专利名称：溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的净化工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及到一种采用溶剂循环吸收法进行烟气脱硫时，其所用脱硫溶剂的净化 工艺，主要适用于钢铁、有色冶金、火电、化工、建材等行业的烟气脱硫。
背景技术：
目前，国内采用的烟气脱硫方法很多，比较有代表性的如石灰石一石膏法、双碱 法、氨法、氧化镁法等。而随着技术的发展，近年来出现的溶剂循环吸收法烟气脱硫技术由 于其工艺流程简短、脱硫溶剂可循环使用、脱硫副产物具有较高的经济价值，已受到国内外 广泛的重视和发展。目前可用于溶剂循环吸收法烟气脱硫的脱硫溶剂主要是有机胺和离子液。其中， 有机胺脱硫剂主要以液态一元胺、二元胺或其混合物组成，如Cansolv公司的脱除溶剂 即为一种主要成分为二元胺的有机胺脱硫溶剂。而离子液体是由阴离子和阳离子组成的在 室温或接近室温下呈液态的物质，其一般没有蒸汽压，离子液只有通过特殊的分子设计后 才具备极佳的吸收选择性、吸收容量且在高温下易解吸再生，方可用作脱硫溶剂。发 明专利“从混合气中脱除和回收二氧化硫的吸收剂”(申请号200710048743. 6)所提出了的 “二氧化硫吸收剂”，其实质即为一种可用作脱硫剂的离子液。溶剂循环吸收法烟气脱硫技 术以离子液或有机胺作为脱硫溶剂，其可在常温时吸收形成脱硫溶剂富液，而该富液在 高温情况下可解吸出并使自身再生为脱硫溶剂贫液而循环使用，与此同时还可以利用 脱硫副产物为基本原料制备硫酸、硫磺等硫化工产品，这在我国普遍存在硫资源缺乏的 情况下，具有烟气脱硫治理和废物资源化利用的双重意义。但是，由于实际工况下烟气中的组份较为复杂，烟气夹带入脱硫系统的杂质主要 包括粉尘、气相SO3等，其虽经前处理中的水洗除尘降温工序得以除去绝大部分，但少量杂 质仍会在后续的脱硫工序进入脱硫溶剂。其中，由于脱硫溶剂体系呈现较强酸性，因此粉尘 中的金属氧化物等酸溶性杂质将以金属阳离子的形式存在于脱硫溶剂，而粉尘中的非溶性 杂质将以悬浮固渣的形式存在于脱硫溶剂中，同时，SO3也因溶解反应转变为SO42-存在于脱 硫溶剂中。上述杂质在脱硫溶剂中的逐渐积累，将使脱硫溶剂的组分发生改变，对脱硫溶剂 的脱硫效率及再生效果造成极大的削减作用，并可能会因粉尘堵塞等原因造成设备故障， 进而威胁脱硫装置的正常运转。因此，从保障脱硫溶剂的脱硫效率及再生效果，增强脱硫装置长周期稳定性的角 度出发，并最大限度发挥离子液、有机胺等脱硫溶剂在烟气脱硫领域的应用优势，有必要建 立与溶剂循环吸收法脱硫相适应的脱硫溶剂净化工艺。
发明内容
发明的目的在于形成与脱硫溶剂及脱硫工艺相适应的，具备高净化程度、高稳定 性、低能耗、易操作的脱硫溶剂净化工艺。本发明所提供的溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的净化工艺，其特别适用于采用如离子液或有机胺为脱硫溶剂进行烟气脱硫的场合。本发明所提供的溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的净化工艺，其主要内容包 括以下步骤(1)、富液过滤将自脱硫系统而来的脱硫溶剂富液予以过滤，以除去其中固渣，并 将滤液经贫富液换热器换热后再送入热再生系统加热再生，滤渣送入沉淀反应罐处理；(2)、贫液保温过滤将热再生系统中加热再生所生成的脱硫溶剂贫液保温过滤， 以除去其中的硫磺杂质，并将大部分热滤液送入贫富液换热器与步骤(1)中的滤液换热后 再经冷却器冷却；(3)、沉淀将上述步骤O)中所得到的其余部分热滤液与步骤(1)中所得滤渣一 并送入沉淀反应罐，用石灰乳进行沉淀处理，以除去其中so42_杂质和金属阳离子杂质；(4)、压滤将上述步骤( 所得悬浊液送入压滤机压滤，压滤所得滤液与步骤(2) 所得冷却滤液合并，共同作为脱硫溶剂贫液送至脱硫系统回用。