分離回收煙氣中夾帶有機胺鹽的整體式吸收塔的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煙氣脫硫技術領域，更為具體地講，涉及一種有機胺法煙氣脫硫技術中，脫硫同時分離并回收煙氣中夾帶有機胺鹽的吸收塔。
【背景技術】
[0002]有機胺法煙氣脫硫技術中，以含有一定比例的有機胺鹽水溶液作為SO2吸收劑在吸收塔內與含硫煙氣逆流接觸，脫除含硫煙氣中的so2。吸收塔外排的煙氣必然夾帶一定的有機胺鹽，有機胺鹽被夾帶的程度與工藝條件、工藝流程、有機胺鹽的物理性質有一定的關聯(lián)，具體的:1、有機胺法煙氣脫硫是一個連續(xù)循環(huán)的吸收、再生過程，在這一過程中生成的熱穩(wěn)定鹽會逐漸在有機胺鹽的水溶液中積累，易使有機胺鹽產生發(fā)泡現(xiàn)象;2、在吸收塔內氣液傳質過程中，有機胺鹽會產生液沫現(xiàn)象;3、有機胺在吸收塔內噴淋及液體分布過程中，也有輕微的發(fā)泡現(xiàn)象。這些關聯(lián)勢必使得外排的煙氣夾帶有機胺鹽。通過檢測表明外排煙氣的冷凝水中有機胺鹽的含量2.15%?7.3%，使得吸收劑中有機胺鹽的比例呈下降趨勢，不僅造成整個脫硫系統(tǒng)的脫硫效率呈現(xiàn)下降的趨勢，而且也使脫硫系統(tǒng)運行成本呈現(xiàn)上升的趨勢。
[0003]目前，脫硫吸收塔通常多采用型式多樣的除霧器對濕煙氣進行氣水分離。除此之夕卜，攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司的發(fā)明專利(申請公布號:CN102302894 A/—種可再生煙氣脫硫技術)、攀鋼集團有限公司的發(fā)明專利(申請公布號:CN102247741A/—種煙氣脫硫工藝)中都論述了在吸收系統(tǒng)設計捕集段，利用捕集液吸收煙氣中夾帶的脫硫溶液并對吸收脫硫溶液的捕積液進行再利用。在上述發(fā)明中，脫硫溶液包括有機胺鹽。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型解決的技術問題是，提供一種煙氣脫硫及分離并回收煙氣中夾帶有機胺鹽的整體式吸收塔，解決有機胺鹽在吸收塔內脫除含硫煙氣中S02的過程中被煙氣夾帶的問題。
[0005]本實用新型解決的另一技術問題是，利用循環(huán)吸收液降低進吸收塔內含硫煙氣的溫度并調節(jié)吸收塔內有機胺鹽水溶液的吸收平衡。
[0006]發(fā)明人通過對煙氣夾帶有機胺鹽這一現(xiàn)象的分析，結果表明:1、煙氣的夾帶量與氣流的分布有關;2、煙氣所夾帶的有機胺鹽以小液滴形式存在，液滴的粒徑具有相當分散的尺寸分布，可回收利用的范圍廣;3、水溶液中有機胺鹽的含量低于一定的比例時，影響脫硫的效率。
[0007]從而，本實用新型與已公布的發(fā)明專利相比較，區(qū)別在于:1、強化進塔煙氣的氣流分布均勻性，避免煙氣在塔壁處產生“短路”現(xiàn)象;2、煙氣和有機胺鹽液滴存在著密度差，利用旋風分離原理實現(xiàn)分離回收的目的；3、利用循環(huán)吸收液降低進塔煙氣的溫度并調節(jié)塔內有機胺鹽水溶液的吸收平衡。
[0008]本實用新型著重于:1、應用的設備工作阻力低，不增加系統(tǒng)的能耗;2、利用氣液旋流器強化煙氣的布氣效果;3、進入氣液旋流器的煙氣產生旋流形成離心力，密度較大的有機胺液滴在離心力的作用下甩向旋流器筒壁，直接返回下部的脫硫段再參與吸收反應，密度較小的煙氣繼續(xù)向上部吸收分離段運動;4、吸收分離段的脈沖填料進一步分離煙氣中有機胺液滴并對煙氣再次強化布氣效果;5、吸收分離段的循環(huán)吸收液用以降低進塔煙氣溫度并調節(jié)塔內有機胺水溶液的吸收平衡。
[0009]具體來說，本實用新型提出了如下技術方案。
[0010]第一方面，本實用新型提供了一種煙氣脫硫及分離回收煙氣中夾帶有機胺鹽的吸收塔100，所述吸收塔由下而上包括:煙氣脫硫段200，氣液分離段300，吸收分離段400及除霧分離段500;
