專利名稱：一種硫氧化物脫出系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以氨為原料，從煙氣中回收硫氧化物生產(chǎn)硫銨化肥的系統(tǒng)和方法，屬于 電力、冶金、環(huán)保和化工的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以煤或石油為燃料的鍋爐或火力發(fā)電廠，以及以鐵礦石為原料的鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)排放大量 煙道氣。這些煙氣含有SOx、 NOx、 HC1和HF等有害物質(zhì)，其中硫氧化物SOx,包括S02 和S03，是形成酸雨的主要物質(zhì)。隨燃燒煤種的不同，SO2含量通常在300 5000ppmv(1000 15000mg/Nn。之間。但是，煙氣量十分巨大，以燃煤鍋爐而論，蒸汽規(guī)模從35T/h到2500T/h， 發(fā)電機(jī)組容量6MW到IOOOMW，煙氣量由5萬(wàn)NmS/h到250萬(wàn)Nm3， S02排放量1000, 年到100,000噸/年。由于SOx是酸性氣體，采用堿性水溶液脫吸煙氣中的SOx,即煙氣除硫， 或稱煙氣脫硫(FlueGasDesulfiirization， FGD)是有效的煙氣凈化方法，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
以氨為原料，煙氣脫硫的反應(yīng)原理如下
S02+H20+2NH3+l/202 = (NH4)2S04 (硫酸銨，或稱硫銨)
具體包括三個(gè)步驟
(1) SCb吸收
煙氣中的硫氧化物即S02被吸收液吸收并與吸收液中的氨反應(yīng)變?yōu)閬喠蜾@，它包括亞
硫酸二銨和亞硫酸氫一銨。
S02+xNH3 +H20=x/2(NH4)2S03+(l-x/2)NH4HS03 x可在1.0~2.0之間，由氣液平衡條件決定。
(2) 亞硫銨氧化
亞硫酸銨溶液鼓空氣直接氧化，便可得到硫酸銨，簡(jiǎn)稱硫銨。 (NH4)2S03+1/202=(NH4)2S04
(3) 硫銨結(jié)晶
硫銨在吸收液中的濃度超過(guò)其對(duì)應(yīng)條件的溶解度，會(huì)結(jié)晶析出固體硫銨，
(NH4)2S04(L) = (NH4)2S04(S)
很顯然，這是一個(gè)非常有價(jià)值的"綠色技術(shù)"，回收煙氣中的S02，以非常廉價(jià)的輔助原料，
包括空氣和水，可以生產(chǎn)很有價(jià)值的硫銨，作為農(nóng)用化肥。
中國(guó)是一個(gè)人口、糧食和化肥大國(guó)，化肥的產(chǎn)量折合為合成氨，相當(dāng)于5000萬(wàn)噸/年。 以FGD技術(shù)可以解決2000萬(wàn)噸S(V年計(jì)算，需要提供合成氨1000萬(wàn)噸/年，占總需求量的 五分之一，因此，具有豐富的原料供應(yīng)。另外，碳銨或尿素僅含氮營(yíng)養(yǎng)，而硫銨中同時(shí)含氮 和硫營(yíng)養(yǎng)。因此，硫銨是比碳銨和尿素更好的化肥，在中國(guó)具有巨大的市場(chǎng)前景。
但是，以氨為原料的ik硫方法卻長(zhǎng)期沒(méi)有得到很好地發(fā)展，主要原因是由于氨是一個(gè)易
揮發(fā)的化學(xué)品。按傳統(tǒng)化學(xué)吸收原理設(shè)計(jì)的吸收塔，或稱脫硫塔，難以克服氨的揮發(fā)和逃逸 損失的問(wèn)題。
現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)共同缺點(diǎn)是采用了氣-液逆流的硫氧化物脫出裝置，或稱脫硫塔，洗滌塔火凈化塔。在這種設(shè)備中，凈化煙氣離開(kāi)氣-液接觸區(qū)(或稱吸收區(qū)，或稱洗滌區(qū)，或稱傳質(zhì)
