一种脱除烟气中二氧化硫的方法.pdf

本发明涉及一种脱除烟气中二氧化硫的方法。所述方法包括：含硫烟气由超重力机的进气口进入，贫液槽中的脱硫液经贫液泵由超重力机的进液口进入，烟气中的二氧化硫与脱硫液反应脱降烟气中二氧化硫的含量；脱硫后的烟气和吸收二氧化硫的脱硫液同时由超重力机的气液混合物出口流出，并进入气液分离罐进行气液分离；吸收了烟气中二氧化硫的脱硫液进入沉降再生槽用石灰再生，再生后的脱硫液由沉降再生槽流入贫液槽循环使用。沉淀物可一步加工成石膏回收或抛弃。本发明的在超重力机中脱除烟气中二氧化硫的方法工艺过程简单，再生系统与吸收循环系统分开，使进入超重力机的始终是清液，不会发生设备结垢堵塞的问题。设备体积小，压降低，运行成本低。

权利要求书
1.  一种脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：含硫烟气由超重力机的进气口进入，贫液槽中的脱硫液经贫液泵由并流超重力机的进液口进入，烟气中的二氧化硫与脱硫液反应脱降烟气中的二氧化硫；
步骤2：经步骤1脱硫后的烟气和吸收二氧化硫的脱硫液同时由所述超重力机的气液混合物出口流出，并进入气液分离罐进行气液分离；
步骤3：吸收了烟气中的二氧化硫的脱硫液进入沉降再生槽用石灰再生；
步骤4：经步骤3再生后的脱硫液由沉降再生槽流入贫液槽循环使用。

2.  根据权利要求1所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，所述超重力机为烟气提供500Pa到2500Pa的压头。

3.  根据权利要求1所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，步骤1中所述烟气中的二氧化硫与脱硫液反应脱降后的气液比为400至3000。

4.  根据权利要求1所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，步骤2所述烟气和脱硫液同时由超重力机转子填料层的内缘进入超重力转子填料层内，在超重力机旋转着的填料层内并流接触，被强制分散，使气液完全接触。

5.  根据权利要求1所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，步骤2所述脱硫后的烟气沿气液分离罐旋转分离出夹带的液沫，然后沿设置在气液分离罐中的管道向上流动，通过设置在气液分离罐上方的捕沫器，除去所述液沫后由气液分离罐上方的气体出口排空或进入烟囱排空。

6.  根据权利要求1所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，步骤1所述脱硫液是氢氧化钠溶液、碱溶液中的一种或两种的组合。

7.  根据权利要求6所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的钠离子浓度为0.05～3.5mol/l。

8.  根据权利要求1至7之一所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，所述脱硫液中的氢氧化钠与烟气中的二氧化硫在所述超重力机中进行的脱硫反应如下：
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3。

9.  根据权利要求8所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，吸收了烟气中二氧化硫的脱硫液进入沉降再生槽用石灰再生，再生后的沉淀物经分离后进一步加工成石膏回收；再生反应如下：
2NaHSO3+Ca(OH)2→CaSO3·12H2O↓+32H2O+Na2SO3]]>
Na2SO3+Ca(OH)2+12H2O→2NaOH+CaSO3·12H2O↓.]]>

10.  根据权利要求1所述的脱除烟气中二氧化硫的方法，其特征在于，所述吸收了二氧化硫的脱硫液的再生过程在所述超重力机外的沉降再生槽中进行，实现所述超重力机的脱硫液为清液。

