所述富液循环泵与所述吸收塔的富液出口和贫液入口相连，用于使从所述吸收塔排出的另一部分富液返回所述吸收塔。根据本发明实施例的烟气脱硫系统，可以根据烟气中SO2浓度高低情况，只送一部分富液进行再生，而另一部分富液则在吸收塔内继续循环，这样既能减轻再生塔的负荷从而减少再生用热源(例如，饱和蒸汽)的消耗，同时也能保证吸收塔满足脱硫效率所需的吸收液喷淋密度，由此例如可以降低再生塔、贫富液换热器等设备投资和能耗，降低成本。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫系统进一步包括富液再热器，所述富液再热器与所述再生塔的富液入口和再生气出口相连，用于使从所述吸收塔排出的富液与从所述再生塔排出的再生气进行热交换，从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的再生气冷却。由此，用从吸收塔排出的富液先回收从再生塔排出的再生气中的部分热量，这样既提高了富液的温度利于再生且减少再生用蒸汽的消耗量，同时也减少了冷却再生气所需的冷却水的用量，由此降低能耗，节约能源。在本发明的一个实施例中，所述再生塔进一步包括位于贫液出口上方、用于排出解析出二氧化硫的半贫液的半贫液出口，和用于将从半贫液出口排出的半贫液再次升温后供给到再生塔内的半贫液入口 ；所述烟气脱硫系统进一步包括用于再次升温从在再生塔的半贫液出口排出的半贫液的再沸器，其中所述再沸器的再沸入口与再生塔的半贫液出口相连，所述再沸器的再沸出口与再生塔的半贫液入口相连，且所述再沸器还包括高温烟气入口、高温烟气出口、饱和蒸汽入口和饱和蒸汽出口。在本发明的一个实施例中，所述烟气包括温度为9(Γ110摄氏度的低温烟气和温度为12(Γ300摄氏度的高温烟气。在本发明的一个实施例中，所述再沸器还与所述吸收塔的烟气入口相连，用于将所述高温烟气冷却至9(Γ110摄氏度且将冷却后的烟气供给到所述吸收塔内。由此，高温烟气首先进入再沸器加热半贫液从而被冷却至9(Γ110摄氏度(例如，105摄氏度)，然后就可以直接送入吸收塔。相对于传统的脱硫系统，根据本发明实施例的烟气脱硫系统，既可以通过利用烟气中的热量减少再生蒸汽的消耗，又可以减少烟气脱硫系统因蒸发导致的生产水消耗量，由此降低能耗，节约能源。 在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫系统进一步包括贫富液换热器，所述贫富液换热器分别与所述吸收塔的富液出口和所述再生塔的富液入口相连，且分别与所述再生塔的贫液出口和所述吸收塔的贫液入口相连，以使从所述吸收塔排出的富液与从所述再生塔排出的贫液进行热交换从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的贫液降温。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫系统进一步包括连接在所述吸收塔的富液出口与所述贫富液换热器之间用于将所述吸收塔内的富液送到所述贫富液换热器内的富液排出泵，以及连接在所述吸收塔的贫液入口与所述贫富液换热器之间用于将贫液送到吸收塔内的贫液泵。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫系统进一步包括用于对所述烟气进行预处理以降低所述烟气的含尘量的预处理装置，所述预处理装置与所述吸收塔的烟气入口相连。在本发明的一个实施例中，所述再生塔进一步包括回流入口，且所述烟气脱硫系统进一步包括冷凝器，所述冷凝器与再生塔的再生气出口相连以冷凝从再生塔排出的再生气，得到二氧化硫气体和冷凝液；和用于分离冷凝得到的二氧化硫气体和冷凝液的气液分离器，所述气液分离器分别与所述再生塔的回流入口和所述冷凝器相连以将分离出的冷凝液返回所述再生塔。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫系统进一步包括回流泵，所述回流泵连接在所述气液分离器的冷凝液出口与所述再生塔的回流入口之间用于将所述冷凝液泵送到所述再生塔内。