一種脫除有機(jī)胺液中鈉鹽的方法、胺液結(jié)晶罐及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種去除胺法脫硫的循環(huán)有 機(jī)胺液中鈉鹽的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 含有大量的二氧化硫的工業(yè)煙氣不能直接排入大氣中，需要經(jīng)過(guò)凈化處理后才可 以排放。通常，采用有機(jī)胺吸收劑對(duì)所述煙氣進(jìn)行凈化處理。其原理是使含硫煙氣與有機(jī)胺 吸收劑進(jìn)行逆向接觸后形成含有亞硫酸根、亞硫酸氫根、硫酸根、氯根等陰離子的富液。富 液中以亞硫酸根、亞硫酸氫根等形式存在的有機(jī)胺鹽可以通過(guò)在解吸塔中進(jìn)行加熱解吸， 釋放出含二氧化硫的酸性高溫混合氣體，然后經(jīng)過(guò)冷凝與氣液分離可以回收高濃度的二氧 化硫氣體，用于制硫酸或硫磺等。同時(shí)將解吸后得到的有機(jī)胺吸收劑重復(fù)使用以對(duì)含硫煙 氣進(jìn)行循環(huán)處理。
[0003] 在有機(jī)胺脫硫運(yùn)行系統(tǒng)中，有機(jī)胺液不可避免地出現(xiàn)硫酸根、亞硫酸根等陰離子 累積。目前，脫硫廠家絕大多數(shù)采用離子交換法處理有機(jī)胺液中硫酸鹽等，造成胺液中鈉離 子不斷積累，鈉離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)22g/l、硫酸根質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)96g/l、亞硫酸根質(zhì)量分?jǐn)?shù)可 達(dá) 40g/l。
[0004] 采用離子交換法去除有機(jī)胺液中的硫酸鹽等熱穩(wěn)定性鹽時(shí)，不可避免地引入鈉離 子(用稀氫氧化鈉溶液再生），如果鈉離子的含量達(dá)到一定程度，由于胺液的運(yùn)行PH范圍為 4.2~5.8，硫酸根、亞硫酸根濃度較高，在鈉離子濃度在較低水平的情形下，胺液中離子積 也是很大的，容易引起硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽及硫代硫酸鹽結(jié)晶析出，將導(dǎo)致再沸 器、解吸塔填料及管路的堵塞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服目前脫硫解析后的有機(jī)胺液經(jīng)過(guò)離子交換處理 后，有機(jī)胺液中鈉鹽累積容易造成脫硫塔、再沸器的堵塞的缺陷，提供一種脫除循環(huán)有機(jī)胺 液中鈉鹽的裝置和方法。
[0006] 本發(fā)明取出解吸塔循環(huán)槽的有機(jī)胺液，使其進(jìn)入熱交換器，采用循環(huán)冷卻水將有 機(jī)胺液降溫至30~35°C，在此溫度范圍內(nèi)，硫酸鈉(亞硫酸鈉)的溶解度處于較大范圍內(nèi)。然 后對(duì)降溫后的有機(jī)胺液進(jìn)行冷卻結(jié)晶，使有機(jī)胺液溫度降至〇°C以下，析出硫酸鈉晶體，然 后兩次陳化，使得晶體顆粒物生長(zhǎng)，沉降分離鈉鹽晶體懸浮液進(jìn)入離心分離機(jī)，分離出硫酸 鈉晶體，濾液和胺液結(jié)晶罐的上清液返回脫硫系統(tǒng)。
[0007] 本發(fā)明采用煙氣處理工藝過(guò)程中的吸收塔-解析塔-離子交換樹脂的旁路處理有 機(jī)胺液，冷凍結(jié)晶法可以有效地去除離子交換處理有機(jī)胺液引入的氫氧化鈉和鈉鹽(硫酸 鈉、亞硫酸鈉等），確保有機(jī)胺液中鈉離子含量低于l〇g/L，降低鈉鹽在解吸塔、再沸器中結(jié) 晶堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008] 具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提出了如下技術(shù)方案。
[0009]第一方面，本發(fā)明提供了一種脫除有機(jī)胺液中鈉鹽的方法，該方法包括：
[0010]第一步驟:使含有鈉離子的有機(jī)胺液進(jìn)行換熱處理，降溫到30-35Γ;
[0011] 第二步驟:使換熱處理后的有機(jī)胺液冷卻至(TC以下，優(yōu)選-5°c到(TC，同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷 卻結(jié)晶及沉降，然后分離，得到稀鹽胺液與含晶體顆粒物的濃鹽胺液;以及
[0012] 第三步驟:將濃鹽胺液進(jìn)行濃縮和陳化，使晶體顆粒物生長(zhǎng)。
[0013] 優(yōu)選的，其中，第二步驟中，所述濃鹽胺液中晶體顆粒物體積粒度分布在0. Ιο. 4mm之間。
[0014] 優(yōu)選的，其中，第二步驟中，所述有機(jī)胺液以流量為0.5-1.2m3/h，停留時(shí)間為2.5-4.5h，同時(shí)進(jìn)行冷卻結(jié)晶及沉降。