[0011]所述氣液分離段300包括氣液旋流器301和阻流板302，所述阻流板302的邊緣與吸收塔100的內壁密閉接觸;所述阻流板302上開設有數(shù)個孔，每個孔內設有氣液旋流器301，且所述氣液旋流器301的外周與所述孔密閉接觸；
[0012]所述吸收分離段400包括液體分布器402和填料層403，所述液體分布器402位于填料層403上方。
[0013]優(yōu)選的，其中，所述煙氣脫硫段200占吸收塔100總高度的20?25%，所述氣液分離段300占吸收塔100總高度的5?10%，所述吸收分離段400占吸收塔100總高度的15?20%，以及所述除霧分離段500占吸收塔100總高度的2%。
[0014]優(yōu)選的，其中，所述煙氣脫硫段200包括穿過吸收塔100塔壁的有機胺鹽水溶液進液管201，連接有機胺鹽水溶液進液管201的液體分布器202，位于液體分布器202下方的填料層203。
[0015]優(yōu)選的，其中，所述氣液旋流器301自下而上包括:煙氣一次布氣加速區(qū)3011、有機胺分離區(qū)3012和煙氣二次布氣區(qū)3013;氣液旋流器入口位于煙氣一次布氣加速區(qū)3011，氣液旋流器出口位于煙氣二次布氣區(qū)3013;
[0016]所述煙氣一次布氣加速區(qū)3011設有數(shù)片導流片3014;
[0017]所述有機胺分離區(qū)3012設有I道或2道以上旋流葉片3015;
[0018]所述氣液旋流器301出口上方設有導氣帽3016;所述導氣帽3016為圓錐體結構。
[0019]優(yōu)選的，其中，每片導流片3014的片體呈曲線形設置在所述煙氣一次布氣加速區(qū)3011的內壁上，每片導流片3014的片體在其下部與氣液旋流器301的軸向中心線呈平行態(tài)，每片導流片3014的片體在其頂部偏離氣液旋流器I的軸向中心線40°?50°。
[0020]優(yōu)選的，其中，每道旋流葉片3015與氣液旋流器301內壁間留有間隙；每道旋流葉片3015的螺旋升角為15°?25°。
[0021]優(yōu)選的，其中，所述導氣帽3016的錐角角度大于等于100°且小于等于180°。
[0022]優(yōu)選的，其中，所述除霧分離段500包括絲網除霧器501和折流板式除霧器502。
[0023]優(yōu)選的，其中，所述吸收塔100還包括循環(huán)管路系統(tǒng)600，所述循環(huán)管路系統(tǒng)600包括依次連接的出液管道601、儲罐602、離心式循環(huán)栗603和進液管道604;所述出液管道601連接所述集液箱303，所述進液管道604連接所述液體分布器402。
[0024]優(yōu)選的，其中，所述吸收塔100還包括循環(huán)吸收液旁通管路605、控制閥606以及噴淋器607;所述循環(huán)吸收液旁通管路605—端連接進液管道604，且其連接處位于離心式循環(huán)栗603之后，所述循環(huán)吸收液旁通管路605的另一端穿過吸收塔100塔壁，與設置于吸收塔100內的噴淋器607連接;所述控制閥606設置于循環(huán)吸收液旁通管路605上，所述噴淋器607位于煙氣脫硫段200與煙氣入口之間。
[0025]采用本實用新型的技術方案具有如下有益效果:適應煙氣氣量范圍廣，允許煙氣量5萬?300萬Nm3/h;塔內總壓降1800Pa?3200Pa，且具有良好的氣流分布性能，無需系統(tǒng)增加額外的動壓頭;可充分回收煙氣中有機胺鹽的夾帶量;利用循環(huán)吸收液噴淋降低進塔煙氣的溫度，調節(jié)塔內有機胺鹽水溶液的有機胺比例和水平衡，提高含硫煙氣的脫硫效率。
[0026]下面結合附圖和各個【具體實施方式】，對本實用新型及其有益技術效果進行詳細說明。
【附圖說明】

[0027]圖1本實用新型煙氣脫硫及分離回收煙氣中夾帶有機胺鹽的吸收塔內部結構示意圖。
[0028]圖2本實用新型氣液旋流器內部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0029]本實用新型吸收塔在煙氣脫硫的同時能分離回收煙氣中夾帶有機胺鹽，以解決解決有機胺鹽在吸收塔內脫除含硫煙氣中SO2的過程中被煙氣夾帶的問題。