區(qū))時(shí)對(duì)應(yīng)的吸收液中含游離氨(或稱自由氨)的濃度最高，意味著其表面氨分壓最高，經(jīng)
過(guò)傳質(zhì)后，凈化煙氣中氨含量也將是最高的，即氨逃逸損失很高。
美國(guó)專利USP6221325公開(kāi)了一種控制以氨為原料的脫硫過(guò)程的氨逃逸損失的方法,提出
的技術(shù)手段是使用一種硫銨含量在46%以上的吸收液，以便于其中出現(xiàn)硫銨結(jié)晶體(其含量
1-20%);同時(shí)，原料氮加入到位于脫硫塔下部的吸收液儲(chǔ)槽中，循環(huán)泵從位于下部的槽抽取
吸收液，輸送到位于脫硫塔上部的吸收段；在吸收段，煙氣與噴灑而下的吸收液逆流接觸，
發(fā)生脫硫凈化過(guò)程；在吸收液儲(chǔ)槽中，脫下來(lái)的S02與氨反應(yīng)，并被鼓入的空氣氧化變?yōu)榱?br> 銨。但是，該措施也會(huì)降低氧化速率，盡管可以降低氨的逃逸損失，而且實(shí)際過(guò)程中，吸收
液的循環(huán)量十分巨大，導(dǎo)致投資和能耗增加。
中國(guó)專利200510023222.6公開(kāi)了一種控制氨逃逸損失的方法，其提出的技術(shù)手段是在S02
吸收段上面增設(shè)氨吸收段，并且采用了硫銨濃度在30%以下的稀硫銨溶液作為吸收液，以便
于確保較好的氧化效率，其缺陷是氧化和結(jié)晶是分設(shè)在脫硫塔的不同區(qū)域，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，
實(shí)際過(guò)程中容易堵塞設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種新的脫出煙氣中硫氧化物，即二氧化硫并回收生 產(chǎn)硫銨的系統(tǒng)和方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下
發(fā)明人利用氣-液兩相同向流動(dòng)的原理，使得煙氣經(jīng)過(guò)凈化后離開(kāi)吸收區(qū)，即傳質(zhì)區(qū)時(shí)， 對(duì)應(yīng)的吸收液相中的自由氨含量最低，即使得其表面氨分壓最低，和煙氣中的氨分壓也可以 確保最低，從而可有效控制氨的逃逸損失。也就是說(shuō)，本發(fā)明的技術(shù)方案就是提供了一種氣-液并流的脫硫塔，即并流脫硫塔，或稱硫氧化物脫出裝置，及與之配套的脫硫系統(tǒng)，以及實(shí) 現(xiàn)該系統(tǒng)的方法。
而且，還將亞硫銨氧化為硫銨過(guò)程與硫銨結(jié)晶過(guò)程合二為一，使其都在硫氧化物脫除塔 內(nèi)的下部進(jìn)行，稱為結(jié)晶氧化反應(yīng)器。當(dāng)然，也可在脫出塔下方的獨(dú)立裝置或者其他獨(dú)立脫 硫裝置的下部單元實(shí)現(xiàn)上述亞硫銨氧化為硫銨過(guò)程與硫銨結(jié)晶過(guò)程的合二為一。本發(fā)明優(yōu)選 在硫氧化物脫除塔內(nèi)下部設(shè)置結(jié)晶氧化反應(yīng)器。
本發(fā)明在所說(shuō)的并流的硫氧化脫出塔中，使高溫原煙氣從硫氧化物脫除塔頂部進(jìn)，與包 含硫氧化物脫除原料氨的液體向下并流，發(fā)生氣液接觸的傳質(zhì)和傳熱過(guò)程，硫氧化物被脫除， 溫度被降低，使煙氣溫度最高位置在塔的頂部，其余部分都是低溫區(qū)，有利于采用塑料材料 制造脫硫塔。
因此，本發(fā)明可以在提高硫氧化物脫除效率，確保低的氨逃逸損失的情況下，簡(jiǎn)化硫氧 化物脫除塔的結(jié)構(gòu)，大大降低硫氧化物脫除塔的高度，簡(jiǎn)化硫氧化物脫除系統(tǒng)的復(fù)雜性，更 有利于采用塑料材料，包括玻璃鋼桐，斗，尤其還可降低吸收液循環(huán)流量，降低能耗。
