一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)的制作方法
【專利摘要】一種水?氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，涉及到含硫煙氣的環(huán)保處理技術(shù)。該發(fā)明以水為脫硫劑在脫硫塔內(nèi)脫除二氧化硫、三氧化硫和灰塵，以氨為中和劑進行中和反應，中和液與氧氣或空氣進行氧化反應得到副產(chǎn)品硫酸銨。中和反應和氧化反應在塔外進行，所用的中和反應器和氧化反應器為管式反應器。該發(fā)明煙氣與氨無接觸，無氣溶膠生成，無氨逃逸，脫硫塔內(nèi)件和塔壁無結(jié)垢與磨損、噴嘴無堵塞，可保證裝置長周期運行。該發(fā)明脫硫除塵效果好，裝置投資少、操作費用低，所得副產(chǎn)品硫酸銨品質(zhì)好。
【專利說明】
一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及一種濕法煙氣脫硫除塵技術(shù)，特別是涉及一種以水為脫硫劑，以氨為中和劑的濕法脫硫除塵工藝技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]濕法脫硫技術(shù)是目前國內(nèi)外使用最多的脫硫技術(shù)。按脫硫劑的種類劃分有鈣法、鈉法、鎂法、氨法和海水法等。氨法脫硫是一種高效、低能耗的濕法脫硫方式，其形式是以液氨、氨水和碳銨為脫硫劑與原煙進行接觸而脫去二氧化硫和三氧化硫。氨法的最大特點是二氧化硫可資源化，可將污染物二氧化硫轉(zhuǎn)化成在我國有很好市場的優(yōu)質(zhì)氮肥硫酸銨。
[0003]已有氨法技術(shù)普遍存在一些技術(shù)難點，如氨隨脫硫尾氣逸出的氨逃逸而出現(xiàn)的二次污染和氨損失的問題;被煙氣攜帶蒸發(fā)出的亞硫酸銨以微末級別固相顆粒在水蒸汽中成為晶種而形成的氣溶膠問題;脫硫塔內(nèi)脫硫劑噴嘴堵塞造成噴霧不好引起氣液接觸不充分導致脫硫效果下降的問題或脫硫劑利用不充分導致操作費用增加的問題;脫硫塔內(nèi)件及塔壁結(jié)垢和磨損問題;整個系統(tǒng)不能長周期運行的問題。人們一直在努力尋求解決氨法脫硫上述技術(shù)難點的更好技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，該技術(shù)包括有氨參與并獲得副產(chǎn)品硫酸銨的煙氣脫硫除塵新裝置和煙氣脫硫除塵新工藝。該發(fā)明以水為脫硫劑與含硫煙氣在脫硫塔內(nèi)接觸吸收二氧化硫和三氧化硫生成稀酸溶液，然后使稀酸溶液兩次在管式中和反應器內(nèi)與氨接觸生成中和液，中和液再在管式氧化反應器內(nèi)氧化生成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液經(jīng)結(jié)晶獲得副產(chǎn)品硫酸銨;含硫煙氣與水接觸完成脫除二氧化硫和三氧化硫的同時也脫除了所含灰塵。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下裝置和工藝實現(xiàn)的:
所述煙氣脫硫除塵裝置包括:氣氣換熱器、脫硫塔、噴射器、管式第一中和反應器、管式第二中和反應器、氨氣液分離器、管式氧化反應器、氧化液分離器、煙囪、設備間連接管線和中間罐、氣體輸送裝置、液體輸送裝置、控制及顯示儀器儀表及各種附件。管式第一中和反應器、管式第二中和反應器和管式氧化反應器為空管或管內(nèi)設置擾流元件;脫硫塔為空塔或塔內(nèi)設置強化氣液傳質(zhì)的元件。