本发明中，将在脱硫系统内吸收烟气中SO2后而形成的脱硫溶剂富液予以过滤，其 目的在于滤除随烟气携入的累积于脱硫溶剂中的悬浮固渣杂质，以防止其造成后继工序中 的如换热器等设备的堵塞故障，从而初步净化了脱硫溶剂并提高了装置的稳定性。脱硫溶 剂富液经过滤后，其滤渣送入沉淀反应罐处理，而其滤液经贫富液换热器换热升温后，再送 入热再生系统加热再生。加热过程中，脱硫溶剂富液所吸收的以高纯的形式解吸， 脱硫溶剂富液得以再生为脱硫溶剂贫液。本发明中，将热再生系统中加热再生所形成的脱硫溶剂贫液进行保温过滤，其目 的在于滤除在热再生系统中高温加热时因部分被还原而生成的硫磺，以防止其造成如 换热器等设备的堵塞，从而进一步净化了脱硫溶剂，提高了装置的稳定性；另外，保温过滤 的目的还在于可尽量减少在过滤过程中贫液的热损失，以便于后继通过贫、富液换热的形 式对贫液的余热进行回收，并以此降低装置能耗。脱硫溶剂贫液经保温过滤后，其大部分热 滤液将用以与常温富液换热，并经冷却器水冷至常温。本发明中，将贫液保温过滤所得到的其余部分热滤液与富液过滤后的滤渣一并送 入沉淀反应罐，加入石灰乳进行沉淀处理，再将所得悬浊液送入压滤机压滤，其具有三个主 要目的首先，石灰乳中Ca2+与原滤液中S042_反应生成CaSOjX淀，经压滤后则以滤渣的形 式除去脱硫溶剂中的SO/—;其次，石灰乳中OH—与原滤液中金属阳离子反应形成其氢氧化物 沉淀，经压滤后也以滤渣的形式除去脱硫溶剂中的金属阳离子；再者，原滤渣中裹挟、夹带 的脱硫溶剂富液，其中的S042_和金属阳离子在经加入石灰乳后，也可因如上反应而生成沉 淀，并经压滤后也以滤渣的形式除去，同时脱硫溶剂的其它有效成分则可再次溶解于液相 之中，并随同压滤滤液一并回收处理。而压滤滤液将与前述经换热、冷却处理后的保温过滤 滤液合并，共同作为脱硫溶剂贫液送至脱硫系统回用。因此，上述操作将使脱硫溶剂得到更 为深度的净化，并尽可能地减少了脱硫溶剂在净化过程中的损失。本发明中，脱硫溶剂贫液保温过滤时，为维持脱硫溶剂的稳定性以及利于后继的 贫液余热回收，其过滤温度应在80 150°C。本发明中，根据对脱硫溶剂所要求的净化程度的不同以及装置对余热回收程度的 要求的不同，送入沉淀反应罐的贫液保温过滤滤液的体积应为贫液保温过滤所得滤液的总 体积的1/10 1/2。
本发明中，对于富液过滤步骤中所形成的滤渣，根据其裹挟、夹带的脱硫溶剂富液 量的多少，可分别选择送入沉淀反应罐进行沉淀或是直接送至压滤机压滤处理。如滤渣中 所夹带的脱硫溶剂富液量较少，则可不送入沉淀反应罐进行沉淀处理，而是直接送至压滤 机压滤；反之，如滤渣中所夹带的脱硫溶剂富液量较多，则需送入沉淀反应罐进行沉淀处理。本发明通过将脱硫溶剂依次进行富液过滤、贫液保温过滤、沉淀、压滤等步骤处 理，实现了对脱硫溶剂中粉尘、so42-、金属阳离子等主要杂质的去除净化，并在净化过程中 兼顾了对脱硫溶剂有效成分的回收，并因此形成了具备高净化程度、高稳定性、低能耗、易 操作特征的溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂净化工艺。本发明的有利之处在于，通过溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂净化工艺的形 成，保障了脱硫溶剂的稳定性和有效性，提高了脱硫装置的可靠性，完善了溶剂循环吸收法 烟气脱硫工艺，促进了脱硫技术的应用和发展。
