二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置的製作方法

2023-05-31 01:58:41

專利名稱：二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種二氧化硫煙氣的脫硫技術，尤其涉及一種利用硫化鈉溶液進行脫硫獲得原子硫的裝置。
背景技術：
申請人在專利號為200910027^6. 4中公開了一種低濃度二氧化硫煙氣循環脫硫的方法。該脫硫工藝流程分為煙氣調節、SO2吸收、自氧化還原、硫化鈉再生四個過程，以 Na2S溶液為吸收液，與含有二氧化硫的煙氣充分接觸，生成含有S、Na2SO4, Na2S2O3和NaHSO3 的混合溶液，控制混合溶液的反應條件，使其發生自氧化還原反應，將混合溶液中的Na2S2O3 和NaHSO3轉化為元素硫和硫酸鹽，液固分離得到固體元素硫與硫酸鈉溶液，採用結晶法從溶液中結晶出硫酸鈉，採用CO等還原劑將Na2SO4製成硫化鈉，返回吸收工序，其脫硫工藝的化學反應方程式如下
二氧化硫經硫化鈉溶液吸收產出元素硫的主反應方程式為
8S02+4Na2S — 8S+4Na2S04
硫化鈉再生4Na2S04+l6C0— 4Na2S+16C02
雖然該發明中提供了具體的脫硫工藝，但實現這種脫硫工藝必須由相應的成套裝置，為了便於這種脫硫工藝的工業化實施，申請人在CN102179152A中公開了二氧化硫煙氣脫硫成套設備，它是一種多塔並聯吸收的專用設備，它利用硫化鈉處理二氧化硫煙氣生成元素硫和硫酸鈉的成套裝置，它與現有的二氧化硫煙氣調節處理設備和硫化鈉再生設備配套使用來實現專利200910027266. 4方案的工業化。雖然這種設備能夠實現，但其佔地面積較大，實際運行的經濟性還有進一步提高的空間。

發明內容
本發明的目的是提供一種二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，它是「硫化鈉-硫磺法」脫硫工藝的成套裝置，採用硫化鈉溶液串聯吸收塔來對二氧化硫煙氣循環吸收，在整個脫硫過程中，既能連續獲得元素硫和硫酸鈉產品，又能使硫化鈉吸收液循環配製。
本發明採取的技術方案是
本發明所述二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，包括煙氣輸入管、除塵器、排煙閥、 排煙囪、檢修閥、增壓風機、串聯吸收塔、吸收液槽、吸收液循環泵、壓力反應釜、蒸餾濃縮器A、輸送泵A、儲液槽A、輸送泵B、旋流分離器A、儲液槽B、蒸餾濃縮器B、結晶器、儲液槽C、 旋流分離器B、料漿槽、輸送機、還原爐、配液槽、水力噴射器、固液分離器、乾燥器和循環泵， 它們之間的連接關係為煙氣輸入管、除塵器、檢修閥、增壓風機、串聯吸收塔、吸收液槽、壓力反應釜、蒸餾濃縮器A、輸送泵A、儲液槽A、輸送泵B、旋流分離器A、儲液槽B、蒸餾濃縮器B、結晶器、儲液槽C、旋流分離器B、料漿槽、輸送機和還原爐之間為串聯結構，串聯吸收塔設置在吸收液槽的上方，所述串聯吸收塔在高度方向設有三級以上噴淋裝置，每級噴淋裝置均由對應的吸收液循環泵提供吸收液，排煙@通過排煙閥與除塵器相通連，旋流分離器A3的固相出口與固液分離器相連，旋流分離器A的液相出口與儲液槽B相連，固液分離器的液相出口與儲液槽B相通連，固液分離器的固相出口產生的硫磺通過輸送帶送入乾燥器，旋流分離器B的液相出口與儲液槽B相連，旋流分離器B的固相出口與料漿槽相連，料漿槽經物料輸送機與還原爐的進料口相通，還原爐的出料口與配液槽相通連，蒸餾濃縮器A和蒸餾濃縮器B的蒸汽出口經水力噴射器與配液槽相通連，配液槽通過循環泵與吸收液槽相通連。