[0006]所述的脫硫除塵工藝過程包括:a.原煙經(jīng)氣氣換熱器降溫后進脫硫塔，與進入脫硫塔的脫硫劑接觸脫除二氧化硫、三氧化硫及灰塵后由脫硫塔頂排出，再經(jīng)氣氣換熱器升溫后進入煙囪排入大氣;進入脫硫塔的脫硫劑為新鮮水、或新鮮水與經(jīng)或未經(jīng)廢水處理裝置處理的硫酸銨結(jié)晶蒸發(fā)水；由塔釜引出部分稀酸溶液循環(huán)返回脫硫塔;b.脫硫塔塔釜內(nèi)吸收了二氧化硫、三氧化硫及灰塵的一次稀酸溶液通過噴射栗與氨氣液分離器逸出的過量氨匯合進入管式第一中和反應器邊流動、邊混合、邊進行中和反應，出管式第一中和反應器的二次稀酸溶液與新鮮氨匯合進入管式第二中和反應器邊流動、邊混合、邊進行中和反應，出管式第二中和反應器的中和物料進入氨氣液分離器，過量氨經(jīng)噴射器抽吸進入管式第一中和反應器；C.氨氣液分離器分離出的中和液與氧氣或空氣匯合進入管式氧化反應器邊流動、邊混合、邊進行氧化反應，出管式氧化反應器的氧化混合液進入氧化液分離器，分離出的廢空氣與脫硫塔排出的凈煙氣匯合或直接排入大氣;氧化反應加或不加助氧化劑;d.出氧化液分離器的不飽和、飽和或過飽和的硫酸銨溶液進行結(jié)晶操作得副產(chǎn)品硫酸銨;e.結(jié)晶操作的結(jié)晶蒸發(fā)水去脫硫塔、配制氨水或排出界外；結(jié)晶操作的殘硫酸銨溶液用于配制氨水或再次參與中和反應或氧化反應。
[0007]所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，出脫硫塔塔釜的稀酸溶液或先進行氧化反應再進行中和反應；
所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，脫硫塔塔釜稀酸溶液循環(huán)進入脫硫塔和進入管式第一中和反應器前設置或不設置稀酸溶液灰渣分離裝置。
[0008]所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，氧化液分離器分離出的硫酸銨溶液或部分循環(huán)返回管式氧化反應器。
[0009]所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，硫酸銨溶液結(jié)晶操作所用的熱源為原煙氣或外加熱源，或原煙氣與外加熱源組合；
所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，管式第一中和反應器、管式第二中和反應器和管式氧化反應器或用攪拌反應器、噴射反應器、塔式反應器、撞擊流反應器、超重力反應器及其組合代替;脫硫塔或用管式反應器、噴射反應器、攪拌反應器、撞擊流反應器、超重力反應器及前述反應器組合代替。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:
1.氨不進脫硫塔，塔內(nèi)無亞硫酸銨和硫酸銨結(jié)晶體，塔內(nèi)壁及內(nèi)件無結(jié)垢、無磨損，噴嘴無堵塞，可保證裝置長周期穩(wěn)定運行。
[0011 ] 2.采用二次中和操作，中和進行完全且無氨逃逸。
[0012]3.氧化廢氣不與原煙在脫硫塔內(nèi)并流，脫硫塔內(nèi)氣體負荷小，煙氣在塔內(nèi)停留時間長，氣液接觸充分，脫硫效果好；
4.原煙氣與氨無接觸，避開了氣溶膠生成的條件，凈化煙氣無氣溶膠。
[0013]5.塔內(nèi)煙氣流速低，有利于除霧，液體夾帶少。
[0014]6.控制脫硫塔塔釜稀酸溶液的PH值和循環(huán)量，可同時完成除塵與初脫硫。
[0015]7.氧化反應在管式反應器內(nèi)進行，氣液接觸時間長，混合傳質(zhì)充分，氧化效果好。
