一种烟道气脱硫脱硝工艺及设备的制造方法_4

文档序号:9461805阅读:来源:国知局
的烟道气6中的二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳的含量4和~。为了增大气液接 触面,延长气液接触时间,提高脱硫效率,需要在吸收塔3中增加脱硫脱硝贫液7的循环量, 需要增加脱硫脱硝贫液7的循环量就需要在吸收塔3中增加脱硫脱硝内循环泵4的级(或 台)数,增加脱硫脱硝内循环泵4的级(或台)数可以是0级、或1级、或2级、或3级、或 4级…或η级(η为正整数)等,具体需要增加的级数可以由吸收塔3顶部出口脱硫脱硝后 的烟道气6的二氧化硫和/氮氧化物含量来决定;吸收了二氧化硫、部分氮氧化物和二氧化 碳的脱硫脱硝贫液7转变成脱硫脱硝富液8,从吸收塔3的底部流出,经富液泵9增压,又 经热交换器14的壳程与再生塔20来的热的脱硫脱硝贫液7进行热交换,温度升高,然后再 经过富液加热器17被热介质18(热介质可以是温度大于KKTC的液体、也可以是130°C~ 170°C的烟道气,也可以是温度大于KKTC的水蒸汽)加热至90°C以上,温度大于90°C的脱 硫脱硝富液8从上端进入再生塔20中,同时气提用蒸汽22从底部进入再生塔20中,在再 生塔20中温度大于90°C的脱硫脱硝富液8与气提用蒸汽22进行直接接触,此时脱硫脱硝 富液8中的二氧化硫、部分氮氧化物和二氧化碳解析出来,并进入气提用蒸汽22中混合成 再生解析气21从再生塔20的顶部流出,释放了二氧化硫、部分氮氧化物和二氧化碳的温度 大于90°C的脱硫脱硝富液8转变成温度大于90°C的热的脱硫脱硝贫液7,从再生塔20底 部流出,经过热交换器14的管程与壳程中的由富液泵9送来的脱硫脱硝富液8进行热交 换,温度降低,降低了温度的脱硫脱硝贫液7走冷却器13的管程,被壳程的冷却水15冷却 至常温,并由贫液泵12增压送至贫液槽11中,然后贫液槽11中的脱硫脱硝贫液7由脱硫 泵10增压又送至吸收塔3中进行脱硫脱硝作用,脱硫脱硝溶液就是这样由脱硫脱硝贫液7 在吸收塔3中吸收二氧化硫、部分氮氧化物和二氧化碳转变成脱硫脱硝富液8,脱硫脱硝富 液8在再生塔20中被加热、气提和/或真空再生又转变成脱硫脱硝贫液7,脱硫脱硝贫液7 又循环使用,如此连续循环。从再生塔20的顶部流出的再生解析气21从中部进入提浓塔 23中,与提浓塔23上端冷凝下来的蒸馏水接触,再生解析气21中的水蒸汽在提浓塔23的 冷凝段被冷却水15冷凝下来,不冷凝的二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳等混合气体组成的 浓缩的二氧化硫和/氮氧化物气体25从提浓塔23流出,可以作为原料气去回收,同时冷凝 下来的蒸馏水中含有二氧化硫等物质,继续流到提浓塔23的底部,与底部来的气提用蒸汽 22接触,蒸馏水中的二氧化硫等气体被气提用蒸汽22气提解析出来,使冷凝水中基本不含 二氧化硫等气体,达到回收用的蒸馏水26标准,用蒸馏水泵24送去回收使用。在整个流程 中,冷却水15被加热转变成热水16,可以回收作为锅炉补充热水用;热介质18经过释放热 量以后转变成冷介质19 ;冷介质19可以是蒸馏水或其它液体,它可以继续用去吸收热量, 然后转变成热介质18重复使用;当冷介质19是降温后的烟道气时,继续降温至温度低于 50°C的烟道气1。
