Установка для очистки и улавливания двуокиси серы уходящих топочных газов Советский патент 1983 года по МПК B01J19/00 

2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения конденсации уход5лиих топочных газов, гаэоходный канал снабжен жидкостным теплообменником, расположенным после абсорбционной камеры и соединенным с испарителем и водяным теплообменником.

3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что абсорбционная камера снабжена золотоотстойником, установленным под ней и соединенным с ней и газо.идкостным теплообменником.

4, Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена охладителем газа и осушителем газа установленными между гааожидкостными теплообменником и ресивером для сбора двуокиси серы, при этом осушитель газа соединен с абсорбционной Жамерой через бак исходного реагента.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ И УЛАВЛИВАНИЯ ДВУОКИСИ СЕРЫ УХОДЯЩИХ ТОПОЧНЫХ ГАЗОВ, преимущественно теплоэлектростанций. включающая соединенные между собой трубопроводами бак исходного реагента, абсорбционную камеру, газоходный канал и ресивер для сбора двуокиси серы, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения капитальных затрат и снижения себестоимости процесса, она . снабжена испарителем, водяным теплообменником, газожидкостным теплообменником и нагревателем жидкости, соединенными между собой трубопроводами, при этом абсорбционная камера размещена между водяным и газожидкостНым теплообменниками, испаритель со&динен через газожидкостный теплообменник с ресивером для сбора двуокиси i серы, а испаритель, нагреватель жид(Л кости и абсорбйионная камера установи леНы последовательно в газоходном канале. о со со (;:

I

Изобретение относится к охране окружающей среды в энергетической, химической, металл ргической промышленности и служит для очистки уходящи топочных газов, получаемых от CMUiraния угля, мазута, газа и торфа на теплоэлектростанциях, котельных и т.д

Известная установка для очистки и

улавливания двуокиси серы уходящих

о

поточных газов, преимущественно теплоэлектростанций, включающая соединенные между собой трубопроводами бак исходного реагента, абсорбционную ка меру, газоходный канал и ресивер для сбора двуокиси серы Щ .

Недостатками известной установки явля)ются высокая стоимость установки (33-50% стоимости электростанции) и процесса очистки и улавливания двуокиси серы (4-7 долл/т угля), сложность технологической схемы, необходимость дополнительных затрат тепла и электроэнергии для работы установки, загрязнение окружающей среды токсичными трудноулавливаемыми мелкими кристаллами сульфита и сульфата аммония,. а также необходимость предварительного охлаждения очищаемого газа для уменьшенияпотерь аммиака и уменьшения образования малоценной компоненты удобрения - сульфата аммония.

Цель изобретения - уменьшение капитальных затрат и снижение себестоимости процесса.

Поставленная цель достигается тем, установка для очистки и улавливания двуокиси серы уходящих топочных газов, преимущественно теплоэлектростанций, включающая соединенные межлу собой трубопроводами бак исходного реагеига, абсорбционную камеру, . газоходный канал и ресивер для сбора двуокиси серы, снабжена испарителем, водяным теплообменником, газожидкостным теплообменником и нагревателем жидкости, соединенными между собой трубопроводами, при этом абсорбционная камера размещена между водяным и га ржидкостным теплообменниками, испаритель соединен через газожидкостный теплообменник с ресивером для сбора двуокиси серы, а испаритель, нагреватель жидкости и абсорб-ционная камера установлены последовательно в газоходном канале.

Целесообразно газоходный канал снабдить жидкостным теплообменником, расположенным после абсорбционной камеры и соединенным с испарителем и водяным теплообменником, абсорбционную камеру снабдить золотоотстойником установленным под ней и соединенным с ней и газожидкостным теплообменником, и, кроме того, снабдить установку о ладителем газа и осушителем газа, установленными между газожидкостнымг теплообменником и ресивером для сбора двуокиси серы, при этом осушитель газа соединен с абсорбционной камерой через бак исходного реагента.