[0016]8.與傳統(tǒng)工藝相比，無除霧器清洗水，除霧器清洗水也用作脫硫噴淋水，可極大提高噴淋覆蓋率，增加脫硫效果。
【附圖說明】
[0017]圖1是以水為脫硫劑，先中和再氧化的水-氨法脫硫除塵流程簡圖；
圖2是以水為脫硫劑，先氧化再中和的水-氨法脫硫除塵流程簡圖；
圖3是氧化液部分循環(huán)返回管式氧化反應器再次參與氧化反應的水-氨法脫硫除塵流程簡圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
實施例1所用的脫硫除塵裝置包括:氣氣換熱器1、脫硫塔2、噴射器3、管式第一中和反應器4、管式第二中和反應器5、氨氣液分離器6、管式氧化反應器7、氧化液分離器8、煙囪9、設備間連接管線和中間罐、氣體輸送裝置、液體輸送裝置、控制及顯示儀器儀表及各種附件。其中管式第一中和反應器4、管式第二中和反應器5、管式氧化反應器7由直管和曲管串聯(lián)組成，管內(nèi)裝有化工填料;進入脫硫塔的水包括新鮮水、硫酸銨結(jié)晶蒸發(fā)水;塔釜中的稀酸溶液部分循環(huán)返回脫硫塔2。新鮮水、硫酸銨結(jié)晶蒸發(fā)水、稀酸溶液進塔的位置依次為脫硫塔2的上、中、下部，其在塔內(nèi)狀態(tài)為氣相為連續(xù)相，液相為分散相。由前述裝置形成的脫硫除塵工藝包括:a.原煙經(jīng)氣氣換熱器I降溫后進脫硫塔2，與進入脫硫塔2的液相接觸脫除二氧化硫、三氧化硫及灰塵后由脫硫塔2頂排出，再經(jīng)氣氣換熱器I升溫后進入煙囪9排入大氣；b.脫硫塔2塔釜內(nèi)吸收了二氧化硫、三氧化硫及灰渣的一次稀酸溶液經(jīng)噴射栗3與氨氣液分離器6逸出的過量氨匯合進入管式第一中和反應器4邊流動、邊混合、邊進行中和反應，出管式第一中和反應器4的二次稀酸溶液與新鮮氨匯合進入管式第二中和反應器5邊流動、邊混合、邊繼續(xù)進行中和反應，出管式第二中和反應器5的中和物料進入氨氣液分離器6，分離出的過量氨經(jīng)噴射器3抽吸進入管式第一中和反應器4 ； c.氨氣液分離器6分離出的中和液與空氣匯合進入管式氧化反應器7邊流動、邊混合、邊進行氧化反應，出管式氧化反應器7的氧化混合液進氧化液分離器8，分離出的廢空氣與脫硫塔2排出的凈煙氣匯合經(jīng)煙囪排入大氣;d.出氧化液分離器8的硫酸銨溶液進行結(jié)晶操作得副產(chǎn)品硫酸銨;e.結(jié)晶操作的結(jié)晶蒸發(fā)水一部分去脫硫塔2，一部分排出界外;結(jié)晶操作的殘硫酸銨溶液去配制中和操作所需的氨水。流程簡圖見圖1。
[0019]實施例2
實施例2與實施例1基本相同，不同之處在于所用的管式第一中和反應器4，管式第二中和反應器5，管式氧化反應7的直管部分為靜態(tài)混合器，曲管部分為空管，脫硫塔2塔釜內(nèi)的稀酸溶液先進行氧化反應再進行中和反應。流程簡圖見圖2。
[0020]實施例3
實施例3與實施例1基本相同，不同之處在于氧化分離器分離出去的氧化液一部分循環(huán)返回管式氧化反應器7再次參與氧化反應，流程簡圖見圖3。
[0021 ] 實施例4
實施例4與實施例1基本相同，不同之處在于脫硫塔2塔釜內(nèi)的稀酸溶液經(jīng)脫除所含灰渣后再去進行中和反應。
[0022] 實施例5
實施例5與實施例1基本相同，不同之處在于無硫酸銨蒸發(fā)結(jié)晶水進入脫硫塔2，硫酸銨結(jié)晶蒸發(fā)水去配制中和操作所需的氨水。
【主權(quán)項】
