專利名稱：氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃煤電廠煙氣凈化及二氧化硫減排領(lǐng)域，具體說(shuō)涉及一種氨法-塔式 常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝。
背景技術(shù)：
二氧化硫是大氣污染物中影響較大的氣態(tài)污染物，對(duì)人體、環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)有極 大的危害作用，隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，二氧化硫的減排越來(lái)越受到人們的關(guān)注。二氧化 硫主要來(lái)源于煤、石油等石化燃料的燃燒過(guò)程，尤其是使用各種燃燒鍋爐的燃煤電廠鍋爐 排放煙氣中具有濃度低和煙氣量大而難以治理。煙氣脫硫技術(shù)主要以石灰石石膏濕法、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化、 海水脫硫、電子束脫硫、煙氣循環(huán)流化床脫硫等為主，其中濕式石灰石法是現(xiàn)今世界上應(yīng)用 最為廣泛的尾部煙氣脫硫技術(shù)，該工藝是用石灰漿液或石灰在吸收塔內(nèi)吸收煙道氣中的二 氧化硫，生產(chǎn)物為亞硫酸鈣及硫酸鈣，它的脫硫效率為75% -95%，其主要問(wèn)題在于吸收劑 (石灰或石灰石)的溶解度小，利用率低，灰渣量大，由此造成脫硫設(shè)備和管道內(nèi)易發(fā)生結(jié) 垢和堵塞，且生產(chǎn)物還會(huì)造成二次污染。干法脫硫和半干法脫硫由于吸收劑同煙道氣接觸 時(shí)間短的原因，脫硫效率一般在50% -75%之間，脫出效率低，且同樣存在固體污染物二次 污染問(wèn)題?；厥辗ㄖ饕蠾fellman-Lord法、活性炭法、氨法等，Wellman-Lord法使用亞硫 酸鈉作為吸收劑，脫硫效率可達(dá)95%，但該工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用都較高；活性炭法雖然 脫硫效率可達(dá)98%，但該工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大和活性炭消耗量大，氨法脫硫效率一般在 95%-99%之間，脫硫產(chǎn)物可直接當(dāng)肥料使用，不產(chǎn)生廢水和其他廢物，具有其他工藝不可 比擬的優(yōu)點(diǎn)，但該工藝往往存在尾氣中氨損失較高而直接造成脫硫效率降低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其 脫硫效率高，工藝流程簡(jiǎn)單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、投資及運(yùn)行成本低廉，還可獲得產(chǎn)品硫酸銨肥 料。為了實(shí)現(xiàn)上述方案，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種氨法-塔式常壓捕集吸收二 氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其包括如下步驟(1)將經(jīng)過(guò)除塵處理的燃煤電廠煙道氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽入換熱器中，通過(guò)換熱器降溫 達(dá)到生產(chǎn)工藝所需的溫度；(2)將經(jīng)過(guò)除塵和降溫處理后的煙道氣從二氧化硫常壓吸收塔的底部進(jìn)入，將可 以捕集吸收煙道氣中的二氧化硫的稀氨水吸收溶液從二氧化硫常壓吸收塔頂部向下噴淋， 煙道氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相反應(yīng)生成硫酸銨溶液，其化學(xué)反應(yīng)為兩個(gè) 過(guò)程首先稀氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，其次亞硫酸銨同氨水反應(yīng)生成硫酸銨；(3)當(dāng)二氧化硫常壓吸收塔中的不飽和硫酸銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向 二氧化硫常壓吸收塔注入稀氨水吸收溶液；
(4)在稀氨水吸收溶液由二氧化硫常壓吸收塔頂部向下噴淋時(shí)，將二氧化硫常壓 吸收塔中的硫酸銨溶液由泵抽出泵入母液換熱器降溫后送至結(jié)晶槽中，飽和硫酸銨溶液結(jié) 晶固體與不飽和硫酸銨溶液一同通過(guò)母液循環(huán)管路送至離心機(jī)，結(jié)晶固體硫酸銨肥料分離 出去，剩下的不飽和硫酸銨母液通過(guò)管路排入母液槽，并通過(guò)泵泵入二氧化硫常壓吸收塔 上部向下噴淋，將二氧化硫常壓吸收塔底部的不飽和硫酸銨溶液通過(guò)泵直接循環(huán)至二氧化 硫常壓吸收塔上部向下噴淋，同先前噴入的稀氨水吸收溶液一同或單獨(dú)與二氧化硫常壓吸 收塔中的煙道氣中的二氧化硫氣體發(fā)生逆向吸收反應(yīng)，達(dá)到對(duì)二氧化硫的吸收和使硫酸銨 溶液從不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?5)向完成硫酸銨肥料產(chǎn)品分離后的二氧化硫常壓吸收塔中補(bǔ)充高濃度氨水，使 二氧化硫常壓吸收塔中的稀氨水吸收溶液的濃度恢復(fù)至開(kāi)始時(shí)的稀氨水濃度；(6)循環(huán)上述步驟。