青岛石化烟气脱硫资源化利用项目5.创新性说明书.docx

青岛石化烟气脱硫资源化利用项目—创新性说明书

合肥工业大学(宣城校区)CHEM-HIGH团队

合肥工业大学(宣城校区)CHEM-HIGH团队

目录

TOC\o1-3\h\z\u第1章 清洁生产技术创新 1

1.1产品硫铵品质提升 1

1.2深度脱硫技术 1

1.3项目废水利用情况 1

第2章 反应技术及分离技术的创新 2

2.1反应技术创新 2

2.1.1喷淋层设计创新 2

2.1.2低浓度非催化氧化 2

2.2分离技术创新 2

第3章 过程节能降耗技术创新 5

3.1喷射器的使用 5

3.2MVR技术的运用 5

第4章 新型过程设备的应用 7

4.1使用喷射器的氧化反应槽 7

4.1.1氧化效率 7

4.1.2产品影响 7

4.2对脱硫塔的创新 8

4.2.1塔入口角度 8

4.2.2塔内设气速均匀分布板 8

引用文献： 10

PAGE9合肥工业大学(宣城校区)CHEM-HIGH团队

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清洁生产技术创新

1.1产品硫铵品质提升

为了增加产品的纯度，我组将脱硫塔分为两部分，第一部分是除尘冷激部分，第二部分为烟气脱硫部分。

如此设置既能在烟气入喷淋塔前进一步进行冷激，改善喷淋塔内吸收效果，又可以借助预洗塔洗液的作用，带走烟气里任然残存的部分微小尘粒，减少塔低采出液中机械杂质的含量，从而在一定程度上改善脱硫产品硫酸铵的品质。

1.2深度脱硫技术

为了增加烟气洗涤效果，加强深度脱硫，减少烟气出口SO2浓度，本项目在烟气喷淋脱硫塔内喷淋层的设置上做如下设计，主喷淋层分为三段喷淋，且三段喷淋液pH呈逐渐上升。

随着烟气在塔内的上升，其SO2浓度逐渐降低。因此如果每一段喷淋液pH相同，对于塔内低SO2浓度的吸收显得力不从心。应用本设计，可以从一定程度上解决此不足。

同时，高pH的喷淋液量小，洗脱除雾层设置完善也改善了氨逸出与气溶胶的问题，具有一定使用意义。

1.3项目废水利用情况

本项目正常运行时，无废水产生，进入系统的水一部分被烟气带走，另一部分经利用冷凝后，继续循环使用。

反应技术及分离技术的创新

2.1反应技术创新

2.1.1喷淋层设计创新

本项目使用的主要脱硫设备是喷淋塔，该塔分为三段喷淋脱硫，前两段喷淋使用塔低循环液，第三段使用pH比前两段高的稀氨水进行喷淋，最后一段的喷淋液PH最高更有利于吸收浓度低的SO2气体，从而提高脱硫效率。SO2气体在塔内由塔底向塔顶流动的过程中浓度不断下降，如果吸收液的pH不变，之后吸收较低浓度的SO2气体的吸收效率就较差，所以我们将具有较好吸收效率的稀氨水放置在较上层，以脱除上层低浓度SO2，从而增加了吸收效率,使脱硫效率达到较高水平。

2.1.2低浓度非催化氧化

氨法脱硫亚铵的氧化通常有催化氧化与非催化氧化两种方式[5]。我国氨法脱硫工程中，大部分项目选用催化氧化的方式，但催化氧化不但会在一定程度上增加脱硫成本，而且催化剂的引入对产品硫铵的质量有着很大的影响。通过查阅文献，本项目拟选用非催化氧化的方式，利用新型设备喷射器进行亚铵溶液的强制氧化[2]。查阅有关资料得到亚铵溶液的浓度对其氧化速率与氧化率均有较大影响，主要体现在，亚铵溶液浓度的增高常常带来氧化速率的降低，从而导致氧化率不足。因此，综合考虑各方面因素，项目选用质量浓度为20%左右的塔低采出液进行后续氧化处理获得硫铵产品。

2.2分离技术创新

我组在蒸发分离阶段使用MVR蒸发技术，如下图所示：

图1：MVR流程图

传统多效蒸发器以新鲜蒸汽为热源，蒸汽通过前一效的蒸发器后，残余蒸汽混合二次蒸汽再进入下一效蒸发器，直到从最后一效蒸发器中排出。多效蒸发器中某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源，只能作为次效或次几效的热源，而本效热源必须额外提供。增加效数可以起到节能的效果，但是由于工艺原理没有发生变化，仅仅通过增加效数（即蒸发器数量），仍然需要源源不断的消耗新鲜蒸汽，同时产生大量乏汽。增加效数同时让系统更加复杂，甚至需要增加强制循环泵，电耗也随之增加，且不能从根本上解决大量消耗蒸汽和乏汽放空的问题[1]。蒸发1吨水多效蒸发所需新鲜蒸汽量与采用MVR技术的能耗比较，见下表2-1。

表2-1：多效蒸发与MVR技术的性能比较

项目

单效

双效

三效

四效

MVR

能源

新鲜蒸汽

新鲜蒸汽

新鲜蒸汽

新鲜蒸汽

工业用电

能耗

能耗高，蒸发1吨水需要约1.1吨新鲜蒸汽

能耗较低，蒸发1吨水需要约0.57吨新鲜蒸汽

能耗较低，蒸发1吨水需要约0.4吨新鲜蒸汽

能耗较低，蒸发1吨水需要约0.3吨新鲜蒸汽

能耗较低，蒸发