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离子液循环吸收烟气脱硫技术及应用前景2009年10月 脱硫原理 脱硫原理 脱硫机理如下： SO2 + H2O ←→ H+ + HSO3- (1) R+ H+ ←→ RH+ (2) 总反应式：SO2 + H2O + R ←→ RH+ + HSO3- (3) R代表吸收剂，(3)为可逆反应，常温下反应(3)从左向 右进行，高温下从右向左进行。离子液循环吸收法正是利 用此原理达到脱除和回收烟气中SO2的目的。 脱硫工艺简介 脱硫工艺简介 脱硫工艺简介 吸收SO2后的富液送入贫富液换热器，与热贫液换热后进入再生塔上部。经蒸汽加热再生为贫液,由再生塔底流出，经贫富液换热器、贫液冷却器换热后，进入吸收塔上部，重新吸收SO2。吸收剂往返循环，构成连续吸收和解吸SO2的工艺过程。从再生塔内解析出的SO2随同蒸汽由再生塔塔顶引出，进入冷凝器，冷却至40℃，然后经气液分离器除去水分，得到纯度99%的产品SO2气体，送至制酸工段制取98%浓硫酸。 脱硫工艺简介 脱硫工艺简介 制酸系统采用一转一吸工艺。送至制酸区域的SO2与空气一并进入干燥塔，经干燥后水份≤0.1g/m3，SO2的浓度9—10%，O2为18.9%的烟气，经金属丝网除沫器除雾、除沫后由SO2鼓风机送至转化塔。经一 、二、三、四段催化剂反应后的气体进入吸收塔，吸收其中的SO3制取98%浓硫酸，制酸尾气经塔顶的金属丝网除沫器除沫、除雾后，去脱硫吸收塔烟气入口。 脱硫装置运行情况 脱硫装置运行情况 3、6#烧结机烟气脱硫装置于2008年12月23日热负荷试车，经过消缺、试生产、全面整改后，3月中旬系统基本具备正常生产条件，但目前脱硫系统故障率较高，运行率较低，原因如下： ⑴烧结烟气与离子液逆流接触过程中，烧结烟气中的粉尘进入离子液，并在离子液循环利用中不断富集，造成贫富液换热器中的贫液侧堵塞，贫液泵的入口压力极低，系统的离子液循环流量无法建立，系统无法正常运行。 因烧结粉尘太细（对其粒径分布进行分析的结果为 0.1um以下的粉尘占50%）。原设计的过滤装置难以对离子液中烧结粉尘进行有效清除。现将原有过滤装置改造为高速离心过滤器，正在进行调试。 脱硫装置运行情况 4、停机检查、检修过程发现再生塔和贫富液换热器有点蚀现象。 设备腐蚀是湿法烟气脱硫装置普遍存在的问题，而离子液循环吸收烟气脱硫由于其工艺、吸收剂的特殊性，导致洗涤塔、吸收塔、再生塔、离子交换装置、制酸装置等诸多设备的环境十分恶劣，系统腐蚀情况较为复杂。另外烧结烟气、粉尘带入系统的Cl-、F-、SO42-等强酸根离子浓度较高。随着运行时间增加，设备腐蚀有可能会更加突出。因此合理地选择系统防腐蚀合金材料是本技术工程化应用的重点。 技术特点及优势 技术特点及优势 * * 近年来迫于政策压力，钢铁企业开始实施烧结烟气脱硫或将其提上日程， 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司也积极开展相关工作，经对比大量国内、国际同行的先进技术以及对国内同行的考察，并结合我公司烧结烟气SO2浓度高的特点，决定与专业公司共同开发离子液循环吸收烟气脱硫技术：一是脱S效率高，在烟气SO2浓度高的情况下，能满足达标外排和总量减排的要求；二是吸收剂可循环利用，损耗量低，可以降低运行成本；三是副产物浓硫酸是我公司生产钛白粉的原料，综合利用价值高；四是吸收剂的消耗量和副产物的产生量小，可节约大量的运力。因此离子液循环吸收烟气脱硫技术是一项较适应攀钢实际情况的、完全资源化的、适应长远发展的、更环保的脱硫技术。 前言 离子液循环吸收烟气脱硫技术采用离子液做为脱硫吸收剂。该吸收剂是以有机阳离子、无机阴离子为主，添加少量活化剂、抗氧化剂和缓蚀剂组成的水溶液，使用过程中不会产生对大气造成污染的有害气体。该吸收剂对SO2气体具有良好的吸收和解吸能力，在常温下（40~50℃）吸收SO2气体，高温（105~110℃）下离子液中的SO2可解吸出来，得到纯度99%的SO2气体，制取98%浓硫酸。从而达到脱除和回收烟气中SO2的目的。 高纯SO2至制酸系统 图1 脱硫系统工艺流程简图 脱硫工艺流程如图1所示，主要包括SO2吸收、溶液解吸再生、离子液过滤及净化、制酸工序。 SO2吸收 烧结烟气在增压风机出口烟道通过喷雾装置喷雾淬冷，将烟气温度降低到60-80℃，进入吸收塔下部洗涤段，经除尘降温后送入吸收塔上部的吸收段，与离子液（贫液）逆流接触，气体中的SO2与离子液反应被吸收。净化后的气体从吸收塔顶部的烟道排入大气。洗