一種淨化有機胺脫硫法中胺液的方法與流程
2023-07-09 21:04:41
本發明涉及分離技術領域，特別是涉及一種有機胺脫硫法中胺液的淨化方法。
背景技術：
目前，有機胺法脫硫技術在我國火力發電企業普遍使用，早期採用MEA、DEA和DIPA脫硫，主要以引進為主，現在多採用二元胺如：HEEDA，HEP，DABCD，BHEP與HPP（N,N-二（2-羥丙基）哌嗪）等。在合適的氣液比條件下，加少量添加劑的MDEA與MEA混合醇胺溶液，具有很好的選擇性和很高脫硫效率，可使原料氣中的脫硫率達到98%以上。
典型的有機胺煙氣脫硫主要分為4個過程，即煙氣的預分離、SO2的吸收、SO2的再生和胺液的淨化。
（1）煙氣的預分離：煙道氣體在水噴淋預洗滌器中急冷和飽和，同時去除小顆粒灰塵及大部分強酸，預洗滌器中洗滌液pH值低的酸性環境，防止SO2的水解並使其以氣相形式進入吸收塔。
（2）SO2的吸收：在吸收裝置中吸收劑與煙氣相接觸，吸收劑與SO2發生可逆性反應。為了達到最大的吸收效果，一般採用多級反流式接觸裝置形式，或者噴淋吸收裝置形式。淨化後的煙道氣符合環保標準並送回煙道放空。
（3）SO2的再生：再生裝置包含一個熱交換器，將吸收了SO2的吸收劑從吸收裝置通過熱交換器降低溫度後進入再生裝置。吸收劑從上向下流經再生裝置，SO2從吸收劑中分離出來，分離出來的SO2蒸汽進人一個冷凝器，在冷凝器內，大部分蒸汽經冷凝後，返回到再生裝置。飽和的氣態SO2通過一個風機或壓縮機，分離再生，送往制酸系統。再生的吸收劑成為弱基胺經鍋爐省煤器、熱交換器和一個反應槽，泵入吸收裝置。
（4）胺液的淨化：通過離子交換柱脫去胺液中的離子，淨化後的有機胺進吸收塔繼續脫硫。
目前有機胺液淨化工藝中存在的問題：通過離子交換柱脫去胺液中的離子，由於離子交換柱中樹脂的交換能力有限，處理到一定程度後就需要用化學藥劑進行再生，其過程在消耗化學藥品與能源的同時，又會產生大量深色廢水，造成環境二次汙染，且難以治理。另外，在實際運行中由於有機胺液中含有雜質較多，經常會出現離子交換柱堵塞現象，嚴重地影響了胺液的淨化，這樣就導致了有機胺液不能在整個系統中長期穩定地循環使用。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題是提供一種簡便易行、經濟又能實現無多餘廢水產生的有機胺脫硫法中胺液的淨化方法。
為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是：
提供一種淨化有機胺脫硫法中胺液的方法，將有機胺脫硫法中含鹽胺液利用泵通過送液管送至膜分離器中進行分離；所述有機胺脫硫法中的含鹽胺液中含有質量分數為0.01~5%的有機胺和1~25%的鹽類。
在本發明一個較佳實施例中，所述膜分離器中安裝有陰、陽離子交換膜，所述陰、陽離子交換膜對有機胺和鹽類的透過性不同。
在本發明一個較佳實施例中，所述膜分離器包括離子交換膜組，所述離子交換膜組是由陽離子交換膜、隔板和陰離子交換膜組成。
在本發明一個較佳實施例中，所述隔板為耐腐蝕橡膠。
在本發明一個較佳實施例中，電極穿過位於所述離子交換模組側邊上的電極限位孔。
在本發明一個較佳實施例中，在所述離子交換膜組外還覆蓋有抗菌防離子沉積塗層。
在本發明一個較佳實施例中，所述鹽類為無機鹽和有機胺鹽。
在本發明一個較佳實施例中，所述有機胺脫硫法中含鹽胺液的溫度為0~50℃。
