技术领域
[0001] 本发明属于烟气净化技术领域,尤其涉及一种烟气净化资源回收系统及烟气净化资源回收方法。
相关背景技术
[0002] 烟气净化处理过程中,所获得的含硫再生气通常组成包括:SO2 2~5体积%,NOx 3‑6体积%,N2 55‑62体积%,CO2 2‑5体积%,HCl 0.05~0.1体积%,HF 0.05~0.1体积%,
H2O19‑28体积%,固体颗粒;其中固体颗粒包括Fe 0.005‑0.015wt%、Hg 0.001‑
0.0.01wt%、粉尘等。
[0003] 该含硫再生气通常用于焦亚硫酸钠工艺回收,但由于气体杂质含量多、存在铁、汞等金属离子,且二氧化硫含量较低,存在产品的纯度低(95‑96%)、色度发黄且合成焦亚硫
酸钠之前的预处理工序复杂、成本及能耗较高等问题。同时,相关行业采用活性炭脱硫脱硝
3
系统再生气制备焦亚硫酸钠,处理后的反应尾气通常要求SO2<35mg/Nm,然后排入大气,但
存在处理浓度低,需要的吸收液量大,碱液消耗量大的问题。此外,相关技术提出了低温氧
化吸附工艺(Cold Oxidation Adsorption,简称:COAP)等其他一些烟气处理技术,其中再
生气含有较高浓度的二氧化硫和一氧化氮,直接排放会造成环境二次污染而且,由于烟气
温度较高,直接排放会不仅会造成环境污染,还有造成热能浪费。
具体实施方式
[0050] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0051] 在发明中,所涉及的原材料、设备等,如无特殊说明,均为可通过商业途径或公知方法自制的原材料、设备;所涉及的方法,如无特殊说明,均可以为常规方法。
[0052] 下面结合附图来描述本发明实施例的烟气净化资源回收系统及烟气净化资源回收方法。
[0053] 图1是根据本发明一个实施例的烟气净化资源回收系统的示意图。
[0054] 如图1所示,本发明实施例的烟气净化资源回收系统,包括烟气低温吸附净化再生系统6、配碱系统1、第一净化系统2、焦亚硫酸钠合成系统3、尾气处理系统4和分离干燥系统
5。
[0055] 烟气低温吸附净化再生系统6包括用于将烟气冷却为室温以下的低温烟气的冷却装置601,用于通过吸附剂将低温烟气吸附净化为洁净烟气的低温吸附装置602和用于对吸
附饱和的吸附剂进行再生且产生含硫再生气的再生装置603。
[0056] 配碱系统1用于将纯碱10配置成碱液。第一净化系统2与再生装置603相连,用于对再生装置603排出的含硫再生气11进行净化。焦亚硫酸钠合成系统3与配碱系统1和第一净
化系统2相连,用于利用配碱系统1配置的碱溶液和净化后的含硫再生气合成焦亚硫酸钠。
[0057] 尾气处理系统4与配碱系统1和焦亚硫酸钠合成系统3相连,用于利用配碱系统1配置的碱液对从焦亚硫酸钠合成系统3排出的合成尾气进行净化处理。分离干燥系统5具有液
体入口、干燥气体入口和干燥尾气出口,液体入口与焦亚硫酸钠合成系统3相连,干燥气体
入口连通热烟气管线12,干燥尾气出口与烟气低温吸附净化再生系统6的冷却装置601相
连。分离干燥系统5用于利用热烟气管线12供给的热烟气对从焦亚硫酸钠合成系统3排出的
过饱和溶液进行干燥以得到焦亚硫酸钠成品且干燥后的尾气送烟气低温吸附净化再生系
统6进行吸附净化处理。
[0058] 本发明实施例的烟气净化资源回收系统,通过将烟气低温吸附净化再生系统的含硫再生气用于焦亚硫酸生产,生产的焦亚硫酸钠产品纯度好,纯度>98%,无发黄现象,产
