专利名称：铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺的制作方法
铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺所属领域本发明涉及一种脱硫工艺，特别是涉及一种铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺。
背景技术：
SO2给人类带来最严重的问题是酸雨，酸雨的污染及其造成的危害已成为世界各国关注的全球环境问题之一。酸雨对水生生态系统的破坏，一方面是通过湖水PH值降低导致鱼类死亡，另一方面是酸雨浸渍了土壤，侵蚀了矿物，使Al元素和重金属元素沿着基岩裂缝流入附近的水体，影响水生生物生长或使其死亡。酸雨还加速了许多用于建筑结构、桥梁、水坝、工业装备、供水管网、地下储罐、水轮发电机组、动力和通讯设备等材料的腐蚀。另外酸雨对人体健康也产生间接的影响，酸雨使地面水成酸性，地下水中的金属含量也增高， 饮用这种水或食用酸性河水中的鱼类会对人体健康产生危害。二氧化硫对人体的影响主要是通过呼吸道系统进入人体，与呼吸器官作用，引起或加重呼吸器官的疾病。研究表明，大气中二氧化硫的浓度每年增加10ug/m3，呼吸系统疾病的死亡人数将增加5%。二氧化硫往往被飘尘吸附，二氧化硫和飘尘的协同效应，使其对人体的危害更大。吸附二氧化硫的飘尘可将二氧化硫带入人的肺部，使二氧化硫的毒性增加3 4倍。由于SO2是造成环境恶化的主要污染物之一，给自然环境、经济建设带了巨大的经济损失，也给人类的健康带来了严重的危害。为了保护环境，使人类与自然做到可持续发展，世界各国针对SO2的污染的治理出台了相关的政策，对SO2的排放量也做出了严格的规定。我国于上世纪90年代就制定出了《大气污染物综合治理排放标准》(GB16297-1996)， 加强了对“两控区”环境监测和环境治理，各地区、各部门也加强了对二氧化硫的治理。大气中的SO2，除了自然现象如火山喷发以外，主要来源于化石燃料的利用和冶金过程，比如火力发电、水泥、钢铁冶金、有色金属冶炼等行业。工业上治理二氧化硫污染的方法很多，包括活性炭吸附、石灰石/膏法、氨水吸收法等。但是很多工业化装置多是采用抛弃法，没有做到硫资源回收。由于我国硫资源短缺，化学工业所需的硫有一部分需要靠国外进口，所以如果能把冶炼烟气中的二氧化硫通过富集的方式回收起来，不仅减轻了环境的污染，还可以回收硫资源，具有一定的经济效益。铜陵有色铜冠冶化分公司120万t/a氧化铁球团厂采用链篦机-回转窑-环冷机工艺。排放的SO2主要来自于球团焙烧废气，即原料、燃料中的硫在焙烧过程中产生的SO2, 排放浓度约为2400ppmv (最大排放浓度2650ppmv)，这部分低浓度SO2烟气既达不到直接制酸的要求，又远高于国家排放标准，但要保证生产，尾气必须加以处理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既高效利用了资源，又有效保护了环境的铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺。为了解决上述技术问题，本发明提供的铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺，工艺
3流程为(1)、烟气静电除尘球团焙烧烟气进入静电除尘器进行除尘，除去粗粒粉尘，使烟气得到初步净化；O)、预洗涤及SO2吸收经静电除尘器的球团尾气由主抽风机引入脱硫区域的湿法净化系统，与洗涤液进行气液两相物质交换和热量交换；经除尘降温除雾后的烟气，进入SO2吸收塔；贫再生有机胺液由贫再生有机胺液抽出泵送入SO2K收塔，与逆向进入的烟气进行吸收反应，其技术标准为有机胺浓度20 25wt%，水分80 85wt%，热稳定性盐1. 1 1. 4eq/mol, PH值 4. 5 5. 5 ；脱除了 SO2即含量400mg/Nm3的烟气进入脱硫尾气烟囱达标排放；(3)、502解吸部分在吸收塔中吸收了的富有机胺液通过输送泵，先送入贫富有机胺液热交换器，与解吸塔外排的高温贫有机胺液进行换热，将富有机胺液温度升高到92°C 95°C 进入解吸塔；富有机胺液在解吸塔内至上而下通过填料层，与从塔底部上升的蒸汽接触，蒸汽提供的热量使吸收反应逆转并将SA变回到气相，气态的SA被蒸汽带着一同上升到塔顶并最后在SA解吸塔顶部排出解吸塔顶部出来的SA饱和蒸汽在冷凝器中被冷却水间接冷却至45°C 48. 