[发明专利]利用哌嗪水溶液吸收烟气中的二氧化硫的装置及方法

说明书

本发明具体涉及一种利用哌嗪水溶液吸收烟气中的二氧化硫的装置及方法，该方法流程为：将哌嗪与水混合并搅拌均匀制成哌嗪水溶液作为二氧化硫的吸收剂，将哌嗪水溶液吸收剂通入吸收液槽，将含有二氧化硫的烟气由吸收塔下部的进气口输入，通过边缘凸出的T型管道通入吸收液槽，使二氧化硫与吸收剂充分接触反应，反应后的气体经过石墨烯膜状吸收层二次吸收后从吸收塔上部的出气口排出。当吸收剂过多超出溢流挡板顶部时，吸收剂由于重力作用流下，经倾斜板流到吸收塔底部的出液口，然后吸收剂经循环水泵循环再次利用。本发明具有操作简单、安全可靠、高吸收率、大脱硫容量、无二次污染以及硫资源的可回收利用的优势。

技术领域

本发明涉及气体净化处理技术领域，特别是涉及一种利用哌嗪水溶液吸收烟气中的二氧化硫的装置及方法。

背景技术

燃料燃烧产生的二氧化硫是大气环境二氧化硫主要来源，其次是冶金、硫酸和炼油和化工制药的等过程。二氧化硫对人有致毒作用，属中等毒类，对眼和呼吸道有强烈刺激作用。中国环境状况公报统计数据表明，近年来我国城市酸雨污染程度有所加重。为此，国家制定了新的法律和法规，对火力发电等燃烧过程排放的二氧化硫作出了更加严格的控制和减排规定。

一般地，火力发电厂等以化石燃料燃烧产生的烟气中的二氧化硫浓度约为几百到几千mg/m3，冶金等行业尾气中的二氧化硫的浓度更高。石灰/石灰石等碱液吸收法是目前烟气中二氧化硫去除的主要方法，但其处理系统复杂，设备投资大，且脱硫产物难以回收利用。

本发明设计和提供了一种二氧化硫的吸收方法，用于从气流中除去二氧化硫气体，并可回收相关副产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种利用哌嗪水溶液吸收烟气中的二氧化硫的装置及方法。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种利用哌嗪水溶液吸收烟气中的二氧化硫的装置，包括吸收塔塔体、吸收液槽、循环水泵、石墨烯膜状吸收层、进气口、进气管道和边缘凸出T型管道，所述进气口位于所述吸收塔塔体的底部，且与进气管道连通，所述进气管道由吸收塔塔体底部向上贯穿吸收液槽延伸至吸收液槽液面上方，且进气管道顶部设有所述边缘凸出T型管道，所述T型管道的出口插入至吸收液槽的液面下方，所述吸收液槽固定连接在所述吸收塔塔体内壁上，且所述吸收液槽侧壁上设有溢流挡板；所述吸收塔塔体顶部设有出气口，且所述石墨烯膜状吸收层设置在出气口下方的吸收塔塔体内，石墨烯膜状吸收层与吸收塔塔体内壁固定连接，所述吸收塔塔体底部设有出液口，且所述出液口流出的吸收液通过回液管回流至吸收液槽，所述循环水泵连接在所述回液管上，所述吸收塔塔体的底部设有固定连接的倾斜板，且所述倾斜板向出液口方向倾斜。

进一步，所述吸收塔塔体的塔壁上还设有观察口、压强测量仪、温度控制器和气体流量计，且所述压强测量仪、温度控制器和气体流量计与外部控制系统连接。可以被外部控制观察。

进一步，所述倾斜板的倾斜角度为0°-50°。优选的，所述倾斜板的倾斜角度为10°、20°、30°或45°。

优选的，为了提高吸收层的吸收效率，所述石墨烯膜状吸收层的层数至少为一层。

具体的，所述回液管包括循环水泵进液管和循环水泵出液管，所述循环水泵连接在循环水泵进液管和循环水泵出液管之间，所述循环水泵出液管的末端设有进液口。

一种利用哌嗪水溶液吸收烟气中的二氧化硫的方法，包括上述装置，还包括以下步骤：

步骤1：将哌嗪与水混合并搅拌均匀制成的哌嗪水溶液作为二氧化硫的吸收剂，将哌嗪水溶液吸收剂通入吸收液槽内；

步骤2：将含有二氧化硫的烟气由吸收塔塔体底部的进气口输入，经过进气管道由边缘凸出的T型管道通入吸收液槽，使二氧化硫与吸收液槽内的哌嗪水溶液吸收剂充分接触反应；