[0030]本實用新型所述“含硫煙氣”是指含硫氧化物(SO2和SO3)的煙道氣或其他工業(yè)廢氣。本實用新型吸收塔適用的含硫煙氣中SO2濃度為3500ppm?lOOOOppm。
[0031]本實用新型所述“脫硫”是指從煙道氣或其他工業(yè)廢氣中除去硫氧化物(SO2)。本實用新型所述“有機胺”是指常規(guī)能夠應用于有機胺濕法脫硫的有機類物質，包括但不限于乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺等。本實用新型所述“有機胺鹽”是指以亞硫酸根、亞硫酸氫根、硫酸根形式存在的有機胺的鹽。本實用新型所述“有機胺鹽水溶液的吸收平衡”是指將針對具體應用的有機胺，將有機胺鹽水溶液中有機胺鹽的濃度控制在設定范圍內。
[0032]如圖1所示，煙氣脫硫及分離回收煙氣中夾帶有機胺鹽的吸收塔100，所述吸收塔由下而上包括:煙氣脫硫段200，氣液分離段300，吸收分離段400及除霧分離段500。優(yōu)選的，吸收塔100為筒狀吸收塔，內部結構為一體化結構。這里的“自下而上”是指沿煙氣流動方向，煙氣入口方向為下，煙氣出口方向為上。
[0033]本實用新型中，含硫煙氣在吸收塔100內自下向上流動的方向依次分為:含硫煙氣脫硫段200，凈化煙氣氣液分離段300，凈化煙氣吸收分離段400，凈化煙氣除霧分離段500。脫硫段200可占吸收塔100總高度的20?25%，氣液分離段300可占吸收塔100總高度的5?10%，吸收分離段400可占吸收塔100總高度的15?20%，除霧分離段500可占吸收塔100總高度的2%，其余作為吸收塔100其他部位的設計高度。
[0034]本實用新型煙氣脫硫段200，包括有機胺鹽水溶液進液管201、液體分布器202、填料層203 ο有機胺鹽水溶液進液管201穿過吸收塔100塔壁，連接液體分布器202，填料層203位于液體分布器202下方。有機胺鹽水溶液由有機胺鹽水溶液進液管201進入吸收塔100，經液體分布器202均勻分布至填料層203。含硫煙氣從位于吸收塔100塔底的煙氣入口進入吸收塔100內。有機胺鹽水溶液與含硫煙氣在填料層203內逆流接觸，完成煙氣中302的吸收、凈化過程。
[0035]本實用新型所用液體分布器202是常規(guī)市售液體分布器，可以是噴頭式液體分布器、管式液體分布器、槽盤式液體分布器，優(yōu)選槽盤式液體分布器。
[0036]本實用新型填料層203所用填料為塑料規(guī)整填料、金屬波紋規(guī)整填料或絲網填料，均可以市購得到。
[0037]本實用新型氣液分離段300對凈化煙氣布氣和分離夾帶的有機胺鹽液滴。氣液分離段300包括氣液旋流器301和阻流板302。阻流板302的邊緣與吸收塔100的內壁密閉接觸。阻流板302上開設有數(shù)個孔，每個孔內設有氣液旋流器301，且氣液旋流器301的外周與孔密閉接觸，優(yōu)選的氣液旋流器301使用數(shù)為十幾到幾十，該使用數(shù)根據(jù)脫硫煙氣的流量可以進行選擇和調整。氣液旋流器301在阻流板302上的分布可以是均勻分布排列，也可以按同心陣列的形式分布，優(yōu)選同心陣列的形式。氣液旋流器301伸出阻流板302的高度h大于等于氣液旋流器301總高H的30?40%。
[0038]脫硫后的凈化煙氣在阻流板302的阻斷作用下僅通過氣液旋流器301向上流動，較多數(shù)量的氣液旋流器301首先對煙氣起氣流分布作用，其次提高煙氣的氣速，使煙氣在氣液旋流器301內產生旋流形成離心力，分離煙氣中的較大粒徑的有機胺鹽液滴，最后在氣液旋流器301出口導氣帽的導向作用下，將煙氣流動方向由垂直旋轉向上改變?yōu)橄蛩闹軘U散，煙氣在氣液分離段300完成分離并進行二次布氣。
[0039]如圖2所示，本實用新型氣液旋流器301優(yōu)選的外形結構為圓筒形，也包括有利于氣流分布的雙曲線形、圓臺形等結構。本實用新型氣液旋流器301兩端開口，自下而上包括:煙氣一次布氣加速區(qū)3011、有機胺分離區(qū)3012和煙氣二次布氣區(qū)3013;氣液旋流器入口位于煙氣一次布氣加速區(qū)3011，氣液旋流器出口位于煙氣二次布氣區(qū)3013。這里的“自下而上”是指沿煙氣流動方向，煙氣入口方向為下，煙氣出口方向為上。
