锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统包括：净化装置；干燥塔，干燥塔与净化装置连通；二氧化硫转化装置，二氧化硫转化装置的烟气进口与干燥塔的烟气出口连通；吸收塔，吸收塔的烟气进口与二氧化硫转化装置的烟气出口连通；二氧化硫吸收塔和解吸塔，二氧化硫吸收塔的烟气进口与吸收塔和干燥塔的烟气出口连通，二氧化硫解吸塔的富胺液进口与二氧化硫吸收塔的富胺液出口连通；冷凝器和气液分离器，冷凝器的气体进口与二氧化硫解吸塔的气体出口连通，气液分离器的进口与冷凝器的出口连通。所述沸腾焙烧烟气的处理系统能更好地对锌冶炼的沸腾焙烧烟气进行回收处理，产出具有高附加值的二氧化硫。
【专利说明】
锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及冶金领域，具体而言，涉及锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统。
【背景技术】
[0002]二氧化硫具有广泛的用途。二氧化硫是生产保险粉、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、焦亚硫酸钠、硫酰氯、氯化亚砜等的主要原料，在玉米湿法碾碎过程作为浸泡液去除玉米皮，在啤酒厂和葡萄酒厂作为保鲜剂和消毒剂，在纸浆和造纸方面用作漂白剂。目前，制备二氧化硫的原料主要来自高浓度的单质硫磺燃烧。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统可以更好地对锌冶炼的沸腾焙烧烟气进行回收处理，产出具有高附加值的二氧化硫。
[0004]根据本实用新型的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统包括:净化装置;干燥塔，所述干燥塔的烟气进口与所述净化装置的烟气出口连通;二氧化硫转化装置，所述二氧化硫转化装置的烟气进口与所述干燥塔的烟气出口连通;吸收塔，所述吸收塔的烟气进口与所述二氧化硫转化装置的烟气出口连通;二氧化硫吸收塔和二氧化硫解吸塔，所述二氧化硫吸收塔的烟气进口与所述吸收塔的烟气出口和所述干燥塔的烟气出口连通，所述二氧化硫解吸塔的富胺液进口与所述二氧化硫吸收塔的富胺液出口连通；以及冷凝器和气液分离器，所述冷凝器的气体进口与所述二氧化硫解吸塔的气体出口连通，所述气液分离器的进口与所述冷凝器的出口连通。
[0005]根据本实用新型的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统可以更好地对锌冶炼的沸腾焙烧烟气进行回收处理，产出具有高附加值的二氧化硫。
[0006]另外，根据本实用新型上述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统还可以具有如下附加的技术特征:
[0007]所述净化装置包括:一级动力波洗涤器;气体冷却塔，所述气体冷却塔的烟气进口与所述一级动力波洗涤器的烟气出口连通;二级动力波洗涤器，所述二级动力波洗涤器的烟气进口与所述气体冷却塔的烟气出口连通;和电除雾器，所述电除雾器的烟气进口与所述二级动力波洗涤器的烟气出口连通，所述电除雾器的烟气出口与所述干燥塔的烟气进口连通。
[0008]所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统进一步包括风机，所述风机的烟气进口与所述干燥塔的烟气出口连通，所述风机的烟气出口与所述二氧化硫转化装置的烟气进口和所述二氧化硫吸收塔的烟气进口连通。
[0009]所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统进一步包括增湿塔，所述增湿塔的烟气进口与所述风机的烟气出口和所述吸收塔的烟气出口连通。
[0010]所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统进一步包括:尾气电除雾器，所述尾气电除雾器的尾气进口与所述二氧化硫吸收塔的尾气出口连通;和尾气烟囱，所述尾气烟囱的尾气进口与所述尾气电除雾器的尾气出口连通。
[0011]所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统进一步包括:二氧化硫洗涤塔，所述二氧化硫洗涤塔的气体进口与所述气液分离器的气体出口连通;和二氧化硫干燥塔，所述二氧化硫干燥塔的气体进口与所述二氧化硫洗涤塔的气体出口连通。
[0012]所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统进一步包括:压缩机，所述压缩机的气体进口与所述二氧化硫干燥塔的气体出口连通;液态二氧化硫储罐，所述液态二氧化硫储罐的液体进口与所述压缩机的液体出口连通。
[0013]所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统进一步包括缓冲罐，所述缓冲罐的气体进口与所述二氧化硫干燥塔的气体出口连通，所述缓冲罐的气体出口与所述压缩机的气体进口连通。