進一步，所述串聯吸收塔包括塔身、進氣彎管、噴淋裝置、去霧清洗裝置、煙氣出口和出液口，煙氣出口位於塔身的頂端，出液口位於塔身的下端側面上，進氣彎管設置在塔身的下段，進氣彎管的出氣口位於底液面的上方，噴淋裝置沿高度方向間隔地分布在進氣彎管和去霧清洗裝置之間，出液口與吸收液槽相通，進氣彎管與增壓風機相連接。
更進一步，在塔身的側面上對應進氣彎管出氣口處設有檢修觀察孔，在塔身的側面上對應噴淋裝置處設有檢修孔。
更進一步，進氣彎管的出氣口距底液面的距離為3 15釐米。
進一步，串聯吸收塔在高度方向設有三級噴淋裝置。
進一步，所述乾燥器為電加熱循環乾燥器，它由乾燥箱、電加熱器A、緩衝罐、循環熱風機、電加熱器B和氮氣罐組成，乾燥箱、電加熱器A、緩衝罐、循環熱風機和電加熱器B之間為串聯連接，氮氣罐設置在緩衝罐和循環熱風機之間。
本發明的工作過程為
二氧化硫煙氣從煙氣輸入管進入，經除塵器吸塵後由增壓風機送入串聯吸收塔， 由於在吸收液槽中儲存有硫化鈉溶液，吸收液槽中的硫化鈉溶液經吸收液循環泵分別供給串聯吸收塔中的噴淋裝置，吸收液從噴淋裝置噴出後與串聯吸收塔中的二氧化硫煙氣充分接觸，並吸收其中的二氧化硫，其化學反應為8S02+4Na2S — 8S+4Na2S04，在此吸收過程中還產生Naj2O3和NaHSO3，本發明工作一段時間後，吸收液槽中的液體為含有S、Na2S, Na2SO4, Na2S2O3和NaHSO3的混合溶液，吸收液槽中的混合溶液進入壓力反應釜在加溫加壓條件下進行自氧化還原反應，使其中的Na2S2O3和NaHSO3轉換成Na2S和Na2SO4,經自氧化還原反應後的液體經蒸餾濃縮器A濃縮後由旋流分離器A進行固液分離，所獲得的固相即硫磺，液相再經蒸餾濃縮器B進行二次濃縮，由結晶器進行Na2SO4的結晶，由旋流分離器B進行液液分離，低濃度的Na2SO4溶液返回儲液槽B中，將含有Na2SO4晶體的高濃度的Na2SO4濃縮液放入料漿槽中，然後經輸送機送入還原爐，高濃度的Na2SO4濃縮液在還原爐中被還原成硫化鈉，為配製硫化鈉吸收液提供原料，在整個脫硫過程中，蒸餾濃縮器A和蒸餾濃縮器B中的汽相出口所產生蒸汽水用於配製硫化鈉吸收液，從而實現硫化鈉的循環利用和水的循環利用。當整個裝置需要檢修時，關閉檢修閥，打開排煙閥，使二氧化硫煙氣從煙氣輸入管進入除塵器後直接與排煙囪相通排出。
這種脫硫裝置，能利用硫化鈉溶液對二氧化硫煙氣的循環脫硫，既能使硫化鈉循環使用，而且也實現了水的循環利用，不斷地將二氧化硫煙氣中的二氧化硫變成元素硫，它的實用性和經濟性更強。


圖1為本發明的結構示意圖2為串聯吸收塔的結構示圖3為乾燥器的一種結構示意圖。
圖中1-煙氣輸入管；2-除塵器；3-排煙閥；4-排煙囪；5-檢修閥；6_增壓風機； 7-串聯吸收塔；8-吸收液槽；9-吸收液循環泵；10-壓力反應釜；11-蒸餾濃縮器A ；12-輸送泵A ；13-儲液槽A ； 14-輸送泵B ；15-旋流分離器A ； 16-儲液槽B ；17-蒸餾濃縮器B ； 18-結晶器；19-儲液槽C ；20-旋流分離器B ；21-料漿槽；22-輸送機；23-還原爐；24-配液槽；25-水力噴射器；26-固液分離器；27-乾燥器；28-循環泵；271-乾燥箱；272-電加熱器A ；273-緩衝罐；274-循環熱風機；275-電加熱器B ；276-氮氣罐；71-塔身；72-進氣彎管；73-噴淋裝置；74-去霧清洗裝置；75-煙氣出口 ；76-出液口 ；77-底液面；78-檢修觀察孔；79-檢修孔。
具體實施例方式
下面結合

本發明的
具體實施例方式
