專利名稱：一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉利用富硫礦物燃燒產(chǎn)生的氣體制備亞硫酸氫銨技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置。
背景技術(shù)：
亞硫酸氫銨(NH4HSO3)溶液是一種重要的工業(yè)原料，是制取液態(tài)二氧化硫、保險粉和吊白塊的原料，在制藥工業(yè)中用作還原劑。常用的制作方法是用氨水吸收制酸尾氣，得到亞硫酸氫銨溶液。其化學反應公式是2NH3+S02+H20 — (NH4)2SO3(I)(NH4) 2S03+S02+H20 — 2NH4HS03 (2) 燃煤鍋爐排放的尾氣含有二氧化硫，硫酸生產(chǎn)的尾氣和含硫原礦燒結(jié)的廢氣中也含有二氧化硫，這些含硫氣體通常用氨水來吸收，亞硫酸銨是其脫硫的副產(chǎn)品。由于這些氣體中二氧化硫含量通常較低，因此通常會發(fā)生反應(1)，反應(2)進行的不完全。針對這種工藝，傳統(tǒng)氨法脫硫設備，一般采用二級脫硫就可以滿足對二氧化硫的吸收，而且采用傳統(tǒng)氨法脫硫設備，由于氣體中成分復雜，其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品純度不夠，影響了其工業(yè)用途。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種利用富硫礦物燃燒產(chǎn)生的氣體制備亞硫酸氫銨的裝置，并同時充分回收利用硫資源、減少硫資源的消耗并減少硫酸生產(chǎn)對環(huán)境造成的破壞。本實用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置，包括水洗塔、一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔和出氣水洗塔。水洗塔的下部設有富硫礦物燃燒產(chǎn)生的氣體進口，頂部設有氣體出口，水洗塔的氣體進口上方至氣體出口下方之間自上而下依次設有噴淋管、噴頭、數(shù)個凈化室，水洗塔底部設有底槽；凈化室的底板上設有若干使氣體和水通過的孔，噴頭安裝在噴淋管上，噴淋管通過管路與循環(huán)泵和沉渣池相連通，沉渣池通過管路與水洗塔的底槽相連通；沉渣池中的水經(jīng)循環(huán)泵不斷輸送到噴頭中，在水洗塔中不斷吸收氣體并落入底槽再從底槽中進入到沉渣池中；氣體自氣體出口經(jīng)管路進入一級脫硫塔。一級脫硫塔的下部設有氣體進口，頂部設有氣體出口，一級脫硫塔的氣體進口上方至氣體出口下方之間自上而下依次設有噴淋管、噴頭、數(shù)個凈化室，一級脫硫塔底部設有底槽；凈化室的底板上設有若干使氣體和吸收液通過的孔，噴頭安裝在噴淋管上，噴淋管通過管路與循環(huán)泵和循環(huán)罐相連，氨水槽通過管路與循環(huán)罐相連通；底槽通過管路與循環(huán)罐相連通；一級脫硫塔底槽中的循環(huán)液經(jīng)循環(huán)泵不斷輸送到噴頭中，在一級脫硫塔中的循環(huán)液不斷吸收氣體并落入底槽，底槽的溶液主要為亞硫酸氫氨溶液，濃度達到飽和后通過管路進入成品罐；氣體自氣體出口經(jīng)管路進入二級脫硫塔。二級脫硫塔的下部設有氣體進口，頂部設有氣體出口，二級脫硫塔內(nèi)氣體進口上方至氣體出口下方之間依次設有噴淋管、噴頭、數(shù)個凈化室，二級脫硫塔底部設有底槽，凈化室的底板上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴頭安裝在噴淋管上，噴淋管通過管路與循環(huán)泵和底槽相連，氨水槽通過管路與二級脫硫塔的底槽相連通；二級脫硫塔底槽中主要為亞硫酸銨和氨水料液；氣體自氣體出口經(jīng)管路進入三級脫硫塔。