專利名稱：一種優(yōu)化雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置，特別適用于煉油企業(yè)催化裂化裝 置再生煙氣除塵脫硫的裝置。
背景技術：
煙氣除塵脫硫主要用于處理各種產生含硫廢氣的工業(yè)過程，如石化、電力行業(yè)等。 以二氧化硫為主要組分的硫氧化物污染物是煉油企業(yè)所排廢氣中對環(huán)境影響較大的污染 物之一，據估計煉油企業(yè)產生的硫氧化物占大氣中總的硫氧化物排放量的6% 7%，而催 化裂化所排放的硫氧化物就占5%左右。催化裂化所生成的硫氧化物均來源于原料中的硫 化物，其中包括有硫醇、硫醚、環(huán)硫醚、噻吩、硫酚類等等。這些硫化物分布在所有餾分油中， 在典型的催化裂化反應條件和轉化深度下，直餾原料油的硫化物在裂化產品中的分布規(guī)律 為45 % 55 %的原料硫轉化成硫化氫進入氣體產品中，35 % 45 %的硫進入液體產品 中，約5% 15%的硫進入焦碳中，沉積在焦碳上的硫在再生器中氧化生成硫氧化物(其中 絕大部分為二氧化硫)隨煙氣排入大氣。而催化裂化裝置的粉塵，主要來自催化劑的裝卸 和工藝操作損失，特別是再生煙氣中攜帶有大量的催化劑粉塵直接排空而嚴重污染大氣， 如何控制煉油企業(yè)催化裂化裝置的硫氧化物和粉塵排放就顯得更加重要，因此必須采取進 一步的處理措施才能達到環(huán)保要求，從而更好的促進生產與環(huán)境的協調發(fā)展。美國Exxon公司的WGS技術是利用文丘里洗滌器煙氣脫硫的典型工藝，該工藝主 要為濕法氣體洗滌裝置，包括一個文丘里洗滌器和一個分離塔。煙氣首先進入文丘里管脫 硫除塵，脫硫后的煙氣和吸收劑一同進入分離塔中，在分離塔中，清潔氣體與臟液體分離， 循環(huán)池設置在分離塔的下部，本工藝屬于單循環(huán)煙氣脫硫工藝。該工藝文丘里管同時擔負 著降溫、除塵和脫硫的功能，吸收液沒有分區(qū)設置，直接導致該工藝脫硫效率不高。中國專利CN1012M398A公開一種雙循環(huán)煙氣脫硫除塵裝置，它包括塔主體、灰水 循環(huán)系統(tǒng)、堿液循環(huán)系統(tǒng)和刮灰器。它主要將文丘里洗滌器設置在塔內一個靜壓箱內，煙氣 先進入文丘里除塵、脫硫，預處理后的煙氣再從文丘里洗滌器下部返回上部與噴淋的吸收 液形成流化床。該技術方案將兩個獨立的循環(huán)池設置在塔外，沒有形成吸收液堿度的級配 梯度，吸收效率相對不高。另外循環(huán)池設置在塔外，占地相對較大，不適合場地較小的催化 裂化再生煙氣除塵脫硫。發(fā)明內容針對現有技術的不足和缺陷，本實用新型提供一種優(yōu)化雙循環(huán)催化裂化裝置再生 煙氣除塵脫硫裝置。本實用新型提供的技術方案為—種雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置，所述裝置包括吸收液輸送單元、煙氣凈化單元和 吸收液后處理三個單元，其中吸收液輸送單元包括吸收液儲罐和吸收液進料泵；煙氣凈化 單元包括文丘里洗滌器、脫硫填料塔、一級循環(huán)池、一級吸收液循環(huán)泵、二級循環(huán)池、二級吸收液循環(huán)泵和除霧器；吸收液后處理單元包括空氣曝氣器、吸收液排液泵和絮凝沉淀池。 根據本實用新型的煙氣除塵脫硫裝置，其中所述的一級循環(huán)池和二級循環(huán)池都設 置在脫硫填料塔的下方，中間通過環(huán)形隔板隔開，外環(huán)為一級循環(huán)池，內環(huán)為二級循環(huán)池。 在一級循環(huán)池上方設置有帶坡度的環(huán)形蓋板，蓋板上開有向下的煙氣出口。煙氣凈化單元 的文丘里洗滌器呈環(huán)形均勻布置在脫硫填料塔的周圍，其數量一般為1 8個。文丘里洗 滌器的下端通過90度彎型管道和一級循環(huán)池相連。在一級循環(huán)池與二級循環(huán)池之間的環(huán) 形隔板上部開有溢流口。本發(fā)明的煙氣除塵脫硫裝置中，優(yōu)選在吸收液后處理單元內設置氧化系統(tǒng)。