[0014]所述锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统进一步包括二氧化硫蒸发器，所述二氧化硫蒸发器的液体进口与所述液态二氧化硫储罐的液体出口连通。
【附图说明】
[0015]图1是根据本实用新型实施例的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0017]下面参考附图描述根据本实用新型实施例的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统
10。如图1所示，根据本实用新型实施例的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统10包括净化装置、干燥塔102、二氧化硫转化装置1041、吸收塔1042、二氧化硫吸收塔1051、二氧化硫解吸塔1052、冷凝器和气液分离器。
[0018]干燥塔102的烟气进口与该净化装置的烟气出口连通。二氧化硫转化装置1041的烟气进口与干燥塔102的烟气出口连通，吸收塔1042的烟气进口与二氧化硫转化装置1041的烟气出口连通。二氧化硫吸收塔1051的烟气进口与吸收塔1042的烟气出口和干燥塔102的烟气出口连通，二氧化硫解吸塔1052的富胺液进口与二氧化硫吸收塔1051的富胺液出口连通。冷凝器的气体进口与二氧化硫解吸塔1052的气体出口连通，气液分离器的进口与冷凝器的出口连通。
[0019]对硫化锌精矿进行低温焙烧可以产生含有二氧化硫的烟气。由于干燥塔102的烟气出口不仅与二氧化硫转化装置1041的烟气进口连通，而且与二氧化硫吸收塔1051的烟气进口连通，因此可以将该烟气的一部分中的二氧化硫转化为硫酸，且将该烟气的其余部分中的二氧化硫分离纯化出来，以便得到具有更高附加值的高纯度二氧化硫。
[0020]根据本实用新型实施例的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统10通过使干燥塔102的烟气出口与二氧化硫转化装置1041的烟气进口和二氧化硫吸收塔1051的烟气进口连通，从而可以将该烟气的一部分中的二氧化硫转化为硫酸，且将该烟气的其余部分中的二氧化硫分离纯化出来，以便得到具有更高附加值的高纯度二氧化硫。
[0021]因此，根据本实用新型实施例的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统10可以更好地对锌冶炼的沸腾焙烧烟气进行回收处理，产出具有高附加值的二氧化硫。
[0022]如图1所示，根据本实用新型实施例的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统10包括净化工段、转化工段、尾气脱硫工段和液态二氧化硫制备工段。
[0023]在本实用新型的一些实施例中，该净化工段包括该净化装置，该净化装置包括一级动力波洗涤器1011、气体冷却塔1012、二级动力波洗涤器1013和电除雾器1014。
[0024]低温焙烧硫化锌精矿产生的含有二氧化硫的烟气。具体而言，该硫化锌精矿在沸腾炉内在900°C_1100 °C的温度下焙烧，产出含有二氧化硫的烟气，该烟气中的二氧化硫的浓度为7%_9% (质量百分比)，该烟气的温度为150°C-400°C、压力为200Pa-500Pa、含尘<400mg/Nm3。
[0025]该烟气进入到一级动力波洗涤器1011内，以便对该烟气进行一次洗涤。气体冷却塔1012的烟气进口与一级动力波洗涤器1011的烟气出口连通，以便离开一级动力波洗涤器1011的该烟气进入到气体冷却塔1012内并在气体冷却塔1012内被冷却。
[0026]二级动力波洗涤器1013的烟气进口与气体冷却塔1012的烟气出口连通，以便离开气体冷却塔1012的该烟气进入到二级动力波洗涤器1013内并在二级动力波洗涤器1013内被二次洗涤。电除雾器1014的烟气进口与二级动力波洗涤器1013的烟气出口连通，以便离开二级动力波洗涤器1013的该烟气进入到电除雾器1014内，并在电除雾器1014内除雾。
[0027]如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，该转化工段包括干燥塔102、风机103、二氧化硫转化装置1041和吸收塔1042。
[0028]干燥塔102的烟气进口与电除雾器1014的烟气出口连通，以便离开电除雾器1014的该烟气进入到干燥塔102内。来自净化工段的该烟气(即离开电除雾器1014的该烟气)由干燥塔102的下部进入，自下而上与自上而下喷淋的98%浓硫酸充分接触，经丝网捕沫器使离开干燥塔102的烟气出口的该烟气的含水< 0.lg/Nm3，离开干燥塔102的该烟气进入到风机 103。
[0029]其中，干燥循环酸由干燥塔102的塔底流出且从卧式栗槽碟型封头的下部进入栗槽，通过栗打入管壳式阳极保护酸冷却器，经冷却水冷却后进入干燥塔102循环使用。