除了并流的硫氧化物脫除裝置，本發(fā)明的硫氧化物脫除系統(tǒng)還包含
操縱吸收液循環(huán)的循環(huán)裝置，包括循環(huán)管路及連接在循環(huán)管路上的循環(huán)泵；
輸送煙氣進(jìn)入硫氧化物脫出裝置的煙氣鼓風(fēng)機(jī)；
輸送氧化空氣的空氣鼓風(fēng)機(jī)；
用于除去煙氣夾帶液滴的除沬器；濃縮漿液的旋流器；
分離固體硫銨的液固分離機(jī)，它可以是高速旋轉(zhuǎn)的離心機(jī)，也可以是低速運(yùn)轉(zhuǎn)的皮帶真 空脫水機(jī)；
用于硫銨干燥的干燥設(shè)備。 本發(fā)明的方法包括如下步驟-
溫度為80~200°C、含有SO2濃度為200 20000mg/NmS的煙氣，由煙氣鼓風(fēng)機(jī)輸送，從 硫氧化物脫除塔頂部進(jìn)入，與其中的吸收液分布器釋放的氨化吸收液，或稱加氨吸收液密切 接觸，發(fā)生氣液傳質(zhì)、傳熱過(guò)程，溫度迅速降低，同時(shí)煙氣中的S02被吸收到吸收液形成亞 硫銨，經(jīng)過(guò)該過(guò)程，煙氣中的硫氧化物脫出效率可以超過(guò)90%，優(yōu)化地在95%以上，溫度在 70'C以下，尤其可以在55'C以下。
硫氧化物脫除凈化后的煙氣硫氧化物脫除塔后，進(jìn)入除沫器，除去夾帶的液沫后，進(jìn)入 煙囪排放；含亞硫銨的吸收液向下流動(dòng)，進(jìn)入位于硫氧化物脫出塔內(nèi)下部的結(jié)晶氧化反應(yīng)器， 被空氣鼓風(fēng)機(jī)鼓入的空氣氧化為硫酸銨，或稱硫銨，并可結(jié)晶析出固體硫銨，從而使得吸收 液成為漿狀溶液。
總體上，煙氣和吸收液從上部進(jìn)入硫氧化物脫除塔，并流，或順流向下。 吸收液從硫氧化物脫除塔下部，即結(jié)晶氧化反應(yīng)器取出，經(jīng)過(guò)吸收液循環(huán)操縱裝置，該 裝置包括循環(huán)泵和循環(huán)管路，送到位于硫氧化物脫除塔內(nèi)上部的吸收液分布器，經(jīng)分布器的
噴嘴噴撒霧化后，吸收煙氣中的硫氧化物，包括S02和S03，重復(fù)以上步驟。吸收液進(jìn)入吸
收液分布器以前需要加入脫硫原料，即氨，使吸收液成為氨化的吸收液。
隨著脫硫過(guò)程的進(jìn)行，吸收漿液中的固體硫銨含量不斷增加，密度也不斷增加，當(dāng)固體 硫銨在漿液中的質(zhì)量濃度達(dá)到5 20%，優(yōu)化地在10 15%之間時(shí)，必須從脫硫塔出料，即 排出漿液。排出的漿液進(jìn)入漿液旋流器濃縮到固體硫銨含量20 50%之間，再進(jìn)入液固分離 機(jī)。從液固分離機(jī)得到母液(即剩余的溶液)和固體，母液回流到結(jié)晶氧化反應(yīng)器繼續(xù)結(jié)晶，
固體作為硫銨產(chǎn)品輸出，也可再進(jìn)入硫銨干燥機(jī)進(jìn)一步脫水再作為硫銨產(chǎn)品輸出。
本發(fā)明所說(shuō)的煙氣凈化原料氨，選自液化氨，或稱液氨；氨和水的混合物，或稱氨水，
也可以是氣態(tài)氨，或稱氨氣，還可以是氨和C02結(jié)合的化合物，或稱碳銨。氨可以來(lái)源于煤
氣凈化過(guò)程，或來(lái)源于煤炭焦化產(chǎn)生的煤氣，或來(lái)源于煤炭氣化過(guò)程產(chǎn)生的煤氣。尤其是，
氨主要還是來(lái)源于合成氨過(guò)程，或稱為合成氨。
特別地，原料氨(按100%純氨計(jì)算)與循環(huán)吸收液的質(zhì)量流量的比例為0.00005 0.001， 過(guò)高容易使得吸收液表面氨分壓過(guò)高，可能導(dǎo)致氣相中的反應(yīng)，從而出現(xiàn)亞硫銨氣溶膠，過(guò) 低必然導(dǎo)致吸收液循環(huán)流量過(guò)大，能耗過(guò)高。