所述 的氧化系統(tǒng)為設置在一級循環(huán)池底部的空氣曝氣器。吸收液后處理單元的絮凝沉淀池為錐 底結構，以便于絮凝后粉塵的排放。在一級吸收液循環(huán)池加裝一個酸堿調節(jié)裝置，該調節(jié)裝置由酸堿度監(jiān)測裝置和流 量調節(jié)裝置所組成，其PH值可根據實際負荷的變化進行調節(jié)，其調節(jié)方法是通過輸送至二 級吸收液循環(huán)池的吸收液的供給量來進行自動調節(jié)。實用新型的煙氣除塵脫硫裝置具有以下優(yōu)點(1)催化裂化煙氣的溫度、粉塵和二氧化硫的濃度相對較高，而脫硫填料塔內氣液 混合處于湍流狀態(tài)，氣液可以進行充分混合進行傳質反應，所以填料塔脫硫效率較高，而且 填料塔的高度僅為噴淋塔的四分之一，可以大幅度的降低投資，填料塔設置一層噴淋裝置， 一組吸收液循環(huán)泵，可以大大降低裝置的能耗。但是該設備的缺點是煙氣中的粉塵容易沉 積在填料上，塔內容易堵塞，這也是填料塔沒有在煙氣脫硫領域沒有大規(guī)模推廣的原因之 一。本技術方案為解決上述問題，選擇了降溫、除塵效果較好的文丘里洗滌器首先將絕大部 分的粉塵去除，降低了進入填料塔內煙氣粉塵的負荷，塔底循環(huán)池的分區(qū)設置可以使粉塵 在不易堵塞的文丘里洗滌器內循環(huán)，這種設置方案可以確保填料塔的長期穩(wěn)定運轉。(2)本實用新型技術將填料塔底的循環(huán)池利用溢流堰分成兩個區(qū)域，外層設置的 為一級循環(huán)池，它利用一級循環(huán)泵為文丘里洗滌器提供吸收液，在其上部設置環(huán)形蓋板，在 蓋板上環(huán)形布置煙氣出口，煙氣出口向下布置，這樣填料塔的流下吸收液就不會進入一級 循環(huán)池。內層設置為二級循環(huán)池，它利用二級循環(huán)泵為填料塔提供吸收液。該方案引入脫 硫吸收液濃度級配理念，原始吸收液首先進入二級循環(huán)池，在通過溢流堰進入一級循環(huán)池， 一級循環(huán)池為最終的吸收液排放池。為確保吸收液的利用率，其PH值控制在6 7之間。 一級循環(huán)池的PH值控制進入二級循環(huán)池的量，由此能夠確保二級吸收液循環(huán)池的pH值在 7 14之間，二級循環(huán)池的堿度略高可以大大提高填料塔的脫硫率。一、二級循環(huán)池的pH 值的分區(qū)控制，既保證了該煙氣除塵脫硫裝置的高效性能，又可以確保脫硫吸收液較高的 利用率。(3)本實用新型為節(jié)省占地面積，充分利用有限空間，將吸收液曝氣系統(tǒng)設置在一 級循環(huán)池內，吸收液充分吸收二氧化硫后生成亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽和部分硫酸鹽，一級循 環(huán)池內部的空氣曝氣器可以將亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽，這樣可以降低外排吸收液的COD。 一級除塵脫硫單元主要發(fā)揮其降溫除塵功能，吸收液洗滌后不可避免的含有固體顆粒，在 一級循環(huán)池內設置空氣曝氣器可以無需另外設置攪拌器，又可以達到降低吸收液COD的目 的，這樣設置既可以大幅度降低投資，又可以減少裝置占地面積。
圖1為本實用新型的煙氣除塵脫硫裝置的結構示意圖。圖中的標記與其指代的部件的對應關系為1、空氣鼓風機，2、吸收液排液泵，3、一級吸收液循環(huán)泵，4、二級循環(huán)池，5、一級循 環(huán)池，6、二級吸收液循環(huán)泵，7、吸收液進料泵，8、吸收液儲罐，9、文丘里洗滌器，10、脫硫填 料塔，11、除霧器，12、絮凝沉淀池，13、絮凝劑，14、上清液排放，15、污泥排放，16、未凈化煙 氣，17、一級循環(huán)池蓋板，18、煙氣出口，19、凈化煙氣，20、溢流口，21、隔板，22、空氣曝氣器。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置進行詳細介紹。