[0015] 優(yōu)選的，其中，第二步驟中，以第一步驟含有鈉離子的有機(jī)胺液的有機(jī)胺液體積 計(jì)，所述濃鹽胺液占有機(jī)胺液總量的10-20%。
[0016] 優(yōu)選的，其中，第三步驟中，所述濃鹽胺液進(jìn)行兩次陳化。
[0017] 優(yōu)選的，其中，所述濃鹽胺液在-5°C到(TC進(jìn)行第一次陳化，以及在-rc到2°C進(jìn)行 第二次陳化。
[0018] 優(yōu)選的，其中，在胺液結(jié)晶罐2中進(jìn)行冷卻、結(jié)晶析出及沉降，換熱處理后的有機(jī)胺 液進(jìn)入胺液結(jié)晶罐2的中心分布筒21中，與胺液結(jié)晶罐2結(jié)晶區(qū)2A底部的結(jié)晶鹽在混合結(jié)晶 區(qū)2A-1混合，混合液經(jīng)中心分布筒21內(nèi)壁與第二擋板24之間的流道進(jìn)入沉降分離區(qū)2A-2， 分離得到稀鹽胺液和含晶體顆粒物的濃鹽胺液。
[0019] 優(yōu)選的，其中，所述濃鹽胺液在胺液結(jié)晶罐2濃縮區(qū)2B進(jìn)行重力沉降以及第一次陳 化。
[0020] 優(yōu)選的，其中，上述方法還包括第四步驟，將陳化后的濃鹽胺液經(jīng)過(guò)離心分離離心 脫水處理，脫除結(jié)晶鹽中殘余有機(jī)胺液。
[0021] 第二方面，本發(fā)明提供了一種用于脫除有機(jī)胺液中鈉鹽的胺液結(jié)晶罐2,該胺液結(jié) 晶罐2設(shè)有結(jié)晶沉降區(qū)2A和濃縮區(qū)2B，所述濃縮區(qū)2B設(shè)于結(jié)晶沉降區(qū)2A下方；
[0022]所述結(jié)晶沉降區(qū)2A設(shè)有中心分布筒21;所述結(jié)晶沉降區(qū)2A分為設(shè)于中心分布筒21 內(nèi)的混合結(jié)晶區(qū)2A-1和設(shè)于中心分布筒21外的沉降結(jié)晶區(qū)2A-2。
[0023] 優(yōu)選的，其中，所述中心分布筒21內(nèi)設(shè)有結(jié)晶攪拌機(jī)22。
[0024] 優(yōu)選的，其中，所述中心分布筒21內(nèi)壁沿圓周在近中心分布筒21的有機(jī)胺液入口 處設(shè)有第一擋板23,其一端固定在中心分布筒21內(nèi)壁上，另一端帶有向上的凸起段。
[0025]優(yōu)選的，其中，所述中心分布筒21內(nèi)沿圓周設(shè)有第二擋板24,所述第二擋板24其橫 截面呈L型，且與中心分布筒21內(nèi)壁保留有空間。
[0026] 第三方面，本發(fā)明提供了一種用于脫除有機(jī)胺液中鈉鹽的裝置，設(shè)有依次連接的 換熱器1和如上述任一項(xiàng)所述的胺液結(jié)晶罐2。
[0027] 優(yōu)選的，其中，所述裝置在胺液結(jié)晶罐2后還依次設(shè)有鹽份貯存槽3和離心機(jī)4。
[0028] 采用本發(fā)明的技術(shù)方案至少具有如下有益效果:本發(fā)明處理解吸塔輸送槽中的有 機(jī)胺液，處理前有機(jī)胺液的密度為1020~1050kg/m 3,鈉離子含量為15~25g/l，經(jīng)本發(fā)明結(jié) 晶和脫鹽處理后，獲得了主要含量為芒硝(Na2SO 4 · IOH2O)的鹽。本發(fā)明所得稀鹽胺液的鈉 尚子含量為l〇g/L以下。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1本發(fā)明脫除有機(jī)胺液中鈉鹽的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖2本發(fā)明胺液結(jié)晶罐的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 為了更好的理解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一 步的說(shuō)明，但具體的實(shí)施方式并不是對(duì)本發(fā)明所做的限制。
[0032] 含硫氧化物（SO2和SO3)的煙道氣或其他工業(yè)廢氣需要經(jīng)過(guò)凈化處理后才可以排 放。現(xiàn)有技術(shù)中，采用有機(jī)胺液對(duì)所述煙氣進(jìn)行凈化處理，具體的含硫煙氣與有機(jī)胺液在吸 收塔中進(jìn)行逆向接觸，形成含有亞硫酸根、亞硫酸氫根、硫酸根、氯根等陰離子的富液，處理 后的煙氣經(jīng)其他后處理后排放大氣。將富液在解析塔中加熱解析，富液中以亞硫酸根、亞硫 酸氫根等形式存在的有機(jī)胺鹽可以通過(guò)在解吸塔中加熱解吸，釋放出含二氧化硫酸性氣體 的高溫混合氣體，然后經(jīng)過(guò)冷凝與氣液分離，可以回收高濃度的二氧化硫氣體，用于制硫酸 或硫磺等。同時(shí)，采用離子交換法處理有機(jī)胺液中硫酸鹽等，造成胺液