而且，硫氧化物脫除塔中，煙氣與吸收液的質(zhì)量流量(千克/小時(shí))比為0.1 0.5，過(guò)高難 以提供足夠的氣液傳質(zhì)表面，降低脫硫效率，過(guò)低使得吸收液循環(huán)流量過(guò)大，能耗過(guò)高。
同時(shí)，在結(jié)晶氧化反應(yīng)器中，固體硫酸銨的重量濃度在5.0 15.0%之間，更好地在7.0 10.0%之間，過(guò)高會(huì)導(dǎo)致吸收液流體傳輸困難，過(guò)低不利于硫酸銨晶體的生長(zhǎng)。
實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置包括硫氧化物脫除塔，該硫氧化物脫除塔包括
橫截面為圓形或矩形的塔體；
設(shè)置在塔頂?shù)臒煔膺M(jìn)口，或稱為煙氣進(jìn)口接管，或進(jìn)氣接口； 設(shè)置在塔體內(nèi)上部，煙氣進(jìn)口下方的吸收液分布器；設(shè)置在吸收液分布器下方的煙氣出口 ；塔體內(nèi)底部的氧化空氣分布器； 設(shè)置在塔體上傳質(zhì)構(gòu)件下方的煙氣出口，或稱為煙氣出口接管，或出氣接口； 設(shè)置在塔體內(nèi)下部，煙氣出口下方的結(jié)晶氧化反應(yīng)器。
該硫氧化物脫除塔的特點(diǎn)是煙氣和吸收液都從塔頂向下流動(dòng)，煙氣流速高，傳質(zhì)效率高， 煙氣處理能力大，煙氣中的硫氧化物的脫出效率可以達(dá)到95 99%。
本發(fā)明可以獲得含硫酸銨液體、槳體、慮餅，顆粒產(chǎn)品或者晶體產(chǎn)品，硫酸銨液體的含 水量不超過(guò)80%，硫酸銨漿體的含水量不超過(guò)50%，慮餅的濕度小于20%，含硫酸銨顆粒產(chǎn) 品的粒度介于0.05 0.5mm之間，硫酸銨晶體的純度達(dá)90 99%。硫酸銨固體產(chǎn)品的含氮量 為18~22%，優(yōu)選20.0~21.0%;含硫量為18.0~24.5%，優(yōu)選22.0~24.0%。


圖1為流程圖。
圖2為硫氧化物脫除塔結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明所述的一套硫氧化物脫出系統(tǒng)包括
l臺(tái)硫氧化物脫除塔l;
1臺(tái)或2 3臺(tái)煙氣鼓風(fēng)機(jī)2;
2臺(tái)或多臺(tái)漿液旋流器3;
1 3臺(tái)液固分離機(jī)4;
1臺(tái)干燥機(jī)5;
1 3臺(tái)循環(huán)泵6;
1 3臺(tái)空氣鼓風(fēng)機(jī)7;
1或2臺(tái)除沫器8。
參見(jiàn)圖2，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的硫氧化物脫出塔l，它是一個(gè)圓筒型或方筒形塔式設(shè)備，包括
橫截面為圓型或矩型的塔體101; 設(shè)置在塔體101頂部的煙氣進(jìn)口 102; 設(shè)置在塔體101內(nèi)上部的吸收液分布器103;
設(shè)置在塔體101內(nèi)吸收液分布器103下方的煙氣出口 104;
設(shè)置在塔體101內(nèi)下部的結(jié)晶氧化反應(yīng)器105;
設(shè)置在結(jié)晶氧化反應(yīng)器105中的攪拌器106; 設(shè)置在結(jié)晶氧化反應(yīng)器105中的氧化空氣分布器107;
所說(shuō)的吸收液分布器103可以是1 3組，視煙氣量的規(guī)模和含硫量的大小，每組分布器 103包括吸收液分布主管、分布支管和霧化噴嘴。每組的主管1 3根，視吸收液流量的大小 和硫氧化物脫出塔的直徑而定，支管的數(shù)量與噴嘴數(shù)量有關(guān)。本發(fā)明所述的噴嘴是螺旋噴嘴， 它具有最適中的霧化液滴粒徑，有利于氣-液傳質(zhì)。噴嘴數(shù)量按硫氧化物脫出塔的橫截面積為 0.5~1.5個(gè)/m2。