品白度高。同时合成尾气和干燥尾气分开处理,可节约纯碱用量,节约成本,且无外排不产
生二次污染。此外,分离干燥系统,利用诸如电厂的热烟气作为换热介质,节省了热源,降低
了能耗。
[0059] 需要说明的是,本发明实施例中,由于采用的烟气低温吸附净化再生系统的含硫再生气中二氧化硫含量高,气体杂质含量少,且无粉尘以外的其他颗粒物、无铁等金属离
子,将其用于焦亚硫酸制备,副反应少,化学反应速率快,成品率高,因此可以获得高品质
(纯度好、纯度>98%,无发黄现象,产品白度高)的焦亚硫酸钠。
[0060] 此外,将合成尾气和干燥尾气分开处理,除了相比干燥尾气和合成尾气均用碱液吸收处理,可节约纯碱用量以外,还基于以下考虑:一方面,干燥尾气温度远高于合成尾气
温度,而直接碱液吸收会浪费掉干燥尾气中的余热,造成能量浪费,其单独处理,可回用于
厂区换热系统(比如生产生活用水等),实现余热利用;另一方面,干燥尾气含有粉尘,不宜
进入锅炉进行后续处理,而合成尾气经碱液吸收后,为了进一步净化,可以设置锅炉进行后
续处理。
[0061] 本发明实施例中,烟气低温吸附净化再生系统使用时,通过冷却装置将烟气冷却为低温烟气,例如冷却至室温以下,优选零摄氏度以下,例如(‑80)℃~(‑5)℃,更优选零下
(‑20)℃~(‑15)℃,之后含有SO2和NOx的低温烟气进入到低温吸附装置以去除烟气中的二
氧化硫和氮氧化物,吸附饱和的吸附剂(比如活性焦等)进入再生装置加热解吸出二氧化硫
和氮氧化物,形成含硫再生气。
[0062] 关于低温烟气的温度选择,发明人通过研究发现,烟气温度越低,对于吸附净化越有利,但是,烟气温度太低,导致冷却烟气的设备结构复杂,能耗增加,例如,要求冷却设备
和吸附塔以及管路设置保温层,密封性要求高,从而导致成本增加,另外,过低的温度条件
导致吸附塔内容易出现冷凝水,造成吸附剂粘结堵塞,影响吸附。因此,烟气温度冷却为(‑
20)℃~(‑15)℃是有利的。
[0063] 在一些实施例中,如图7所示,吸附剂为吸附单元的一部分,吸附单元设在低温吸附装置中(例如,吸附塔中),吸附单元还包括透气外壳6022,吸附剂填充在透气外壳内部。
吸附剂可以为颗粒状(如图7中的吸附剂颗粒6021)或粉状吸附剂,也可以为粉末或颗粒吸
附剂制成的吸附剂体,例如粉末或颗粒吸附剂通过粘结剂形成的球形体或圆柱体等,当然,
吸附剂体外面可以进一步形成保护壳,例如覆在吸附剂体外面的透气膜,以提高吸附剂体
的强度。其中,透气外壳6022具有透气孔,烟气可以透过透气孔进入透气外壳内,烟气可以
通过相邻吸附剂之间的间隙和/或吸附剂自身的孔,由此不但可以减少吸附剂之间的直接
碰撞、摩擦磨损,粉尘的产生。透气外壳6022可以呈球状、圆柱状等旋转体状,其中吸附单元
的直径为10mm‑100mm,吸附剂的直径为1mm‑10mm。
[0064] 作为非限制性实例,如图4所示,烟气低温吸附净化再生系统6的冷却装置601包括但不限于喷淋冷却塔等,低温吸附装置602包括但不限于可同步低温吸附SO2和NOx的吸附塔
等,再生装置603包括但不限于再生塔等。
[0065] 在一些实施例中,含硫再生气的组成包括:SO2 28‑30%,NOx 4.7‑5.1%,N2 42‑44%,CO2 4‑6%,H2O 19‑21%,HCl 0.05~0.1%和粉尘,其中“%”为体积百分数,组成中无
粉尘以外的其他颗粒物且无铁等金属离子,NOx中NO的含量在90%以上。