[0030]风机103的烟气进口与干燥塔102的烟气出口连通，风机103的烟气出口与二氧化硫转化装置1041的烟气进口和二氧化硫吸收塔1051的烟气进口连通。风机103将该烟气的一部分输送到二氧化硫转化装置1041内，且将该烟气的其余部分直接输送到增湿塔1053。具体而言，从风机103来的该烟气分为两路，约5%-20%的烟气直接送至该尾气脱硫工段，用于调节液态SO2的产量，其余烟气进二氧化硫转化装置1041用于生产硫酸。
[0031]该转化工段采用三段单接触转化工艺，“mnI”换热流程，考虑中温位热的回收利用。进入该转化系统的烟气依次经过第m、第π和第I热交换器被第三、二、一段触媒层出来的热气体加热到420°C进入一段触媒层。经第一、二、三段触媒层催化氧化后，SO2的转化率约为96 %~97%,经各自对应的换热器换热后送往吸收塔1042吸收SO3制取硫酸。
[0032]来自一次转化的SO3烟气由吸收塔1042的下部进入，自下而上与自上而下喷淋的约98 %的浓硫酸充分接触，吸收烟气中的SO3生成硫酸，该烟气经纤维除雾器后进入该尾气脱硫工段。吸收塔1042的循环酸由塔底流出、从卧式栗槽碟型封头的下部进入栗槽，然后通过栗打入管壳式阳极保护酸冷却器经冷却水冷却后进入吸收塔1042循环使用。
[0033]该转化工段的产酸由吸收塔1042的循环栗出口引出，进成品酸脱吸塔脱吸后进成品酸中间槽，然后通过成品酸栗送成品酸板式冷却器，降温到约40°C-5(TC后送酸库。
[0034]如图1所示，在本实用新型的一些示例中，该尾气脱硫工段包括增湿塔1053、二氧化硫吸收塔1051(例如Cansolv吸收塔)、二氧化硫解吸塔1052、该冷凝器和该气液分离器。
[0035]增湿塔1053的烟气进口与风机103的烟气出口和吸收塔1042的烟气出口连通。二氧化硫吸收塔1051的烟气进口与增湿塔1053的烟气出口连通，二氧化硫解吸塔1052的富胺液进口与二氧化硫吸收塔1051的富胺液出口连通。该冷凝器的气体进口与二氧化硫解吸塔1052的气体出口连通，该气液分离器的进口与冷凝器的出口连通。
[0036]该烟气的该其余部分和制酸尾气首先进入增湿塔1053的底部，与从上至下的水在填料表面逆流接触，完成传热传质，然后经增湿塔1053的塔顶纤维除雾器脱除酸雾、降温、增湿。除去酸雾后的约24°C的烟气(即离开增湿塔1053的烟气)被输送到二氧化硫吸收塔1051。
[0037]二氧化硫吸收塔1051的脱硫吸收剂采用有机胺。有机胺吸收过程对来自该烟气中的灰尘具有一定的除尘作用，由此导致含固量会不断增加，部分热稳定性盐也需要控制在合理范围，因此设有胺液净化装置，净化后的胺液返回系统。该胺液净化装置采用少量碱液作为再生剂，设有浓碱液槽定期提供碱液，由浓碱栗送至胺液净化装置稀释后使用。
[0038]经吸收后富含SO2的富胺液通过富胺输送栗送至富胺罐，再由富胺液给料栗分别送至HP解吸塔贫富胺热交换器和LP解吸塔贫富胺热交换器，经过HP解吸塔贫富胺热交换器的富胺液的温度由420C提升到950C，然后进入HP解吸塔。经过LP解吸塔贫/富胺热交换器的富胺液的温度由42°C提升到90°C，然后进入LP解吸塔。在两台解吸塔内，富胺液与逆向流动的解吸蒸汽在填料表面进行SO2的解吸反应，解吸出的SO2随蒸汽流向塔顶，进入该冷凝器。该冷凝器将SO2气体温度降低到约50°C，在脱除大部分水后分别送往各自的回流液收集槽。解吸气在回流液分离槽内进行气液分离，成品气送至该液态二氧化硫制备工段。
[0039]如图1所示，锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统10进一步包括尾气电除雾器1054和尾气烟囱1055。尾气电除雾器1054的尾气进口与二氧化硫吸收塔1051的尾气出口连通，尾气烟囱1055的尾气进口与尾气电除雾器1054的尾气出口连通。脱除SO2后，经过尾气电除雾器1054除去水雾，然后送尾气烟囱1055排放。
[0040]在本实用新型的一个具体示例中，该液态二氧化硫制备工段包括二氧化硫洗涤塔1061、二氧化硫干燥塔1062、缓冲罐1065、压缩机1063和液态二氧化硫储罐1064。
[0041]二氧化硫洗涤塔1061的气体进口与该气液分离器的气体出口连通，二氧化硫干燥塔1062的气体进口与二氧化硫洗涤塔1061的气体出口连通。缓冲罐1065的气体进口与二氧化硫干燥塔1062的气体出口连通，缓冲罐1065的气体出口与压缩机1063的气体进口连通。液态二氧化硫储罐1064的液体进口与压缩机1063的液体出口连通。
[0042]来自该尾气脱硫工段的SO2气体进入该液态二氧化硫制备工段。首先，利用二氧化硫洗涤塔1061对SO2气体进行预洗涤，洗涤后在二氧化硫干燥塔1062内用浓硫酸进行干燥，干燥后经缓冲罐1065送至压缩机1063，S02气体进行压缩并用循环水冷却成液态S02，成品液态SO2被送至液态二氧化硫储罐1064进行储存。