[0040]所述的煙氣一次布氣加速區(qū)3011首先對氣體進行氣體分布，其次迫使氣體產生旋流。具體的，煙氣一次布氣加速區(qū)3011采用擴張口結構，朝向氣液旋流器入口方向，所述的煙氣一次布氣加速區(qū)3011沿軸向其直徑逐漸變大，即氣液旋流器入口直徑大于煙氣一次布氣加速區(qū)3011末端直徑。這里的“末端”是指沿煙氣流動方向，煙氣離開煙氣一次布氣加速區(qū)3011的位置。優(yōu)選的，煙氣一次布氣加速區(qū)3011為喇叭形，雙曲線形和其他利于氣體導流的結構。
[0041 ]在煙氣一次布氣加速區(qū)3011的內壁設有導流片3014。導流片3014數(shù)量的多少可以通過煙氣量的大小確定，一般為3?7片。每個導流片3014的一邊側邊固定在煙氣一次布氣加速區(qū)3011的內壁上。每個導流片3014的布置方式為順著氣流的方向呈曲線形，即導流片3014的片體在其下部與氣液旋流器301的軸向中心線呈平行態(tài)，然后導流片3014的片體向一邊彎曲逐漸偏離軸向中心線，導流片3014的片體在其頂部與氣液旋流器301的軸向中心線偏離40°?50°，以利于進入煙氣一次布氣加速區(qū)3011的氣體產生旋流。所有導流片3014偏離軸向中心線的方向一致，整體呈順時針方向或逆時針方向，使得煙氣產生旋流。
[0042]所述的有機胺分離區(qū)3012用于提高通過的旋流煙氣的氣速，引導煙氣呈螺旋形上升，并實現(xiàn)煙氣中夾帶的有機胺鹽液滴的分離。具體的，有機胺分離區(qū)3012為旋流葉片式結構，其內壁分布有旋流葉片3015。旋流葉片3015數(shù)量的多少結合煙氣一次分布區(qū)3011后端直徑的大小確定，可以是I道也可以是2道以上。每道旋流葉片3015的螺旋升角α在15°?25°之間，順著氣流的方向呈螺旋形向上分布。每道旋流葉片與氣液旋流器的內壁設計有一定的間隙，數(shù)值在Imm?1.5mm之間。
[0043]通過氣液旋流器301的煙氣在有機胺分離區(qū)3012，因旋流產生的離心力，迫使有機胺鹽液滴從煙氣中分離出來，并甩向有機胺分離區(qū)3012的內壁，然后有機胺鹽液滴順著間隙向下流動，返回吸收塔吸收填料層。
[0044]所述的煙氣二次布氣區(qū)3013對旋流的煙氣進行二次布氣。具體的，煙氣二次布氣區(qū)3013采用擴張口結構，朝向氣液旋流器301出口方向，煙氣二次布氣區(qū)3013的直徑逐漸變大，即氣液旋流器301出口直徑大于煙氣二次布氣區(qū)3013前端直徑。這里的“前端”是指沿煙氣流動方向，煙氣進入煙氣二次布氣區(qū)3013的位置。優(yōu)選的，煙氣二次布氣區(qū)3013為喇叭形，雙曲線形和其他利于氣體導流的結構。
[0045]所述的氣液旋流器301出口上方設有導氣帽3016。從氣液旋流器301出口流出的煙氣經導氣帽3016向四周擴散，實現(xiàn)煙氣的二次布氣。導氣帽3016的中軸線與氣液旋流器301的軸向中心線吻合，避免煙氣產生偏流。具體的，導氣帽3016為圓錐體結構，以一定的間距安裝在氣液旋流器301的上方。導氣帽3016采用椎角向下或椎角向上的方式布置，即采用“V”形或倒“V”形布置。無論布置的方式如何，圓錐體錐角的角度β大于等于100°且小于等于180°。在一個【具體實施方式】中，導氣帽3016設有連接桿，連接桿一端安裝在氣液旋流器301筒壁的外側，另一端與導氣帽3016連接。兩端的安裝方式均可以采用螺栓固定、銷釘固定或焊接方式。
[0046]阻流板302的材質可以選擇金屬材料的板材，板材厚度8-10mm之間。當選用不銹鋼板材，不需要進行防腐處理。如果選用普通碳鋼的板材，待氣液旋流器301模塊化組裝完成后，表面進行防腐處理。防腐處理的材料可采用耐腐蝕玻璃鋼覆蓋，高分子材料的噴涂等。阻流板302的材質也可以選擇非金屬材料，板材厚度在10-20_之間。
