[发明专利]一种脱除高湿度烟气中硫氧化物的装置及方法

说明书

本发明公开了一种脱除高湿度烟气中硫氧化物的装置及方法，该装置包括凝液回收塔和脱硫塔；凝液回收塔自下而上依次包括洗涤段及冷凝段；脱硫塔自下而上依次包括氧化段、一级吸收段、二级吸收段及除雾段；凝液回收塔的洗涤段设置烟气入口，凝液回收塔的洗涤段与脱硫塔的除雾段连接，凝液回收塔出口与脱硫塔的一级吸收段连接，并提供一种脱除高湿度烟气中硫氧化物的方法。本发明的装置及方法实现分部脱除高湿度烟气中的强酸性气体(SO₃、HCl等)、冷凝水及弱酸性气体(SO₂)等组分，并使回收的冷凝水经过简单的物化处理后，水质就能满足《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T 19923‑2005)要求。

技术领域

本发明涉及一种脱除烟气中硫氧化物的装置及方法，尤其涉及一种脱除高湿度烟气中硫氧化物的装置及方法。

背景技术

硫污染指硫及其化合物在环境中所造成的污染。硫在地壳中分布很广，各种矿物燃料(煤和石油等)都含有硫。硫在环境中大量以硫氧化物存在，还有部分以硫化氢与有机硫(如硫醇、硫醚、二甲硫等)存在，并发生刺激性很强的恶臭污染。硫在大气中的重要污染物是二氧化硫。

烟气中硫氧化物污染物主要是二氧化硫和三氧化硫。其中主体为二氧化硫，主要来自矿物燃料燃烧、含硫矿石冶炼、石油炼化硫回收焚烧尾气和硫酸、磷肥生产等。全世界SO₂的人为排放量每年约 1.5亿吨，矿物燃料燃烧产生的SO₂占70%以上。

对于烟气中硫氧化物的脱除，目前主流的工艺为湿法脱硫工艺，但对于高氢含硫燃料焚烧产生的高湿度烟气中含硫氧化物的脱除（如石油炼化硫回收焚烧尾气），由于烟气中水含量（体积分数）一般在25%以上，此时对应的烟气水露点温度在65℃，酸露点温度在150℃左右，为避免酸腐蚀，一般入塔前原烟气温度在200℃以上，为使进入脱硫塔的烟气温度控制在脱硫反应最适温度窗口从而保证脱硫效率，一般方法为通过大量低浓度吸收液或工艺水循环喷淋降温至脱硫反应最适温度窗口，此过程大量的冷凝水及强酸性气体进入到吸收液或循环工艺水中，而导致此部分脱硫溶液浓度较低无法达到饱和浓度，需通过外部热源蒸发结晶后再离心干燥生产商品硫酸盐固体，能耗较大，且生产过程产生的高氨氮高硫酸盐废水处理困难。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的为提供一种实现分部脱除高湿度烟气中的强酸性气体（SO₃、HCl等）、冷凝水及弱酸性气体（SO₂）等组分，并回收冷凝水的脱除高湿度烟气中硫氧化物的装置，本发明的第二目的是提供一种脱除高湿度烟气中硫氧化物的方法。

技术方案：本发明的脱除高湿度烟气中硫氧化物的装置，包括凝液回收塔和脱硫塔；

凝液回收塔自下而上依次包括洗涤段及冷凝段；

脱硫塔自下而上依次包括氧化段、一级吸收段、二级吸收段及除雾段；凝液回收塔的洗涤段设置烟气入口，凝液回收塔的洗涤段与脱硫塔的除雾段连接，凝液回收塔出口与脱硫塔的一级吸收段连接。

进一步地，洗涤段包括自下而上依次为填料、洗涤液喷淋层及除雾器；冷凝段自下而上依次为集液盘、填料、喷淋层及除雾器。洗涤段主要功能是脱除烟气中的98%以上的强酸性气体（SO₃、HCl等）及烟尘（若有），同时使携带至冷凝段的雾滴含量小于20mg/Nm³，洗涤段可以为一段洗涤也可以为多段洗涤，各洗涤段之间通过集液盘实现气液分离，具体由入口烟气中强酸性气体（SO₃、HCl等）及烟尘（若有）浓度确定，冷凝段主要功能是使烟气温度降低至露点温度以下且满足脱硫塔入口烟气最适温度，并脱除烟气中的冷凝水。