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1、第34卷第2期烧结球团2009年4月SinteringandPelletizing5离子液循环吸收烟气脱硫技术及其应用前景王睿裴家炜(攀枝花新钢钒股份有限公司炼铁厂)摘要介绍了离子液循环吸收烟气脱硫工艺的原理和应用现状。离子液循环吸收烟气脱硫技术具有脱硫效率高、吸收剂回收率高、副产物具有较高回收价值和良好市场前景等优势,符合循环经济和国家日益严格的环保要求。目前,已在攀钢烧结建成了1套处理能力3为550000Nm/h的工业装置,并取得了初步应用经验。关键词离子液烟气脱硫工业应用以有机阳离子、无机阴离子为主,添加少量活化1前言剂、抗氧化剂和缓蚀剂组成
2、的水溶液,使用过程目前,我国已投运的烟气脱硫装置绝大部中不会产生对大气造成污染的有害气体。离子分采用钙法工艺,脱硫石膏采用填埋或堆放等液在常温下吸收二氧化硫,高温(105～110℃)方式处理,不仅浪费了宝贵的硫资源,而且产生下将离子液中的二氧化硫再生出来,从而达到[1]了大量的“二次污染”。与此形成鲜明对照的脱除和回收烟气中SO2的目的。其脱硫机理是,我国已是世界上最大的硫酸消费国,2004年如下:全国硫酸表观消费量3800万t左右,2005年SO2+H2OWH++HSO3-(1)4400万t,预计到2010年将达到5500万t,每R+H+WR+H
3、+(2)年都要进口大量的硫磺和硫酸。如果烟气脱硫总反应式:工程在净化烟气,实现达标排放的同时,回收+3-(3)SO2+H2O+RWRH+HSOSO2并转化成国内紧缺的硫酸或硫磺,就可实现上式中R代表吸收剂,(3)式是可逆反应,副产品资源化循环利用的目标,不仅不会产生常温下反应(3)从左向右进行,高温下从右向左二次污染,还能为企业带来一定的经济效益。进行。离子液循环吸收法正是利用此原理达到离子液循环吸收烟气脱硫是国内近年开发脱除和回收烟气中SO2的目的。的烟气脱硫新技术,采用离子液作为吸收剂,该212工艺流程吸收剂对SO2气体具有良好的吸收和解吸能如
4、图1所示,烟气经吸收塔下部的水洗冷力,且吸收剂再生产生的高纯SO2气体是液体却段除尘降温后送入吸收塔上部,在吸收塔内SO2、硫酸、硫磺和其它硫化工产品的优良原料,与上部进入的离子液(贫液)逆流接触,气体中具有较高的回收价值和良好的市场前景。的SO2与离子液反应被吸收,净化气体从吸收2离子液循环吸收烟气脱硫原理塔顶部的烟囱排放至大气。吸收SO2后的富液由塔底经泵送入贫富液换热器,与热贫液换热及工艺后进入再生塔上部。富液在再生塔内经过两段211脱硫原理填料后进入再沸器,继续加热再生成为贫液。本技术采用离子液作为吸收剂。离子液是再沸器采用蒸汽间接加热,以
5、保证塔底温度在105～110℃左右,维持溶液再生。解吸SO2后收稿日期:2009-01-07联系人:王睿(617022)的贫液由再生塔底流出,经泵、贫富液换热器、四川攀枝花新钢钒股份有限公司炼铁厂贫液冷却器换热后,进入吸收塔上部,重新吸收6烧结球团第34卷第2期SO2。吸收剂往返循环,构成连续吸收和解吸树脂的再生,置换出的热稳定盐被冲洗水带出SO2的工艺过程。后作为工业废水送往废水处理站处理后回用。再生、冷却后的贫液通过贫液输送泵送往从再生塔内解析出的SO2随同蒸汽由再生SO2吸收塔,在管道上设有支管将一定量的离子塔塔顶引出,进入冷凝器,冷却至40
6、℃,然后经气液分离器除去水分,得到纯度99%的产品液送往离子液过滤及净化工序。离子液过滤的主要目的是除去其中富集的超细粉尘,避免SO2SO2气体,送至制酸工段制取98%浓硫酸。冷吸收塔因粉尘堵塞填料层而造成塔运行阻力上凝液经回流液泵送回再生塔顶以维持系统水平升,影响系统的正常运行。离子液净化是通过衡。若制酸系统出现故障,临时停运时,则再生离子交换装置(离子交换树脂净化器、软化水冲塔顶部的旁路阀打开,解析出的SO2送至吸收洗及碱液制备和给液装置)来进行盐的脱除和塔顶放散。图1脱除SO2工艺流程示意图1-含SO2烟气;2-增压风机;3-制酸尾气;4-循
7、环水系统;5-污水处理系统;6-吸收塔;7-烟囱;8-富液槽;9-贫液冷却器;10-离子液过滤及净化装置;11-富液泵;12-贫富液换热器;13-再生塔;14-再沸器;15-蒸汽加热系统;16-回流泵;17-冷凝器;18-气液分离器;19-SO2气体去制酸系统3Nm/h离子液循环吸收烟气脱硫工业化中试装3离子液循环吸收烟气脱硫技术置。试验烟气源选择在烧结主抽风机与烟囱之的应用现状间的烟道上,从烟道原有的监测取样孔抽取烧离子液循环吸收烟气脱硫技术于2007年结烟气。试验装置包括增压风机、烟气降温洗开始在国内开展现场试验及工程化应用尝试,涤、SO2吸收
8、、离子液再生及溶液净化。净化气其应用在国内尚处于起步阶段。2007年2～7体由吸收塔顶排放,从再生塔解析出来的SO22月,
