專利名稱：：半干式煙氣脫硫與生產(chǎn)磁化肥的一體化方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種煙氣半干式脫硫與生產(chǎn)磁化肥的一體化方法，具體地說，本發(fā)明涉及一種用氨水從煙氣中脫除硫氧化物(SO2、SO3)，同時(shí)用脫硫時(shí)生成的含有硫銨的粉狀物制備磁化肥的一體化方法。中國是以煤為主要能源的國家，以硫氧化物、煙塵為主的煤煙型大氣污染一直占著主導(dǎo)地位，我國已成為世界硫氧化物污染大國之一。到目前為止，已提出了各種脫硫方法，但許多方法為濕法，其中需要耗用大量的水或特定的化學(xué)藥劑，因此必須處理其中作為副產(chǎn)品的廢水和泥漿，這又帶來另一難以解決的問題。干法脫硫主要有石灰法和氨法，石灰法脫硫后產(chǎn)生大量的廢渣難以處理，造成二次污染；氨法，如日本的氨氣干式脫硫方法，是在伴有電子束照射作用下采用的，可以參看中國發(fā)明專利申請審定說明書CN1011858B和中國發(fā)明專利申請公開說明書CN1133749A。煙氣與氨氣混合后在電子加速器發(fā)射的電子束照射下，SOx、NOx與NH3反應(yīng)生成銨鹽，此法投資大，運(yùn)行費(fèi)用高。氨法脫硫采用氨氣作為脫硫劑，可以參看中國發(fā)明專利申請公開說明書CN86101059A；日本公開特許公報(bào)(A)JP-昭58-14933；JP-平1-310721。目前采用氨氣作為脫硫劑的脫硫方法，工藝過程為煙氣煙氣除塵→用氨氣脫硫→再除塵，煙氣除塵產(chǎn)生大量粉煤灰，必然有一個(gè)堆積和進(jìn)一步處理的問題。在我國，目前煙氣脫硫的處理費(fèi)用遠(yuǎn)高于對硫氧化物排污處罰的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，這也是很多企業(yè)寧可交納排污費(fèi)而不進(jìn)行煙氣脫硫治理的原因之一。用粉煤灰生產(chǎn)磁化肥是已知技術(shù)。中國發(fā)明專利申請公開說明書CN1088564A公開了一種以粉煤灰為原料生產(chǎn)磁化肥的方法，用粉煤灰生產(chǎn)磁化肥需要對粉煤灰進(jìn)行粉碎、過篩，這種處理勞動(dòng)強(qiáng)度大，設(shè)備投資費(fèi)用高。本發(fā)明的目的是提供一種用氨水進(jìn)行煙氣脫硫方法的設(shè)備，解決煙氣除塵產(chǎn)生大量粉煤灰的問題。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備磁化肥的方法設(shè)備，在該方法中直接利用煙氣脫硫生成的含有硫銨的粉狀物，經(jīng)配制、磁化后得到優(yōu)質(zhì)農(nóng)用磁化肥。本發(fā)明的再一目的是提供一種用氨水進(jìn)行煙氣脫硫同時(shí)生產(chǎn)磁化肥的一體化方法和設(shè)備。圖1是實(shí)施本發(fā)明煙氣脫硫同時(shí)生產(chǎn)磁化肥的一體化方法的流程示意圖。本發(fā)明是將煙氣脫硫與生產(chǎn)磁化肥一體化的方法和設(shè)備。生產(chǎn)磁化肥的主要原料為粉煤灰、氮肥(尿素或硫銨)，根據(jù)作物不同，加入其他添料磷、鉀等。目前生產(chǎn)磁化肥需購入硫銨或尿素、粉煤灰和其他添加劑磷、鉀等。在本發(fā)明中生產(chǎn)磁化肥的原料為氨水，煙氣中的硫氧化物、煙塵(即除塵器收集的硫銨和粉煤灰混合粉狀物)。再根據(jù)作物的不同要求，適當(dāng)補(bǔ)加尿素、磷、鉀等添加劑，并且減少了一般生產(chǎn)磁化肥中粉煤灰需先干燥、破碎，再配料、造粒、磁化方法中的粉煤灰干燥、破碎工序。本發(fā)明的目的也在于提供一種工藝簡單、易操作控制、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低的煙氣脫硫方法。這使脫硫費(fèi)用低于SO2排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，且降低了磁化肥生產(chǎn)成本。燃煤鍋爐產(chǎn)生的粉煤灰綜合利用一直是世界各國普遍關(guān)注的問題。