[0066] 在一些实施例中,配碱系统1可以采用市售全自动配碱系统等,焦亚硫酸钠合成系统3也可以采用焦亚硫酸钠合成多级反应器,例如现有三级反应器(例如,三个串联的不锈
钢反应釜等)等。
[0067] 在一些实施例中,分离干燥系统包括依次连通的离心机和干燥机,其中离心机的液体入口连通焦亚硫酸钠合成系统3的过饱和溶液出口,用于将过饱和溶液进行固液分离。
离心机的固体出口连通干燥机的固体入口,离心机的下料口排气管线、配碱系统1的溢气管
线、地坑排气管线、干燥机的干燥尾气出口均连通烟气低温吸附净化再生系统6。干燥机的
干燥气体入口连通热烟气管线12,利用热烟气的余热干燥来自离心机的固体。之后通过干
燥机的固体出口收集成品盐(也即焦亚硫酸钠产品)。
[0068] 需要说明的是,地坑排气管线中的地坑气体来自预处理系统(这里预处理系统是指第一净化系统为喷淋洗涤塔的情形或者额外增加的进入焦亚硫酸钠合成系统之前含硫
尾气的洗涤预处理系统)排出的酸性洗涤液夹带,地坑的酸水会有酸性气体的释放,属于焦
亚硫酸钠合成系统内的废气。
[0069] 还需要说明的是,随干燥尾气一起排入烟气低温吸附净化再生系统6的配碱系统溢气、离心机下料口排气、地坑排气等,操作中可以先整体汇集,之后统一送入烟气低温吸
附净化再生系统。此外,作为一种可选示例,干燥机中热烟气与焦亚硫酸钠直接接触干燥。
[0070] 在一些实施例中,为了将浆液回用,节约系统整体碱液用量,分离干燥系统5的浆液出口与配碱系统1相连,以将分离干燥系统排出的浆液返回到配碱系统用于配置碱液。具
体的,可以是上述离心机的浆液出口连通配碱系统1的物料入口。
[0071] 本发明实施例中,第一净化系统可将含硫再生气净化,得到干净的富硫气体进入焦亚硫酸钠合成系统,同纯碱反应,生产亚硫酸氢钠过饱和溶液。
[0072] 在一些实施例中,第一净化系统2采用喷淋洗涤塔。在另一些实施例中,如图2和图5所示,第一净化系统2包括第一氧化塔201和第一臭氧发生器202;第一臭氧发生器202具有
第一臭氧出口,第一臭氧出口连通第一氧化塔201的第一臭氧入口;第一氧化塔201设有第
一气体入口(也即含硫再生气入口)和第一气体出口;第一气体入口连通再生装置603的含
硫再生气出口,第一气体出口连通焦亚硫酸钠合成系统3的以将净化后的含硫再生气供给
到焦亚硫酸钠合成系统。
[0073] 作为非限制性实例,本发明实施例采用空气制备臭氧,此时第一臭氧发生器202还具有第一空气入口,第一空气入口连通第一空气管线203。第一氧化塔201还具有第一工艺
水入口和第一酸液出口,第一工艺水入口连通第一工艺水管线204,第一酸液出口连通厂区
水处理系统205,第一酸液出口和厂区水处理系统205的连通管线上可以安装第一循环泵
206。这样,含硫再生气中的一氧化氮可在第一氧化塔内经臭氧氧化,转变为二氧化氮,二氧
化氮再被第一工艺水吸收,同时,可除去低温法污染物一体化脱除系统的高浓度含硫再生
气中的颗粒物和HCl等气体,得到较纯净的富硫气体(以体积分数计,富硫气体组成为:SO2
30‑32%,N2 43‑45%,CO2 3‑4%,H2O 19‑21%)。
[0074] 在一些实施例中,尾气处理系统4可以采用尾气吸收塔,同时为了进一步净化尾气处理系统排放的尾气,本发明实施例的烟气净化资源回收系统还包括第二净化系统7,第二
净化系统7的进气口连通尾气处理系统4的尾气出口。
[0075] 作为一种可选示例,第二净化系统7可以采用锅炉,此时从焦亚硫酸钠合成系统排出的反应尾气,经尾气吸收塔内的吸收液(纯碱溶液)吸收后,尾气浓度可降至SO2<
