專利名稱：有效脫除氯、氟離子及重金屬離子的氨法脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新的氨法脫硫裝置，特別涉及一種能有效脫除氯、氟離子及降低副產(chǎn)品重金屬離子含量的利用氨(氨水、液氨)作為吸收劑脫除煙氣中二氧化硫的裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，氨法脫除煙氣中二氧化硫主要采用噴淋吸收的方式，吸收工藝主要分為單塔吸收和雙塔吸收兩種。最早國(guó)外開(kāi)發(fā)的氨法脫硫吸收工藝是采用雙塔形式，目前國(guó)內(nèi)也還有類似的脫硫裝置應(yīng)用。傳統(tǒng)的雙塔吸收裝置是濃縮結(jié)晶塔和吸收塔串聯(lián)組成，煙氣首先進(jìn)入濃縮結(jié)晶塔，在濃縮結(jié)晶塔內(nèi)降溫、洗滌除塵，同時(shí)利用煙氣中的熱量對(duì)吸收液進(jìn)行濃縮結(jié)晶。煙氣離開(kāi)濃縮結(jié)晶塔后進(jìn)入吸收塔，在吸收塔內(nèi)完成二氧化硫的吸收脫除。后來(lái)，國(guó)外、國(guó)內(nèi)都對(duì)氨法脫硫吸收工藝進(jìn)行改進(jìn)，其中就有將雙塔吸收工藝改為單塔吸收工藝。目前采用的單塔吸收裝置主要有空塔噴淋和填料塔兩種，單塔吸收裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，吸收、濃縮、結(jié)晶都在一個(gè)塔內(nèi)完成。目前，不管是傳統(tǒng)的雙塔吸收工藝還是改進(jìn)后的單塔吸收工藝，都存在一個(gè)難以解決的問(wèn)題，那就是煙氣中的氯離子、氟離子以及重金屬離子會(huì)在脫硫漿液中不斷富集。一方面對(duì)裝置產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，另一方面造成副產(chǎn)的硫酸銨化肥品質(zhì)下降，嚴(yán)重的還會(huì)造成重金屬含量超標(biāo)，帶來(lái)土壤重金屬污染。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種新的有效脫除氯、氟離子及重金屬離子的氨法脫硫裝置。本實(shí)用新型可以有效去除系統(tǒng)中的氯離子和氟離子，并大幅度降低副產(chǎn)硫酸銨化肥中的重金屬離子含量，滿足國(guó)家農(nóng)用化肥標(biāo)準(zhǔn)要求。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為有效脫除氯、氟離子以及重金屬離子的氨法脫硫裝置，包括預(yù)洗塔、預(yù)洗塔循環(huán)泵、新鮮水噴淋管、預(yù)洗塔循環(huán)噴淋管、預(yù)洗塔泥漿排出泵、預(yù)洗塔煙道除霧器、脫硫塔、脫硫塔循環(huán)泵、脫硫塔循環(huán)噴淋管、脫硫塔除霧器、脫硫塔排出泵、氧化罐、氧化罐排氣管、氧化風(fēng)機(jī)、曝氣管、硫酸銨排出泵、氨水泵，其特征在于在預(yù)洗塔頂部設(shè)有煙氣入口，在預(yù)洗塔底部設(shè)有泥漿排出口，在預(yù)洗塔下部設(shè)有循環(huán)水排出口，在預(yù)洗塔中部設(shè)有煙氣出口，在預(yù)洗塔上部分別安裝有新鮮水噴淋管、預(yù)洗塔循環(huán)噴淋管，預(yù)洗塔循環(huán)泵連接在循環(huán)水排出口與預(yù)洗塔循環(huán)噴淋管之間，預(yù)洗塔泥漿排出泵與泥漿排出口相連，新鮮水噴淋管外接水管，預(yù)洗塔煙道除霧器安裝在預(yù)洗塔煙氣出口處；脫硫塔的中部設(shè)有煙氣進(jìn)口，脫硫塔的頂部設(shè)有煙氣出口，在脫硫塔的煙氣進(jìn)口上方安裝脫硫塔循環(huán)噴淋管，在脫硫塔的脫硫塔循環(huán)噴淋管上方安裝脫硫塔除霧器，在脫硫塔的底部分別設(shè)有漿液循環(huán)口、漿液排出口和氨水注入口，氨水泵與氨水注入口相連，脫硫塔循環(huán)泵連接在漿液循環(huán)口和脫硫塔循環(huán)噴淋管之間，脫硫塔排出泵連接在漿液排出口和氧化罐之間，氧化罐底部設(shè)有硫酸銨排出口并與硫酸銨排出泵相連，氧化罐頂部設(shè)有氣體出口，氧化罐內(nèi)安裝曝氣管，且曝氣管與氧化風(fēng)機(jī)相連。