本發明所述二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，包括煙氣輸入管1、除塵器2、排煙閥3、排煙囪4、檢修閥5、增壓風機6、串聯吸收塔7、吸收液槽8、吸收液循環泵9、壓力反應釜10、蒸餾濃縮器All、輸送泵A12、儲液槽A13、輸送泵B14、旋流分離器A15、儲液槽B16、 蒸餾濃縮器B17、結晶器18、儲液槽C19、旋流分離器B20、料漿槽21、輸送機22、還原爐23、 配液槽M、水力噴射器25、固液分離器沈、乾燥器27和循環泵觀，它們之間的連接關係為 煙氣輸入管1、除塵器2、檢修閥5、增壓風機6、串聯吸收塔7、吸收液槽8、壓力反應釜10、 蒸餾濃縮器All、輸送泵A12、儲液槽A13、輸送泵B14、旋流分離器A15、儲液槽B16、蒸餾濃縮器B17、結晶器18、儲液槽C19、旋流分離器B20、料漿槽21、輸送機22和還原爐23之間為串聯結構，串聯吸收塔7設置在吸收液槽8的上方，所述串聯吸收塔7包括塔身71、進氣彎管72、三個噴淋裝置73、去霧清洗裝置74、煙氣出口 75和出液口 76，煙氣出口 75位於塔身71的頂端，出液口 76位於塔身71的下端側面上，進氣彎管72設置在塔身71的下段，進氣彎管72的出氣口位於底液面77的上方，噴淋裝置73沿高度方向間隔地分布在進氣彎管 72和去霧清洗裝置74之間，出液口 76與吸收液槽8相通，進氣彎管72與增壓風機6相連接。在塔身71的側面上對應進氣彎管72出氣口處設有檢修觀察孔78，在塔身71的側面上對應噴淋裝置73處設有檢修孔79。進氣彎管72的出氣口距底液面77的距離為3 15 釐米。每級噴淋裝置均由對應的吸收液循環泵9提供吸收液，排煙囪4通過排煙閥3與除塵器2相通連，旋流分離器A15的固相出口與固液分離器沈相連，旋流分離器A15的液相出口與儲液槽B16相連，固液分離器沈的液相出口與儲液槽B16相通連，固液分離器沈的固相出口產生硫磺通過輸送帶送入乾燥器27，旋流分離器B20的液相出口與儲液槽B16相連，旋流分離器B20的固相出口與料漿槽21相連，料漿槽21經物料輸送機22與還原爐23 的進料口相通，還原爐23的出料口與配液槽24相通連，蒸餾濃縮器All和蒸餾濃縮器B17 的蒸汽出口經水力噴射器25與配液槽M相通連，配液槽M通過循環泵觀與吸收液槽8相通連。所述乾燥器27為電加熱循環乾燥器，它由乾燥箱271、電加熱器A272、緩衝罐273、循環熱風機274、電加熱器B275和氮氣罐276組成，乾燥箱271、電加熱器A272、緩衝罐273、 循環熱風機274和電加熱器B275之間為串聯連接，氮氣罐276設置在緩衝罐273和循環熱風機274之間。權利要求
1.一種二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，其特徵是包括煙氣輸入管(1)、除塵器O)、 排煙閥(3)、排煙囪G)、檢修閥(5)、增壓風機(6)、串聯吸收塔(7)、吸收液槽(8)、吸收液循環泵(9)、壓力反應釜(10)、蒸餾濃縮器A(ll)、輸送泵A(12)、儲液槽A(13)、輸送泵 B (14)、旋流分離器A (15)、儲液槽B (16)、蒸餾濃縮器B (17)、結晶器(18)、儲液槽C (19)、旋流分離器B(20)、料漿槽(21)、輸送機(22)、還原爐(23)、配液槽(M)、水力噴射器(25)、 固液分離器(26)、乾燥器(XT)和循環泵( )，它們之間的連接關係為煙氣輸入管(1)、 除塵器O)、檢修閥(5)、增壓風機(6)、串聯吸收塔(7)、吸收液槽(8)、壓力反應釜(10)、 蒸餾濃縮器A(Il)、輸送泵A(12)、儲液槽A(13)、輸送泵B(14)、旋流分離器A(15)、儲液槽 B(16)、蒸餾濃縮器B(17)、結晶器(18)、儲液槽C(19)、旋流分離器B(20)、料漿槽01)、輸送機02)和還原爐03)之間為串聯結構，串聯吸收塔(7)設置在吸收液槽(8)的上方，所述串聯吸收塔(7)在高度方向設有三級以上噴淋裝置，每級噴淋裝置均由對應的吸收液循環泵(9)提供吸收液，排煙囪(4)通過排煙閥(3)與除塵器(2)相通連，旋流分離器A(15) 