[发明专利]一种利用烟道气余热脱除其酸性气体的工艺

摘要

一种利用烟道气余热脱除其酸性气体的工艺，它是将烟道气通入到换热器Ⅰ中，烟道气的温度降低，进入脱硫吸收塔，而换热器管程中的水被加热汽化进入分相器，换热器和分相器组合成废热锅炉，产生的蒸汽压力为3~6大气压，而水蒸汽分成三股分别进入低压汽轮机Ⅰ和低压汽轮机Ⅱ和加热器，水蒸汽驱动低压汽轮机Ⅰ，作为制冷机的动力源，得到冷冻水，冷冻水则分别作为脱硫吸收塔、脱硝吸收塔和CO2吸收塔的冷媒，使得它们的温度分别保持在各自所需的温度，第二股水蒸汽用于驱动低压汽轮机Ⅱ，压缩脱硫后的烟道气，并进入脱硝吸收塔，以脱除NOx，同时产生稀硝酸，第三股蒸汽通过加热器H1为CO2再生塔提供热源，以再生CO2吸收液，循环使用，同时产生和收集CO2。

主权项

一种利用烟道气余热脱除其酸性气体的工艺，它是由脱硫系统、脱硝系统和脱碳系统所组成，其特征是它包括以下步骤：（1）烟道气首先经过电除尘装置，除去烟道气中的大部分灰尘，再将烟道气通过管道（2）通入到换热器Ⅰ（E1）中，水走管程，烟道气走壳程，经过换热后，烟道气的温度降低，进入脱硫吸收塔（T1），而管程中的水被加热汽化后进入分相器（V1）中，分相后的水返回到换热器Ⅰ（E1）中，换热器Ⅰ（E1）和分相器（V1）组合而成相当于一座废热锅炉，产生的蒸汽压力为3~6大气压，而水蒸汽经分流器（S1）分成三股，分别进入低压汽轮机Ⅰ（TU1）和低压汽轮机Ⅱ（TU2）和加热器（H1），水蒸汽驱动低压汽轮机Ⅰ（TU1），该汽轮机（TU1）作为制冷机（C1）的动力源，使制冷机（C1）制冷，从而得到冷冻水，冷冻水则通过分流器（S2）分别被送到冷却器Ⅰ（C2）、冷却器Ⅱ（C3）和冷却器Ⅲ（C4）作为脱硫吸收塔（T1）、脱硝吸收塔（T2）和CO2吸收塔（T3）的冷媒，使得脱硫吸收塔（T1）、脱硝吸收塔（T2）和CO2吸收塔（T3）温度分别保持在各自所需的温度，第二股水蒸汽用于驱动低压汽轮机Ⅱ（TU2），该汽轮机Ⅱ（TU2）作为压缩机（CO1）的动力源，使压缩机（CO1）做功，并压缩从脱硫吸收塔（T1）塔顶排出的烟道气，使其压力由微正压提高到0.25MPa以上，并进入脱硝吸收塔（T2），以脱除NOx, 同时产生稀硝酸，第三股蒸汽通过加热器（H1）为CO2再生塔（T4）提供热源，以再生CO2吸收液，循环使用；（2）经过换热器Ⅰ（E1）换热的烟道气进入脱硫吸收塔（T1）底部，与从脱硫吸收塔（T1）顶部管道（3）进料的硫吸收液（通常为氢氧化钙和氢氧化钠的混合溶液）充分接触，脱硫后的烟道气从脱硫吸收塔（T1）顶部排出，与从管道12进入的空气混合后，进入由汽轮机Ⅱ（TU2）驱动的压缩机（CO1）中，使气体的压强增加到0.25MPa以上后从底部进入脱硝吸收塔（T2）中，而硫吸收液则沿脱硫塔下降至塔底部，经过固液分离除去固相，液相可再回到脱硫液配液槽循环使用；（3）加压后的烟道气与空气的混合物进入脱硝吸收塔（T2）后，与经过脱硝吸收塔（T2）顶部的管道（5）进入的NOx吸收液逆流接触，从脱硝吸收塔（T2）塔顶排出，再进入CO2吸收塔（T3），而沿脱硝塔自上而下下降的吸收液（稀硝酸）进入脱硝塔塔底，并通过管道（6）输送至硝酸产品储罐；（4）脱硝后的烟道气从底部进入CO2吸收塔（T3），CO2吸收液一般采用热钾碱溶液或有机胺，烟道气中的CO2在脱碳塔（T3）中被吸收后，从塔顶经管道（7）排出，这时烟道气中的酸性成分基本上均被脱除，其中，SOx和NOx可分别被控制在50ml/m3和30ml/m3以下，CO2则可低于5000ml/m3以下，从CO2吸收塔（T3）自上而下下降的CO2吸收液，则通过塔底泵送至换热器Ⅱ（E2）换热后进入CO2再生塔（T4）上部；（5）在CO2再生塔（T4）中CO2被重新解吸出，从塔顶经过管道（11）进入灌装系统，加压灌装得到CO2产品，销售或用作制造其它产品，再生后的CO2吸收液经CO2再生塔（T4）塔底通过泵Ⅲ（P3）返回换热器Ⅱ（E2）换热后，通过混合器（M2）进入脱碳吸收塔（T3）循环使用；CO2再生塔（T4）需要的热量由分相器（V1）提供的蒸汽经加热器（H1）得到，而冷凝下来的液体通过泵Ⅰ（P1）返回混合器（M1）循环使用，冷却器Ⅰ（C2）、冷却器Ⅱ（C3）和冷却器Ⅲ（C4）出口的冷媒则经过泵Ⅱ（P2）泵回至冷媒制冷机C1中再次制冷，循环使用。