根据本发明的另一方面，提供了一种烟气脱硫方法。所述烟气脱硫方法包括以下步骤将烟气从吸收塔的下部供给到所述吸收塔内；将含有脱硫剂的贫液从所述吸收塔的顶部供给到所述吸收塔内以与所述烟气逆流接触，且所述吸收塔内的温度控制在预定温度以使所述脱硫剂吸收所述烟气中的二氧化硫；从所述吸收塔顶部排出脱去二氧化硫的净烟气；从所述吸收塔底部排出吸收了二氧化硫的富液；将从所述吸收塔排出的一部分富液升温后从所述再生塔上部供给到所述再生塔内，以便使所述富液解析出吸收的二氧化硫；使从所述吸收塔排出的另一部分富液通过富液循环泵返回所述吸收塔；和从所述再生塔排出解析出二氧化硫的贫液和解析出的二氧化硫。根据本发明实施例的烟气脱硫方法，可以根据烟气中SO2浓度高低情况，只送一部分富液进行再生，而另一部分富液则在吸收塔内继续循环，这样既能减轻再生塔的负荷从而减少再生用热源(例如，饱和蒸汽)的消耗，同时也能保证吸收塔满足脱硫效率所需的吸收液喷淋密度，由此降低设备投资和能耗，降低成本。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫方法进一步包括将从所述再生塔排出的贫液再次升温后返回到所述再生塔内，以便使所述贫液再次解析出二氧化硫。在本发明的一个实施例中，所述脱硫剂为选自有机胺类脱硫剂、可再生高分子脱硫剂、离子液和柠檬酸盐的至少一种；所述有机胺类脱硫剂为选自二甲基苯胺、一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二乙烯三胺等脂肪胺、哌嗪及其衍生物、吡啶及其衍生物、咪唑及其衍生物和空间位阻胺的至少一种。
在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫方法进一步包括将从所述再生塔排出的贫液返回到所述吸收塔内，且使从所述再生塔排出的贫液与从所述吸收塔中排出的富液进行热交换从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的贫液降温。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫方法进一步包括冷凝从所述再生塔顶部排出的再生气，得到二氧化硫气体和冷凝液；和对得到的二氧化硫和冷凝液进行气液分离，并使分离出的冷凝液返回所述再生塔。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫方法进一步包括对供给到所述吸收塔内的烟气进行预处理以降低所述烟气的含尘量。在本发明的一个实施例中，所述预定温度在9(TllO摄氏度的范围内。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫方法进一步包括使从所述吸收塔排出的富液与从所述再生塔排出的再生气进行热交换，从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的再生气冷却。由此，用从吸收塔排出的富液先回收从再生塔排出的再生气中的部分热量，这样既提高了富液的温度利于再生且减少再生用蒸汽的消耗量，同时也减少了冷却再生气所需的冷却水的用量，由此降低能耗，节约能源。在本发明的一个实施例中，所述烟气包括温度为9(Γ110摄氏度的低温烟气和温度为12(Γ300摄氏度的高温烟气。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫方法进一步包括将所述高温烟气冷却至9(Γ110摄氏度且将冷却后的烟气供给到所述吸收塔内。由此，高温烟气首先进入再沸器加热半贫液(有时可以称为“中间贫液”)从而被冷却至9(Γ110摄氏度(例如，105摄氏度)，然后就可以直接送入吸收塔。相对于传统的工艺流程，根据本发明实施例的烟气脱硫方法，既可以通过利用烟气中的热量减少再生蒸汽的消耗，又可以减少烟气脱硫系统因蒸发导致的生产水消耗量，由此降低能耗，节约能源。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。