本裝置在脫硫塔上設(shè)有氣體入口并通過(guò)管子與氧化罐的氣體出口相連。有效脫除氯、氟離子以及重金屬離子的氨法脫硫方法，按以下步驟進(jìn)行(1)、含有二氧化硫的煙氣首先從預(yù)洗塔下部煙氣入口進(jìn)入預(yù)洗塔，預(yù)洗塔采用空塔、塔板塔或湍球塔，預(yù)洗塔使用工業(yè)水和/或循環(huán)水作洗滌液，在塔內(nèi)通過(guò)預(yù)洗塔循環(huán)泵循環(huán)噴淋；O)、煙氣與洗滌液充分接觸，煙氣中的Cl—、Γ90_95%被脫除，可溶性的金屬離子比如狗3+、Hg2+、Pb2+ 70% -80%被脫除，灰塵70% -80%被脫除；隨著預(yù)洗塔內(nèi)洗滌液循環(huán)洗滌，洗滌液PH值逐漸下降，通過(guò)從預(yù)洗塔的塔底泥漿排出口排出含有泥漿廢水以及補(bǔ)充新鮮水，控制預(yù)洗塔內(nèi)洗滌液PH值在2. 2-2. 8之間，PH值位于這個(gè)區(qū)間的洗滌液只吸收 HCl、HF、可溶性金屬離子以及灰塵，對(duì)沒(méi)有吸收作用；(3)、洗滌掉絕大部分Cl_、F_和大部分狗3+、Hg2+、Pb2+可溶性金屬離子和灰塵的煙氣離開(kāi)預(yù)洗塔，通過(guò)除霧器除去夾帶的液滴后進(jìn)入脫硫塔；0)、預(yù)洗塔塔底排出的含有泥漿廢水送到廢水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理達(dá)標(biāo)排放，廢水處理系統(tǒng)為目前通用的成熟的工藝和裝置；(5)、煙氣進(jìn)入脫硫塔后，在脫硫塔內(nèi)，煙氣向上通過(guò)噴淋層進(jìn)行吸收處理，煙氣通過(guò)噴淋層，與噴淋的吸收液進(jìn)行逆流接觸，發(fā)生傳質(zhì)與吸收反應(yīng)，以脫除煙氣中的so2、SO3 以及少量剩余的HC1、HF和灰塵；煙氣穿過(guò)噴淋層后，煙氣中的污染物基本全部脫除，潔凈煙氣通過(guò)除霧器除去夾帶的液滴后，排出塔外；(6)、氨水通過(guò)氨水泵送入脫硫塔內(nèi)，氨水可使用工業(yè)廢氨水、市場(chǎng)購(gòu)買的氨水或者使用液氨配制；氨水加入脫硫塔塔底漿池中，與塔內(nèi)的漿液充分混合；塔內(nèi)的漿液主要是亞硫酸銨溶液，亞硫酸銨溶液是主要的脫硫吸收劑；亞硫酸銨溶液通過(guò)脫硫塔循環(huán)泵，循環(huán)噴淋吸收煙氣中的SO2，生成亞硫酸氫銨，當(dāng)漿液中的亞硫酸氫銨濃度較高時(shí)，脫硫效率會(huì)逐漸下降直至完全失去脫硫能力；通過(guò)向漿液池中添加氨水，氨水與亞硫酸氫銨反應(yīng)生成亞硫酸銨，通過(guò)添加氨水調(diào)節(jié)漿液的PH值保持在5. 2-5. 8之間，使得漿液保持足夠的脫硫能力；在這里，氨水實(shí)際的作用是脫硫劑再生，真正的脫硫劑是亞硫酸銨溶液，這樣也有效地避免了氣相中的氨與S02、SO3反應(yīng)生成氣溶膠；(7)、脫硫塔漿池內(nèi)溶液質(zhì)量濃度達(dá)到35% -40%時(shí)，通過(guò)脫硫塔排出泵將亞硫酸銨溶液打到氧化罐，氧化罐內(nèi)布有曝氣管，氧化風(fēng)機(jī)通過(guò)曝氣管向氧化罐內(nèi)的亞硫酸銨溶液鼓入空氣，使亞硫酸銨氧化為硫酸銨；(8)、充分氧化的硫酸銨溶液通過(guò)硫銨排出泵送到硫酸銨副產(chǎn)品處理系統(tǒng)進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶、干燥、包裝后，成為合格的農(nóng)用化肥。硫酸銨副產(chǎn)品處理系統(tǒng)采用目前通用的成熟技術(shù)和裝置。本實(shí)用新型有如下積極效果通過(guò)預(yù)洗脫除煙氣中絕大部分Cl_、F—和大部分狗3+、Hg2+、1 2+可溶性金屬離子和灰塵，脫出的污染物通過(guò)廢水處理系統(tǒng)處理合格后達(dá)標(biāo)排放。徹底消除了脫硫系統(tǒng)由于 Cl_、F_富集造成的設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，和成品化肥重金屬超標(biāo)的現(xiàn)象。并且由于預(yù)洗塔還有除塵和降溫的效果，特別適合灰塵含量較高的煙氣處理，并且降溫后的煙氣最大程度抑制了氣溶膠二次污染的產(chǎn)生。根據(jù)小試試驗(yàn)，采用本實(shí)用新型的工藝，脫硫副產(chǎn)品重金屬含量大幅下降，見(jiàn)下表
