專利名稱：一種廢氨脫硫脫硝回收硫銨的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術(shù)，主要涉及采用氨吸收法脫除煙氣中二氧化硫和二氧化
氮同時回收硫銨技術(shù)。
背景技術(shù)：
鍋爐燃燒煙氣中含大量S02和N02氮氧化物，若將它們直接排放大氣，將產(chǎn)生酸雨， 造成大氣和水的污染。 氨吸收法脫除煙氣中S02是氨脫硫方法中的一種，應(yīng)用范圍廣，效果較好，技術(shù)較 成熟。利用化工廠、化肥廠、焦化廠等大多排放地溝的低濃度廢氨水資源，進行煙氣脫硫，同 時回收硫酸銨，使廢棄物得以利用，既治理了環(huán)境，又得到副產(chǎn)品肥料，一舉三得。中國發(fā) 明專利ZL200610048701. 8公開了一種脫除煙氣中二氧化硫的方法及裝置，其工藝路線為 氨吸收二氧化硫生成亞鹽——亞鹽氧化——結(jié)晶干燥得產(chǎn)品，其脫硫和回收副產(chǎn)品效果較 好，但該工藝路線的原理過程和工藝措施卻存有不足之處一是，所依據(jù)的氨吸收原理是由 氨吸收煙氣中的二氧化硫后生成(NH4) 2S03，之后則為由
(NH4) 2S03+S02+H20_2NH4HS03
NH4HS03+NH3- (NH4) 2S03 構(gòu)成的循環(huán)吸收液，真正起吸收作用的已不是NH3，而是(NH4) 2S03，由(NH4) 2S03吸 收S02生成NH4HS03，再由NH4HS03加NH3生成(NH4)2S03，以恢復(fù)吸收液吸收S02的能力，如此 母液循環(huán)吸收S02。該技術(shù)使工藝、設(shè)備復(fù)雜，如需采用帶逆噴管的吸收塔，增加循環(huán)槽、加
氨調(diào)整ra值、另設(shè)氧化槽等，增加了設(shè)備投資，增加了運行成本，且采用逆噴管泡沫吸收需
較嚴格的工藝條件，否則將影響其吸收效果。二是，該工藝要求塔內(nèi)煙氣降為7(TC以下，基 本不能做到吸收N02實現(xiàn)同時脫硝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于，基于氨吸收二氧化硫、二氧化氮的基本原理，設(shè)計一套簡 易合理的工藝路線，提供一種廢氨脫硫脫硝回收硫銨的方法及裝置，使設(shè)備簡化，工藝路線 清楚，脫硫效果好，同時附帶脫硝。 上述發(fā)明目的是如此實現(xiàn)的，一種廢氨脫硫脫硝回收硫銨的方法，包括氨法吸收 煙氣中S02生成亞鹽、亞鹽氧化、硫銨結(jié)晶析出、過濾干燥得產(chǎn)品，其特征是，
(1)鍋爐排出的煙氣除塵后進入脫硫脫硝氧化塔； (2)除塵后130-15(TC的煙氣由脫硫脫硝氧化塔下部進煙口進入塔內(nèi)向上流動， 10-15%低濃度氨水由脫硫脫銷氧化塔中部進入塔內(nèi)向下霧化噴出，同時由塔內(nèi)上部噴淋 清水，煙氣溫度為80-100°C，以4-6m/s的流速上升，煙氣與霧化氨水逆向接觸產(chǎn)生如下化 學(xué)吸收反應(yīng)氨吸收脫硫化學(xué)反應(yīng)為，
主要反應(yīng)2NH3+S02+H20- (NH4) 2S03
NH3+S02+H20-NH4HS0,
3
次要反應(yīng)(NH4) 2S03+S02+H20-2NH4HS03
NH4HS03+NH3- (NH4) 2S03
2 (NH4) 2S03+02 (煙氣中的)-2 (NH4) 2S04
2NH4HS03+02 (煙氣中的)_2NH4HS04 吸收反應(yīng)產(chǎn)物(NH4) 2S03、 (NH4) 2S04和少量NH4HS03、 NH4HS04下落溶入底部氧化水