[0047]在一個【具體實施方式】中，氣液分離段300還包括支撐梁305;若干組支撐梁305固定在吸收塔100內壁，阻流板302固定在支撐梁305上。支撐梁305所用的材質可以采用金屬材料和非金屬材料制作的型材，選擇型材時需要考慮防腐要求，優(yōu)選的型材為工字鋼，優(yōu)選的布置方式為“井”字形。
[0048]在另一個【具體實施方式】中，氣液分離段300還包括集液箱303。阻流板302上開設孔，集液箱303固定在支撐梁305上，且貫穿過阻流板302上的這些孔，與對應孔的周邊密閉接觸；集液箱303出液口設有水封管304。若干組支撐梁305固定在吸收塔100內壁，阻流板302和集液箱303固定在支撐梁305上，阻流板302的邊緣與吸收塔100的內壁緊密的結合在一起，阻流板302上開設多個圓孔安裝氣液旋流器301，阻流板302上開設長方形孔安裝集液箱303，氣液旋流器301和集液箱303與阻流板302均為緊密結合以防止漏液。集液箱303起積液作用，集液箱303出液口有水封管304，水封管304將循環(huán)吸收液導向塔外并阻止煙氣泄漏。
[0049]本實用新型吸收分離段400包括循環(huán)吸收液進液管401，液體分布器402和填料層403，液體分布器402位于填料層403上方。循環(huán)管路的循環(huán)吸收液由循環(huán)吸收液進液管401進入吸收塔100，經液體分布器402均勻分布至填料層403，與凈化煙氣逆流接觸得以溶解分離出來的有機胺液滴。吸收后的循環(huán)液匯集在集液箱303內，達到一定液位高度由水封管304導向塔外。
[0050]液體分布器402是常規(guī)市售液體分布器，本實用新型所用液體分布器402可以是噴頭式液體分布器、管式液體分布器、槽盤式液體分布器，優(yōu)選槽盤式液體分布器。
[0051 ]吸收分離段400還包括填料支撐404，若干組填料支撐404固定在吸收塔100內壁，填料層403堆疊在填料支撐404上。填料層403中的填料采用脈沖填料，脈沖填料在填料支撐404上組裝后，形成帶縮頸的多孔菱形通道。
[0052]本實用新型除霧分離段500包括絲網除霧器501和折流板式除霧器502。絲網除霧器501和折流板式除霧器502安裝不限于圖1的方式，例如絲網除霧器501可以安裝在折流板式除霧器502中間，也可以安裝在折流板式除霧器502的下方。絲網除霧器501和折流板式除霧器502采用常規(guī)設備，可以采用金屬材料也可以采用非金屬材料，選用的材料耐腐蝕即可。絲網除霧器501優(yōu)選全徑型絲網除霧器。折流板式除霧器502選用葉片式，葉片可選用折線型和流線型，通道可選用2通道葉片和3通道葉片，優(yōu)選的葉片為流線型。
[0053]如圖1所示，本實用新型吸收塔100還包括循環(huán)管路系統(tǒng)600，循環(huán)管路系統(tǒng)600包括依次連接的出液管道601、儲罐602、離心式循環(huán)栗603和進液管道604。出液管道601連接所述集液箱303，進液管道604連接所述液體分布器402。出液管道601、儲罐602、離心式循環(huán)栗603、進液管道604和吸收塔100本體組成一個閉路循環(huán)系統(tǒng)。本實用新型吸收塔100還包括循環(huán)吸收液旁通管路605、控制閥606以及噴淋器607;所述循環(huán)吸收液旁通管路605—端連接進液管道604，且其連接處位于離心式循環(huán)栗603之后，所述循環(huán)吸收液旁通管路605的另一端穿過吸收塔100塔壁，與設置于吸收塔100內的噴淋器607連接;所述控制閥606設置于循環(huán)吸收液旁通管路605上，所述噴淋器607位于煙氣脫硫段200與煙氣入口之間。
[0054]當吸收塔100內的有機胺鹽水溶液的總體積下降或有機胺胺濃下降或進塔煙氣溫度偏高時，打開控制閥606，循環(huán)吸收液通過旁通管路605進入噴淋器607，在帶噴頭的噴淋器607的作用下，循環(huán)吸收液形成霧狀噴淋液與煙氣接觸從而降低進塔煙氣的溫度，噴淋出的循環(huán)吸收液匯集在塔底，起到調節(jié)塔內有機胺鹽水溶液的有機胺比例和水平衡。循環(huán)吸收液可以利用再沸器的冷凝水、除鹽水。