本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I是根据本发明实施例的烟气脱硫系统的示意图；和图2是根据本发明实施例的烟气脱硫方法的流程具体实施例方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系 为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。此外，为了更好地理解本发明，在描述之前，需要对本发明描述中使用的部分术语进行简单的解释。“贫液”是指没有吸收二氧化硫的脱硫剂或者已经解析出所吸收二氧化硫的脱硫剂。“富液”是指吸收了二氧化硫的脱硫剂，其中，如果富液通过两次以上的解析脱除其中的二氧化硫，那么在本发明中，一次解析之后且最后一次解析脱硫之前的脱硫剂也可以称为半贫液，最后一次解析脱硫后的脱硫剂称为贫液，如果富液仅通过一次解析脱除其中的二氧化硫，那么一次解析脱硫后的脱硫剂就称为贫液。下面参考附图详细描述根据本发明实施例的烟气脱硫系统。如图I所示，根据本发明实施例的烟气脱硫系统主要包括吸收塔I和再生塔2。含有二氧化硫的烟气从吸收塔I的下部送入吸收塔1，贫液从吸收塔I的上部送入吸收塔1，由此贫液在吸收塔I内向下流动，烟气在吸收塔I内向上流动，二者逆流接触，从而贫液在与烟气接触的过程中吸收其中的二氧化硫。脱除二氧化硫的净烟气从吸收塔I的顶部排出，而吸收了二氧化硫的液态富液从吸收塔I的底部排出。从吸收塔I排出的富液经过升温后送入再生塔2，在再生塔2内，由于温度升高，富液解析出所吸收的二氧化硫，变成贫液，而解析出二氧化硫的从再生塔2排出的贫液经过降温返回到吸收塔I内循环利用。如图I所示，吸收塔I包括壳体、烟气入口、贫液入口、净烟气出口和富液出口。吸收塔I的壳体沿上下方向为大体长圆形状的容器，内部限定了一空腔。吸收塔I的烟气入口设置在吸收塔I的壳体下部的侧壁上，含二氧化硫的烟气通过吸收塔I的烟气入口进入吸收塔I内。吸收塔I的贫液入口设置吸收塔I的壳体上部的侧壁上，含有脱硫剂的贫液通过吸收塔I的贫液入口进入吸收塔I的壳体内。吸收塔I的净烟气出口设置在吸收塔I的壳体的顶部，脱去了二氧化硫后的净烟气从吸收塔I的烟气出口排出吸收塔I。吸收塔I的富液出口设置在吸收塔I的壳体的底部，在吸收塔I的壳体内吸收了烟气中的二氧化硫的富液从吸收塔I的富液出口排出吸收塔I。在本发明的一些实施例中，所述脱硫剂可以为选自有机胺类脱硫剂、可再生高分子脱硫剂、离子液、柠檬酸盐和其他具有加热可再生脱硫能力的二氧化硫吸收剂的至少一种；所述有机胺类脱硫剂可以为选自二甲基苯胺、一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二乙烯三胺等脂肪胺、哌嗪及其衍生物、吡啶及其衍生物、咪唑及其衍生物和空间位阻胺的至少一种。上述脱硫剂能够在预定温度吸收二氧化硫，且能够在预定温度以上的温度解析出二氧化硫，所述预定温度例如在4(Γ50摄氏度的范围内，脱硫剂解析二氧化硫的温度例如可以在90 110摄氏度。当然，脱硫剂并不限于上述具体的示例，只要脱硫剂能够在相对低的温度下吸收二氧化硫，且在相对高的温度下解析二氧化硫即可，例如可以使用市售的成都华西工业气体有限公司生产的名称为“离子液脱硫剂”，型号为HXDSOl的脱硫剂。如图I所示，再生塔2包括本体、再生气出口、富液入口、半贫液出口、半贫液入口 和贫液出口。再生塔2的本体沿上下方向为大体长圆形压力容器，且限定一空腔。再生塔2的再生气出口设置在再生塔2的本体的顶部，用于排出富液在再生塔2的本体内解析出二氧化硫的再生气。