利用粉煤灰生產(chǎn)“磁化肥”，即將粉煤灰加入氮肥和其他適量多元素添加劑，經(jīng)一定的強(qiáng)磁化處理，而制成優(yōu)質(zhì)農(nóng)用化肥。國外始于50年代，我國90年代實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明利用特制帶有空氣霧化器的噴霧干燥器，以氨水作為脫硫劑脫除煙氣中的硫氧化物，在除塵器收集含有硫銨的煙塵，作為磁化肥的原料，再根據(jù)生產(chǎn)磁化肥的要求，配制含有磷、鉀等元素的混合氨液，經(jīng)配料、造粒、磁化生產(chǎn)磁化肥。它既能有效、經(jīng)濟(jì)地脫硫，又簡化了“磁化肥”生產(chǎn)工藝過程中的干燥、破碎等工序，還為“磁化肥”生產(chǎn)提供了氮肥、粉煤灰，將生產(chǎn)“磁化肥”與鍋爐脫硫一體化，節(jié)約了“磁化肥”的生產(chǎn)成本，為“磁化肥”生產(chǎn)開辟了一條有利可圖的捷徑，同時(shí)又解決了煙氣脫硫費(fèi)用昂貴的難題。氨水脫硫特征在于煙道氣不經(jīng)過除塵裝置，直接進(jìn)入噴霧干燥器，氨水或根據(jù)生產(chǎn)磁化肥的要求而配置的氨水與磷、鉀等的混合液，經(jīng)空氣霧化器噴入干燥器內(nèi)，控制氨水壓強(qiáng)和空氣壓強(qiáng)，確保氨液霧化，控制氨水濃度和噴入量，使之在噴霧干燥過程中將硫氧化物變成硫銨，與粉煤灰混合成粉狀物。噴霧干燥器煙氣出口溫度控制在100℃以上，煙氣再經(jīng)高效除塵器，除塵后的煙氣通過煙囪排入大氣，而除塵的粉塵即是含有硫銨和粉煤灰的生產(chǎn)磁化肥的主要原料，再經(jīng)配料、造粒、磁化生產(chǎn)磁化肥。因此，本發(fā)明提供了一種半干式煙氣脫硫與生產(chǎn)“磁化肥”的一體化方法，包括以下步驟將含有硫氧化物的煙氣引入噴霧干燥器內(nèi)；將氨水以霧化的方式引入噴霧干燥器內(nèi)，使氨水與煙氣中的硫氧化物接觸并反應(yīng)生成硫銨；將反應(yīng)后的煙氣從噴霧干燥器排入除塵器內(nèi)，以使含有硫銨的粉狀物與煙氣分離，并收集粉狀物；將粉狀物磁化，得到磁化肥。此外，本發(fā)明還提供了一種半干式煙氣脫硫與生產(chǎn)“磁化肥”的設(shè)備，包括使煙氣與氨水接觸的噴霧干燥器；位于噴霧干燥器內(nèi)的氨水霧化器；位于噴霧干燥器下游的用來收集粉狀物的除塵器；用于磁化所述粉狀物的磁化裝置。本發(fā)明還提供了一種由所述設(shè)備實(shí)施所述方法后得到的磁化肥。氨水霧化要求進(jìn)入霧化器的氨水壓力為0.25～0.45MPa，霧化器的空氣壓力為0.3～0.4MPa，以使氨水霧化。噴入噴霧干燥器中的氨水水量，取決于進(jìn)入噴霧干燥器前煙氣溫度，使噴霧干燥器出口的煙氣溫度降至100～110℃所需的水量。噴入噴霧干燥器中氨水中的氨量，取決于煙氣中硫氧化物的含量，控制在NH4OH∶SO2＝1.25～1.45∶1為宜。煙氣在噴霧干燥器里停留時(shí)間為1.5～2.5秒。煙氣氣流方向與噴霧方向相同，且在噴霧干燥器中氣流速度為8～12米/秒。從噴霧干燥器中出來煙氣，用高效除塵器除塵，除塵后的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣，而除塵器可根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)要求，選用靜電除塵器、布袋除塵器、多管除塵器。除塵后收集的煙塵，即含有硫銨、粉煤灰的“磁化肥”原料為脫硫除塵后的產(chǎn)品。煙氣處理采用先脫硫后除塵，收集除塵后的煙塵，再經(jīng)配料、造粒、磁化，生產(chǎn)磁化肥。實(shí)施本發(fā)明方法的裝置，主要由噴霧干燥器和高效除塵器組成，噴霧干燥器中裝有霧化器。霧化器可選用北京神霧噴嘴技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的WDH型噴嘴。下面參照附圖對本發(fā)明半干式氨水脫硫與生產(chǎn)“磁化肥”一體化的方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。