离子液循环吸收法烟道气脱硫

     与典型的有机溶剂不一样,在离子液体里没有电中性的分子,100%是阴离子和阳离子,在室温或接近室下呈液体状态,离子液体的主要特点:(1)离子液体一般没有蒸汽压,所以在使用过程中不产生对大气造成污染的有害气体;(2)可以通过采用不同的阴、阳离子组合来调节离子液体的物理和化学性质;即离子液体具有优良的可设计性,可以通过分子设计获得特殊功能的离子液体。因此,离子液体被称为“绿色可设计溶剂”。离子液体在气体净化、萃取分离和催化反应等领域有着广泛的应用前景。但由于离子液体存在粘度大、成本高等缺点,在烟气脱硫方面至今未能实现工业应用。

     本工艺采用的吸收剂是以有机阳离子、无机阴离子为主,添加少量活化剂、抗氧化剂和缓蚀剂组成的水溶液;该吸收剂对SO2气体具有良好的吸收和解收能力;其脱硫机理如下:

     SO2 + H2O ←→ H+ + HSO3-   (1)

      R + H+ +←→ RH+            (2)

     总反应式:

     SO2 + H2O + R ←→ RH+  + HSO3- (3)

     上式中R代表吸收剂,(3)是可逆反应的,低温下反应(3)从左向右进行,高温下反应(3)从右向左进行。离子液循环吸收法正是利用此原理,在低温下吸收二氧化硫,高温下将吸收剂中二氧化硫再生出来,从而达到脱除和回收烟气中SO2的目的。

     技术特点

     ①离子液可循环使用,损耗低。

     ②在脱硫的同时副产99%干基的SO2,副产品可作为液体二氧化硫、硫酸、硫磺或其它硫化工产品的优良原料。

     ③系统运行可靠,自动化程度高,能长期稳定运行。开停车方便,调试和维修费用低。

     ④占地面积小。

     ⑤脱硫效率高,脱硫效率可达99.5% ,且脱硫效率灵活调节。

     ⑥适应范围宽,在烟气含硫量从0.02% 到5%范围内运行成本稳定,在烟气中硫含量较高时,本技术的投资和操作成本更具优势。

     ⑦能耗低:再生塔对所用蒸汽要求低,可利用工厂的低品位废热。

     ⑧拥有完全的自主知识产权,所有设备均可实现国产化。

     烟道气水洗冷却系统



     约150℃的烟道气由增压风机加压后送入水洗塔(1)下部,在塔内与踏上部进入的冷水逆向接触,经过洗涤过程,烟气中大部分灰尘等杂质被脱除,温度降至500C。

     从水洗塔出来的热水经水洗循环泵增压、循环水冷却送到水洗塔上部,重新冷却烟气。

    SO2吸收系统

     洗涤后的烟气进入吸收塔(2)下部,在吸收塔内烟气与自上而下的贫液逆向接触,烟气中SO2吸收,剩余气体由塔顶放空。未被吸收的净化气从吸收塔顶烟囱放空,烟囱高度按照国家二级排放标准设计。吸收SO2后的溶液(称为富液)由富液泵(4)加压进入贫富液换热器(11),与热贫液换热后进入再生塔(3)。

     SO2再生系统

     来自吸收塔的富液经贫富液换热器(11)升温至95℃进入再生塔(3)上部,与自塔底逆流而上的再生气在填料表进行传质传热,溶液中SO2被汽提出来,SO2气体夹带大量水蒸气由塔顶引出,进入再生气冷凝器(8),被循环水冷却至40℃,经气液分离器(9)后,SO2去后工序,冷凝液由回流泵(10)打入再生塔洗涤段,以维持再生塔的水平衡。

     再生后的溶液(称为贫液)经贫富液换热器换热后,经贫液泵(5)加压,进入富液换热器(11)、贫液冷却器(12)后进入吸收塔,重新吸收SO2。在再生塔部设置一台蒸汽再沸器(6),用于给贫液再生提供热量。


   
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