再生塔2的富液入口设置在再生塔2的本体上部的侧壁上，再生塔2的富液入口与吸收塔I的富液出口相连，由此从吸收塔I排出的一部分吸收了二氧化硫的富液在升温后送入再生塔2的本体内，以便在再生塔2的本体内解析出吸收的二氧化硫。再生塔2的半贫液出口设置在再生塔2的本体的侧壁上且位于再生塔2的富液入口的下方，从吸收塔I送入到再生塔2的本体内的富液在升温一次解析出二氧化硫之后变为贫液(半贫液)，没有从再生塔2的贫液出口排出，而是通过再生塔2的半贫液出口排出再生塔2的本体。相应地，再生塔2的半贫液入口在再生塔2的本体上设置在再生塔2的半贫液出口的下方，从再生塔2的半贫液出口排出的一次解析出二氧化硫的半贫液经过再次升温(例如通过再沸器5，如图I所示)从再生塔2的半贫液入口返回到再生塔2的本体内，以便在再生塔2的本体内再次解析出二氧化硫，再次解析出二氧化硫的贫液通过设置在再生塔2的本体底部的再生塔2的贫液出口排出再生塔2的本体。再生塔2的贫液出口与吸收塔I的贫液入口相连，从而将解析出二氧化硫的贫液返回吸收塔I。这里，可以理解，从吸收塔I排出的一部分富液，通过再生塔2的富液入口送入再生塔2的本体内，一次解析出部分二氧化硫后变为半贫液，一次解析后的半贫液可通过再生塔2的半贫液出口排出再生塔2的本体，然后再次加热后从再生塔2的半贫液入口返回再生塔2的本体进行再次解析，变为再次解析出二氧化硫的贫液。如图I所示，在本发明的一个实施例中，再生塔2可以进一步包括回流入口，再生塔2的回流入口设置在再生塔2的本体上且位于再生塔2的再生气出口下方。从再生塔2的本体顶部的再生气出口排出的再生气内含有水分，因此可以通过冷凝器9和气液分离器10 (如图I所示)对从再生塔2的再生气出口排出的再生气进行冷凝和分离，以得到高纯度的二氧化硫气体和冷凝液(例如饱和亚硫酸溶液)，冷凝液可以通过再生塔2的回流入口返回到再生塔2的本体内，由此充分回收脱硫剂。
根据本发明实施例的烟气脱硫系统还包括富液循环泵3。富液循环泵3与吸收塔I的富液出口和贫液入口相连，用于使从吸收塔I的富液出口排出的另一部分富液返回吸收塔I。根据本发明实施例的烟气脱硫系统，可以根据烟气中SO2浓度高低情况，只送一部分富液进行再生，而另一部分富液则在吸收塔内继续循环，这样既能减轻再生塔的负荷从而减少再生用热源(例如，饱和蒸汽)的消耗，同时也能保证吸收塔满足脱硫效率所需的吸收液喷淋密度，由此降低设备投资和能耗，降低成本。以处理SO2浓度约为2000ppm的烟气为例，采用送部分富液进行再生的工艺流程，相比传统的吸收-再生工艺流程，再生系统的运行负荷将降低309Γ50%，相应的设备投资和再生用蒸汽消耗量也降低。根据本发明实施例的烟气脱硫系统进一步包括富液再热器4。富液再热器4与再生塔2的富液入口和再生气出口相连，用于使从吸收塔I排出的富液与从再生塔2排出的再生气进行热交换，从而使从吸收塔I排出的富液升温且使从再生塔2排出的再生气冷却。由此，用从吸收塔排出的富液先回收从再生塔排出的再生气中的部分热量，这样既提高了富液的温度利于再生且减少再生用蒸汽的消耗量，同时也减少了冷却再生气所需的冷却水 的用量，由此降低能耗，节约能源。如上所述，烟气脱硫系统的吸收塔I的富液出口与再生塔2的富液入口相连，吸收塔I的贫液入口与再生塔2的贫液出口相连。在本发明的一个实施例中，在吸收塔I与再生塔2之间设有贫富液换热器6。贫富液换热器6分别与吸收塔I的富液出口和再生塔2的富液入口相连，且分别与再生塔2的贫液出口和吸收塔I的贫液入口相连，以使从吸收塔I排出的富液与从再生塔2排出的贫液进行热交换从而使从吸收塔I排出的富液升温且使从再生塔2排出的贫液降温。更具体而言，贫富液换热器6的一个通路的入口和出口分别与吸收塔I的富液出口和再生塔2的富液入口相连，贫富液换热器6另一路的入口和出口分别与再生塔2的贫液出口和吸收塔I的贫液入口相连，从而从吸收塔I排出的富液与从再生塔2排出的贫液进行热交换由此使从吸收塔I排出的富液升温，以便在再生塔2内解析出二氧化硫，而从再生塔2排出的贫液通过热交换降温后送入吸收塔I循环利用。