图1是本发明的工艺流程框图。
具体实施例方式实施例1以某钢铁厂溶剂循环吸收法烧结烟气脱硫中的脱硫溶剂净化为例，并结合图1对 本发明进行说明。脱硫溶剂贫液在脱硫系统中吸收烟气中形成温度约为52°C的脱硫溶剂富液， 富液经袋式富液过滤器滤去固渣后，再经贫富液换热器换热，然后进入热再生系统加热再 生。加热过程中，富液所吸收的sa以高纯的形式解吸并送后处理，富液得以再生为约 100°c的脱硫溶剂贫液。贫液经袋式保温过滤器过滤除去硫磺后，所得98. 5°C滤液的80% 送至贫富液换热器与富液换热后，再冷却至约48°C待用。将剩余的20%滤液与富液过滤所 得滤渣一道送入沉淀反应罐，并加入适量的石灰乳，经搅拌充分反应后，将所得悬浊液送入 压滤机压滤除渣。所得压滤滤液与前述待用的冷却滤液合并，所得约46°C的混合液作为脱 硫溶剂贫液送至脱硫系统循环使用。
权利要求
1.溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的净化工艺，其特征在于包括如下工艺步骤(1)、富液过滤将自脱硫系统而来的脱硫溶剂富液予以过滤，以除去其中固渣，并将滤 液经贫富液换热器换热后再送入热再生系统加热再生，滤渣送入沉淀反应罐处理。(2)、贫液保温过滤将热再生系统中加热再生所形成的脱硫溶剂贫液保温过滤，以除 去其中的硫磺杂质，并将大部分热滤液送入贫富液换热器与步骤(1)中的滤液换热后再经 冷却器冷却。(3)、沉淀将上述步骤O)中所得到的其余部分热滤液与步骤(1)中所得滤渣一并送 入沉淀反应罐，用石灰乳进行沉淀处理，以除去其中S042_杂质和金属阳离子杂质。(4)、压滤将上述步骤C3)所得悬浊液送入压滤机压滤，压滤所得滤液与步骤( 所得 冷却滤液合并，共同作为脱硫溶剂贫液送至脱硫系统回用。
2.根据权利要求1所述溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的净化工艺，其特征在于 贫液保温过滤时，其过滤温度在80 150°C。
3.根据权利要求1所述溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的净化工艺，其特征在于 送入沉淀反应罐的贫液保温过滤滤液的体积为贫液保温过滤所得滤液的总体积的1/10 1/2。
4.根据权利要求1所述溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的净化工艺，其特征在于 富液过滤时所形成的滤渣如其含液量较高则送入沉淀反应罐进行沉淀处理，如其含液量低 则可直接送至压滤机压滤处理。
全文摘要
溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的净化工艺，本发明通过将脱硫溶剂依次进行富液过滤、贫液保温过滤、沉淀、压滤等处理步骤，实现了对脱硫溶剂中粉尘、SO42-、金属阳离子等主要杂质的去除净化，并在净化过程中兼顾了对脱硫溶剂有效组成物质的回收，并因此形成了具备高净化程度、高稳定性、低能耗、易操作特征的溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂净化工艺。本发明所述技术内容可广泛应用于钢铁、有色冶金、火电、化工、建材等行业的烟气脱硫领域。
文档编号B01D53/14GK102145247SQ20101010760
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者李东林, 汪志和, 肖九高, 郎治 申请人:成都华西工业气体有限公司