[0055]本實用新型吸收塔100本體及循環(huán)管路系統(tǒng)600中的管道、噴淋系統(tǒng)及噴頭、儲罐材質可以采用耐稀酸腐蝕金屬材料的，也可以采用耐稀酸腐蝕非金屬材料。其中噴頭選擇單向噴頭。
[0056]本實用新型的優(yōu)點在于:煙氣處理能力5萬?300萬Nm3/h，適應氣量范圍廣；塔內總壓降濃度為3500ppm?lOOOOppm，且具有良好的氣流分布性能，無需系統(tǒng)增加額外的動壓頭;可充分回收煙氣中有機胺的夾帶量;利用循環(huán)吸收液噴淋降低進塔煙氣的溫度，調節(jié)塔內有機胺鹽水溶液的有機胺比例和水平衡，提高含硫煙氣的脫硫效率。
[0057]下面通過具體實施例來說明本實用新型的煙氣脫硫及分離回收煙氣中夾帶有機胺鹽的吸收塔。以下實施例的實驗均為秘密實驗。
[0058]實施例1
[0059]采用某球團廠含硫煙氣進行對比實驗。該含硫煙氣中SO2含量為2580ppm，煙氣量為42萬Nm3/h。處理用的有機胺鹽水溶液中有機胺濃度為12wt %?18wt %。
[0060]實施例1-1
[0061 ]采用現(xiàn)有吸收塔處理該含硫煙氣，該吸收塔為填料噴淋塔，總高23.5m。該吸收塔包括有機胺鹽水溶液進液管、液體分布器、填料層、有機胺鹽水溶液出液口、煙氣入口和煙氣出口。有機胺鹽水溶液進液管穿過吸收塔塔壁，連接液體分布器，填料層位于液體分布器下方。有機胺鹽水溶液由有機胺鹽水溶液進液管進入吸收塔，經液體分布器均勻分布至填料層。含硫煙氣從位于吸收塔塔底的煙氣入口進入吸收塔內。有機胺鹽水溶液與含硫煙氣在填料層內逆流接觸，完成煙氣中SO2的吸收、凈化過程。有機胺鹽水溶液經過填料層后，從有機胺鹽水溶液出液口排出吸收塔。
[0062]經過檢測:含硫煙氣進吸收塔溫度為55?60°C，煙氣工作壓力為4.0kPa。吸收塔凈化后外排煙氣的冷凝水中有機胺含量為0.052wt%。依據(jù)外排煙氣量42萬Nm3/h，煙氣溫度為58°C，煙氣中水分含量為174g/Nm3，煙氣冷凝水量為73m3/h，計算得到煙氣夾帶有機胺的損失量為38kg/h，91 Okg/d ο經過檢測:入塔煙氣中SO2含量為7845mg/m3，凈化后煙氣中SO2含量為358mg/m3，脫除率達到95.44 %。
[0063]實施例1-2
[0064]采用本實用新型吸收塔，內部結構為一體化結構，總高度27.5m。煙氣脫硫段200占吸收塔100總高度的25%，氣液分離段300可占吸收塔100總高度的25%，吸收分離段400可占吸收塔100總高度的25%，除霧分離段500可占吸收塔100總高度的2%，空塔氣速為1.8Nm/s。氣液分離段300設有24個氣液旋流器301。每個氣液旋流器301在煙氣一次布氣加速區(qū)3011的內壁設有導流片3014 3片。每個導流片3014順著氣流的方向呈曲線形，在其片體頂部與氣液旋流器301的軸向中心線偏離40°。每個氣液旋流器301在有機胺分離區(qū)3012內壁分布有一道旋流葉片3015。每道旋流葉片3015的螺旋升角α在15°，每道旋流葉片與氣液旋流器的內壁設計有間隙1mm。每個氣液旋流器301的導氣帽3016圓錐體錐角的角度為150。。
[0065]經過檢測:含硫煙氣進吸收塔溫度下降至50?55°C，有機胺鹽水溶液的有機胺濃度維持在20wt%?24wt%，吸收塔外排煙氣的冷凝水中有機胺含量為0.018wt%。經過檢測:入塔煙氣中SO2含量為9850mg/Nm3，凈化后煙氣中SO2含量為128mg/Nm3，脫除率達到98.70%。依據(jù)外排煙氣量40萬Nm3/h，煙氣溫度為54V，煙氣中水分含量為140g/Nm3，煙氣冷凝水量為56m3/h，計算得到煙氣夾帶有機胺的損失量為10kg/h，240kg/d。
[0066]實施例2
[0067]采用某球團廠含硫煙氣進行對比實驗。該含硫煙氣中SO2含量為12000ppm，煙氣量為12萬Nm3/h ο處理用的有機胺鹽水溶液的有機胺濃度為22wt %?26wt %。