如图I所示，烟气脱硫系统进一步包括与吸收塔I的烟气入口相连的预处理装置8，用于对进入吸收塔I的烟气进行预处理从而降低烟气中的含尘量，例如将烟气中的烟尘量降低到300mg / Nm3以下。烟气在吸收塔I向上与上面下来的贫液逆流接触，从而贫液吸收烟气中的二氧化硫变成富液。脱除了二氧化硫的净烟气从吸收塔I的净烟气出口排出。烟气脱硫系统进一步包括连接在吸收塔I的富液出口与贫富液换热器6之间用于将吸收塔I内的富液送到贫富液换热器3内的富液排出泵7，以及连接在吸收塔I的贫液入口与贫富液换热器3之间用于将贫液送到吸收塔内的贫液泵12。在本发明的一个实施例中，所述烟气脱硫系统进一步包括用于再次升温从在再生塔2的半贫液出口排出的半贫液的再沸器5，其中再沸器5的再沸入口与再生塔2的半贫液出口相连且再沸器5的再沸出口与再生塔2的半贫液入口相连。富液从吸收塔I的富液出口利用富液排出泵7送到贫富液换热器6内，经过热交换升温后进入再生塔2。升温后的富液在再生塔2内解析出部分二氧化硫，变为半贫液。该半贫液通过半贫液出口排出再生塔2，进入再沸器5通过蒸汽进行再次升温，然后通过半贫液入口进入再生塔2再次进行解析脱硫，从而能够更加彻底地解析出吸收的二氧化硫。再沸器5的热源可以为外部提供的压力为O. 3MPa的蒸汽。在本发明的一个实施例中，所述烟气可以包括温度为9(Γ110摄氏度的低温烟气和温度为12(Γ300摄氏度的高温烟气。再沸器5还可以与吸收塔I的烟气入口相连，用于将所述高温烟气冷却至9(Γ110摄氏度且将冷却后的烟气通过吸收塔I的烟气入口供给到吸收塔I内。由此，高温烟气首先进入再沸器加热半贫液从而被冷却至9(Γ110摄氏度(例如，105摄氏度)，然后就可以直接送入吸收塔。相对于传统的脱硫系统，根据本发明实施例的烟气脱硫系统，既可以通过利用烟气中的热量减少再生蒸汽的消耗，又可以减少烟气脱硫系统因蒸发导致的生产水消耗量，由此降低能耗，节约能源。由于烟气中的热量对于脱硫剂再生可能不够，因此采用该节能措施还需要特制的再沸器，该再沸器同时可接受烟气和饱和蒸汽两种热源。解析出的二氧化硫气体连同部分饱和蒸汽向上通过再生塔2的再生气出口排出。在本发明的一个实施例中，在再生塔2的再生气出口处可以连接有冷凝器9和气液分离器 10。冷凝器9与再生塔2的再生气出口相连以冷凝从再生塔排出的再生气，得到二氧化硫气体和冷凝液。气液分离器10用于分离冷凝得到的二氧化硫气体和冷凝液，气液分离器10分别与再生塔2的回流入口和冷凝器9相连以将分离出的冷凝液返回再生塔2。通过在冷凝器9中冷凝从再生塔2排出的再生气和在气液分离器10中分离冷凝后的再生气，得到二氧化硫气体和冷凝液(例如，饱和亚硫酸溶液)，冷凝液从再生塔2的回流入口通过连接在气液分离器10的冷凝液出口与再生塔2的回流入口之间的回流泵11返回再生塔2。在解析过程中，强酸性的盐(例如，硫酸根和盐酸根)均为热稳定盐，不会解析出来，因而二氧化硫产品具有极高纯度(例如，干基99%以上)。高纯度的二氧化硫气体可以用于生产液体二氧化硫、硫酸、硫磺和其他化工产品的优良原料。落到再生塔2底部的贫液进入贫富液换热器6进行热交换，降温后通过贫液泵12从贫液入口返回吸收塔I循环利用。在本发明的一个实施例中，烟气脱硫系统还可以包括贫液冷却器13。贫液冷却器13连接在贫液泵12和吸收塔I的贫液入口之间，用于进一步冷却从再生塔2的贫液出口排出的贫液。在本发明的一个实施例中，在吸收塔I的贫液入口处还可以设置净化设备14，例如除盐设备，用于对供给到吸收塔I内的贫液进行净化。净化设备14主要用于去除烟气带入到脱硫剂中的固体物质、有机物质、阴离子、阳离子等。在本发明的一个实施例中，净化设备14的主要设备由前过滤器、吸附槽、后过滤器、脱盐槽、净化器等组成。前过滤器、后过滤器主要用于脱除溶液中的固体杂质；吸附槽主要用于脱除溶液中的有机物杂质；脱盐槽、净化器等主要脱除溶液中的阴离子杂质和阳离子杂质，经净化后的脱硫剂可进入本发明的系统中继续循环使用。下面参考图2描述根据本发明实施例的烟气脱硫方法。