3
3500mg/Nm,之后从尾气处理系统排出的尾气送入厂区锅炉进行回炉燃烧处理,以去除尾
气中的NOx。
[0076] 作为另一种可选示例,如图3和图6所示,为了实现高浓度含硫再生气中硫和氮的同步回收利用,本发明实施例的烟气净化资源回收系统还包括氮回收系统8。此时,第二净
化系统7包括第二氧化塔701和第二臭氧发生器702;第二臭氧发生器702具有第二空气入口
和第二臭氧出口,第二空气入口连通第二空气管线704,第二臭氧出口连通第二氧化塔701
的第二臭氧入口;第二氧化塔701还设有第二气体入口、第二工艺水入口和第二酸液出口;
第二气体入口连通尾气处理系统4的尾气出口,第二工艺水入口连通第二工艺水管线703,
第二酸液出口连通氮回收系统8,第二酸液出口与氮回收系统8的连通管线上可以安装第二
循环泵705。来自尾气处理系统的含氮尾气进入第二氧化塔在臭氧作用下将一氧化氮转化
为二氧化氮,二氧化氮溶于第二工艺水转化为硝酸,硝酸送入氮回收系统,或者直接收集,
或者继续与液氨反应生成硝酸铵,从而实现含硫再生气中氮的回收利用。
[0077] 需要说明的是,本发明实施例的烟气净化资源回收系统中,当第二净化系统包括第二氧化塔时,第一净化系统优选采用喷淋洗涤塔。
[0078] 此外,还需要说明的是,本发明实施例的烟气净化资源回收系统中,各组成装置和部件之间的连通方式包括但不限于管线连通,可以采用本领域任何合适的连通方式。
[0079] 下面描述本发明实施例的烟气净化资源回收方法。本发明实施例的烟气净化资源回收方法包括以下步骤:
[0080] S101、将烟气冷却为室温以下的低温烟气。
[0081] 在一些实施例中,低温烟气的温度在零摄氏度以下,例如(‑80)℃~(‑5)℃,进一步还可以优选为(‑20)℃~(‑15)℃。
[0082] S102、利用吸附剂将低温烟气吸附净化为洁净烟气。
[0083] 在一些实施例中,吸附剂包括但不限于活性焦、沸石、分子筛等,优选为活性焦。
[0084] S103、对吸附饱和的吸附剂进行再生以得到再生吸附剂和含硫再生气。
[0085] 含硫再生气的组成包括:SO2 28‑30%,NOx 4.7‑5.1%,N2 42‑44%,CO2 4‑6%,H2O19‑21%,HCl 0.05~0.1%和粉尘,其中“%”为体积百分数,组成中无粉尘以外的其他
颗粒物且无铁等金属离子,NOx中NO的含量在90%以上。
[0086] S104、将含硫再生气经净化后与配置的与碱液反应,获得亚硫酸氢钠过饱和溶液。
[0087] 在一些实施例中,碱液可以是15‑30wt%的纯碱溶液。
[0088] 在一些实施例中,当第一净化系统采用喷淋洗涤塔时,含硫再生气的净化在喷淋洗涤塔内进行,采用工艺水喷淋洗涤;经过净化后含硫再生气为干净的富硫气体。以体积分
数计,该富硫气体的组成包括:SO2 28.5‑30.5%,NO 4.8‑5.2%,N2 42.5‑44.5%,CO2 4.5‑
6.5%,H2O 19‑21%。
[0089] 在另一些实施例中,当第一净化系统包括第一氧化塔和第一臭氧发生器时,含硫再生气的净化方法为:含硫再生气在第一氧化塔内与臭氧反应,以将一氧化氮转化为二氧
化氮,随后二氧化氮被水吸收;经过净化后含硫再生气为干净的富硫气体。以体积分数计,
该富硫气体的组成为:SO2 30‑32%,N2 43‑45%,CO2 3‑4%,H2O 19‑21%。
[0090] 本发明实施例中,含硫再生气净化后与碱液反应获得亚硫酸氢钠过饱和溶液,最终可获得焦亚硫酸钠的反应原理为:
[0091] (1)在碳酸钠溶液中通入SO2至pH为4.1生成亚硫酸氢钠溶液,反应式:
[0092] Na2CO3+2SO2+H2O——2NaHSO3+CO2;
[0093] (2)亚硫酸氢钠溶液中再加碳酸钠调至pH为7~8,即转化为亚硫酸钠,反应式:
[0094] Na2CO3+2NaHSO3——2Na2SO3+CO2+H2O;
[0095] (3)亚硫酸钠再与SO2反应至pH 4.1又生成亚硫酸氢钠溶液。其反应式:
[0096] Na2SO3+SO2+H2O——2NaHSO3;
[0097] (4)当溶液中亚硫酸氢钠含量达到过饱和浓度时,析出焦亚硫酸钠结晶,反应式:
[0098] 2NaHSO3——Na2S2O5+H2O;
[0099] 总反应方程式为:Na2CO3+2SO2——Na2S2O5+CO2。
[0100] S105、将亚硫酸氢钠过饱和溶液依次进行固液分离、热烟气干燥,获得焦亚硫酸钠产品(也即成品盐)。
[0101] 在一些实施例中,固液分离在分离干燥系统的离心机中进行,热烟气干燥在分离干燥系统的干燥机中进行。
[0102] 在一些实施例中,热烟气条件为:110℃~150℃,含尘量<20mg/Nm3。
[0103] 在一些实施例中,热烟气与焦亚硫酸钠直接接触干燥。
[0104] S106、将干燥产生的干燥尾气冷却为室温以下的低温烟气以进行吸附剂净化。
[0105] 干燥尾气的组成包括:粉尘≤20mg/Nm3;SO2≤2000mg/Nm3。
[0106] 步骤S106中的低温烟气的温度同步骤S101,步骤S106中的吸附剂同步骤S103。
[0107] S107、将含硫再生气和碱液反应产生的合成尾气进行碱液净化处理。
[0108] 在一些实施例中,合成尾气为高浓度含硫气体,当第一净化系统采用喷淋洗涤塔,步骤S104中含硫再生气采用工艺水喷淋洗涤时,以体积分数计,合成尾气的组成包括:
SO23‑4%,NO 5‑7%,N2 48‑54%,CO2 5‑8%,H2O 24‑27%。
[0109] 在一些实施例中,碱液净化在尾气吸收塔内进行,碱液可以是15‑30wt%的纯碱溶3
液。合成尾气经碱液净化处理后,尾气浓度降低至SO2<3500mg/Nm。
[0110] 在一些实施例中,烟气净化资源回收方法还包括:将碱液净化处理后的合成尾气送入锅炉回炉燃烧处理。
[0111] 在一些实施例中,为了实现氮回收,烟气净化资源回收方法,还包括:将尾气处理系统4排出的尾气送入第二氧化塔701,于臭氧作用下将一氧化氮转化为二氧化氮;以及将
二氧化氮与水反应生成硝酸。
[0112] 在另一些实施例中,为了实现氮回收,烟气净化资源回收方法,还包括:将尾气处理系统4排出的尾气送入第二氧化塔701,于臭氧作用下将一氧化氮转化为二氧化氮;以及
将二氧化氮与水、液氨反应生成硝酸铵。
[0113] 在一些实施例中,烟气净化资源回收方法,还包括:将配置碱液溢气(也即配碱系统溢气)、地坑排气冷却为低温烟气并进行吸附净化。具体处理过程同步骤S102。
[0114] 需要说明的是,本发明实施例的烟气净化资源回收方法,各步骤可以根据需要进行调整,例如:可以先配置碱液,再净化含硫再生气;也可以先净化含硫再生气,再配置碱
液,等等。
[0115] 本发明实施例的烟气净化资源回收系统及烟气净化资源回收方法,具有以下优势:
[0116] 1)相关技术中,诸如钢厂等的含硫再生气经过焦亚硫酸钠工艺回收后,产品的纯度经常遇到杂质含量高,色度发黄的问题。本发明实施例的烟气净化资源回收系统及烟气