所說(shuō)的煙氣出口 104，或稱煙氣出口接管或出氣接口為矩形口，該矩形口的短邊和長(zhǎng)邊 的比例介于為0.25 0.75之間，優(yōu)化地在0.275 0.45之間，目的是為了降低塔的整體高度， 減少造價(jià)，而且還有利于后續(xù)設(shè)備，尤其是除沫器8的安裝和連接。
所述的攪拌器106為偏心安裝的側(cè)進(jìn)軸攪拌器，水平面偏轉(zhuǎn)角度5 12度之間，豎直面面偏轉(zhuǎn)角度也在5~12度之間。
所說(shuō)的結(jié)晶氧化反應(yīng)器105具有兩個(gè)功能，亞硫銨被氧化為硫銨，形成過(guò)飽和的硫銨溶 液，和硫銨溶液結(jié)晶為大顆粒的晶體硫銨；同時(shí)結(jié)晶氧化反應(yīng)器內(nèi)配置有攪拌器裝置106， 以增強(qiáng)氧化和結(jié)晶的速度，還起到了懸浮硫酸銨固體防止其沉積在硫氧化物脫出他的底板上 結(jié)塊的作用。此外，結(jié)晶氧化反應(yīng)器105還有一個(gè)作用，就是充當(dāng)了吸收液循環(huán)槽，使得整 個(gè)脫硫系統(tǒng)具有很好地克服操作條件波動(dòng)的緩沖能力。
本發(fā)明所述的硫氧化物脫出方法包括如下步驟
溫度為80~20(TC 、含有S02濃度為200 20000mg/Nm3的煙氣，由煙氣鼓風(fēng)機(jī)2輸送， 從硫氧化物脫除塔1頂部進(jìn)入，與其中的吸收液分布器103釋放的氨化吸收液，或稱加氨吸 收液密切接觸，發(fā)生氣液傳質(zhì)、傳熱過(guò)程，溫度迅速降低，同時(shí)煙氣中的S02被吸收到吸收 液形成亞硫銨。煙氣從煙氣出口 104離開(kāi)硫氧化物脫除塔1，進(jìn)入除沬器8，除去夾帶的液沫 后，進(jìn)入煙囪排放。含亞硫銨的吸收液向下流動(dòng)，進(jìn)入位于硫氧化物脫出塔1內(nèi)下部的結(jié)晶 氧化反應(yīng)器105,被空氣鼓風(fēng)機(jī)7鼓入的空氣氧化為硫酸銨，或稱硫銨，并可結(jié)晶析出固體 硫銨，從而使得吸收液成為漿狀溶液。經(jīng)過(guò)該過(guò)程，煙氣中的硫氧化物脫出效率達(dá)到95%以 上，溫度在55C以下。
總體上，煙氣和吸收液從上部進(jìn)入硫氧化物脫除塔l,并流，或順流向下。
吸收液從硫氧化物脫除塔1下部的結(jié)晶氧化反應(yīng)器105取出，經(jīng)過(guò)循環(huán)泵6和循環(huán)管路， 送到位于硫氧化物脫除塔1內(nèi)上部的吸收液分布器103，經(jīng)分布器的噴嘴噴撒霧化后，吸收 煙氣中的硫氧化物，包括S02和S03，重復(fù)以上步驟。原料氨可加入到結(jié)晶氧化反應(yīng)器105 中，更好地是加入循環(huán)管中，有利于混合均勻。
為了良好的氣液接觸且不浪費(fèi)能源，煙氣和循環(huán)吸收液的質(zhì)量流量需要控制在0.1 0.5 之間，而且氨的質(zhì)量流量和循環(huán)吸收液的質(zhì)量流量需要控制在0.00005 0.001之間。
當(dāng)漿液中固體硫銨的質(zhì)量含量增加到10%以上時(shí)，需要從結(jié)晶氧化反應(yīng)器105中排出漿 液，進(jìn)入漿液旋流器3，濃縮到固體硫銨含量20 50%之間，再進(jìn)入液固分離機(jī)4得到硫銨 含量大于80 95%的固體硫銨，分離固體硫銨后剩余的溶液，稱為母液回流到硫氧化物脫除 塔1，尤其回流到結(jié)晶氧化反應(yīng)器105繼續(xù)結(jié)晶。