首先，将烟气从吸收塔的下部供给到所述吸收塔内。将温度较低(例如，4(Γ50摄氏度)的含有脱硫剂的贫液从所述吸收塔的顶部供给到所述吸收塔内以与所述烟气逆流接触，且所述吸收塔内的温度控制在预定温度，例如，在9(Γ110摄氏度的范围内，以使所述脱硫剂吸收所述烟气中的二氧化硫。在所述吸收塔中，贫液和烟气逆流接触进行脱硫，贫液吸收了烟气中的二氧化硫之后变为富液。由此达到脱除烟气中二氧化硫的目的，且净化后的净烟气含水量较高，基本达到饱和烟气，可经所述吸收塔顶部的尾气烟 排入大气。在本发明的一些实施例中，所述脱硫剂可以为选自有机胺类脱硫剂、可再生高分子脱硫剂、离子液、柠檬酸盐和其他具有加热可再生脱硫能力的二氧化硫吸收剂的至少一种；所述有机胺类脱硫剂可以为选自二甲基苯胺、一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二乙烯三胺等脂肪胺、哌嗪及其衍生物、吡啶及其衍生物、咪唑及其衍生物和空间位阻胺的至少一种。当然，脱硫剂并不限于上述具体的示例，只要脱硫剂能够在相对低的温度下吸收二氧化硫，且在相对高的温度下解析二氧化硫即可。在本发明的一个实施例中，在烟气进入吸收塔之前，还可以对供给到所述吸收塔内的烟气进行预处理以降低所述烟气的含尘量。然后，从所述吸收塔底部排出吸收了二氧化硫的富液。将从所述吸收塔排出的一部分富液升温后从所述再生塔上部供给到所述再生塔内，以便使所述富液解析出吸收的二氧化硫。使从所述吸收塔排出的另一部分富液通过富液循环泵返回所述吸收塔，换言之，另 一部分富液从吸收塔底排出通过富液循环泵返回吸收塔顶，以确保吸收塔内所需的液体喷淋密度。具体地，通过富液排出泵将从所述吸收塔排出的一部分富液输送到贫富液换热器中，进行升温，升温至约100摄氏度后进入再生塔的上部，进行一次解析以解析出吸收的二氧化硫，一次解析出二氧化硫的富液变成半贫液。所述半贫液进入再沸器，再次升温后返回到所述再生塔内进行再次解析，所述半贫液变成贫液，从而更加彻底地将二氧化硫解析出来成为气相且得到贫液，将含有解析出来的二氧化硫的再生气从所述再生塔的再生气出口排出所述再生塔，将所述贫液从所述再生塔的贫液出口排出所述再生塔。根据本发明实施例的烟气脱硫方法，可以根据烟气中SO2浓度高低情况，只送一部分富液进行再生，而另一部分富液则在吸收塔内继续循环，这样既能减轻再生塔的负荷从而减少再生用热源(例如，饱和蒸汽)的消耗，同时也能保证吸收塔满足脱硫效率所需的吸收液喷淋密度，由此降低设备投资和能耗，降低成本。在本发明的一个实施例中，还可以将从所述再生塔排出的贫液返回到所述吸收塔内，且使从所述再生塔排出的贫液与从所述吸收塔中排出的富液进行热交换从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的贫液降温。在本发明的一个实施例中，还可以对从再生塔的贫液出口排出的热交换后的贫液进一步冷却。在本发明的一个实施例中，还可以使从所述吸收塔排出的富液与从所述再生塔排出的再生气进行热交换，从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的再生气冷却。由此，用从吸收塔排出的富液先回收从再生塔排出的再生气中的部分热量，这样既提高了富液的温度利于再生且减少再生用蒸汽的消耗量，同时也减少了冷却再生气所需的冷却水的用量，由此降低能耗，节约能源。在本发明的一个实施例中，所述烟气可以包括温度为9(Γ110摄氏度的低温烟气和温度为12(Γ300摄氏度的高温烟气。将所述高温烟气冷却至9(Γ110摄氏度且将冷却后的烟气供给到所述吸收塔内。由此，高温烟气首先进入再沸器加热半贫液从而被冷却至9(Γ110摄氏度(例如，105摄氏度)，然后就可以直接送入吸收塔。相对于传统的工艺流程，根据本发明实施例的烟气脱硫方法，既可以通过利用烟气中的热量减少再生蒸汽的消耗，又可以减少烟气脱硫系统因蒸发导致的生产水消耗量，由此降低能耗，节约能源。