槽，進行瀑氣再氧化，凈化煙氣由塔頂排出； 氨吸收脫硝化學(xué)反應(yīng) 主要反應(yīng)N02+2NH3_N2+H20 次要反應(yīng)N02+ (NH4) 2S03-N2+H20 所還原^放空， (3)氧化液依次進入儲存塔、蒸發(fā)濃縮塔、壓濾干燥機，進行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶過濾、 干燥包裝得硫銨產(chǎn)品。 上述方法所采取的廢氨脫硫脫硝回收硫銨裝置是，包括脫硫脫硝氧化塔1、儲存塔 2、蒸發(fā)濃縮塔3、壓濾干燥機4，所述脫硫脫硝氧化塔1內(nèi)中部設(shè)有氨水噴管7，氨水噴管之 下設(shè)進煙口 5和排煙管5'，氨水噴管之上設(shè)有清水噴管IO，清水噴管之上設(shè)有除霧器26， 脫硫脫硝氧化塔底部為氧化水槽28，其液面下設(shè)有瀑氣管13 ;脫硫脫硝氧化塔下部排液口 經(jīng)泵16接儲存塔2上部進液口 ；儲存塔下部排液口經(jīng)泵18接蒸發(fā)濃縮塔3上部進液口 ，進 液口接塔內(nèi)噴液管19，塔內(nèi)設(shè)蒸發(fā)器22，蒸發(fā)器下端冷凝水排出口 23接疏水器24 ;蒸發(fā)濃 縮塔底部排液口經(jīng)泵25接壓濾干燥機4進液口 。 該方法和裝置的優(yōu)點是，直接向塔內(nèi)噴氨水，以NH3吸收煙氣中S02生成(NH4)2S03 為主要反應(yīng)，以(NH4)2S03吸收S02生成NH4HS03為次要反應(yīng)，不采取(NH4)2S03與NH4HS03之 間的吸收循環(huán)液體系，使工藝簡化、清楚、實用，氨吸收、亞鹽氧化、除塵、除霧于一塔內(nèi)完 成。煙氣由下向上、氨水由上向下逆向接觸，設(shè)計合適的脫硫脫硝氧化塔高度和內(nèi)徑，其上 設(shè)清水噴淋，使塔內(nèi)具有合適的煙氣溫度和流速，延長了氨與煙氣中S02的反應(yīng)吸收路徑和 時間，使吸收反應(yīng)充分，脫硫率達98%以上。本方法和裝置還同時具有氨法脫硝效果，使煙 氣中N02脫除率達20%以上。


附圖1實現(xiàn)本發(fā)明工藝流程之裝置構(gòu)成示意圖
具體實施例方式
附圖1為本發(fā)明所采取的廢氨脫硫脫硝回收硫銨裝置，包括脫硫脫硝氧化塔1、儲 存塔2、蒸發(fā)濃縮塔3、壓濾干燥機4。脫硫脫硝氧化塔1中部設(shè)置氨水入口 6，接塔內(nèi)噴管 7，噴管分布多個噴頭8。氨水入口之下設(shè)進煙口5，接塔內(nèi)排煙管5'。塔內(nèi)排煙管之上設(shè) 有煙氣分布器27。氨水入口之上設(shè)有清水入口 9，接塔內(nèi)噴管10，噴管分布多個噴頭11 。清 水噴管之上設(shè)有折板除霧26。塔頂設(shè)凈化氣排出口。脫硫脫硝氧化塔底部為氧化水槽28， 液下設(shè)有瀑氣管13，有空氣入口 12，管壁設(shè)噴頭14。塔底部設(shè)排灰口29。脫硫脫硝氧化塔 底部排液口經(jīng)泵16接儲存塔2上部進液口 ，儲存塔內(nèi)設(shè)攪拌器17 。儲存塔底部排液口經(jīng)泵 18接蒸發(fā)濃縮塔3上部進液口，進液口接塔內(nèi)噴液管19，管壁分布噴頭20，塔內(nèi)設(shè)蒸發(fā)器
422，蒸發(fā)器上端有蒸汽入口 21，蒸發(fā)器下端冷凝水排出口 23接疏水器24。蒸發(fā)濃縮塔底部 排液口經(jīng)泵25接壓濾干燥機4進液口 ，壓濾液排出口 30經(jīng)泵31連接儲存塔接液口 。