從液固分離機(jī)出來(lái)的固體硫酸銨，稱為濕硫銨，可作為產(chǎn)品，也可再進(jìn)入硫銨干燥設(shè)備 5徹底脫水作為產(chǎn)品，產(chǎn)品中氮含量在18 22%之間，硫含量在18.0~24.0%之間。
—臺(tái)220T/h的鍋爐，燃用含硫量1.5%的煤，煙道氣流量為26萬(wàn)Nm3/hr，密度1.32， S02 含量為3200mg/Nm3,煙氣溫度為140°C。
硫氧化物脫除塔1的直徑為6.5m,高為25m，煙氣進(jìn)口 102位于塔的頂部中心位置，煙 氣進(jìn)口 102的下部設(shè)置了一組吸收液分布器103，它包括一根主管，和12根支管以及30個(gè) 螺旋噴嘴，塔內(nèi)下部設(shè)置的是結(jié)晶氧化反應(yīng)器105,內(nèi)部設(shè)置有一組氧化空氣分布器106和 兩臺(tái)側(cè)面安裝的攪拌器107。煙氣出口104為矩形口，該矩形口的短邊和長(zhǎng)邊的比例為0.33。
對(duì)應(yīng)的硫氧化物脫出系統(tǒng)還包括1臺(tái)煙氣鼓風(fēng)機(jī)2, 3臺(tái)漿液旋流器3, 1臺(tái)液固分離 機(jī)4， l臺(tái)干燥機(jī)5， l臺(tái)循環(huán)泵6， l臺(tái)空氣鼓風(fēng)機(jī)7， l臺(tái)除沫器8。
硫氧化物脫除原料采用18%濃度的氨水混合物，流量為2.4加3/11。吸收液中，原料氨質(zhì)量 流量與循環(huán)吸收液的質(zhì)量流量比為0.0002，硫氧化物脫除塔l中，煙氣與吸收液質(zhì)量流量比
8為0.165，結(jié)晶氧化反應(yīng)器105中，所述吸收漿液中固體硫酸銨質(zhì)量濃度在7.0 10.0%之間。 硫銨產(chǎn)品產(chǎn)量為1730kg/h,其中氮含量21.0%，硫含量23.4%。硫氧化物脫除率為98.5%，
尾氣中SCb含量為48mg/Nm3。 實(shí)施例2
一個(gè)300MW的火力發(fā)電機(jī)組，燃用含硫量在0.6%的煤，煙氣流量為120萬(wàn)NmS/hr，煙 氣含S02為1400mg/Nm3，溫度為125 。C。
硫氧化物脫除塔的煙氣進(jìn)口 102位于塔的頂部中心位置，煙氣進(jìn)口 102的下部設(shè)置了一 組吸收液分布器103，它包括2根主管，和24根支管以及110個(gè)螺旋噴嘴，塔內(nèi)下部設(shè)置的 是結(jié)晶氧化反應(yīng)器105，內(nèi)部設(shè)置有一組氧化空氣分布器106和4臺(tái)側(cè)面安裝的攪拌器107。 煙氣出口 104為矩形口，該矩形口的短邊和長(zhǎng)邊的比例為0.31。
對(duì)應(yīng)的硫氧化物脫出系統(tǒng)還包括l臺(tái)煙氣鼓風(fēng)機(jī)2， 4臺(tái)漿液旋流器3， 1臺(tái)液固分離 機(jī)4， l臺(tái)干燥機(jī)5， 3臺(tái)循環(huán)泵6， l臺(tái)空氣鼓風(fēng)機(jī)7， l臺(tái)除沫器8。
硫氧化物脫除原料釆用液體氨，流量為1.5mVh。吸收液中，原料氨質(zhì)量流量與循環(huán)吸收 液的質(zhì)量流量比為0.00013，硫氧化物脫除塔l中，煙氣與吸收液質(zhì)量流量比為0.125，結(jié)晶 氧化反應(yīng)器105中，所述吸收漿液中固體硫酸銨質(zhì)量濃度在10.0 15.0%之間。
硫銨產(chǎn)品產(chǎn)量為3400kg/h，其中氮含量20.6%，硫含量22.8%。硫氧化物脫除率為％.0%， 尾氣中S02含量為56mg/Nm3。
權(quán)利要求