本發(fā)明氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其中所述二氧化硫常 壓吸收塔中的反應(yīng)溫度控制在65-80°C之間。本發(fā)明氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其中所述二氧化硫常 壓吸收塔中的稀氨水溶液濃度控制在質(zhì)量百分比為6% -8%之間。本發(fā)明氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其中所述稀氨水吸收 溶液由泵從稀氨水儲(chǔ)槽泵入二氧化硫常壓吸收塔上部向下噴淋。采用上述方案后，本發(fā)明氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝采用 二氧化硫常壓吸收塔使燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫與稀氨水吸收溶液逆向接觸充分反 應(yīng)生成硫酸銨溶液，并靈活運(yùn)用生產(chǎn)的硫酸銨母液和增加了補(bǔ)高濃度氨水工序及二氧化硫 常壓吸收塔中設(shè)換熱裝置，能良好的控制該工藝所要求的生產(chǎn)工況，使得燃煤電廠煙道氣 中的二氧化硫氣體得到了很好的捕集吸收，脫硫效率高，減少了二氧化硫大氣污染氣體的 排放，同時(shí)生產(chǎn)了硫酸銨肥料，獨(dú)特的工藝管線設(shè)計(jì)使得捕集系統(tǒng)運(yùn)行靈活，減少了系統(tǒng)運(yùn) 行時(shí)的動(dòng)力消耗，同時(shí)更有效的提高了對(duì)燃煤電廠煙道氣中二氧化硫氣體的捕集吸收能 力，該工藝流程簡(jiǎn)化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、投資及運(yùn)行成本低廉。


圖1是本發(fā)明氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明氨法塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝包括如下步 驟將經(jīng)過(guò)除塵處理的燃煤電廠除塵煙道氣用引風(fēng)機(jī)1抽入系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)換熱器2，在換 熱器2內(nèi)的冷卻水作用下降低到生產(chǎn)工藝所要求的溫度，達(dá)到生產(chǎn)工藝要求的煙道氣從二 氧化硫常壓吸收塔3的底部導(dǎo)入；煤化工企業(yè)副產(chǎn)品稀氨水吸收溶液通過(guò)稀氨水泵5從稀氨水儲(chǔ)槽4中泵入二氧化 硫常壓吸收塔3內(nèi)腔頂部的稀氨水噴淋裝置6，燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫在二氧化硫 常壓吸收塔3中向上運(yùn)動(dòng)，與從二氧化硫常壓吸收塔3上部稀氨水噴淋裝置6噴淋出的稀氨水吸收溶液進(jìn)行逆向接觸，發(fā)生氣液兩相反應(yīng)生成硫酸銨溶液，其化學(xué)反應(yīng)為兩個(gè)過(guò)程 首先稀氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，其次亞硫酸銨同氨水反應(yīng)生成硫酸銨；當(dāng)二氧化硫常壓吸收塔3中的不飽和硫酸銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向二 氧化硫常壓吸收塔3注入稀氨水吸收溶液；在稀氨水吸收溶液由二氧化硫常壓吸收塔3的頂部向下噴淋時(shí)，將二氧化硫常壓 吸收塔3中的硫酸銨溶液由泵7泵入母液換熱器8內(nèi)，硫酸銨飽和溶液在母液換熱器8的 作用下達(dá)到生產(chǎn)工藝要求的溫度后流入結(jié)晶槽9內(nèi)，完成硫酸銨結(jié)晶顆粒的硫酸銨飽和溶 液利用高差自通過(guò)母液循環(huán)管路流入產(chǎn)品離心機(jī)10進(jìn)行硫酸銨溶液的固液分離，產(chǎn)出合 格硫酸銨肥料；在二氧化硫常壓吸收塔3頂部的稀氨水噴淋裝置6向下噴淋稀氨水吸收溶液的同 時(shí)，開(kāi)啟泵11，通過(guò)管路上閥門(mén)的控制，將二氧化硫常壓吸收塔底部的不飽和硫酸銨溶液循 環(huán)至二氧化硫常壓吸收塔3內(nèi)上部的母液及硫酸銨循環(huán)液噴淋裝置12向下噴淋，同先前稀 氨水噴淋裝置6噴下的稀氨水吸收溶液一同或單獨(dú)完成對(duì)燃料電廠煙道氣中二氧化硫的 捕集吸收；由產(chǎn)品離心機(jī)10在進(jìn)行硫酸銨結(jié)晶溶液的固液分離生產(chǎn)硫酸銨肥料同時(shí)產(chǎn)生的 不飽和硫酸銨溶液，在分離的同時(shí)通過(guò)管路排入母液槽13 ；在生產(chǎn)中，母液槽13的不飽和 硫酸銨溶液(母液)經(jīng)過(guò)泵11泵入二氧化硫常壓吸收塔3上部的母液及硫酸銨循環(huán)液噴 淋裝置12向下噴淋，繼續(xù)完成對(duì)二氧化硫的捕集吸收，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，該工藝中的母液循 環(huán)吸收一是工藝的需要，二是母液中硫酸銨溶液的含量很高，易達(dá)到工藝反應(yīng)溫度時(shí)的硫 酸銨飽和溶液；在二氧化硫常壓吸收塔中設(shè)置換熱盤(pán)管裝置來(lái)控制反應(yīng)溫度以達(dá)到工藝要求的 反應(yīng)溫度，具體是通過(guò)控制換熱盤(pán)管裝置14進(jìn)水管上的進(jìn)水口控制閥15，由調(diào)節(jié)水的循環(huán) 量來(lái)控制二氧化硫常壓吸收塔中溶液的反應(yīng)溫度，使二氧化硫常壓吸收塔中的反應(yīng)溫度控 制在65-80°C之間；向完成硫酸銨肥料產(chǎn)品分離后的二氧化硫常壓吸收塔3中的溶液補(bǔ)充高濃度氨 水，即通過(guò)泵16從氨水儲(chǔ)槽17中的高濃度氨水泵入二氧化硫常壓吸收塔中，使二氧化硫常 壓吸收塔3中的稀氨水吸收溶液的濃度恢復(fù)至開(kāi)始時(shí)的稀氨水濃度；循環(huán)上述步驟。