附圖為本發(fā)明的流程圖，在附圖中，1為鍋爐煙氣；2為換熱器；3為噴霧干燥器；4為霧化器；5為空氣泵；6為氨水泵；7為氨水貯槽；8為除塵器；9為煙塵；10為煙囪；11為配料；12為造粒；13為磁化；14為磁化肥。如圖1所示，鍋爐煙氣1經(jīng)換熱器2進(jìn)入特制的裝有霧化器4的噴霧干燥器3，來自貯槽7的氨水經(jīng)氨水泵6用空氣泵5與煙氣流向同方向噴霧，在噴霧干燥器3中與煙氣接觸，氨水壓力為0.25～0.45MPa，空氣壓力0.3～0.4MPa，液霧顆粒度＜40μm。為使煙氣中的硫氧化物與氨水反應(yīng)生成硫銨，煙氣在噴霧干燥器內(nèi)停留1.5～2.5秒。噴入的氨水量，主要由噴霧干燥器進(jìn)口煙氣量和溫度決定。噴霧反應(yīng)后，從噴霧干燥器的出口排出煙氣，在噴霧干燥器出口，煙氣溫度控制在100～110℃，而煙氣中的硫銨和粉煤灰以粉狀物存在，不產(chǎn)生水；噴氨量由煙氣中的SO2量決定，一般重量比控制在NH4OH∶SO2＝1.25～1.45∶1為宜。反應(yīng)過程中主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)在噴霧干燥器內(nèi)，SO2脫除率達(dá)90％以上，而NO2脫除率為約30％。在本發(fā)明方法中，即使所處理的煙氣在噴霧干燥器出口處溫度相當(dāng)高達(dá)125～130℃時(shí)，也能有效脫硫。脫硫后的煙氣從噴霧干燥器3進(jìn)入高效除塵器8，根據(jù)煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求，高效除塵器可選用靜電除塵器、袋式除塵器、高效多管除塵器，經(jīng)除塵后的煙氣經(jīng)過煙囪10排放。除塵器收集的粉塵9為含有硫銨和粉煤灰的“磁化肥”原料，再經(jīng)配料11、造粒12、磁化13生產(chǎn)磁化肥14。磁化設(shè)備可以選用洛陽四通新技術(shù)發(fā)展有限公司生產(chǎn)的STC-5型磁化機(jī)(磁化強(qiáng)度4000G)。本發(fā)明還涉及到煙氣脫硫除塵產(chǎn)生的粉狀物為含有氮肥、粉煤灰的磁化肥原料。本發(fā)明工藝簡單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，適于各種類型鍋爐煙氣脫硫，特別是高硫煤鍋爐采用此方法，尤為有利。實(shí)施例20噸工業(yè)鍋爐，24小時(shí)運(yùn)行，引風(fēng)機(jī)風(fēng)量60000m3/h，燃煤量2～3t/h，燃煤含硫量0.4～1.2％，煙囪高度50m，出口內(nèi)徑2m。噴霧干燥器進(jìn)口煙氣溫度139℃，SO2濃度207ppm，氨水含2.2重量％的氨，測試結(jié)果見下表測試結(jié)果</tables>在本發(fā)明中使用氨水代替氨氣作為脫硫劑，其應(yīng)用面大，處理費(fèi)用低。作為脫硫劑的氨水，各行業(yè)產(chǎn)生的廢氨水(只要在生產(chǎn)磁化肥中不造成污染)均可使用。本發(fā)明與脫硫現(xiàn)有技術(shù)相比，不同之處在于本發(fā)明采用先脫硫，后除塵，使煙氣中的硫銨和煙塵同時(shí)收集，生產(chǎn)磁化肥。省略了現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)除塵器。與磁化肥現(xiàn)有技術(shù)相比，不同之處在于本發(fā)明是將制備磁化肥的原料，如氨水以及其配料直接噴入脫硫器內(nèi)進(jìn)行噴霧干燥，得到含有磁化肥原料的粉狀物，省略了現(xiàn)有技術(shù)中的粉煤灰干燥、破碎等步驟。這樣同時(shí)改進(jìn)了脫硫過程和磁化肥制備過程。本發(fā)明以廉價(jià)的成本脫除煙氣中的SO2，對改善大氣環(huán)境，消除酸雨污染，為實(shí)現(xiàn)本世紀(jì)末SO2排放總量控制在2000萬噸以內(nèi)的目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。