如附圖1所示，本實用新型的煙氣除塵脫硫裝置主要包括吸收液輸送單元、煙氣 凈化單元和吸收液后處理三個單元。其中吸收液輸送單元包括吸收液儲罐8和吸收液進料 泵7。煙氣凈化單元包括文丘里洗滌器9、脫硫填料塔10、一級循環(huán)池5、二級循環(huán)池4、一級 吸收液循環(huán)泵3、二級吸收液循環(huán)泵6和除霧器11。所述一級吸收液循環(huán)泵3的入口和出 口分別同一級循環(huán)池5和文丘里洗滌器9的入口相連；而二級吸收液循環(huán)泵6的入口和出 口分別同二級循環(huán)池4和脫硫填料塔10的噴淋裝置相連。吸收液后處理單元包括空氣曝 氣器22、吸收液排液泵2和絮凝沉淀池12。其中煙氣凈化單元的文丘里洗滌器9環(huán)形布置在脫硫填料塔10的周圍。文丘里 洗滌器的下端用90度彎型管道和一級循環(huán)池5相連。一級循環(huán)池5和二級循環(huán)池4都設 置在脫硫填料塔10的下方，中間通過環(huán)形隔板21隔開，外環(huán)為一級循環(huán)池5，內環(huán)為二級循 環(huán)池4。在環(huán)形隔板21的上部開有溢流口 20。所述的一級循環(huán)池5為文丘里洗滌器9的 持液槽，所述的二級循環(huán)池4為脫硫填料塔10的持液槽。在一級循環(huán)池5的上方還設置帶 坡度的環(huán)形蓋板17，蓋板17坡向二級循環(huán)池，坡度為30 60度。在蓋板17上開有向下的 煙氣出口 18。在脫硫填料塔10的上方設置除霧器11。所述的脫硫填料塔10 —般為圓形，其理論塔板數為1 3。脫硫填料塔內的填料 可以為規(guī)整填料和散堆填料，優(yōu)選為散堆填料。吸收液后處理單元的氧化系統(tǒng)為設置在一級循環(huán)池5底部的空氣曝氣器22，絮凝 沉淀池12為錐底結構，以便于絮凝后粉塵的排放。在一級循環(huán)池5內加裝一個酸堿調節(jié)裝置，該調節(jié)裝置由酸堿度監(jiān)測裝置和流量 調節(jié)裝置組成，一級吸收液的PH值可根據實際負荷的變化進行調節(jié)，其調節(jié)方法是通過輸 送至二級吸收液循環(huán)池4的吸收液的供給量來進行自動調節(jié)。通常，一級循環(huán)池pH值控制 在6 7之間，二級循環(huán)池的pH值控制在7 14之間。本實用新型的煙氣除塵脫硫裝置脫硫效率高、除塵效果好，占地面積較小、投資 低，特別適用于催化裂化裝置再生煙氣的處理。
以下結合附圖，具體說明本實用新型的煙氣除塵脫硫裝置的工作原理及最佳實施 方式。(1)煙氣流動路線未凈化煙氣16首先進入文丘里洗滌器9，在此過程中與pH值呈中性的吸收液充分 接觸，在這個過程中完成降溫、除塵和預脫硫過程。預處理后的煙氣和吸收液一起落入一級循環(huán)池5，氣液分離后，煙氣通過蓋板17上的煙氣出口 18進入脫硫填料塔10中，在該塔內 與PH值呈堿性的吸收液充分接觸完成最終的脫硫過程，脫硫后的煙氣經脫硫塔上部的除 霧器11脫水后排放。(2)吸收液流動路線 首先通過吸收液進料泵7將吸收液儲槽8中一定濃度的吸收液打入二級循環(huán)池4 中，由二級吸收液循環(huán)泵6打入脫硫填料塔10的噴淋裝置向下噴淋，當液位達到環(huán)形隔板 21的溢流口 20時自流入一級循環(huán)池5，吸收液由一級吸收液循環(huán)泵3打入文丘里洗滌器9， 在該設備的喉口處加速與煙氣充分混合。吸收液與通過的煙氣接觸發(fā)生脫硫反應，當煙氣 量和煙氣中的二氧化硫濃度發(fā)生變化時，可以通過一級循環(huán)池5中的酸堿監(jiān)測裝置控制進 入二級循環(huán)池4中脫硫吸收液的輸入量，達到最佳的脫硫環(huán)境。一級循環(huán)池4中的吸收液 通過空氣曝氣器22氧化處理后排放至絮凝沉淀池12，經過絮凝劑13處理后，上清液可以直 接排放，下部的粉塵經過絮凝濃縮后由絮凝沉淀池12底部的錐口排出。