净化资源回收方法将来自烟气低温吸附净化再生系统的含硫再生气净化后用于焦亚硫酸
钠生产,生产的焦亚硫酸钠产品纯度好,纯度>98%,无发黄现象,产品白度高。
[0117] 2)干燥尾气可分段处理,直接送入烟气低温吸附净化再生系统,整体无外排不产生二次污染。
[0118] 3)相比其他行业采用活性炭脱硫脱硝系统再生气制备焦亚硫酸钠采用碱液处理尾气,本发明实施例的烟气净化资源回收系统及方法合成尾气和干燥尾气分开处理,可以
节约纯碱用量,节约成本。
[0119] 4)含硫再生气中的硫资源、氮资源同时进行回收利用,产生经济效益。
[0120] 5)含硫再生气经过氧化塔,一方面可以吸收去除NO,得到纯的SO2,有利于提高产品纯度;另一方面,同传统的净化预处理工艺相比,使用氧化塔可以在去除NO的同时,对烟
气进行洗涤净化,除去颗粒物和HCl等气体。
[0121] 7)分离干燥系统,利用电厂热烟气作为换热介质,节省了热源,能耗低。
[0122] 在以下非限制性实施例中进一步举例描述本发明的烟气净化资源回收系统、烟气净化资源回收方法及部分特征。
[0123] 实施例1(尾气分部处理)
[0124] 如图1所示,本实施例的烟气净化资源回收系统,包括烟气低温吸附净化再生系统6、配碱系统1、第一净化系统2、焦亚硫酸钠合成系统3、尾气处理系统4和分离干燥系统5。
[0125] 烟气低温吸附净化再生系统6包括用于将烟气冷却为室温以下(优选零摄氏度以下,更优选为(‑20)℃~(‑15)℃)的低温烟气的冷却装置601、用于通过吸附剂将低温烟气
吸附净化为洁净烟气的低温吸附装置602和用于对吸附饱和的吸附剂进行再生且产生含硫
再生气的再生装置603。
[0126] 冷却装置601采用喷淋冷却塔,低温吸附装置602采用可同步脱除二氧化硫和氮氧化物的吸附塔,吸附塔内设有吸附剂,吸附剂为活性焦,再生装置603为再生塔。
[0127] 配碱系统1采用市售全自动配碱系统,用于将纯碱10配置成碱液;第一净化系统2的入口与再生装置603的含硫再生气出口连通,用于对再生装置排出的含硫再生气进行净
化;第一净化系统2采用喷淋洗涤塔,设有工艺水入口,用于喷淋净化含硫再生气11。
[0128] 焦亚硫酸钠合成系统为三级反应器(三个串联的不锈钢反应釜),焦亚硫酸钠合成系统3的碱液入口连通配碱系统1的碱液出口,焦亚硫酸钠合成系统3的气体入口连通第一
净化系统2的气体出口,以利用配碱系统配置的碱溶液和净化后的含硫再生气合成焦亚硫
酸钠。
[0129] 尾气处理系统4采用尾气吸收塔,尾气处理系统4的碱液入口连通配碱系统1的碱液出口,尾气处理系统4的进气口连通焦亚硫酸钠合成系统3的尾气出口,以利用配碱系统
配置的碱液对从焦亚硫酸钠合成系统排出的合成尾气进行净化处理。尾气处理系统4的尾
气出口连通第二净化系统7,第二净化系统为锅炉,用于燃烧所述尾气处理系统净化后的尾
气中的NOx。
[0130] 分离干燥系统5包括依次连通的离心机和干燥机,其中离心机的液体入口连通焦亚硫酸钠合成系统3的过饱和溶液出口,用于将过饱和溶液进行固液分离;离心机的固体出
口连通干燥机的固体入口,干燥机的干燥气体入口连通热烟气管线12,干燥机的干燥尾气
出口、离心机的下料口排气管线、配碱系统的溢气管线、地坑排气管线均连通烟气低温吸附
净化再生系统6的冷却装置601的气体入口。
[0131] 本实施例的烟气净化资源回收方法具体步骤包括:
[0132] 1)烟气进入烟气低温吸附净化再生系统6的冷却装置601,冷却至室温以下(例如‑20℃),形成低温烟气。
[0133] 2)低温烟气进入低温吸附装置602,在吸附剂的作用下于室温以下(例如‑20℃)吸附净化,去除二氧化硫和氮氧化物,所获得的清洁烟气排出。
[0134] 3)待低温吸附装置602中的吸附剂吸附饱和后,将吸附饱和的吸附剂送入再生装置603加热再生,获得再生吸附剂和含硫再生气,再生吸附剂可重新用于低温吸附装置。
[0135] 含硫再生气组成为:SO2 28.67%,NOx 4.82%,N2 42.84%,CO2 4.52%,H2O 19.08%,HCl 0.07%和粉尘,其中“%”为体积分数,组成中无粉尘以外的其他颗粒物且无
铁等金属离子,NOx中NO的含量为95%。
[0136] 4)纯碱送至全自动配碱系统,配置成30wt%的碱液送入焦亚硫酸钠合成系统3。
[0137] 5)步骤3)获得的含硫再生气进入第一净化系统,经工艺水喷淋洗涤后,得到干净的富硫气体(以体积分数计,富硫气体组成为:SO2 28.69%,NO 4.82%,N2 42.87%,CO2
4.52%,H2O 19.1%)进入焦亚硫酸钠合成系统3,同纯碱反应,生产亚硫酸氢钠过饱和溶
3 3
液。其中,富硫气体的流量为2500Nm/h,碱液(30%wt)的流量为4m/h,反应时间为50min,反
应温度为55~75℃。
[0138] 6)亚硫酸氢钠过饱和溶液进入分离干燥系统5,依次经离心机离心分离、干燥机内来自厂区的热烟气干燥后,得到成品盐焦亚硫酸钠。
[0139] 来自厂区的热烟气条件为:温度110℃~150℃,含尘量<20mg/Nm3。
[0140] 7)将步骤6)分离干燥产生的干燥尾气冷却为室温以下(例如‑20℃)的低温烟气,送入烟气低温吸附净化再生系统6以进行吸附剂净化。
[0141] 干燥尾气组成为:粉尘≤20mg/Nm3;SO2≤2000mg/Nm3。
[0142] 8)从焦亚硫酸钠合成系统3排出含硫再生气和碱液反应产生的70℃合成尾气(以体积分数计,合成尾气组成为:SO2 4%,NO 7%,N2 54%,CO2 8%,H2O 27%,)进入尾气处
3
理系统,经过吸收液碱液吸收后,尾气SO2浓度降低至3000mg/Nm,反应尾气送入厂区锅炉进
行回炉燃烧处理。
[0143] 5)干燥尾气汇总配置碱液溢气、离心机下料口排气、地坑排气等汇集后送烟气低温吸附净化再生系统6,在冷却装置601中冷却为室温以下(例如‑20℃)的低温烟气,随后进
入低温吸附装置602进行吸附净化。
[0144] 经测试,热烟气代替水蒸汽作为干燥气热源可节约水蒸汽耗量为:以焦亚硫酸钠设计产能不低于3.1吨/小时,折合年产能2.48万吨/年(年利用按8000小时折算),实际产能
1.09万吨/年(实际年利用3514小时)。以200℃,0.23MPa(A)为例,可节约水蒸汽1.1吨/小
时,折合年节约3865.4吨。
[0145] 实施例2(第一净化系统包括第一氧化塔)
[0146] 本实施例与实施例1不同之处在于:
[0147] 如图2所示,本实施例的烟气净化资源回收系统中,第一净化系统2包括第一氧化塔201和第一臭氧发生器202;第一臭氧发生器202具有第一臭氧出口,第一臭氧出口连通第
一氧化塔201的第一臭氧入口;第一氧化塔201设有第一气体入口和第一气体出口;第一气
体入口连通再生装置603的含硫再生气出口,第一气体出口连通焦亚硫酸钠合成系统3的气
体入口以将净化后的含硫再生气供给到焦亚硫酸钠合成系统。第一臭氧发生器202还具有