[0068]實施例2-1
[0069]采用現(xiàn)有吸收塔處理該含硫煙氣，該吸收塔為填料噴淋塔，包括有機胺鹽水溶液進液管、液體分布器、填料層、有機胺鹽水溶液出液口、煙氣入口和煙氣出口。有機胺鹽水溶液進液管穿過吸收塔塔壁，連接液體分布器，填料層位于液體分布器下方。有機胺水溶液由有機胺鹽水溶液進液管進入吸收塔，經液體分布器均勻分布至填料層。含硫煙氣從位于吸收塔塔底的煙氣入口進入吸收塔內。有機胺鹽水溶液與含硫煙氣在填料層內逆流接觸，完成煙氣中SO2的吸收、凈化過程。有機胺鹽水溶液經過填料層后，從有機胺鹽水溶液出液口排出吸收塔。
[0070]含硫煙氣進吸收塔溫度為50?55°C，煙氣工作壓力為2.5kPa。經過檢測:入塔煙氣中SO2含量為36260mg/Nm3，凈化后煙氣中SO2含量為550mg/Nm3，脫除率達到98.48 %。吸收塔夕卜排煙氣的冷凝水中有機胺含量為0.065%。依據(jù)外排煙氣量12萬Nm3/h，煙氣溫度為52°C，煙氣中水分含量為124g/Nm3，煙氣冷凝水量為15m3/h，計算得到煙氣夾帶有機胺的損失量為9.75kg/h，235kg/d。
[0071]實施例2-2
[0072]采用本實用新型吸收塔，內部結構為一體化結構。脫硫段200可占吸收塔100總高度的20%，氣液分離段300可占吸收塔100總高度的10%，吸收分離段400可占吸收塔100總高度的10%，除霧分離段500可占吸收塔100總高度的2%，空塔氣速為2.0Nm/s。氣液分離段300設有22個氣液旋流器301。每個氣液旋流器301在煙氣一次布氣加速區(qū)3011的內壁設有導流片3014 7片。每個導流片3014順著氣流的方向呈曲線形，在其片體頂部與氣液旋流器301的軸向中心線偏離50°。每個氣液旋流器301在有機胺分離區(qū)3012內壁分布有一道旋流葉片3015。每道旋流葉片3015的螺旋升角α在25°，每道旋流葉片與氣液旋流器的內壁設計有間隙1.5mm。每個氣液旋流器301的導氣帽3016圓錐體錐角的角度為150°。
[0073]經過檢測:含硫煙氣進吸收塔溫度下降至48?50°C，有機胺水溶液的胺濃維持在20wt %?24wt %，凈化煙氣冷凝水中有機胺含量無法檢測出。入塔煙氣中SO2含量為32450mg/Nm3，凈化后煙氣中SO2含量為55mg/Nm3，脫除率達到99.83 %。吸收塔外排煙氣的冷凝水中有機胺含量為0.025%o依據(jù)外排煙氣量12萬Nm3/h，煙氣溫度為53 V，煙氣中水分含量為130g/Nm3，煙氣冷凝水量為15.6m3/h，計算得到煙氣夾帶有機胺的損失量為3.9kg/h，93.6kg/d0
【主權項】
1.一種煙氣脫硫及分離回收煙氣中夾帶有機胺鹽的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔(100)由下而上包括:煙氣脫硫段(200)，氣液分離段(300)，吸收分離段(400)及除霧分離段(500); 所述氣液分離段(300)包括氣液旋流器(301)和阻流板(302)，所述阻流板(302)的邊緣與吸收塔(100)的內壁密閉接觸;所述阻流板(302)上開設有數(shù)個孔，每個孔內設有氣液旋流器(301 )，且所述氣液旋流器(301)的外周與所述孔密閉接觸； 所述吸收分離段(400)包括液體分布器(402)和填料層(403)，所述液體分布器(402)位于填料層(403)上方。2.根據(jù)權利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述煙氣脫硫段(200)占吸收塔(100)總高度的20?25%，所述氣液分離段(300)占吸收塔(100)總高度的5?10%，所述吸收分離段(400)占吸收塔(100)總高度的15?20%，以及所述除霧分離段(500)占吸收塔(100)總高度的2 %。3.根據(jù)權利要求1或2所述的吸收塔，其特征在于，所述煙氣脫硫段(200)包括穿過吸收塔(I 00)塔壁的有機胺鹽水溶液進液管(201 )，連接有機胺鹽水溶液進液管(201)的液體分布器(202)，位于液體分布器(202)下方的填料層(203)。