1. 一種硫氧化物脫除系統(tǒng)，以氨為原料，其特征在于，所說(shuō)的系統(tǒng)包含在下部?jī)?nèi)置結(jié)晶氧化反應(yīng)器的硫氧化物脫除裝置，以及操縱液態(tài)或者漿液態(tài)吸收液循環(huán)的循環(huán)裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫氧化物脫除系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的液態(tài)或者漿液態(tài)吸收 液與煙氣在硫氧化物脫除裝置內(nèi)部并流向下。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫氧化物脫除系統(tǒng)，所說(shuō)的循環(huán)裝置包括循環(huán)管路，連接在循 環(huán)管路上的循環(huán)泵(6)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項(xiàng)所述的硫氧化物脫除系統(tǒng)，其特征在于，根據(jù)煙氣的 溫度、流量和壓力，以及煙氣中硫氧化物的濃度選擇配置下述增強(qiáng)裝置煙氣鼓風(fēng)機(jī)(2)、 漿液旋流器(3)、液固分離機(jī)(4)、硫銨干燥機(jī)(5)、氧化空氣鼓風(fēng)機(jī)(7)、除沬器(8)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫氧化物脫除系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的硫氧化物脫除裝置是 一個(gè)硫氧化物脫除塔(1)，所說(shuō)的硫氧化物脫除塔(1)包括塔體(101);設(shè)置在塔體(101)頂部的煙氣進(jìn)口 (102); 設(shè)置在塔體(101)內(nèi)上部的吸收液分布器(103); 設(shè)置在塔體(101)內(nèi)下部的結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105);設(shè)置在結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105)中的攪拌器(106); 設(shè)置在結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105)中的氧化空氣分布器(107);設(shè)置在塔體(101)上，吸收液分布器(103)下方，結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105)上方的煙氣 出口 (KH)o
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的硫氧化物脫除系統(tǒng)，其特征在于，所說(shuō)的吸收液分布器(103) 包括吸收液分布主管、分布支管和霧化噴嘴。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的硫氧化物脫除系統(tǒng)，其特征在于，結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105)內(nèi) 配置的攪拌器(106)為偏心安裝的側(cè)進(jìn)軸攪拌器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的硫氧化物脫除系統(tǒng)，其特征在于，煙氣出口 (104)為矩形口， 該矩形口的短邊和長(zhǎng)邊的比例為0.25 0.75之間；。