[0043]有利地，如图1所示，锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统10进一步包括二氧化硫蒸发器107，二氧化硫蒸发器107的液体进口与液态二氧化硫储罐1064的液体出口连通。从液态二氧化硫储罐1064来的液态SO2采用蒸汽冷凝水进行加热，使液态的SO2气化至45°C左右送至冶炼系统。
[0044]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
[0045]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0046]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。
[0047]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0048]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实用新型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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0049]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，包括: 净化装置； 干燥塔，所述干燥塔的烟气进口与所述净化装置的烟气出口连通； 二氧化硫转化装置，所述二氧化硫转化装置的烟气进口与所述干燥塔的烟气出口连通； 吸收塔，所述吸收塔的烟气进口与所述二氧化硫转化装置的烟气出口连通； 二氧化硫吸收塔和二氧化硫解吸塔，所述二氧化硫吸收塔的烟气进口与所述吸收塔的烟气出口和所述干燥塔的烟气出口连通，所述二氧化硫解吸塔的富胺液进口与所述二氧化硫吸收塔的富胺液出口连通;以及 冷凝器和气液分离器，所述冷凝器的气体进口与所述二氧化硫解吸塔的气体出口连通，所述气液分离器的进口与所述冷凝器的出口连通。2.根据权利要求1所述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，所述净化装置包括: 一级动力波洗涤器； 气体冷却塔，所述气体冷却塔的烟气进口与所述一级动力波洗涤器的烟气出口连通；二级动力波洗涤器，所述二级动力波洗涤器的烟气进口与所述气体冷却塔的烟气出口连通;和 电除雾器，所述电除雾器的烟气进口与所述二级动力波洗涤器的烟气出口连通，所述电除雾器的烟气出口与所述干燥塔的烟气进口连通。3.根据权利要求1所述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括风机，所述风机的烟气进口与所述干燥塔的烟气出口连通，所述风机的烟气出口与所述二氧化硫转化装置的烟气进口和所述二氧化硫吸收塔的烟气进口连通。4.根据权利要求3所述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括增湿塔，所述增湿塔的烟气进口与所述风机的烟气出口和所述吸收塔的烟气出口连通。5.根据权利要求4所述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括: 尾气电除雾器，所述尾气电除雾器的尾气进口与所述二氧化硫吸收塔的尾气出口连通;和 尾气烟囱，所述尾气烟囱的尾气进口与所述尾气电除雾器的尾气出口连通。6.根据权利要求1所述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括: 二氧化硫洗涤塔，所述二氧化硫洗涤塔的气体进口与所述气液分离器的气体出口连通;和 二氧化硫干燥塔，所述二氧化硫干燥塔的气体进口与所述二氧化硫洗涤塔的气体出口连通。7.根据权利要求6所述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括: 压缩机，所述压缩机的气体进口与所述二氧化硫干燥塔的气体出口连通； 液态二氧化硫储罐，所述液态二氧化硫储罐的液体进口与所述压缩机的液体出口连 通。8.根据权利要求7所述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括缓冲罐，所述缓冲罐的气体进口与所述二氧化硫干燥塔的气体出口连通，所述缓冲罐的气体出口与所述压缩机的气体进口连通。9.根据权利要求7所述的锌冶炼的沸腾焙烧烟气的处理系统，其特征在于，进一步包括二氧化硫蒸发器，所述二氧化硫蒸发器的液体进口与所述液态二氧化硫储罐的液体出口连通。
【文档编号】B01D53/26GK205517149SQ201620252071
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】姚应雄, 王私富, 曹元庆, 牛辉, 朱北平, 陆开臣, 熊义期, 尹华光, 蒋建文, 惠寅, 王立云, 胡智润
【申请人】云南华联锌铟股份有限公司