[0062] 烟道气余热回收的直接换热回收方式的工艺流程和设备的操作方式见图2所示: 来自锅炉的温度为130~180°C的烟道气27从底部进入直接换热余热回收塔29中,与塔顶 喷淋下来的冷蓄热流体38直接接触,进行直接换热,同时来自锅炉的温度为130~180°C 的烟道气27被冷却转变成温度低于50°C的烟道气28从直接换热余热回收塔29的顶部排 出。为了增大气液接触面,延长气液接触时间,提高换热效果,需要在直接换热余热回收塔 29中增加蓄热流体循环量,需要增加蓄热流体的循环量就需要在直接换热余热回收塔29 中增加余热回收内循环泵30的级(或台)数,增加余热回收内循环泵30的级(或台)数 可以是〇级、或1级、或2级、或3级、或4级…或η级(η为正整数)等,具体需要增加的 级数可以由直接换热余热回收塔29的顶部排出的烟道气28的温度高低来决定。在直接换 热余热回收塔29中,冷蓄热流体38吸收烟道气27的热量后转变成热蓄热流体31,其温度 接近或低于烟道气27的温度,同时冷蓄热流体38还会将烟道气27中的HCl、HF、微小灰尘 (包括水溶性和非水溶性,即极性和非极性微小粒子,也就是通常说的PM100和/或PM50和 /或PM2. 5等各种粒子)吸附富集,还会将烟道气27中的部分水蒸汽冷凝成水,一同混合 在热蓄热流体31中,并从直接换热余热回收塔29的底部排出,经蓄热流体泵32送至蓄热 流体沉清槽33中进行沉清,分离出含HCl、HF的灰尘和水34从蓄热流体沉清槽33的底部 排出,除尘和除水后的热蓄热流体31由蓄热流体外循环泵35提压送至蓄热流体放热器36 中,在蓄热流体放热器36中将大部分热量传给被加热介质39,被加热介质39吸收热量后变 成被加热后介质40,并作为热源去回收热量。释放了部分热量的热蓄热流体31又进入蓄热 流体冷却器37中被冷却水41冷却至常温,并转变成冷蓄热流体38又进入直接换热余热回 收塔29中进行重复吸热,同时,冷却水41吸收热量后转变成热水42,其中的热量可以回收 使用。
[0063] 烟道气余热回收的直接换热和间接换热同时回收方式的工艺流程和设备的操作 方式见图3所示:锅炉来温度为130~180°C的烟道气27进入烟道气间接换热热回收器43 中,经间接换热的方式,部分热量被被加热介质39吸收转变成被加热后介质40,被加热后 介质40的温度接近但低于锅炉来温度为130~180°C的烟道气27的温度,被加热后介质40 可以作为热源回收;释放了部分热量的烟道气27从底部进入直接换热余热回收塔29中,与 塔顶喷淋下来的冷蓄热流体38直接接触,进行直接换热,同时烟道气27被冷却转变成温度 低于50°C的烟道气28从直接换热余热回收塔29的顶部排出,为了增大气液接触面,延长 气液接触时间,提高换热效果,需要在直接换热余热回收塔29中增加蓄热流体循环量,需 要增加蓄热流体的循环量就需要在直接换热余热回收塔29中增加余热回收内循环泵30的 级(或台)数,增加余热回收内循环泵30的级(或台)数可以是0级、或1级、或2级、或 3级、或4级…或η级(η为正整数)等,具体需要增加的级数可以由直接换热余热回收塔 29的顶部排出的烟道气28的温度高低来决定;在直接换热余热回收塔29中,冷蓄热流体 38吸收烟道气27的热量后转变成热蓄热流体31,其温度接近或低于从底部进入直接换热 余热回收塔29的烟道气27的温度,同时冷蓄热流体38还会将烟道气27中的HCl、HF、微 小灰尘(包括水溶性和非水溶性,即极性和非极性微小粒子,也就是通常说的ΡΜ100和/或 ΡΜ50和/或ΡΜ2. 