的固相出口與固液分離器06)相連，旋流分離器A(15)的液相出口與儲液槽B(16)相連， 固液分離器06)的液相出口與儲液槽B(16)相通連，固液分離器06)的固相出口產生的硫磺通過輸送帶送入乾燥器(27)，旋流分離器B OO)的液相出口與儲液槽B (16)相連，旋流分離器^20)的固相出口與料漿槽相連，料漿槽經物料輸送機02)與還原爐 (23)的進料口相通，還原爐03)的出料口與配液槽04)相通連，蒸餾濃縮器A(Il)和蒸餾濃縮器B(17)的蒸汽出口經水力噴射器0 與配液槽04)相通連，配液槽04)通過循環泵08)與吸收液槽(8)相通連。
2.根據權利要求1所述二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，其特徵是所述串聯吸收塔 (7)包括塔身(71)、進氣彎管(72)、噴淋裝置(73)、去霧清洗裝置(74)、煙氣出口 (75)和出液口(76)，煙氣出口(75)位於塔身(71)的頂端，出液口(76)位於塔身(71)的下端側面上，進氣彎管設置在塔身(71)的下段，進氣彎管(7 的出氣口位於底液面(77)的上方，噴淋裝置(7 沿高度方向間隔地分布在進氣彎管(7 和去霧清洗裝置(74)之間，出液口(76)與吸收液槽(8)相通，進氣彎管(7 與增壓風機(6)相連接。
3.根據權利要求2所述二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，其特徵是在塔身(71)的側面上對應進氣彎管(7 出氣口處設有檢修觀察孔(78)，在塔身(71)的側面上對應噴淋裝置(73)處設有檢修孔(79)。
4.根據權利要求2所述二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，其特徵是進氣彎管(72)的出氣口距底液面(77)的距離為3 15釐米。
5.根據權利要求1所述二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，其特徵是串聯吸收塔(7) 在高度方向設有三級噴淋裝置(73)。
6.根據權利要求1所述二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，其特徵是所述乾燥器 (27)為電加熱循環乾燥器，它由乾燥箱071)、電加熱器AQ72)、緩衝罐073)、循環熱風機074)、電加熱器B(27 和氮氣罐(276)組成，乾燥箱071)、電加熱器AQ72)、緩衝罐 073)、循環熱風機(274)和電加熱器之間為串聯連接，氮氣罐(276)設置在緩衝罐 (273)和循環熱風機(274)之間。
全文摘要
一種二氧化硫煙氣循環脫硫成套裝置，包括煙氣輸入管、除塵器、排煙閥、排煙囪、檢修閥、增壓風機、串聯吸收塔、吸收液槽、吸收液循環泵、壓力反應釜、蒸餾濃縮器A、輸送泵A、儲液槽A、輸送泵B、旋流分離器A、儲液槽B、蒸餾濃縮器B、結晶器、儲液槽C、旋流分離器B、料漿槽、輸送機、還原爐、配液槽、水力噴射器、固液分離器、乾燥器和循環泵，煙氣在串聯吸收塔中被吸收，在壓力反應釜中進行自氧化還原反應，元素硫由旋流分離器A的固相出口產生，硫酸鈉在還原爐中與一氧化碳原還成硫化鈉，硫化鈉再用於配製吸收溶液，實現了硫化鈉和水的循環使用，能將二氧化硫煙氣中的二氧化硫變成硫磺，它的實用性和經濟性更強。
文檔編號B01D53/96GK102500201SQ20111035778
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月12日 優先權日2011年11月12日
發明者周建茗 申請人:周建茗