1.一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，其特征在于: 所述煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，包括如下裝置:氣氣換熱器(I)、脫硫塔(2)、噴射器(3)、管式第一中和反應器(4)、管式第二中和反應器(5)、氨氣液分離器(6)、管式氧化反應器(7)、氧化液分離器(8)、煙囪(9)、設備間連接管線和中間罐、氣體輸送裝置、液體輸送裝置、控制及顯示儀器儀表及附件;管式第一中和反應器(3)、管式第二中和反應器(4)和管式氧化反應器(7)為空管或管內(nèi)設置擾流元件;脫硫塔(I)為空塔或塔內(nèi)設置強化氣液傳質(zhì)的元件； 所述的脫硫除塵工藝技術(shù)，包括如下工藝過程:a.原煙經(jīng)氣氣換熱器(I)降溫后進脫硫塔(2)，與進入脫硫塔(2)的脫硫劑接觸脫除二氧化硫、三氧化硫及灰塵后由脫硫塔(2)頂部排出，再經(jīng)氣氣換熱器(I)升溫后進入煙囪(9)排入大氣;進入脫硫塔(2)的脫硫劑為新鮮水、或新鮮水與硫酸銨結(jié)晶的蒸發(fā)水；由塔釜引出部分稀酸溶液循環(huán)返回脫硫塔(2) ;b.脫硫塔(2)塔釜內(nèi)吸收了二氧化硫、三氧化硫及灰塵的一次稀酸溶液通過噴射栗(3)與氨氣液分離器(6)逸出的過量氨匯合進入管式第一中和反應器(4)邊流動、邊混合、邊進行中和反應，出管式第一中和反應器(4)的二次稀酸溶液與新鮮氨匯合進入管式第二中和反應器(5)邊流動、邊混合、邊進行中和反應，出管式第二中和反應器(5)的中和物料進入氨氣液分離器(6)，過量氨經(jīng)噴射器(3)抽吸進入管式第一中和反應器(4) ； c.氨氣液分離器(6)分離出的中和液與氧氣或空氣匯合進入管式氧化反應器(7)邊流動、邊混合、邊進行氧化反應，出管式氧化反應器(7)的氧化混合液進入氧化液分離器(8)，分離出的廢空氣與脫硫塔(2)排出的凈煙氣匯合或直接排入大氣;氧化反應加或不加助氧化劑;d.出氧化液分離器(8)的不飽和、飽和或過飽和的硫酸銨溶液進行結(jié)晶操作得副產(chǎn)品硫酸銨;e.結(jié)晶操作的結(jié)晶蒸發(fā)水去脫硫塔(2)、配制氨水或排出界外;結(jié)晶操作的殘硫酸銨溶液用于配制氨水或再次參與中和反應或氧化反應。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，其特征在于，出脫硫塔(2)塔釜的稀酸溶液或先進行氧化反應再進行中和反應。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，其特征在于，脫硫塔(2)塔釜稀酸溶液循環(huán)進入脫硫塔(2)和進入管式第一中和反應器前設置或不設置稀酸溶液灰渣分離裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，其特征在于，氧化液分離器(8)分離出的硫酸銨溶液或部分循環(huán)返回管式氧化反應器(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，其特征在于，硫酸銨溶液結(jié)晶操作所用的熱源為原煙氣或外加熱源，或原煙氣與外加熱源組合。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水-氨法煙氣脫硫除塵工藝技術(shù)，其特征在于，管式第一中和反應器(3)、管式第二中和反應器(4)和管式氧化反應器(7)或用攪拌反應器、噴射反應器、塔式反應器、撞擊流反應器、超重力反應器及其組合代替；脫硫塔(2)或用管式反應器、噴射反應器、攪拌反應器、撞擊流反應器、超重力反應器及前述反應器組合代替。
【文檔編號】B01D53/50GK106000044SQ201610415501
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】吳劍華
【申請人】吳劍華