说明书一种脱除烟气中二氧化硫的方法
技术领域
本发明属于烟气脱硫技术领域，具体涉及一种应用超重力机脱除烟气中二氧化硫的方法。
背景技术
烟气脱硫是目前世界上大规模商业化应用的脱硫方式。按脱硫过程是否有水参加和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法三类工艺。干法、半干法的脱硫产物为干粉状，处理容易，工艺较简单，投资一般低于传统湿法，但用石灰或石灰石作脱硫剂的干法、半干法的Ca/S比高，脱硫效率和脱硫剂的利用率较低。湿法脱硫技术成熟，效率高，Ca/S比低，运行可靠，操作简便，成为目前烟气脱除二氧化硫最重要、应用最广泛的方法。
一种好的、有应用前景的烟气脱硫技术根据其烟气脱硫过程的特点要求：一是在保证脱硫效率的前提下，系统的压降越小，烟气风机的功率就越小，系统的能耗越低；二是在保证脱硫效率的前提下，液气比越小，液相循环泵的功率就越小，系统的能耗越低；三是为了保证烟气脱硫系统的开工率，系统应该不易结垢和堵塞；三是工艺简单，投资少。
传统湿法的主体设备为吸收塔，或者是设备体积庞大，占地面积大，效率低，例如：喷淋塔等设备；或者是投资大，压降高，能耗高，运行费用高，且容易堵塞。例如：填料塔、筛板塔、旋流塔等。并且目前应用较广泛的石灰(石灰石))—石膏法易结垢和堵塞，造成脱硫系统的年开工率较低。
超重力技术是新一代的化工分离技术，在超重力场中，气、液相的表面更新是强制进行的，因而具有比重力场的填料塔高很多的传质强度。其核心技术是超重力旋转床。申请号为201110076120.6的中国专利，公开了一种超重力场下氧化脱除气相中硫化氢的方法，它是将脱硫剂和含硫化氢气体在脱硫超重力机内逆流或错流接触，然后将富含硫磺的脱硫剂加入硫磺沉降剂后，与空气在再生超重力机内逆流或错流接触。该方法存在的问题是脱除二氧化硫的效果差。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种脱硫效率高，压降小(或无压降)，气液比大，不易堵塞的超重力烟气除尘脱硫的方法。可广泛地应用于燃煤锅炉等烟气的脱硫和除尘中。
一种脱除烟气中二氧化硫的方法，包括以下步骤：
步骤1：含硫烟气由超重力机的进气口进入，贫液槽中的脱硫液经贫液泵由超重力机的进液口进入，烟气中的二氧化硫与脱硫液反应脱降烟气中的二氧化硫；
步骤2：经步骤1脱硫后的烟气和吸收二氧化硫的脱硫液同时由并流超重力机的气液混合物出口流出，并进入气液分离罐进行气液分离；
步骤3：吸收了烟气中二氧化硫的脱硫液进入沉降再生槽用石灰再生；
步骤4：经步骤3再生后的脱硫液由沉降再生槽流入贫液槽循环使用。
进一步地，所述并流超重力机为烟气提供500Pa到2500Pa的压头，使所述超重力机内烟气压降降低，直至产生负压降。
进一步地，所述脱硫过程中的气液比为：400-3000。
进一步地，所述烟气和脱硫液同时由超重力机转子填料层的内缘进入超重力转子填料层内，在所述超重力机旋转着的填料层内并流接触，被强制分散，使气液充分接触。
进一步地，脱硫后的烟气沿气液分离罐旋转分离出夹带的大量液沫，然后沿设置在气液分离罐中的管道向上流动，通过设置在气液分离罐上方的捕沫器，除去所述液沫后由气液分离罐上方的气体出口排空或进入烟囱排空。
进一步地，所述脱硫液是氢氧化钠溶液、碱溶液中的一种或两种的组合。
更进一步地，所述氢氧化钠溶液的钠离子浓度为0.05～3.5mol/l。
更进一步地，所述脱硫液中的氢氧化钠与烟气中的二氧化硫在所述超重力机中进行的脱硫反应如下：
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
更进一步地，吸收了烟气中二氧化硫的脱硫液进入沉降再生槽用石灰再生，再生后的沉淀物经分离后送至氧化槽进一步加工成石膏回收。再生反应如下：