應(yīng)用上述裝置實現(xiàn)廢氨脫硫回收硫銨的方法和工藝原理 鍋爐排出的煙氣先經(jīng)除塵裝置，之后進入脫硫脫硝氧化塔。除塵后溫度為 130-150 °C的煙氣由脫硫氧化塔下部進煙口進入塔內(nèi)向上流動，10-15 %低濃度廢氨水由脫 硫脫硝氧化塔中部氨水入口進入塔內(nèi)向下霧化噴出，同時由塔上部清水噴管噴淋清水，使 塔內(nèi)煙氣溫度降為合適的反應(yīng)溫度80-10(TC，合適的塔內(nèi)直徑和高度、煙氣分布器的設(shè)置 以及上部清水的噴淋，使煙氣上升降為合適的流速4-6m/s，上述均保證了煙氣與霧化氨水 逆向接觸充分吸收，所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)是氨吸收二氧化硫生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨為 主要反應(yīng)。亞硫酸銨吸收二氧化硫生成亞硫酸氫銨，再由亞硫酸氫銨與氨反應(yīng)生成亞硫酸 銨為次要反應(yīng)。同時還伴有亞硫酸銨與煙氣中的氧反應(yīng)生成硫酸銨，亞硫酸氫銨與煙氣中 的氧反應(yīng)生硫酸氫銨。吸收反應(yīng)產(chǎn)物(NH4)2S03、 NH4HS03、 (NH4)2S04、 NH4HS04下落溶入底部 氧化水槽，進行瀑氣再氧化。在氧化槽中還將產(chǎn)生如下反應(yīng)
a、 (NH4) 2S03氧化生成(NH4) 2S04 ;b、 NH4HS03與氧化槽中少量NH3氨化反應(yīng)，生成(NH4) 2S03，再氧化生成(NH4) 2S04
c、 NH4HS04與氧化槽中少量NH3氨化反應(yīng)，生成(NH4)2S04 如此使吸收反應(yīng)產(chǎn)物溶入氧化水槽后，基本氧化、氨化成硫酸銨溶液。煙氣脫硫率 達98%以上。凈化后煙氣由塔頂排出。 本發(fā)明使脫硫脫硝氧化塔內(nèi)煙氣溫度較現(xiàn)有技術(shù)有適當(dāng)提高，為80-10(TC，既不 影響氨對二氧化硫的吸收反應(yīng)，又有利于氨對二氧化氮的吸收反應(yīng)，做到高效脫硫，又較好 的兼顧脫硝。實現(xiàn)N0^2NHfN^H^，將二氧化氮還原成氮氣放空。同時，在氨脫硫過程中生 成的亞硫酸銨亦可將二氧化氮還原成氮氣，即N02+(NH4)2S03-N2+H20。 氧化槽內(nèi)硫酸銨溶液依次進入儲存塔、蒸發(fā)濃縮塔、壓濾干燥機，進行蒸發(fā)濃縮、 結(jié)晶過濾、干燥包裝得固體硫銨產(chǎn)品。 上述工藝過程中，煙氣于脫硫脫硝氧化塔內(nèi)還將進一步被除塵凈化，塵泥沉積于 塔底，定期打開排灰口 29排出。 實施例為75t/h鍋爐配套裝置，煙氣鍋爐出口溫度15(TC，設(shè)計脫硫氧化塔高9m， 內(nèi)徑4m，氨水噴管設(shè)于塔體中部，其下進煙管距氨水噴管距離3. 5m，塔內(nèi)煙氣流度5m/S，塔 內(nèi)煙氣溫度9(TC，采用氨水濃度12%，每小時耗氨水1000KG，脫硫率98X，脫硝率20%。
權(quán)利要求
一種廢氨脫硫脫硝回收硫銨的方法，包括氨法吸收煙氣中SO2和NO2、生成亞鹽、亞鹽氧化、硫銨結(jié)晶析出、過濾干燥得產(chǎn)品，其特征是，(1)鍋爐排出的煙氣除塵后進入脫硫脫硝氧化塔；(2)除塵后130——150℃的煙氣由脫硫脫硝氧化塔下部進煙口進入塔內(nèi)向上流動，10-15％低濃度氨水由脫硫氧化塔中部進入塔內(nèi)向下霧化噴出，由塔上部清水噴管噴淋清水，塔內(nèi)煙氣溫度為80——100℃，以4-6m/s的流速上升，煙氣與霧化氨水逆向接觸產(chǎn)生如下化學(xué)吸收反應(yīng)氨吸收脫硫化