權利要求1.一種優(yōu)化雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置，所述裝置包括吸收液輸送單元、煙氣凈化單元 和吸收液后處理三個單元，其中吸收液輸送單元包括吸收液儲罐和吸收液進料泵；煙氣凈 化單元包括文丘里洗滌器、脫硫填料塔、一級循環(huán)池、一級吸收液循環(huán)泵、二級循環(huán)池、二級 吸收液循環(huán)泵和除霧器；吸收液后處理單元包括空氣曝氣器、吸收液排液泵和絮凝沉淀池。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的一級循環(huán)池和二級循環(huán)池都設置 在脫硫填料塔的下方，中間通過環(huán)形隔板隔開，外環(huán)為一級循環(huán)池，內環(huán)為二級循環(huán)池。
3.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述的一級循環(huán)池上方設置有帶坡度 的環(huán)形蓋板，蓋板上開有向下的煙氣出口。
4.按照權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的環(huán)形蓋板坡向二級循環(huán)池，坡度為 30 60度。
5.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的文丘里洗滌器呈環(huán)形均勻布置在 脫硫填料塔的周圍，其數量為1 8個。
6.按照權利要求1或5所述的裝置，其特征在于，所述文丘里洗滌器的下端通過90度 彎型管道和一級循環(huán)池相連。
7.按照權利要求2所述的裝置，其特征在于，在一級循環(huán)池與二級循環(huán)池之間的環(huán)形 隔板上部開有溢流口。
8.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的空氣曝氣器設置在一級循環(huán)池的 底部。
9.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的絮凝沉淀池為錐底結構。
10.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的一級吸收液循環(huán)泵的入口和出口 分別同一級循環(huán)池和文丘里洗滌器的入口相連；二級吸收液循環(huán)泵的入口和出口分別同二 級循環(huán)池和脫硫填料塔的噴淋裝置相連。
11.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的脫硫填料塔為圓形，其理論塔板 數為1 3。
12.按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，在一級循環(huán)池內還設置有一個酸堿調節(jié) 裝置，該調節(jié)裝置由酸堿度監(jiān)測裝置和流量調節(jié)裝置組成。
專利摘要本實用新型公開了一種優(yōu)化雙循環(huán)煙氣除塵脫硫裝置。該裝置包括吸收液輸送單元、煙氣凈化單元和吸收液后處理三個單元，其中煙氣凈化單元包括文丘里洗滌器、填料塔、一級循環(huán)池、一級吸收液循環(huán)泵、二級循環(huán)池和二級吸收液循環(huán)泵，所述的一、二級循環(huán)池設置在脫硫填料塔的下方，中間通過環(huán)形隔板隔開；在一級循環(huán)池底部還設置有空氣曝氣器。本實用新型裝置中，文丘里洗滌器可以對高溫煙氣進行降溫、除塵和預脫硫，填料塔則對預脫硫后的煙氣進行高效脫硫。本實用新型的裝置除塵脫硫效率高，占地面積較小，且投資低，可適用于各種煙氣的脫硫過程，特別適用于催化裂化裝置再生煙氣的處理過程。
文檔編號B01D47/10GK201832555SQ201020600610
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權日2010年11月5日
發(fā)明者任龍, 彭德強, 戴文軍, 齊慧敏 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院