本實(shí)用新型為環(huán)保及化學(xué)工程領(lǐng)域，涉及工業(yè)廢氣高附加值利用，特別適用于高溫含硫廢氣制備液態(tài)二氧化硫領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

二氧化硫是主要大氣污染物，吸附劑干法脫硫如活性焦脫硫等是脫除二氧化硫重要手段。為控制成本，吸附劑通常需要再生循環(huán)使用，其中高溫解吸是吸附劑常用再生方法。工業(yè)一般采用氮?dú)庾鳛闊嵩偕鷷r的載氣，由于生成的解吸氣中二氧化硫濃度較低，因此常用于制備稀硫酸。但由于稀硫酸產(chǎn)品應(yīng)用范圍窄，其作為脫硫副產(chǎn)品的附加值低。

與稀硫酸相比，液態(tài)二氧化硫廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)及紡織行業(yè)，具有應(yīng)用廣泛、價(jià)值高的優(yōu)勢。因此，將解吸氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化為液體二氧化硫能夠有效緩解環(huán)保壓力，并能實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢氣的高附加值利用。

目前，工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)液態(tài)二氧化硫的方法主要有吸收法、純氧燃硫法、三氧化硫還原法、硫酸分解法等。各種方法的區(qū)別主要集中在如何得到高濃度的二氧化硫氣體方面。當(dāng)?shù)玫礁邼舛榷趸驓怏w后，一般都采用加壓法或冷卻法，或者采用加壓和冷卻并用的方法來制取液體二氧化硫。

通過改進(jìn)脫硫劑的熱再生方式，采用水蒸氣作載體來解吸脫硫劑，因水蒸氣易冷凝，可通過對解吸氣降溫冷凝而分離水蒸氣，從而增濃二氧化硫，所得氣體再由吸收法制備液態(tài)二氧化硫。從脫硫劑熱再生時生成的解吸氣中回收制備液體二氧化硫，因二氧化硫來源穩(wěn)定且廉價(jià)，在生產(chǎn)成本上具有很大優(yōu)勢。

傳統(tǒng)吸收法制備液體二氧化硫技術(shù)，通常將煙氣先經(jīng)除塵降溫后，再通入吸收塔吸收。該方式?jīng)]有回收和利用煙氣的能量，因此通常適宜處理熱能品位低的廢氣。同時，傳統(tǒng)吸收方式處理的煙氣中二氧化硫含量一般較低，致使脫硫設(shè)備體積龐大、脫硫劑用量大且損耗高，使系統(tǒng)總能耗增加，從而進(jìn)一步增加了產(chǎn)品的成本。

在由高溫含硫廢氣制備液體二氧化硫過程中，各流股及反應(yīng)裝置的溫度差別較大，通過合理的布置，可以實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)化利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種高溫含硫廢氣制備液態(tài)二氧化硫裝置，充分利用含硫廢氣的高溫屬性，通過調(diào)整物流連接順序，達(dá)到能量優(yōu)化配置的目的；通過預(yù)先脫除廢氣中富含的水蒸氣，對二氧化硫采取“一次增濃”加“二次吸收”的方式，有效縮小吸收設(shè)備尺寸，強(qiáng)化傳質(zhì)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)；同時充分利用公共資源及現(xiàn)有工藝，以提高系統(tǒng)的綜合效率，具體技術(shù)方案如下：

一種高溫含硫廢氣制備液態(tài)二氧化硫裝置，包括過濾器、再沸器、相變冷凝器、吸收塔、貧/富液熱交換器、解吸塔、干燥器、氣化冷凝器、壓縮機(jī)和液體二氧化硫儲槽，

所述過濾器、再沸器、相變冷凝器、吸收塔、貧/富液熱交換器、解吸塔、干燥器、氣化冷凝器、壓縮機(jī)和液體二氧化硫儲槽依次相連；吸收塔和貧/富液熱交換器通過富液管路和貧液管路相連；再沸器分別與貧/富液熱交換器和解吸塔連接。

進(jìn)一步，包括循環(huán)泵和吸收液儲槽，循環(huán)泵和吸收液儲槽依次連接并安裝在吸收塔和貧/富液熱交換器的富液通路和貧液通路中。

進(jìn)一步，包括依次相連的多級吸收塔，吸收塔出口二氧化硫含量低于20mg/Nm³。

進(jìn)一步，所述過濾器內(nèi)的溫度為350-450℃。

進(jìn)一步，所述再沸器采用盤管式間接加熱，管內(nèi)熱源為高溫含硫廢氣及補(bǔ)充蒸汽，兩熱源互為獨(dú)立，盤管采用交錯式排列。

進(jìn)一步，所述相變冷凝器為板式冷凝器或管殼式換熱器，相變冷凝器采用多級并聯(lián)，相變冷凝器出口溫度為70-90℃。

進(jìn)一步，所述干燥器中的干燥劑采用固體酸性干燥劑或濃硫酸，干燥劑采用填充床形式填充。

進(jìn)一步，所述氣化冷凝器中所用冷媒為液氨，冷卻溫度為-15℃。

進(jìn)一步，所述壓縮機(jī)采用無潤滑油結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型充分利用含硫廢氣的高溫屬性，通過調(diào)整物流連接順序，達(dá)到能量優(yōu)化配置的目的；通過預(yù)先脫除廢氣中富含的水蒸氣，對二氧化硫采取“一次增濃”加“二次吸收”的方式，有效縮小吸收設(shè)備尺寸，強(qiáng)化傳質(zhì)效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)；同時充分利用公共資源及現(xiàn)有工藝，以提高系統(tǒng)的綜合效率。