9°C，然后进入回流液分离槽进行气液分离，回流液大部分自流回SA解吸塔，一部分送至喷淋塔作为补充水，高纯度SA气体被送往制酸车间用于制酸。(4)有机胺液过滤净化贫有机胺液首先进入胺液过滤装置除去粉尘后，部分进入有机胺液净化装置除去热稳定性盐；处理后的贫有机胺液返回贮罐循环使用。所述的SA吸收塔为填料塔。采用上述技术方案的铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺，从高硫铁矿球团焙烧烟气中回收脱硫，制取高浓度S02，再将高纯S02送往制酸厂，构成硫铁矿焙烧制酸、烧渣制球团及球团焙烧烟气S02回收送制酸厂的循环产业链，即高效利用了资源，又有效保护了环境。本发明采用再生有机胺为吸收剂，开发出再生胺液吸收-解吸法烟气脱硫技术，脱硫副产品为纯净二氧化硫烟气。有机胺可反复利用，避免了活性炭吸附法时活性炭的损耗。再生有机胺吸收剂对Sh的选择吸收能力要远强于其它种类吸收液，使得再生胺吸收解吸工艺对吸收液的循环量要求较低，大大降低了系统运行能耗。再生有机胺吸收液中对强酸根离子吸收产生的盐是一种热稳定性盐，不挥发、不可加热再生。一方面降低了解吸能耗，另一方面保证了 SO2副产品的高纯度。再生有机胺吸收液净化过程是通过一个带离子交换柱的净化装置将吸收过程中产生的部分“热稳定性盐”排出系统，是保证系统平衡的重要技术手段，该装置利用亚硫酸盐或亚硫酸氢盐来置换不可再生的强酸根阴离子。相对于其它工艺，再生胺吸收解吸法具有无毒、无害、无腐蚀性、在常温下无挥发性等优点，同时通过提高和改善吸收剂性能，较好地解决了吸收剂氧化问题，在吸收能力与解吸能耗性能上较柠檬酸钠吸收解吸法及碱式硫酸铝吸收解吸法等其它吸收解吸技术更为优秀。同时作为原料的胺液只需一次灌注(每年少量补充)，可循环使用；副产品为高纯度的SO2,可直接用于制酸或制成液态SO2,避免了采用石灰-石膏法等传统抛弃法给企业带来的原料和产品运输、储存及填埋、防渗等二次处理的大量后续问题。
脱硫效率高，对进气含硫量不敏感，目前装置处理的浓度范围在SOOppm 14% ； 工艺流程简单，洗涤液无强酸性腐蚀；系统运行可靠、运行简便、容易维护。无危险的化学物或小于DN2. 5的颗粒产生，系统无二次污染问题；可再生胺吸附液可循环使用达五万个吸收周期，约七到十年；降低运行成本，实现循环经济。球团厂烟气量2704M-351590Nm7h，烟气中SO2含量M00-2650ppmv。烟气温度 160-220°C。副产品高纯气体干基纯度99. 99%，产量42. 3t/d，经过脱硫系统后能完全实现达标排放，外排尾气的S02含量仅50ppmv，远低于400ppmv的要求，系统脱硫效率彡 95. 0%。
图1烟气脱硫工艺流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。参见图1，铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺，工艺流程为(1)、烟气静电除尘球团焙烧烟气(温度为180°C左右)进入静电除尘器进行除尘，除去粗粒粉尘，使烟气得到初步净化。O)、预洗涤及SO2吸收来自球团厂静电除尘器的球团尾气(温度为160°C左右)由主抽风机引入脱硫区域的湿法净化系统，与洗涤液进行气液两相物质交换和热量交换。烟气中的微细粒烟尘被洗涤液带走，烟气中少量的SO3也溶解在洗涤液中。同时由于热量交换，洗涤液中的水份被绝热蒸发，烟气达到饱和，温度降到65°c以下。经除尘降温除雾后的烟气，进入SO2K收塔。洗涤循环液由于含有固体尘粒并呈酸性，需由废酸抽出泵引出少量外排，送往污水站处理。SO2吸收塔为填料塔，具有较高的气液接触效率和防腐效果，并可适应烟气量和 SO2浓度的波动，可长期安全运行。贫再生有机胺液(未吸收SO2的胺液)由贫再生有机胺液抽出泵送入SO2K收塔，与逆向进入的烟气进行吸收反应。脱除了 SO2的烟气(SO2含量 ^ 400mg/Nm3)进入脱硫尾气烟囱达标排放。吸收了的富有机胺液自吸收塔底经输送泵送去解吸塔。再生有机胺吸收液性能对烟气中S02吸收效率高低有决定性的影响，其技术标准为有机胺浓度20 25wt%，水分80 85wt%，热稳定性盐1. 1 1. ^q/mol，PH值4. 5 5. 5 ；(3) SO2解吸部分在SA吸收塔中吸收了 SA的富有机胺液通过输送泵，先送入贫富有机胺液热交换器，与SA解吸塔外排的高温贫有机胺液进行换热，将富有机胺液温度升高到92°C 95°C 进入SO2解吸塔，充分利用了系统余热并降低了生蒸汽的耗量。富有机胺液在解吸塔内至上而下通过填料层，它与从塔底部上升的蒸汽接触。蒸汽提供的热量使吸收反应逆转并将变回到气相。气态的被蒸汽带着一同上升到塔