權(quán)利要求1.有效脫除氯、氟離子以及重金屬離子的氨法脫硫裝置，包括預(yù)洗塔、預(yù)洗塔循環(huán)泵、 新鮮水噴淋管、預(yù)洗塔循環(huán)噴淋管、預(yù)洗塔泥漿排出泵、預(yù)洗塔煙道除霧器、脫硫塔、脫硫塔循環(huán)泵、脫硫塔循環(huán)噴淋管、脫硫塔除霧器、脫硫塔排出泵、氧化罐、氧化罐排氣管、氧化風(fēng)機(jī)、曝氣管、硫酸銨排出泵、氨水泵，其特征在于在預(yù)洗塔頂部設(shè)有煙氣入口，在預(yù)洗塔底部設(shè)有泥漿排出口，在預(yù)洗塔下部設(shè)有循環(huán)水排出口，在預(yù)洗塔中部設(shè)有煙氣出口，在預(yù)洗塔上部分別安裝有新鮮水噴淋管、預(yù)洗塔循環(huán)噴淋管，預(yù)洗塔循環(huán)泵連接在循環(huán)水排出口與預(yù)洗塔循環(huán)噴淋管之間，預(yù)洗塔泥漿排出泵與泥漿排出口相連，新鮮水噴淋管外接水管， 預(yù)洗塔煙道除霧器安裝在預(yù)洗塔煙氣出口處；脫硫塔的中部設(shè)有煙氣進(jìn)口，脫硫塔的頂部設(shè)有煙氣出口，在脫硫塔的煙氣進(jìn)口上方安裝脫硫塔循環(huán)噴淋管，在脫硫塔的脫硫塔循環(huán)噴淋管上方安裝脫硫塔除霧器，在脫硫塔的底部分別設(shè)有漿液循環(huán)口、漿液排出口和氨水注入口，氨水泵與氨水注入口相連，脫硫塔循環(huán)泵連接在漿液循環(huán)口和脫硫塔循環(huán)噴淋管之間，脫硫塔排出泵連接在漿液排出口和氧化罐之間，氧化罐底部設(shè)有硫酸銨排出口并與硫酸銨排出泵相連，氧化罐頂部設(shè)有氣體出口，氧化罐內(nèi)安裝曝氣管，且曝氣管與氧化風(fēng)機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有效脫除氯、氟離子以及重金屬離子的氨法脫硫裝置，其特征在于在脫硫塔上設(shè)有氣體入口并通過(guò)管子與氧化罐的氣體出口相連。
專利摘要本實(shí)用新型涉及有效脫除氯、氟離子以及重金屬離子的氨法脫硫裝置，本實(shí)用新型在預(yù)洗塔頂部設(shè)有煙氣入口，在預(yù)洗塔底部設(shè)有泥漿排出口，在預(yù)洗塔下部設(shè)有循環(huán)水排出口，在預(yù)洗塔中部設(shè)有煙氣出口，在預(yù)洗塔上部分別安裝有新鮮水噴淋管、預(yù)洗塔循環(huán)噴淋管，預(yù)洗塔循環(huán)泵連接在循環(huán)水排出口與預(yù)洗塔循環(huán)噴淋管之間，預(yù)洗塔泥漿排出泵與泥漿排出口相連，新鮮水噴淋管外接水管，預(yù)洗塔煙道除霧器安裝在預(yù)洗塔煙氣出口處；脫硫塔的中部設(shè)有煙氣進(jìn)口，脫硫塔的頂部設(shè)有煙氣出口，在脫硫塔的煙氣進(jìn)口上方安裝脫硫塔循環(huán)噴淋管，在脫硫塔的脫硫塔循環(huán)噴淋管上方安裝脫硫塔除霧器，在脫硫塔的底部分別設(shè)有漿液循環(huán)口、漿液排出口和氨水注入口，氨水泵與氨水注入口相連，脫硫塔循環(huán)泵連接在漿液循環(huán)口和脫硫塔循環(huán)噴淋管之間，脫硫塔排出泵連接在漿液排出口和氧化罐之間，氧化罐底部設(shè)有硫酸銨排出口并與硫酸銨排出泵相連，氧化罐頂部設(shè)有氣體出口，氧化罐內(nèi)安裝曝氣管，且曝氣管與氧化風(fēng)機(jī)相連。采用本方法得到的脫硫副產(chǎn)品硫酸銨化肥可以達(dá)到或超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)B01D53/50GK202199259SQ20112030851
公開(kāi)日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者殷興華 申請(qǐng)人:武漢興能環(huán)保技術(shù)有限公司