铜冠冶化15千吨液体二氧化硫项目4-创新性说明书.docx

铜冠冶化15千吨液体二氧化硫项目创新性说明书

合肥工业大学（宣城校区）化石脉动团队

2017年“东华科技-陕鼓杯”

第十一届全国大学生化工设计竞赛

铜冠冶化

15千吨液体二氧化硫项目

创新性说明书

团队名称：合肥工业大学（宣城校区）化石脉动团队

指导老师：姚运金、杨则恒、崔鹏、徐超、姚鑫

团队成员：周立钊、梅操、周存慧、李亚、张毅斐

完成时间：2017年7月

PAGEI合肥工业大学（宣城校区）化石脉动

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目录

TOC\o1-3\h\u一、清洁生产技术创新 1

1.1深度脱硫技术 1

1.1脱硫的资源化利用技术 1

1.3碳排放减少 1

二、反应技术及分离技术创新 2

2.1高效反应新工艺 2

2.2高效分离新技术 2

2.3反应分离集成技术 3

三、过程节能技术创新 4

3.1换热网络集成优化 4

四、新型过程设备应用技术创新 6

4.1反应器结构创新 6

4.2分离设备结构创新 7

4.3输送设备结构创新 8

4.3.1气体输送设备 8

4.3.2液体输送设备 8

4.4换热设备结构创新 8

4.4.1加热炉对低温热能的综合利用 8

PAGE5合肥工业大学（宣城校区）化石脉动

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一、清洁生产技术创新

1.1深度脱硫技术

本项目采用的为有机胺脱硫技术，是利用有机胺的碱性胺基，化学吸收溶解在有机胺水溶液中的SO2气体，形成热不稳定的亚硫酸氢铵盐，再通过热解吸等解吸方法使吸收产物分解，有机胺溶液得到再生，解吸出来SO2气体。此方案不仅对SO2具有较大的吸收容量，而且其脱硫率一般在99%以上，脱硫效率高。

1.1脱硫的资源化利用技术

本项目采用的有机胺脱硫技术不会或产生很少的废弃物，对环境的污染小，而且有机胺脱硫技术与石灰石/石膏法等传统湿法烟气脱硫技术相比，更清洁，环保和可持续，具有很好的应用前景。

1.3碳排放减少

本项目在初步设计过程中充分考虑到了能耗问题，故在整个工艺过程中只在一个过程中涉及到低压蒸汽，而且在换热过程中，利用出解吸塔的富胺液与进解吸塔的贫胺液进行充分换热。同时，由于有机胺脱硫循环量低，电耗低，减少脱硫过程中的能耗，即使得了碳排放量大幅减少。

二、反应技术及分离技术创新

2.1高效反应新工艺

有机胺法脱硫技术采用胺液作为SO2吸收剂，通过吸收和解吸过程来完成脱硫任务。该技术对SO2吸收选择性好，对烟气含硫量适应范围广，吸收剂可再生循环利用，产品为液态SO2，具有稳定的市场和销路。

有机胺烟气脱硫的优点：

脱硫效率大于99%工艺流程简单，需吸收液制备系统，系统操作、维护简单可靠；

系统腐蚀小，系统在弱酸性气液相环境中运行，基本无腐蚀；

无二次污染，副产品硫酸或硫磺的商业价值高，市场需求大；

吸收液具有高的热稳定性和化学稳定性；

吸收液对SO2的选择吸收性是CO2的5000倍；

吸收液的低起泡性。

相对于其他脱硫生产工艺，有机胺脱硫工艺的创新性更加符合可持续发展，绿色发展的主题。

2.2高效分离新技术

本项目在脱硫的过程中增加了前处理过程，由于煅烧铁球团产生的烟道气灰尘含量较高，为减少对吸收工段的损耗，本项目采用了静电除尘技术以及动力波洗涤器技术。

静电除尘装置能够有效的将烟道气中的灰尘除去，减下了下一个工段对灰尘处理的要求。

动力波洗涤技术能够有效地降低尾气的温度以及尾气中酸性废气的含量。动力波洗涤技术作为一种先进的湿法洗涤技术，可以通过持续不断地形成高湍流的泡沫区，实现高效洗涤效果。在洗涤的过程中，尾气自上而下的进入直筒型的逆喷塔中，而吸收液自下而上逆向喷射与气体接触，形成了泡沫区，在此区域能达到烟气急冷，酸性气体脱除、粉尘脱除。汽液的分离在分离槽中进行，然后通过一个特制的除雾器，即得到清洁的气体。在该项目过程中，通过该装置的尾气得到一定的处理功效，为吸收工段提供合格的尾气。

2.3反应分离集成技术

由于本项目属于脱硫项目，在反应分离技术，我们采用的是填料塔分离技术。在原先的二氧化硫吸收塔上部增设水洗装置。经过吸收净化的尾气，直接进入吸收塔上部的水洗装置，通过水对尾气再次冲洗，将尾气中夹带的胺液以及部分二氧化硫吸收到水中，从而降低尾气中胺液夹带严重的问题。同时，洗涤水可循环使用，当洗涤水中的胺液浓度达到百分之三后，部分循环液设开路，溢流至二氧化硫吸收塔下部与胺液混合，循环水减少量可通过添加脱盐水补充。

在吸收的过程中涉及气、液成分，故一般选用填料塔。此处选择的填料方式为规整填料，能够改善沟流和壁流现象，压力降很小。同时又能够