學(xué)反應(yīng)為，主要反應(yīng)2NH3+SO2+H2O——(NH4)2SO3NH3+SO2+H2O——NH4HSO3次要反應(yīng)(NH4)2SO3+SO2+H2O——2NH4HSO3NH4HSO3+NH3——(NH4)2SO32(NH4)2SO3+O2(煙氣中的)——2(NH4)2SO42NH4HSO3+O2(煙氣中的)——2NH4HSO4吸收反應(yīng)產(chǎn)物(NH4)2SO3、NH4HSO3、(NH4)2SO4，NH4HSO4下落溶入底部氧化水槽，進行瀑氣再氧化；凈化煙氣由塔頂排出；氨吸收脫硝化學(xué)反應(yīng)主要反應(yīng)2NH3+NO2——N2+H2O次要反應(yīng)(NH4)2SO3+NO2——N2+H2ON2排放。(3)氧化水槽內(nèi)氧化液依次進入儲存塔、蒸發(fā)濃縮塔、壓濾干燥機，進行蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶過濾和干燥包裝得固體硫酸銨產(chǎn)品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述方法所采取的廢氨脫硫脫硝回收硫銨裝置，其特征是，包括脫 硫脫硝氧化塔(D、儲存塔(2)、蒸發(fā)濃縮塔(3)、壓濾干燥機(4)，所述脫硫脫硝氧化塔(1) 內(nèi)中部設(shè)有氨水噴管(7)，氨水噴管之下設(shè)進煙口 (5)和排煙管(5')，氨水噴管之上設(shè)有 清水噴管(IO)，清水噴管之上設(shè)置有除霧器(26)，脫硫脫硝氧化塔底部為氧化水槽(28)， 其液面下設(shè)有瀑氣管(13);脫硫脫硝氧化塔底部排液口經(jīng)泵(16)接儲存塔(2)上部進 液口 ；儲存塔底部排液口經(jīng)泵(18)接蒸發(fā)濃縮塔(3)上部進液口，進液口接塔內(nèi)噴液管 (19)，塔內(nèi)設(shè)蒸發(fā)器(22)，蒸發(fā)器下端冷凝水排出口 (23)接疏水器(24);蒸發(fā)濃縮塔底部 排液口經(jīng)泵(25)接壓濾干燥機(4)進液口。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述廢氨脫硫脫硝回收硫銨裝置，其特征是，所述脫硫脫硝氧化塔 (1)內(nèi)之排煙管(5')上部設(shè)有煙氣分布器(27);所述儲存塔內(nèi)設(shè)有攪拌器(17);所述壓 濾干燥機壓濾液排出口 (30)經(jīng)泵(31)接儲存塔進液口。
全文摘要
一種廢氨脫硫脫硝回收硫銨的方法及裝置涉及煙氣脫硫技術(shù)。廢氨脫硫回收硫銨的方法為氨吸收煙氣中SO2生成亞鹽、亞鹽氧化、硫銨結(jié)晶析出、過濾干燥得產(chǎn)品。廢氨脫硝的方法為氨將NO2還原成N2。其裝置包括脫硫脫硝氧化塔、儲存塔、蒸發(fā)濃縮塔、壓濾干燥機。該方法和裝置的優(yōu)點是，直接向塔內(nèi)噴氨水，以NH3吸收煙氣中SO2生成(NH4)2SO3為主要反應(yīng)，同時還發(fā)生NO2+2NH3——N2+H2O脫硝反應(yīng)，工藝簡化、清楚、實用，氨吸收脫硫脫硝、亞鹽氧化、除塵于一塔內(nèi)完成。塔內(nèi)具有合適的煙氣溫度和流速，使煙氣、氨水逆向接觸吸收反應(yīng)充分，脫硫率達98％以上，脫硝率達20％以上，且可使廢物得以資源化利用。
文檔編號B01D53/60GK101757847SQ201010112740
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月26日
發(fā)明者于良河 申請人:于良河