На фиг. 1 показана установка для очистки и.улавливания двуокиси серы уходящих топочных газов в газоходных каналах котлов теплоэлектростанций, вид сверху; на фиг. 2 - предлагаемая установка, разрез. УЬтановка замкнутого цикла для очистки и улавливания двуокиси серы уходящих топочных газов включает газоходный канал 1 между котлом 2 и дымовой трубой 3. В газоходном канале 1 по ходу дви жения топочных газов установлены иопаритель 4, выполненный из двух последовательно соединенных ступеней, испарителя 5 первой ступени, и испар теля 6 второй ступени, нагреватель 7 жидкости, абсорбционная камера 3 и жишсостный теплообменник 9. Испаритель 5 первой ступени и испаритель 6 второй ступени соединены между собой трубопроводом 1О и трубопроводом 11. Испаритель 6 второй ступени соединен трубопроводом 12, жидкостны теплообменником 9, трубопроводом 13 водяным теплообменником 14, трубопро водом 15 с баком 1,6 исходного реаген та. Водяной теплообК«енник 14 снабжен входным водопроводом 17 и выходным водопроводом 18. К баку 16 исходного реагента дополнительно подведен трубопровод 19, а отведен трубопровод 20, который оканчивается форсунками 21 в абсорбционной камере 8. Абсорбционная камера 8 образована верхней перегородкой 22 и нижней перегородкой 23, установленными, в Лазо ходном канале 1. На перегородках 22 и 23 установлен пенный газоочиститель ;Й4. В нижней части газоходного канала 1 под пенным газоочистителем 24 и за абсорбционной камерой 8 выполнены сборники 25 и 26 жидкости. Сборники 25 и 26 жидкости соеди нены соответственно трубопроводами 2 и 28 с золотоотстойником 29, который установлен под абсорбционной камерой 8. Золотоотстбйник 29 соединен трубопроводом 30, сливным баком 31, трубопроводом 32 и насосом 33 с входом гаэожвдкостного теп яоЬбменника 34. Выход газожидкостно го теплообменника 34 соединен трубопроводом 35, нагревателем 7 жидкост трубопроводом 36 с испарителем 5 пе вой ступени. Испаритель 5 первой сту пени соединен газопроводом 37 с газо зйздкостньш теплообменником 34, а последний соединен трубопроводом 38 с охладителем 39 газа, трубопроводом 40, осушителем 41 газа, трубоп врдом42 с ресивером 43 для сбора двуокиси серы. Охладитель 39 газа снабжен входным водопроводом 44 и 404 ыходным водопроводом 45. Осуин . ель 41 газа соединен трубопроводом 4.6 баком 16 исходного реагента. Установка работает следующим обазом. Уходящие топочные газы от котлов 2 электростанции с температурой 17 О , проходя по газоходному каналу 1 через испаритель 5 первой ступени, испаритель 6 второй ступени, охлаждаются до 150°С, а затем, 1фоходя через нагреватель 7 жидкости, охлаж даются до 70 - 80 С. В абсорбционной камере 8 топочные газы при конкамереаммиачной водой охлаждаются такте с 4О - 6О°С, а затем, пройдя через ДО жидкостный теплиобмеяник 9, нагреваются до 7О - 80 С для предотвращения их конденсации, а затем выбрасываются через дымовую 3 в атмосферу. Аммиачная вода определенной концентрации с исходной температурой 20ii 30 С заливается по трубопроводу 19э. в бак 16 исходного реагента, откуда по трубопроводу 20 подается в абсорбционную камеру 8, где через форсунки 21 разбрызгивается над пенным raiaoочистителем 24, Топочные газы, встретив на своем пути в газоходном канале 1 верхнюю и нижнюю перегородки 22 и 23 проходят через слой пены на пенном газоочистителе 24 и разбрызгиваемую аммиачную воду. При контакте аммиачной воды с горячими топочными газами в ней растворяется двуокись серы и она нагревается до 40-50 С 50i+ КН4Н50} SO + 2NH40H (NH4) + Аммиачная вода с растворенной в ней двуокисью серы (раствор реагентов) сливается в сборники 25 и 26 жидкооти, а затем соответственно по Трубопроводам 27 и 28 попадает в золотоотстойник 29. Вместе с раствором реагентов в золотоотстойник 2 9 попадает зола, содержащаяся в уходящих топочных газах. В золотоотстойнике 29 зола осаждается, а затем периодически выводится из него, Отсто$шшийся от золы раствор реагентов по трубопроводу ЗО сливается в сливной бак 31. С помощью насоса 33 раствор реагентов из сливного бака 31 по трубопроводу 32 поступает в газожидкостный теплообменник 34, где он нагревается до 5О-60 С. Затем раствор реагентов по трубопроводу 35 поступает в нагреватель 7 жидкостя, где нагревается до 7О-80°С, а после этого по трубопроводу 36 поступает в испаритель 5 первой ступени и по трубопроводу Ив испаритель 6 второй ступени, где нагревается до 105 . При этом нагреве происходит разложение на амкпшчную воду и двуокись серы, частично испаряется вода ННд№0 5. H40H+S07/ ( + H-SO7 ./ Пары двуокиси серы и воды из испари теля 6 второй ступени поступают по трубопроводу 10 в верхнюю часть испарителя 5 первой ступени, Актмиачная вода, очищенная от двуокиси серы температурой 105 - 115°С, иэ испарителя 6 вто рой ступени поступает по трубопроводу 12 в жидкостный теплообменник R, где она охлаждается уходящими топочными газами, нагревая при этом их Лпя предотвращения конденсации до С По трубопроводу 13 аммиачная вода поо тупает в водяной теплообменник 14, где охлаждается до 20-30 С, а затем по трубопроводу 15 сливается в бак 16 исходного реагента, завершив тем самым замкнутый цикл. Вода для охлаждения водяного теплообменника 14 поступает по входному водопроводу 17, а удаляется по выходному водопроводу 18, Из верхней части испарителя 5 первой и водяные пары с ступени двуокись серы температурой свыше поступают по трубопроводу 37 в газожидкостный теплообменник 34, где они охлаждают ся раствором реагентов до 5О-60 С, а затем по трубопроводу 38 поступают в охладитель 39 газа, где окончатель но охлаждаются до , Вода для охладителя 39 газа поступает по входному водопроводу 44, а удаляется по выходному водопроводу 45. Водяные пары, охлаждаясь в газожидкостном теплообменнике 34, а затем в охладителе 39 газа, конденсируютс5и Дву-. окись серы и конденсат поступают хю трубопроводу 4О в ос5тиитель 41 газа, где они рагоеляются. При этом двуокись серы по трубопроводу 42 поотупает в ресивер 43 для сбора двуокиси серы, где она собирается, а затем используется в народном хозяйстве. Конденсат же по трубопроводу 46 сливается в бак 16 исходного реагента, завершив тем самым замкнутый цикл, В баке 16 исходного реагента постоянно поддерживается определенная концентрация раствора аммиачной воды, В качестве поглотителя двуокиси серы из уходяших топочшлх газов установка может использовать аммиачную воду, ксилидин, техническую воду и др. Капитальные затраты на предлагаемую установку для блока ЗОО МВТ составляют 7О тыс, руб., себестоимость очисо ки и улавливания двуокиси серы уходяших топочных газов на 1 т сжигаемого угля - до О, 02 руб, эффективность очистки уходяших топочных газов от двуокиси серы - до 90 %, время пуокового периода установки - до 1 ч. Кроме того, установка дополнительно очищает уходящие топочные газы от золы на О, 5%,