本發明的有益效果是：本發明一種淨化有機胺脫硫法中胺液的方法，採用的膜分離相關設備無需再生即可使用，整個胺液淨化國產中沒有多餘的廢水產生，有機胺液能夠在整個系統中長期穩定的循環使用，大幅降低了脫硫系統的整體運行成本，並且整個生產國產中不產生「三廢」，生產環境良好，提高了產品的收率和產品的質量，是理想的綠色環保工藝。
具體實施方式
下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
實施例1：將有機胺脫硫法中含有鹽的胺液中含有質量分數為2%的有機胺與25%硫酸鈉的5000g溶液，在20℃溫度下，利用泵通過送液管，送至內裝陰陽離子膜的膜分離器中，由於對有機胺和鹽在溶液中的導電率不同，陰陽離子膜對有機胺和鹽通透性不同，從而可以分離有機胺和鹽，膜分離器中加入適量的水協同作用，最終處理得到4600g含有機胺為1.7%、硫酸鈉0.1%的溶液（質量分數）。
實施例2：將有機胺脫硫法中含有鹽的胺液中含有質量分數為5%的有機胺與20%硫酸鈉的5000g溶液，在40℃溫度下，利用泵通過送液管，送至內裝陰陽離子膜的膜分離器中，由於對有機胺和鹽在溶液中的導電率不同，陰陽離子膜對有機胺和鹽通透性不同，從而可以分離有機胺和鹽，膜分離器中加入適量的水協同作用，最終處理得到4500g含有機胺為4.9%、硫酸鈉0.2%的溶液（質量分數）。
實施例3：將有機胺脫硫法中含有鹽的胺液中含有質量分數為5%的有機胺與15%有機胺鹽的5000g溶液，在10℃溫度下，利用泵通過送液管，送至內裝陰陽離子膜的膜分離器中，由於對有機胺和鹽在溶液中的導電率不同，陰陽離子膜對有機胺和鹽通透性不同，從而可以分離有機胺和鹽，膜分離器中加入適量的水協同作用，最終處理得到4900g含有機胺為4.8%、有機胺鹽0.23%的溶液（質量分數）。
實施例4：將有機胺脫硫法中含有鹽的胺液中含有質量分數為5%的有機胺與25%有機胺鹽的5000g溶液，在10℃溫度下，利用泵通過送液管，送至內裝陰陽離子膜的膜分離器中，由於對有機胺和鹽在溶液中的導電率不同，陰陽離子膜對有機胺和鹽通透性不同，從而可以分離有機胺和鹽，膜分離器中加入適量的水協同作用，最終處理得到4900g含有機胺為4.8%、有機胺鹽0.23%的溶液（質量分數）。
實施例5：將有機胺脫硫法中含有鹽的胺液中含有質量分數為5%的有機胺與15%有機胺鹽與2%硫酸鈉的5000g溶液，在10℃溫度下，利用泵通過送液管，送至內裝陰陽離子膜的膜分離器中，由於對有機胺和鹽在溶液中的導電率不同，陰陽離子膜對有機胺和鹽通透性不同，從而可以分離有機胺和鹽，膜分離器中加入適量的水協同作用，最終處理得到4900g含有機胺為4.8%、有機胺鹽0.23%與硫酸鈉0.5%的溶液（質量分數）。
上述任一實施例中的膜分離器，包括離子交換膜組，所述離子交換膜組是由陽離子交換膜、隔板和陰離子交換膜組成，陰、陽離子交換膜對有機胺和鹽類的透過性不同，隔板採用耐腐蝕橡膠製成，膜分離器中的電極穿過位於離子交換模組側邊上的電極限位孔，並且在離子交換膜組外還覆蓋有抗菌防離子沉積塗層。該膜分離器，能夠防止雜質在離子交換膜表面沉積導致電阻增加、降低離子交換膜的有效面積，保持了膜分離器長期、高效、穩定的工作狀態。
以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。