5顶并最后在解吸塔顶部排出。SO2解吸塔顶部出来的SO2饱和蒸汽(温度为110 120°C )在冷凝器中被冷却水间接冷却至45 48. 9°C，然后进入回流液分离槽进行气液分离，回流液大部分自流回SO2 解吸塔，一部分送至喷淋塔作为补充水。高纯度气体被送往制酸车间用于制酸。(4)有机胺液过滤净化有机胺液过滤的主要目的是除去胺液中富集的超细粉尘，使得Sh吸收塔及解吸塔不会因胺液的粉尘富集而堵塞填料层，造成填料塔运行阻力上升而影响系统的正常运行。有机胺液净化的主要目的是通过离子交换树脂用氢氧化钠溶液置换出有机胺液中富集的热稳定性盐。置换出的热稳定性盐送往污水站处理。贫有机胺液首先进入胺液过滤装置除去粉尘后，部分进入有机胺液净化装置除去热稳定性盐。处理后的贫有机胺液返回贮罐循环使用。烟气脱硫工艺相关参数见表1所示。表1烟气脱硫工艺相关参数
权利要求
1.一种铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺，其特征是工艺流程为(1)、烟气静电除尘球团焙烧烟气进入静电除尘器进行除尘，除去粗粒粉尘，使烟气得到初步净化；(2)、预洗涤及SO2吸收经静电除尘器的球团尾气由主抽风机引入脱硫区域的湿法净化系统，与洗涤液进行气液两相物质交换和热量交换；经除尘降温除雾后的烟气，进入SO2吸收塔；贫再生有机胺液由贫再生有机胺液抽出泵送入SO2吸收塔，与逆向进入的烟气进行吸收反应，其技术标准为有机胺浓度20 25wt %，水分80 85wt %，热稳定性盐1. 1 1. 4eq/mol, PH值4. 5 5. 5 ；脱除了 SO2即SO2含量400mg/Nm3的烟气进入脱硫尾气烟囱达标排放；(3)、SO2解吸部分在SO2吸收塔中吸收了 SO2的富有机胺液通过输送泵，先送入贫富有机胺液热交换器， 与SO2解吸塔外排的高温贫有机胺液进行换热，将富有机胺液温度升高到92 95°C进入 SO2解吸塔；富有机胺液在SO^ 吸塔内自上而下通过填料层，与从塔底部上升的蒸汽接触， 蒸汽提供的热量使吸收反应逆转并将SO2变回到气相，气态的SO2被蒸汽带着一同上升到塔顶并最后在SO2解吸塔顶部排出；SO2解吸塔顶部出来的SO2饱和蒸汽在冷凝器中被冷却水间接冷却至45 48. 9°C，然后进入回流液分离槽进行气液分离，回流液大部分自流回SO2 解吸塔，一部分送至喷淋塔作为补充水，高纯度SO2气体被送往制酸车间用于制酸。
2.根据权利要求1所述的铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺，其特征是还包括步骤 (4)、有机胺液过滤净化贫有机胺液首先进入胺液过滤装置除去粉尘后，部分进入有机胺液净化装置除去热稳定性盐；处理后的贫有机胺液返回贮罐循环使用。
3.根据权利要求1或2所述的铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺，其特征是所述的 SO2吸收塔为填料塔。
全文摘要
本发明公开了一种铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺，工艺流程为(1)烟气静电除尘；(2)预洗涤及SO2吸收；(3)SO2解吸部分；(4)有机胺液过滤净化。本发明是既高效利用了资源，又有效保护了环境的铁矿球团焙烧尾气再生胺脱硫工艺。
文档编号B01D53/50GK102350194SQ20111017961
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者吴炳智, 唐达高, 左永伟, 徐五七, 徐光泽, 朱德庆, 李启厚, 杨庄, 潘建, 王天保 申请人:中南大学, 铜陵有色金属集团控股有限公司铜冠冶化分公司