三級脫硫塔的下部設有氣體進口，頂部設有氣體出口，三級脫硫塔內(nèi)氣體進口上方至氣體出口下方之間依次設有噴淋管、噴頭、數(shù)個凈化室；三級脫硫塔底部設有底槽，凈化室的底板上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；在噴淋管上設有噴頭，噴淋管通過管路與循環(huán)泵和底槽相連通，氨水槽通過管路與底槽相連通，三級脫硫塔底槽中主要為亞硫酸銨和氨水料液；氣體自氣體出口經(jīng)管路進入出氣水洗塔。出氣水洗塔的下部設有氣體進口，頂部設有氣體出口，出氣水洗塔的氣體進口上方至氣體出口下方之間依次設有噴淋管、噴頭、數(shù)個凈化室；出氣水洗塔的底部設有底槽，凈化室的底板上設有若干使氣體和水通過的孔；在噴淋管上設有噴頭，噴淋管通過管路與循環(huán)泵和水槽相連通，水槽通過管路與底槽相連通，經(jīng)水洗達到排放要求的氣體自氣體出口排出。所述一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔、出氣水洗塔中的凈化室的數(shù)量優(yōu)選3-6個，水洗塔中的凈化室的數(shù)量優(yōu)選1-2個。所述二級脫硫塔底槽通過管路與循環(huán)罐相連通，所述管路上設有閥門。所述三級脫硫塔的底槽通過管路與二級脫硫塔的底槽相連通，所述管路上設有閥門。所述氨水槽與一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔底槽之間的管路上設有閥門。在上述方案的基礎上，所述氨水的加入量可以通過閥門進行控制。一級脫硫塔的氨水和亞硫酸銨溶液pH值控制在5 6，二級脫硫塔內(nèi)亞硫酸銨溶液的pH值控制在5 6，三級脫硫塔內(nèi)亞硫酸銨溶液的pH值控制在6 7。氨水槽中的氨水通過二級脫硫塔底槽進入循環(huán)泵的入口被送入噴頭，對氣體進行噴淋，經(jīng)往復循環(huán)二級脫硫塔內(nèi)的底槽內(nèi)的亞硫酸銨濃度達到不斷提高，達到飽和后，開啟二級脫硫塔與循環(huán)罐之間管路的閥門，將二級脫硫塔內(nèi)的亞硫酸銨溶液輸入循環(huán)罐，在一級脫硫塔中作為脫硫劑。氨水槽中的氨水通過三級脫硫塔底槽進入循環(huán)泵的入口被送入噴頭，對氣體進行噴淋，經(jīng)往復循環(huán)三級脫硫塔內(nèi)的底槽內(nèi)的亞硫酸銨濃度達到不斷提高，可以開啟三級脫硫塔的底槽與二級脫硫塔底槽之間管路的閥門，將三級脫硫塔內(nèi)的亞硫酸銨溶液輸入二級脫硫塔的底槽，在二級脫硫塔中作為脫硫劑。本實用新型的有益效果是經(jīng)過水洗塔對富硫氣體進行水洗，將其沒有充分燃燒的生化硫等雜質(zhì)洗出，在渣液回收槽中回收；三個脫硫塔進行SO2的吸收，其中一級脫硫塔主要用來對高濃度SO2的吸收和亞硫酸氫銨的濃縮，由于SO2氣體濃度高，因此產(chǎn)生的亞硫酸氫銨純度很高；二級脫硫塔主要用來吸收SO2和提供一級脫硫塔的亞硫酸銨吸收液；三級脫硫塔中二氧化硫濃度已經(jīng)很低，此時吸收液的氨濃度也很低，反應剩余的氨也很少，吸收后的氣體再經(jīng)過水洗，氣體中SO2和氨氣的排放量很低，氣體中主要酸性污染物的脫除率可達到S02 98% ;S03 95%，完全能夠達到排放要求。脫硫塔設有多層凈化室，解決了現(xiàn)有技術(shù)中氣體與循環(huán)液接觸不充分，容易存在死角，脫硫效率低的問題。因此本實用新型的脫硫噴淋裝置具有高度凈化SO2及其它有害酸性氣體、有效提高氨吸收劑利用率等特點，并可獲得高濃度的亞硫酸氫銨溶液(可以生產(chǎn)出濃度為75%左右的亞硫酸氫銨溶液)，具有良好的特殊工業(yè)用途和前景。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I水洗塔；2 —級脫硫塔；3 二級脫硫塔；4三級脫硫塔；5出氣水洗塔；6氣體進口氣體出口 ；8底槽；9循環(huán)泵；10沉渣池；11成品罐；12氨水槽；13水槽；14閥門；15噴淋管；16噴頭；17凈化室；18底板；19循環(huán)罐。