第一空气入口,第一空气入口连通第一空气管线203;第一氧化塔201还具有第一工艺水入
口和第一酸液出口,第一工艺水入口连通第一工艺水管线204,第一酸液出口连通厂区水处
理系统205。
[0148] 本实施例的烟气净化资源回收方法,其中:
[0149] 步骤5)中,含硫再生气经第一净化系统净化的方法为:空气进入第一臭氧发生器生成臭氧后,送入第一氧化塔;在第一氧化塔中,臭氧和含硫再生气在常温(20‑30℃)下进
行反应,第一工艺水送入第一氧化塔,在第一氧化塔中除去颗粒物和HCl等气体,同时NO被
O3氧化为NO2,NO2被第一工艺水喷淋吸收,得到干净的富硫气体(以体积分数计,富硫气体组
成为:SO2 32%,N2 45%,CO2 4%,H2O 19%)。
[0150] 步骤8)中,以体积分数计,合成尾气组成为:SO2 11%,,N2 54%,CO2 8%,H2O 27%。
[0151] 实施例3(尾气中氮资源回收利用)
[0152] 本实施例与实施例1不同之处在于:
[0153] 如图3所示,本实施例的烟气净化资源回收系统中,第二净化系统7包括第二氧化塔701和第二臭氧发生器702;第二臭氧发生器702具有第二空气入口和第二臭氧出口,第二
空气入口连通第二空气管线704,第二臭氧出口连通第二氧化塔701的第二臭氧入口;第二
氧化塔701还设有第二气体入口、第二工艺水入口和第二酸液出口;第二气体入口连通尾气
处理系统4的尾气出口,第二工艺水入口连通第二工艺水管线703,第二酸液出口连通氮回
收系统8,氮回收系统8可以将NO2制备硝酸或硝酸铵,进行回收利用。
[0154] 本实施例的烟气净化资源回收方法,其中:
[0155] 步骤8)修改为:尾气处理系统排出的反应尾气送入第二氧化塔701。第二氧化塔701利用臭氧将尾气处理系统排出的尾气中的NO氧化为NO2,NO2被第二工艺水喷淋形成硝
酸,硝酸进入氮回收系统8收集或者与液氨反应制备硝酸铵。
[0156] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0157] 此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三
个等,除非另有明确具体的限定。
[0158] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以
是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的
普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0159] 在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0160] 在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实
施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示
例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书
中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0161] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。