在本发明的一个实施例中，还可以冷凝从所述再生塔顶部排出的再生气，得到二氧化硫气体和冷凝液；和对得到的二氧化硫和冷凝液进行气液分离，并使分离出的冷凝液返回所述再生塔。由此，得到高纯度的二氧化硫气体可作为生产液体二氧化硫、硫酸、硫磺和其他化工产品的优良原料。在本发明的一个实施例中，还可以对贫液进行净化，以去除烟气带入到脱硫剂中的固体物质、有机物质、阴离子、阳离子等，使净化后的脱硫剂可进入系统继续循环使用。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种烟气脱硫系统，其特征在于，包括 吸收塔，所述吸收塔包括壳体、用于将烟气供给到所述壳体内的烟气入口、用于将含有脱硫剂的贫液供给到所述壳体内的贫液入口、用于排出脱去二氧化硫的净烟气的净烟气出口、和用于排出在预定温度吸收了二氧化硫的富液的富液出口； 再生塔，所述再生塔包括本体、用于排出再生气的再生气出口、用于将一部分富液供给到所述本体内的富液入口、位于所述本体底部且用于排出解析出二氧化硫的贫液的贫液出口，其中所述再生塔的富液入口与所述吸收塔的富液出口相连，再生塔的贫液出口与所述吸收塔的贫液入口相连；和 富液循环泵，所述富液循环泵与所述吸收塔的富液出口和贫液入口相连，用于使从所述吸收塔排出的另一部分富液返回所述吸收塔。
2.根据权利要求I所述的烟气脱硫系统，其特征在于，进一步包括富液再热器，所述富液再热器与所述再生塔的富液入口和再生气出口相连，用于使从所述吸收塔排出的富液与从所述再生塔排出的再生气进行热交换，从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的再生气冷却。
3.根据权利要求I所述的烟气脱硫系统，其特征在于，所述再生塔进一步包括位于贫液出口上方、用于排出解析出二氧化硫的半贫液的半贫液出口，和用于将从半贫液出口排出的半贫液再次升温后供给到再生塔内的半贫液入口， 所述烟气脱硫系统进一步包括用于再次升温从在再生塔的半贫液出口排出的半贫液的再沸器，其中所述再沸器的再沸入口与再生塔的半贫液出口相连，所述再沸器的再沸出口与再生塔的半贫液入口相连，且所述再沸器还包括高温烟气入口、高温烟气出口、饱和蒸汽入口和饱和蒸汽出口。
4.根据权利要求3所述的烟气脱硫系统，其特征在于，所述烟气包括温度为9(Γ110摄氏度的低温烟气和温度为12(Γ300摄氏度的高温烟气。
5.根据权利要求4所述的烟气脱硫系统，其特征在于，所述再沸器还与所述吸收塔的烟气入口相连，用于将所述高温烟气冷却至9(Γ110摄氏度且将冷却后的烟气供给到所述吸收塔内。
6.根据权利要求I所述的烟气脱硫系统，其特征在于，进一步包括贫富液换热器，所述贫富液换热器分别与所述吸收塔的富液出口和所述再生塔的富液入口相连，且分别与所述再生塔的贫液出口和所述吸收塔的贫液入口相连，以使从所述吸收塔排出的富液与从所述再生塔排出的贫液进行热交换从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的贫液降温。
7.根据权利要求6所述的烟气脱硫系统，其特征在于，进一步包括连接在所述吸收塔的富液出口与所述贫富液换热器之间用于将所述吸收塔内的富液送到所述贫富液换热器内的富液排出泵，以及连接在所述吸收塔的贫液入口与所述贫富液换热器之间用于将贫液送到吸收塔内的贫液泵。
8.根据权利要求I所述的烟气脱硫系统，其特征在于，进一步包括用于对所述烟气进行预处理以降低所述烟气的含尘量的预处理装置，所述预处理装置与所述吸收塔的烟气入口相连。
9.根据权利要求I所述的烟气脱硫系统，其特征在于，所述再生塔进一步包括回流入口，且所述烟气脱硫系统进一步包括 冷凝器，所述冷凝器与再生塔的再生气出口相连以冷凝从再生塔排出的再生气，得到二氧化硫气体和冷凝液；和 用于分离冷凝得到的二氧化硫气体和冷凝液的气液分离器，所述气液分离器分别与所述再生塔的回流入口和所述冷凝器相连以将分离出的冷凝液返回所述再生塔。