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置，包括水洗塔I、一級脫硫塔2、二級脫硫塔3、三級脫硫塔4和出氣水洗塔5。水洗塔I的下部設有富硫礦物燃燒產(chǎn)生的氣體進口 6，頂部設有氣體出口 7，水洗塔I的氣體進口 6上方至氣體出口 7下方之間自上而下依次設有噴淋管15、噴頭16、一個凈化室17，水洗塔I底部設有底槽8 ;凈化室17的底板18上設有若干使氣體和水通過的孔，噴頭16安裝在噴淋管15上，噴淋管15通過管路與循環(huán)泵9和沉渣池10相連通，沉渣池10通過管路與水洗塔的底槽8相連通；沉渣池10中的水經(jīng)循環(huán)泵9不斷輸送到噴頭16中，在水洗塔I中不斷吸收氣體并落入底槽8再從底槽8中進入到沉渣池10中；氣體自氣體出口 7經(jīng)管路進入一級脫硫塔2。一級脫硫塔2結(jié)構(gòu)與水洗塔I類似。一級脫硫塔2的下部設有氣體進口 6，頂部設有氣體出口 7，一級脫硫塔2的氣體進口 6上方至氣體出口 7下方之間自上而下依次設有噴淋管15、噴頭16、三個凈化室17，一級脫硫塔2底部設有底槽8 ;凈化室17的底板18上設有若干使氣體和吸收液通過的孔，噴頭16安裝在噴淋管15上，噴淋管15通過管路與循環(huán)泵9和循環(huán)罐19相連；氨水槽12通過管路與循環(huán)罐19相連通，管路上設有閥門；底槽8通過管路與循環(huán)罐19相連通；一級脫硫塔2的底槽8中的循環(huán)液經(jīng)循環(huán)泵9不斷輸送到噴頭15中，在一級脫硫塔2中不斷吸收氣體并落入底槽8，由于氣體中二氧化硫氣體濃度很高，底槽8中的溶液吸收氣體后主要為亞硫酸氫氨溶液，濃度達到要求后，開啟管路上的閥門14，溶液通過管路進入成品罐11 ;氣體通過管路自氣體出口 7經(jīng)管路進入二級脫硫塔3。二級脫硫塔3結(jié)構(gòu)與一級脫硫塔2類似。二級脫硫塔3的下部設有氣體進口 6，頂部設有氣體出口 7，二級脫硫塔3內(nèi)氣體進口 6上方至氣體出口 7下方之間依次設有噴淋管15、噴頭16、三個凈化室17，二級脫硫塔3底部設有底槽8，凈化室17的底板18上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴頭16安裝在噴淋管15上，噴淋管15通過管路與循環(huán)泵9和底槽8相連；氨水槽12通過管路與二級脫硫塔3的底槽8相連通，管路上設有閥門14。二級脫硫塔3的底槽8中主要為亞硫酸銨和氨水料液，料液經(jīng)循環(huán)泵9不斷地被輸送到噴頭16，噴出的溶液吸收二氧化硫氣體，由于二級脫硫塔中二氧化硫濃度較低，此時生成物主要為亞硫酸銨，當亞硫酸銨溶液達到飽和后，開啟二級脫硫塔與循環(huán)罐之間管路的閥門14，將二級脫硫塔3內(nèi)的亞硫酸銨溶液輸入循環(huán)罐19，在一級脫硫塔2中作為脫硫劑。氣體通過管路自氣體出口 7經(jīng)管路進入三級脫硫塔4。三級脫硫塔4結(jié)構(gòu)與一級脫硫塔2類似。三級脫硫塔4的下部設有氣體進口 6，頂部設有氣體出口 7，三級脫硫塔4的氣體進口 6上方至氣體出口 7下方之間依次設有噴淋管15、噴頭16、三個凈化室17 ;三級脫硫塔4底部設有底槽8 ;凈化室17的底板18上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；在噴淋管15上設有噴頭16，噴淋管15通過管路與循環(huán)泵9和底槽8相連通；氨水槽12通過管路與底槽8相連通，在管路上設有閥門14 ;氨水槽12中的氨水通過閥門14進入三級脫硫塔4的底槽8，底槽8中的循環(huán)液經(jīng)循環(huán)泵9被送入噴頭16，對氣體進行噴淋，經(jīng)往復循環(huán)三級脫硫塔4內(nèi)的底槽8內(nèi)的亞硫酸銨濃度不斷提高，可以開啟三級脫硫塔4的底槽8與二級脫硫塔3的底槽8之間管路的閥門14，將三級脫硫塔4內(nèi)的亞硫酸銨溶液輸入二級脫硫塔3的底槽8，在二級脫硫塔3中作為脫硫劑。