5等各种粒子)吸附富集,还会将烟道气27中的部分水蒸汽冷凝成水,一 同混合在热蓄热流体31中,并从直接换热余热回收塔29的底部排出,经蓄热流体泵32送 至蓄热流体沉清槽33中进行沉清,分离出含HC1、HF的灰尘和水34从蓄热流体沉清槽33 的底部排出,除尘和除水后的热蓄热流体31由蓄热流体外循环泵35提压送至蓄热流体冷 却器37中被冷却水41冷却至常温,并转变成冷蓄热流体38又进入直接换热余热回收塔29 中进行重复吸热,同时,冷却水41吸收热量后转变成热水42,其中的热量可以回收使用。 [0064] 根据图1所示的烟道气脱硫脱硝、脱硫脱硝溶液再生、二氧化硫和/或氮氧化物提 浓工艺流程和设备,我们制作和安装了一套小型的模拟工业化烟道气脱硫脱硝装置。该装 置中各种设备的规格如下:
[0065] 吸收塔3规格为Φ 219 X 4,总高7. 2米,4层填料,每层高的1米,材质316L不锈 钢;
[0066] 贫液槽11规格为Φ 450 X 3,总高2. 0米,材质316L不锈钢;
[0067] 冷却器13 Φ 159 X 3,列管Φ 10 X 1,长1. 5米,总换热面积为3. 9m2,材质316L不锈 钢;
[0068] 热交换器14Φ159Χ3,2台,列管Φ10Χ1,长1.5米,换热面积为2X3.9m2, Φ219Χ3,1台,列管Φ6X1,长1.4米,换热面积为9. 63m2,总换热面积为2X3. 9+9. 63 = 17. 43m2,材质316L不锈钢;
[0069] 富液加热器17Φ159Χ3,列管Φ32Χ1,长0.9米,总换热面积为1.63m2,材质钛 材;
[0070] 再生塔20规格为Φ 219 X 4,总高5. 57米,上段一层高1. 5米的填料,下端为空塔, 材质316L不锈钢;
[0071] 提浓塔23规格为Φ 159X4,总高6. 2米,上端为钛材列管冷凝器,中段一层填料高 1. 5米,下段一层填料高2. 0米,材质316L不锈钢。
[0072] 增压风机2型号为2HB710-AH37,送风量318m3/hr,风压-290~ 390mbar(-29kPa~39kPa),上海利楷机电设备有限公司;
[0073] 内循环泵4型号为IHG20-125,流量4. 0m3/hr,扬程20米,0. 75KW,3台,材质316L 不锈钢,上海长申泵业制造有限公司;
[0074] 富液泵9、脱硫泵10和贫液泵12型号都为IHG25-160,流量4. 0m3/hr,扬程32米, 1.5KW,各1台,材质316L不锈钢,上海长申泵业制造有限公司;
[0075] 蒸馏水泵24型号都为WB50/037D,流量I. 2m3/hr,扬程14. 5米,0. 37KW,1台,材质 316L不锈钢,广东永力泵业有限公司;
[0076] 烟道气气体流量计型号为LZB-50玻璃转子流量计,量程范围:50-250m3/hr,江阴 市科达仪表厂;
[0077] 脱硫脱硝溶液流量计:富液泵、贫液泵和脱硫泵出口液体流量计型号为LZB-32S 玻璃管道式流量计,量程范围:〇.4-4m3/hr,江阴市科达仪表厂;
[0078] 吸收塔内循环泵出口液体流量计型号为LZB-25S玻璃管道式流量计,量程范围: 0. 36-3. 6m3/hr,3台,江阴市科达仪表厂;
[0079] 蒸汽流量计(气提再生塔用):型号为LUGB-2303-P2涡街流量计,量程范围: 8-80m3/hr,北京邦宇诚信工控技术发展有限公司;
[0080] 蒸汽流量计(提浓塔用):型号为GHLUGB-25涡街流量计,量程范围:10-60m3/hr, 天津光华凯特流量仪表有限公司;
[0081] 吸收塔3进、出口气体和提浓塔23解析出来的气体成
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