10.根据权利要求9所述的烟气脱硫系统，其特征在于，进一步包括回流泵，所述回流泵连接在所述气液分离器的冷凝液出口与所述再生塔的回流入口之间用于将所述冷凝液泵送到所述再生塔内。
11.一种烟气脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤 将烟气从吸收塔的下部供给到所述吸收塔内； 将含有脱硫剂的贫液从所述吸收塔的顶部供给到所述吸收塔内以与所述烟气逆流接触，且所述吸收塔内的温度控制在预定温度以使所述脱硫剂吸收所述烟气中的二氧化硫；从所述吸收塔顶部排出脱去二氧化硫的净烟气； 从所述吸收塔底部排出吸收了二氧化硫的富液； 将从所述吸收塔排出的一部分富液升温后从所述再生塔上部供给到所述再生塔内，以便使所述富液解析出吸收的二氧化硫； 使从所述吸收塔排出的另一部分富液通过富液循环泵返回所述吸收塔；和 从所述再生塔排出解析出二氧化硫的贫液和解析出的二氧化硫。
12.根据权利要求11所述的烟气脱硫方法，其特征在于，进一步包括 将从所述再生塔排出的贫液再次升温后返回到所述再生塔内，以便使所述贫液再次解析出二氧化硫。
13.根据权利要求11所述的烟气脱硫方法，其特征在于，所述脱硫剂为选自有机胺类脱硫剂、可再生高分子脱硫剂、离子液和柠檬酸盐的至少一种；所述有机胺类脱硫剂为选自二甲基苯胺、一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二乙烯三胺、哌嗪及其衍生物、吡啶及其衍生物、咪唑及其衍生物和空间位阻胺的至少一种。
14.根据权利要求11所述的烟气脱硫方法，其特征在于，进一步包括 将从所述再生塔排出的贫液返回到所述吸收塔内，且使从所述再生塔排出的贫液与从所述吸收塔中排出的富液进行热交换从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的贫液降温。
15.根据权利要求10所述的烟气脱硫方法，其特征在于，进一步包括 冷凝从所述再生塔顶部排出的再生气，得到二氧化硫气体和冷凝液；和 对得到的二氧化硫和冷凝液进行气液分离，并使分离出的冷凝液返回所述再生塔。
16.根据权利要求11所述的烟气脱硫方法，其特征在于，进一步包括对供给到所述吸收塔内的烟气进行预处理以降低所述烟气的含尘量。
17.根据权利要求11所述的烟气脱硫方法，其特征在于，所述预定温度在9(Γ110摄氏度的范围内。
18.根据权利要求11所述的烟气脱硫方法，其特征在于，进一步包括 使从所述吸收塔排出的富液与从所述再生塔排出的再生气进行热交换，从而使从所述吸收塔排出的富液升温且使从所述再生塔排出的再生气冷却。
19.根据权利要求11所述的烟气脱硫方法，其特征在于，所述烟气包括温度为9(Γ110摄氏度的低温烟气和温度为15(Γ300摄氏度的高温烟气。
20.根据权利要求19所述的烟气脱硫方法，其特征在于，进一步包括 将所述高温烟气冷却至9(Γ110摄氏度且将冷却后的烟气供给到所述吸收塔内。
全文摘要
本发明涉及一种节能的烟气脱硫系统和烟气脱硫方法。烟气脱硫系统包括吸收塔，吸收塔包括壳体、用于将烟气供给到壳体内的烟气入口、用于将含有脱硫剂的贫液供给到壳体内的贫液入口、用于排出脱去二氧化硫的净烟气的净烟气出口、和用于排出在预定温度吸收了二氧化硫的富液的富液出口；再生塔，再生塔包括本体、用于排出再生气的再生气出口、用于将一部分富液供给到本体内的富液入口、位于本体底部且用于排出解析出二氧化硫的贫液的贫液出口，其中再生塔的富液入口与吸收塔的富液出口相连，再生塔的贫液出口与吸收塔的贫液入口相连；和富液循环泵，富液循环泵与吸收塔的富液出口和贫液入口相连，用于使从吸收塔排出的另一部分富液返回吸收塔。
文档编号B01D53/14GK102872680SQ20121036521
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月26日 优先权日2012年9月26日
发明者刘君, 杜士帽, 魏甲明, 谢谦, 李建舟 申请人:中国恩菲工程技术有限公司