4.根據(jù)權利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述氣液旋流器(301)自下而上包括:煙氣一次布氣加速區(qū)(3011)、有機胺分離區(qū)(3012)和煙氣二次布氣區(qū)(3013);氣液旋流器入口位于煙氣一次布氣加速區(qū)(3011)，氣液旋流器出口位于煙氣二次布氣區(qū)(3013); 所述煙氣一次布氣加速區(qū)(3011)設有數(shù)片導流片(3014); 所述有機胺分離區(qū)(3012)設有I道或2道以上旋流葉片(3015); 所述氣液旋流器(301)出口上方設有導氣帽(3016);所述導氣帽(3016)為圓錐體結構。5.根據(jù)權利要求4所述的吸收塔，其特征在于，每片導流片(3014)的片體呈曲線形設置在所述煙氣一次布氣加速區(qū)(3011)的內壁上，每片導流片(3014)的片體在其下部與氣液旋流器(301)的軸向中心線呈平行態(tài)，每片導流片(3014)的片體在其頂部偏離氣液旋流器I的軸向中心線40°?50°。6.根據(jù)權利要求4或5所述的吸收塔，其特征在于，每道旋流葉片(3015)與氣液旋流器(301)內壁間留有間隙;每道旋流葉片(3015)的螺旋升角為15°?25°。7.根據(jù)權利要求6所述的吸收塔，其特征在于，所述導氣帽(3016)的錐角角度大于等于100°且小于等于180°。8.根據(jù)權利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述除霧分離段(500)包括絲網除霧器(501)和折流板式除霧器(502)。9.根據(jù)權利要求1所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔(100)還包括循環(huán)管路系統(tǒng)(600)，所述循環(huán)管路系統(tǒng)(600)包括依次連接的出液管道(601)、儲罐(602)、離心式循環(huán)栗(603)和進液管道(604);所述出液管道(601)連接集液箱(303)，所述進液管道(604)連接所述液體分布器(402)。10.根據(jù)權利要求9所述的吸收塔，其特征在于，所述吸收塔(100)還包括循環(huán)吸收液旁通管路(605)、控制閥(606)以及噴淋器(607);所述循環(huán)吸收液旁通管路(605)—端連接進液管道(604)，且其連接處位于離心式循環(huán)栗(603)之后，所述循環(huán)吸收液旁通管路(605)的另一端穿過吸收塔(100)塔壁，與設置于吸收塔(100)內的噴淋器(607)連接;所述控制閥(606)設置于循環(huán)吸收液旁通管路(605)上，所述噴淋器(607)位于煙氣脫硫段(200)與煙氣入口之間。
【專利摘要】本實用新型提供了一種分離回收煙氣中夾帶有機胺鹽的整體式吸收塔。所述吸收塔100由下而上包括：煙氣脫硫段200，氣液分離段300，吸收分離段400及除霧分離段500；所述氣液分離段300包括氣液旋流器301和阻流板302，所述阻流板302的邊緣與吸收塔100的內壁密閉接觸；所述阻流板302上開設有數(shù)個孔，每個孔內設有氣液旋流器301，且所述氣液旋流器301的外周與所述孔密閉接觸；所述吸收分離段400包括液體分布器402和填料層403，所述液體分布器402位于填料層403上方。該吸收塔脫硫同時分離并回收煙氣中夾帶的有機胺鹽。
【IPC分類】B01D53/18, B01D50/00
【公開號】CN205386396
【申請?zhí)枴緾N201521142417
【發(fā)明人】左永偉, 崔鵬, 陳家歡, 張利華, 何西民, 魏鳳玉, 史成武, 王天保
【申請人】銅陵有色金屬集團股份有限公司銅冠冶化分公司, 合肥工業(yè)大學
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2015年12月31日