9. 一種硫氧化物脫除的方法，以氨為原料，其特征在于，包括如下步驟 煙氣由煙氣鼓風(fēng)機(jī)(2)輸送，從硫氧化物脫除塔(1)頂部的煙氣進(jìn)口 (102)進(jìn)入硫氧化物脫除塔(1)，與吸收液分布器(103)釋放的氨化吸收液接觸，硫氧化物被吸收液中的氨 吸收形成亞硫銨，煙氣溫度降低，煙氣從煙氣出口 (104)進(jìn)入除沫器(8)而成為凈化煙氣；吸收液進(jìn)入位于硫氧化物脫除塔(1)內(nèi)下部的結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105),亞硫銨被由氧化 空氣鼓風(fēng)機(jī)(7)鼓入的空氣氧化為硫酸銨，同時(shí)在硫酸銨的濃度超過(guò)其溶解度情況下析出硫 酸銨結(jié)晶體，形成漿狀溶液；漿狀硫酸銨溶液從結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105)底部排出，通過(guò)吸收液循環(huán)泵(6)輸送，所 述吸收液的氨化可在結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105)或者在吸收液循環(huán)管內(nèi)實(shí)現(xiàn)，所述吸收液大部分 進(jìn)入吸收液分布器(103)重復(fù)與煙氣接觸吸收硫氧化物，小部分進(jìn)入漿液旋流器(3),從所 述旋流器(3)出來(lái)的清液回流至結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105)繼續(xù)生長(zhǎng)為較大的顆粒，濃液進(jìn)入 液固分離機(jī)(4);從液固分離機(jī)(4)得到母液和固體，所述母液回流到結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105),所述固體 作為硫銨產(chǎn)品輸出，也可再進(jìn)入硫銨干燥機(jī)(5)進(jìn)一步脫水再作為硫銨產(chǎn)品輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的硫氧化物脫出的方法，其特征在于， 所說(shuō)的吸收液中，所說(shuō)的原料氨與循環(huán)吸收液的質(zhì)量流量比為0.00005-0.001; 所述硫氧化物脫除塔(1)中，煙氣與所說(shuō)的吸收液質(zhì)量流量比為0.1 0.5; 所述結(jié)晶氧化反應(yīng)器(105)中，所述吸收槳液中固體硫酸銨質(zhì)量濃度為5.0 15.0%。 所述硫銨產(chǎn)品中，氮含量在18~22%之間，硫含量在18.0 24.0%之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以氨為原料，從煙氣中回收硫氧化物生產(chǎn)硫銨化肥的系統(tǒng)和方法，尤其提供了一種采用氣液兩相并流向下，且結(jié)晶氧化一體化內(nèi)置的硫氧化物脫出裝置，形成的生產(chǎn)系統(tǒng)還包括煙氣鼓風(fēng)機(jī)、漿液旋流器、液固分離機(jī)、干燥機(jī)、循環(huán)泵、空氣鼓風(fēng)機(jī)和除沫器。本發(fā)明的方法使得煙氣從硫氧化物脫出裝置的頂部進(jìn)入，與其中設(shè)置的吸收液分布器噴灑釋放的氨化吸收液整體并流而下，在提高硫氧化物脫出效率，確保低的氨逃逸損失的情況下，簡(jiǎn)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低硫氧化物脫出塔的高度，簡(jiǎn)化硫氧化物脫出系統(tǒng)的復(fù)雜性，更有利于采用塑料包括玻璃鋼材料，尤其還可降低吸收液循環(huán)流量，降低能耗，具有較大的工業(yè)化前景。
文檔編號(hào)B01D53/50GK101462020SQ200810039239
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者婁愛(ài)娟 申請(qǐng)人:婁愛(ài)娟