本發(fā)明實(shí)施后，將減少粉煤灰堆放量，解決了與農(nóng)民爭地的矛盾，磁化肥還解決了因現(xiàn)行常用化肥的副作用所造成的土壤酸化和板結(jié)等嚴(yán)重問題，具有廣泛的社會(huì)效益。利用鍋爐煙氣脫硫副產(chǎn)物及粉煤灰為主要原料，使生產(chǎn)磁化肥的成本比一般磁化肥生產(chǎn)成本減少約200元/噸，將帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)估算，75噸鍋爐兩臺，采用本工藝，每年可生產(chǎn)磁化肥2萬噸，年產(chǎn)值1900萬元，年創(chuàng)利稅630萬元，年純利潤510萬元。由此可見經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。權(quán)利要求1.一種半干式煙氣脫硫與生產(chǎn)“磁化肥”的一體化方法，包括以下步驟將含有硫氧化物的煙氣引入噴霧干燥器內(nèi)；將氨水以霧化的方式引入噴霧干燥器內(nèi)，使氨水與煙氣中的硫氧化物接觸并反應(yīng)生成硫銨；將反應(yīng)后的煙氣從噴霧干燥器排入除塵器內(nèi)，以使含有硫銨的粉狀物與煙氣分離，并收集粉狀物；將粉狀物磁化，得到磁化肥。2.權(quán)利要求1的方法，其中煙氣與氨水同方向引入。3.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)入霧化器的氨水壓力為為0.25～0.45MPa，進(jìn)入霧化器的空氣壓力為0.3～0.4MPa。4.權(quán)利要求1的方法，控制噴入噴霧干燥器中的氨水中的水量，使噴霧干燥器出口的煙氣溫度降至100～110℃。5.權(quán)利要求1的方法，控制噴入噴霧干燥器中的氨水中的氨量，使重量比NH4OH∶SO2＝1.25～1.45∶1。6.權(quán)利要求1的方法煙氣在噴霧干燥器里停留時(shí)間為1.5～2.5秒。7.權(quán)利要求1的方法，在噴霧干燥器中煙氣氣流速度為8～12米/秒。8.權(quán)利要求1的方法，氨水液霧的粒度為＜40μm。9.權(quán)利要求1-8中任何一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括在噴入噴霧干燥器的氨水中配入含有氮和/或磷和/或鉀元素的添加劑。10.權(quán)利要求1-8中任何一項(xiàng)的方法，進(jìn)一步包括在除塵器中收集的粉狀物中配入含有氮和/或磷和/或鉀元素的添加劑。11.一種由權(quán)利要求1-10中任何一項(xiàng)方法制備的磁化肥。12.一種半干式煙氣脫硫與生產(chǎn)“磁化肥”的設(shè)備，包括使煙氣與氨水接觸的噴霧干燥器；位于噴霧干燥器內(nèi)的氨水霧化器；位于噴霧干燥器下游的用來收集粉狀物的除塵器；用于磁化所述粉狀物的磁化裝置。13.權(quán)利要求12的設(shè)備，還包括向噴霧干燥器中引入煙氣和氨水裝置。14.權(quán)利要求12的設(shè)備，其中除塵器是靜電除塵器或布袋除塵器或多管除塵器。全文摘要本發(fā)明提供了一種半干式煙氣脫硫與生產(chǎn)“磁化肥”的一體化方法,包括以下步驟:將含有硫氧化物的煙氣引入噴霧干燥器內(nèi);將氨水以霧化的方式引入噴霧干燥器內(nèi),使氨水與煙氣中的硫氧化物接觸并反應(yīng)生成硫銨;將反應(yīng)后的煙氣從噴霧干燥器排入除塵器內(nèi),以使含有硫銨的粉狀物與煙氣分離,并收集粉狀物;將粉狀物磁化,得到磁化肥。本發(fā)明還提供了一種半干式煙氣脫硫與生產(chǎn)“磁化肥”的設(shè)備,包括:使煙氣與氨水接觸的噴霧干燥器;位于噴霧干燥器內(nèi)的氨水霧化器;位于噴霧干燥器下游的用來收集粉狀物的除塵器;用于磁化所述粉狀物的磁化裝置。文檔編號B01D53/79GK1202390SQ98101530公開日1998年12月23日申請日期1998年4月13日優(yōu)先權(quán)日1998年4月13日發(fā)明者殷廣瑾,程志久,楊麗琴,王瑋,程丹丹,楊景玲,于游天,柴正和,甘金團(tuán),劉宏團(tuán),王煜郊申請人:冶金工業(yè)部建筑研究總院冶金環(huán)境保護(hù)研究所,北京國緯達(dá)環(huán)?？萍加邢薰?