氣體通過氣體出口 7經(jīng)管路進入出氣水洗塔5。出氣水洗塔5的結(jié)構(gòu)與一級脫硫塔2類似。出氣水洗塔5的下部設有氣體進口 6，頂部設有氣體出口 7，出氣水洗塔內(nèi)的氣體進口 6上方至氣體出口 7下方之間依次設有噴淋管15、噴頭16、三個凈化室17 ;出氣水洗塔5的底部設有底槽8，凈化室17的底板18上設有若干使氣體和水通過的孔；在噴淋管15上設有噴頭16，噴淋管15通過管路與循環(huán)泵 9和水槽13相連通，水槽13通過管路與底槽8相連通，經(jīng)水洗達到排放要求的氣體自氣體出口 7排出。出氣水洗塔下部的水槽13中的水經(jīng)循環(huán)吸收二氧化硫和氨水后濃度不斷提高，可以補入三級吸收塔4被重復利用。本實用新型中，在一級脫硫塔中，氣體中75%的SO2被吸收，同時氣體溫度得到適度降低。在二級脫硫塔中，氣體中20%的SO2被吸收；在三級脫硫塔中，其余SO2被吸收。經(jīng)水洗后，氣體中主要酸性污染物的脫除率可達到S02 98% ；S03 95%，并可獲得純度很高的飽和的亞硫酸氫銨水溶液，具有良好的特殊工業(yè)用途和前景。
權(quán)利要求1.一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置，包括水洗塔(I)、一級脫硫塔(2)、二級脫硫塔(3 )、三級脫硫塔(4)和出氣水洗塔(5 )，其特征在于 水洗塔(I)的下部設有富硫氣體進口( 6 )，頂部設有氣體出口( 7 )，水洗塔的氣體進口(6)上方至氣體出口(7)下方之間自上而下依次設有噴淋管(15)、噴頭(16)、數(shù)個凈化室(17 )，水洗塔(I)底部設有底槽(8 );凈化室(17 )的底板(18 )上設有若干使氣體和水通過的孔，噴頭(16)安裝在噴淋管(15)上，噴淋管(15)通過管路與循環(huán)泵(9)和沉渣池(10)相連通，沉渣池(10)通過管路與水洗塔(I)的底槽(8)相連通；沉渣池(10)中的水經(jīng)循環(huán)泵不斷輸送到噴頭(16)中，在水洗塔(I)中不斷吸收氣體并落入底槽(8)再從底槽(8)中進入到沉渣池(10)中；氣體自氣體出口(7)經(jīng)管路進入一級脫硫塔(2)； 一級脫硫塔(2)的下部設有氣體進口(6)，頂部設有氣體出口(7)，一級脫硫塔(2)的氣體進口( 6 )上方至氣體出口( 7 )下方之間自上而下依次設有噴淋管(15 )、噴頭(16 )、數(shù)個凈化室(17)，一級脫硫塔(2)底部設有底槽(8);凈化室(17)的底板(18)上設有若干使氣體和吸收液通過的孔，噴頭(16)安裝在噴淋管(15)上，噴淋管(15)通過管路與循環(huán)泵(9)和循環(huán)罐(19 )相連，氨水槽(12 )通過管路與循環(huán)罐(19 )相連通；底槽(8 )通過管路與循環(huán)罐(19)相連通；一級脫硫塔(2)的底槽(8)中的循環(huán)液經(jīng)循環(huán)泵(9)不斷輸送到噴頭(16)中，在一級脫硫塔(2)中的循環(huán)液不斷吸收氣體并落入底槽(8)，濃度達到飽和后通過管路進入成品罐(11);氣體自氣體出口(7)經(jīng)管路進入二級脫硫塔(3)； 二級脫硫塔(3)的下部設有氣體進口(6)，頂部設有氣體出口(7)，二級脫硫塔內(nèi)氣體進口(6)上方至氣體出口(7)下方之間依次設有噴淋管(15)、噴頭(16)、數(shù)個凈化室(17)，二級脫硫塔(3)底部設有底槽(8)，凈化室(17)的底板(18)上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴頭(16)安裝在噴淋管(15)上，噴淋管(15)通過管路與循環(huán)泵(9)和底槽(8)相連，氨水槽(12)通過管路與二級脫硫塔(3)的底槽(8)相連通；氣體自氣體出口(7)經(jīng)管路進入三級脫硫塔(4)； 