該技術(shù)裝置主要優(yōu)勢：(1)脫硫劑的熱再生過程產(chǎn)生的解吸氣出口溫度高于400℃，而二氧化硫的溶液吸收需要在低溫條件下進(jìn)行，高溫度梯度利于能量的多效利用；(2)采用高溫除塵裝置，在脫除固體粉塵及油性雜質(zhì)時，避免因低溫冷凝引起的顆粒團(tuán)聚和管路堵塞；(3)利用相變冷凝的方式脫除水蒸氣，實(shí)現(xiàn)廢氣中二氧化硫的“一次增濃”；(4)利用二氧化硫吸收液定向吸收二氧化硫，實(shí)現(xiàn)二氧化硫的有效分離；(5)采用液氨氣化來冷凍二氧化硫，充分利用公共資源并達(dá)到節(jié)能目的。

該技術(shù)對于節(jié)能減排、能量梯級回收及工業(yè)廢氣的高值化利用具有重要意義。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型多級吸收實(shí)施例示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1：

如圖1，一種高溫含硫廢氣制備液態(tài)二氧化硫裝置，包括高效陶瓷過濾器1、再沸器2、相變冷凝器3、吸收塔4、循環(huán)泵、吸收液儲槽、貧/富液熱交換器7、解吸塔8、干燥器9、氣化冷凝器10、壓縮機(jī)11和液體二氧化硫儲槽12。

過濾器1、再沸器2、相變冷凝器3、吸收塔4依次相連，形成高溫含硫氣通路。吸收塔4、吸收液儲槽6、循環(huán)泵5、貧/富液熱交換器7、解吸塔8依次相連形成富液通路。解吸塔8、再沸器2、高溫循環(huán)泵51、貧/富液熱交換器7、吸收液儲槽61、循環(huán)泵52、吸收塔4依次相連形成貧液通路。解吸塔8、干燥器9、氣化冷凝器10、壓縮機(jī)11和液體二氧化硫儲槽12依次相連形成二氧化硫通路。

高溫含硫氣流向：高溫含硫廢氣經(jīng)高效陶瓷過濾器1除塵除雜，過濾器1內(nèi)的溫度為350-450℃。隨后作為熱源進(jìn)入再沸器2加熱解吸塔釜液，低溫含硫廢氣經(jīng)過相變冷凝器3脫除水蒸汽，即蒸汽冷凝液從相變冷凝器3中排出，相變冷凝器3為板式冷凝器或管殼式換熱器，相變冷凝器3采用一級或多級并聯(lián)，相變冷凝器3出口溫度為70-90℃。然后在吸收塔4內(nèi)與二氧化硫吸收液逆流吸收，后排放至煙道。

貧/富液流向：吸收塔4內(nèi)的二氧化硫吸收液(富液)在貧/富液換熱器7中與來自再沸器2的高溫貧液換熱，再沸器2采用盤管式間接加熱，管內(nèi)熱源為高溫含硫廢氣及補(bǔ)充蒸汽，兩熱源互為獨(dú)立，盤管采用交錯式排列。之后進(jìn)入解吸塔8。二氧化硫吸收液(富液)與高溫水蒸氣逆流接觸，在解吸塔8底部變?yōu)槲找?貧液)，之后進(jìn)入再沸器2中生成高溫蒸汽。高溫吸收液(貧液)從再沸器2中經(jīng)高溫循環(huán)泵51，至貧/富液換熱器7中與二氧化硫吸收液(富液)間接換熱，冷卻后的吸收液(貧液)進(jìn)入吸收液儲槽61，并由循環(huán)泵52送至吸收塔4頂部。

二氧化硫流向：從再沸器2中生成的高溫蒸汽與從解吸塔8頂部進(jìn)入的二氧化硫吸收液(富液)逆流解吸，解吸氣進(jìn)入干燥器9中脫水，干燥器9中的干燥劑采用固體酸性干燥劑或濃硫酸，干燥劑采用填充床形式填充。然后在氣化冷凝器10中被液氨間接冷卻，氣化冷凝器10中所用冷媒為液氨，冷卻溫度為-15℃。氣化后的氨氣進(jìn)入SCR工段，低溫二氧化硫進(jìn)入壓縮機(jī)11后進(jìn)一步液化，然后流至液體二氧化硫儲槽12中儲存。壓縮機(jī)11采用無潤滑油結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例2：

如圖2所示，吸收塔采用兩級串聯(lián)結(jié)構(gòu)，即吸收塔4和吸收塔41串聯(lián)。兩個吸收塔分別連接一個吸收液儲槽6，通過循環(huán)泵5連接貧/富液熱交換器7，貧/富液熱交換器7連接解吸塔8構(gòu)成富液通路。再沸器2通過循環(huán)泵51連接貧/富液熱交換器7，貧/富液熱交換器7連接吸收液儲槽61分別通過兩個循環(huán)泵(循環(huán)泵52和循環(huán)泵53)連接吸收塔4和吸收塔41。尾氣中二氧化硫含量低于20mg/Nm³。其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。

實(shí)施例3：

在實(shí)施例1中從氣化冷凝器10出來的氨氣返回冷凍工段液化后循環(huán)使用。其余結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳組合實(shí)施舉例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。