[发明专利]溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的加压热再生流程

说明书

技术领域

本发明涉及到一种脱硫溶剂的加压热再生工艺流程，属资源与环境技术领域，主要适用于钢铁、有色冶金、火电、化工、建材等行业中的采用溶剂循环吸收法进行烟气脱硫的场合。

背景技术

目前，国内采用的烟气脱硫方法很多，如石灰石——石膏法、双碱法、氧化镁法等，但上述脱硫方法同时也不同程度上存在如工艺复杂、设备投资高、操作费用高、占地面积大、脱硫副产物难利用以及废弃物难以处置等缺点。而随着技术的发展，近年来出现的溶剂循环吸收法烟气脱硫技术由于其工艺流程简短、脱硫溶剂可循环使用、脱硫副产物具有较高经济价值等特点，已受到国内外广泛的重视和发展。目前可用于溶剂循环吸收法烟气脱硫的脱硫溶剂主要是有机胺和离子液。其中，有机胺脱硫剂主要以液态一元胺、二元胺或其混合物组成，如Cansolv公司的SO₂脱除溶剂即为一种主要成分为二元胺的有机胺脱硫溶剂。而离子液是由阴离子和阳离子组成的在室温或接近室温下呈液态的物质，其蒸汽压很低，离子液通过特殊的分子设计后才具备极佳的SO₂吸收选择性、SO₂吸收容量且在高温下易解吸再生等特点，方可用作脱硫溶剂。发明专利“从混合气中脱除和回收二氧化硫的吸收剂”（申请号200710048743.6）所提出了的“二氧化硫吸收剂”，其实质即为一种可用作脱硫剂的离子液。以离子液或有机胺作为脱硫溶剂时，该脱硫溶剂可在常温下对烟气中的SO₂进行化学吸收，而在高温情况下则由于逆反应而使SO₂解吸而出，并可以进一步利用此SO₂副产物为基本原料制备硫酸、硫磺等硫化工产品，这在我国普遍存在硫资源缺乏的情况下，具有烟气脱硫治理和废物资源化利用的双重意义。

但目前，与离子液或有机胺等脱硫溶剂相配套的现有溶剂循环吸收法烟气脱硫工艺，其实质主要还是化工过程中传统“吸收——再生循环”工艺，即脱硫溶剂贫液在常温下通过吸收塔吸收烟气中SO₂形成脱硫溶剂富液，尔后脱硫溶剂富液再在再生塔中经加热、汽提，使其解吸出SO₂并使自身得以再生为脱硫溶剂贫液并循环使用。发明专利“从混合气中脱除和回收二氧化硫的吸收剂”（申请号200710048743.6）和文献《康世富可再生胺法脱硫技术的应用》（硫酸工业，2007(1)：39～45）也对此脱硫工艺有所表述。

但此脱硫工艺在脱硫溶剂的再生方面存在三个明显的不足。首先，脱硫溶剂富液在再生塔中采用加热、汽提的方式解吸SO₂并使自身得以再生，这一再生方法由于需利用塔底再沸器提供大量汽化热以便汽化部分脱硫溶剂作为汽提气，因而再沸器内加热蒸汽消耗量巨大，且由于汽化后的脱硫溶剂通常又需经循环水冷凝后作为回流液回流至再生塔，故该部分汽化热也无法得到回收利用，因此脱硫溶剂再生能耗高。例如，采用离子液作为脱硫溶剂进行烟气脱硫时，再生1吨脱硫溶剂富液则已需消耗高达0.1～0.2吨的0.6MPa饱和水蒸汽。其次，由于采用了汽提的方式再生脱硫溶剂，该工艺为使气、液充分接触，通常在再生塔内装填大量填料以及安装液体分布器、填料紧固装置、填料支撑等众多塔内件，塔体结构复杂，这又进一步提高了再生装置的造价。再者，由于该再生过程是在常压左右进行，脱硫溶剂富液温度只能被加热到约100℃左右，而脱硫溶剂富液解吸SO₂这一再生的反应却是一典型的吸热反应，所以该再生过程所采用的较低的再生温度则不利于脱硫溶剂再生反应速度和再生率的提高。综上所述，高能耗的再生方式、较低的再生速度和再生率、以及高投资的再生装置就成为目前制约溶剂循环吸收法烟气脱硫工艺进一步发展的技术瓶颈，并极大地阻碍了溶剂循环吸收法烟气脱硫工艺的推广应用。

所以,从降低装置能耗、减少烟气脱硫装置投资的角度出发，并最大限度发挥离子液、有机胺等脱硫溶剂在烟气脱硫领域的应用优势，有必要建立与溶剂循环吸收法烟气脱硫相适应的脱硫溶剂再生新工艺。

发明内容

本发明所提供的溶剂循环吸收法烟气脱硫中脱硫溶剂的加压热再生工艺流程，其特别适用于采用离子液、有机胺等脱硫溶剂进行循环吸收法烟气脱硫的场合。发明的目的在于形成与脱硫溶剂相适应的，具备低设备投资、低运行能耗、高再生速度和高再生率的脱硫溶剂再生新工艺。