三級脫硫塔(4)的下部設有氣體進口(6)，頂部設有氣體出口(7)，三級脫硫塔(4)內(nèi)氣體進口(6)上方至氣體出口(7)下方之間依次設有噴淋管(15)、噴頭(16)、數(shù)個凈化室(17);三級脫硫塔(4)底部設有底槽(8)，凈化室(17)的底板(18)上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；在噴淋管(15)上設有噴頭(16)，噴淋管(15)通過管路與循環(huán)泵(9)和底槽(8)相連通，氨水槽(12)通過管路與底槽(8)相連通；氣體自氣體出口(7)經(jīng)管路進入出氣水洗塔(5)； 出氣水洗塔(5)的下部設有氣體進口(6)，頂部設有氣體出口(7)，出氣水洗塔(5)的氣體進口(6)上方至氣體出口(7)下方之間依次設有噴淋管(15)、噴頭(16)、數(shù)個凈化室(17)；出氣水洗塔(5)的底部設有底槽(8)，凈化室(17)的底板(18)上設有若干使氣體和水通過的孔；在噴淋管(15)上設有噴頭(16)，噴淋管(15)通過管路與循環(huán)泵(9)和水槽(13)相連通，水槽(13)通過管路與底槽(8)相連通，經(jīng)水洗達到排放要求的氣體自氣體出口(7)排出。
2.如權(quán)利要求I所述的一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述一級脫硫塔(2 )、二級脫硫塔(3 )、三級脫硫塔(4 )、出氣水洗塔(5 )中的凈化室的數(shù)量優(yōu)選3-6個，水洗塔(I)中的凈化室的數(shù)量優(yōu)選1-2個。
3.如權(quán)利要求2所述的一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述二級脫硫塔(3)的底槽(8)通過管路與循環(huán)罐(19)相連通，所述管路上設有閥門(14)。
4.如權(quán)利要求2所述的一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述三級脫硫塔(4)的底槽(8)通過管路與二級脫硫 塔(3)的底槽(8)相連通，所述管路上設有閥門(14)。
5.如權(quán)利要求2所述的一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置，其特征在于所述氨水槽(12)與一級脫硫塔(2)的底槽(8)、二級脫硫塔(3)的底槽(8)、三級脫硫塔(4)的底槽(8)之間的管路上設有閥門(14)。
專利摘要本實用新型公開了一種亞硫酸氫銨溶液的生產(chǎn)裝置，包括水洗塔、一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔和出氣水洗塔。經(jīng)過水洗塔對富硫氣體進行水洗，將其沒有充分燃燒的生化硫等雜質(zhì)洗出，在渣液回收槽中回收，三個脫硫塔進行SO2的吸收，其中一級脫硫塔主要用來對高濃度SO2的吸收和亞硫酸氫銨的濃縮，由于SO2氣體濃度高，因此產(chǎn)生的亞硫酸氫銨純度很高。二級脫硫塔、三級脫硫塔輔助吸收SO2氣體。脫硫塔設有多層凈化室，解決了現(xiàn)有技術(shù)中氣體與循環(huán)液接觸不充分，容易存在死角，脫硫效率低的問題。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，是一種設備少，耗能低、運行成本低的亞硫酸氫銨生產(chǎn)裝置。
文檔編號B01D53/78GK202590601SQ20122019071
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月2日
發(fā)明者郭翠翠 申請人:山東天泰鋼塑有限公司