进一步地，所述吸收了二氧化硫的脱硫液的再生过程在超重力机外的沉降再生槽中进行，使进入所述超重力机的脱硫液始终是清液。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)脱硫设备采用并流超重力机，旋转的转子填料层除了气液两相(烟气与脱流液)提供高效的传质与反应场所之外，同时可以给气相做功，为烟气提供500Pa到2500Pa的压头，使所述超重力机内的烟气压降明显降低，直至出现负压降，大大降低了烟气风机的功率。
(2)气液两相在并流超重力机旋转着的填料层内被强制分散，气液完全接触，使得脱硫效率最高达99％以上。
(3)脱硫过程中的气液比达400到3000，因此脱硫液的循环能耗低。
(4)吸收了二氧化硫的脱硫液的再生在脱硫设备，即所述超重力机外进行，所述超重力机内是脱硫清液与二氧化硫反应来净化烟气，因此不会发生设备结垢堵塞的问题。
(5)沉降再生槽中的沉淀物可进一步加工成石膏后进行回收，不会造成二次污染。
附图说明
图1是本发明所涉及的脱除烟气中二氧化硫设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1与实施例对本发明做进一步说明。所述实施例只用于对本发明做进一步说明，并不限制本发明的保护范围。
实现本发明的装置如图1所示，包括：超重力机，贫液槽，贫液泵，气液分离罐，沉降再生槽。其中超重力机采用并流超重力机用于本发明中，具有设备体积小，占地面积少，投资少，运行成本低等特点，这是目前的塔式脱硫所不可比的。
本发明所述的脱除烟气中二氧化硫的方法包括以下步骤：
来自燃煤锅炉等的含硫烟气由超重力机的进气口进入，贫液槽中的脱硫液经贫液泵由超重力机的进液口进入，烟气中的二氧化硫与脱硫液反应脱降烟气中的二氧化硫。脱硫后的烟气和吸收二氧化硫的脱硫液同时由超重力机的气液混合物出口流出，并沿切向进入气液分离罐进行气液分离。吸收了烟气中二氧化硫的脱硫液进入沉降再生槽用石灰再生，再生后的脱硫液由沉降再生槽流入贫液槽循环使用。
所述超重力机为烟气提供500Pa到2500Pa的压头，这使得所述超重力烟气脱硫系统的压降显著降低，直至出现负压降，能够大大降低烟气风机的功率。
本发明所述方法，脱硫过程中的气液比达400到3000，降低了脱硫液的循环能耗。
含硫烟气和脱硫液同时由超重力机转子填料层的内缘进入超重力转子填料层内，在超重力机旋转着的填料层内并流接触，被强制分散，使气液充分接触，使得脱硫效率达90％以上，甚至高达99％以上。
脱硫后的烟气沿气液分离罐旋转分离出夹带的大量液沫，然后沿设置在气液分离罐中心处的气体上升管向上流动，通过设置在气液分离罐上方的捕沫器，除去所述液沫后由气液分离罐上方的气体出口排空或进入烟囱排空。
脱硫液是氢氧化钠溶液、碱溶液中的一种或两种的组合。
氢氧化钠溶液的钠离子浓度为0.05～3.5mol/l。
吸收了烟气中二氧化硫的脱硫液进入沉降再生槽用石灰再生，再生后的沉淀物经分离后送至氧化槽进一步加工成石膏回收，可避免造成二次污染。
吸收了二氧化硫的脱硫液的再生过程在超重力机外的沉降再生槽中进行，使超重力机内始终是脱硫清液与二氧化硫反应来净化烟气，因此不会发生设备结垢堵塞的问题。
下面给出应用本发明对燃煤锅炉的烟气进行脱硫的两个实例。
实例1：
进口烟气流量60m3/h，二氧化硫浓度1500mg/m3,脱硫液为氢氧化钠溶液，钠离子浓度为2.5mol/l，脱硫液流量为100l/h，超重力机转速600r/min，整个系统运行3min稳定后，脱后烟气硫含为6mg/m3，烟气脱硫效率为99.6％。
实例2：
进口烟气流量23000m3/h，二氧化硫浓度580mg/m3,脱硫液为氢氧化钠溶液，钠离子浓度为1mol/l，脱硫液流量为20吨/m3，超重力机转速240r/min，系统运行稳定后脱后烟气硫含为小于1mg/m3，烟气脱硫效率为99.82％。
本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员所做出的对上述实施方式任何显而易见的改进或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。