本發(fā)明氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝采用二氧化硫常壓吸 收塔3使燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫與稀氨水吸收溶液逆向接觸充分反應(yīng)生成硫酸銨 溶液，并靈活運(yùn)用生產(chǎn)的硫酸銨母液和增加了補(bǔ)高濃度氨水工序及二氧化硫常壓吸收塔3 中設(shè)盤(pán)管裝置14，能良好的控制該工藝所要求的生產(chǎn)工況，使得燃煤電廠煙道氣中的二氧 化硫氣體得到了很好的捕集吸收，脫硫效率高，減少了二氧化硫大氣污染氣體的排放，同時(shí) 生產(chǎn)了硫酸銨肥料，獨(dú)特的工藝管線設(shè)計(jì)使得捕集系統(tǒng)運(yùn)行靈活，減少了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng) 力消耗，同時(shí)更有效的提高了對(duì)燃煤電廠煙道氣中二氧化硫氣體的捕集吸收能力，該工藝 流程簡(jiǎn)化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、投資及運(yùn)行成本低廉。以上所述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍 進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù) 方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其包括如下步驟(1)將經(jīng)過(guò)除塵處理的燃煤電廠煙道氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽入換熱器中，通過(guò)換熱器降溫達(dá)到 生產(chǎn)工藝所需的溫度；(2)將經(jīng)過(guò)除塵和降溫處理后的煙道氣從二氧化硫常壓吸收塔的底部進(jìn)入，將可以捕 集吸收煙道氣中的二氧化硫的稀氨水吸收溶液從二氧化硫常壓吸收塔頂部向下噴淋，煙道 氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相反應(yīng)生成硫酸銨溶液，其化學(xué)反應(yīng)為兩個(gè)過(guò) 程首先稀氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，其次亞硫酸銨同氨水反應(yīng)生成硫酸銨；(3)當(dāng)二氧化硫常壓吸收塔中的不飽和硫酸銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向二氧 化硫常壓吸收塔注入稀氨水吸收溶液；(4)在稀氨水吸收溶液由二氧化硫常壓吸收塔頂部向下噴淋時(shí)，將二氧化硫常壓吸收 塔中的硫酸銨溶液由泵抽出泵入母液換熱器降溫后送至結(jié)晶槽中，飽和硫酸銨溶液結(jié)晶固 體與不飽和硫酸銨溶液一同通過(guò)母液循環(huán)管路送至離心機(jī)，結(jié)晶固體硫酸銨肥料分離出 去，剩下的不飽和硫酸銨母液通過(guò)管路排入母液槽，并通過(guò)泵泵入二氧化硫常壓吸收塔上 部向下噴淋，將二氧化硫吸收塔底部的不飽和硫酸銨溶液通過(guò)泵直接循環(huán)至二氧化硫常壓 吸收塔上部向下噴淋，同先前噴入的稀氨水吸收溶液一同或單獨(dú)與二氧化硫常壓吸收塔中 的煙道氣中的二氧化硫氣體發(fā)生逆向吸收反應(yīng)，達(dá)到對(duì)二氧化硫的吸收和使硫酸銨溶液從 不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?5)向完成硫酸銨肥料產(chǎn)品分離后的二氧化硫常壓吸收塔中補(bǔ)充高濃度氨水，使二氧 化硫常壓吸收塔中的稀氨水吸收溶液的濃度恢復(fù)至開(kāi)始時(shí)的稀氨水濃度；(6)循環(huán)上述步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其特征在 于所述二氧化硫常壓吸收塔中的反應(yīng)溫度控制在65-80°C之間。
3.如權(quán)利要求2所述的氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其特征在 于所述二氧化硫常壓吸收塔中的稀氨水溶液濃度控制在質(zhì)量百分比為6% -8%之 間。
4.如權(quán)利要求3所述的氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其特征在 于所述稀氨水吸收溶液由泵從稀氨水儲(chǔ)槽泵入二氧化硫常壓吸收塔上部向下噴淋。
全文摘要
一種氨法-塔式常壓捕集吸收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨工藝，其先將煙道氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)抽入換熱器中降溫再?gòu)亩趸虺何账撞窟M(jìn)入，與從二氧化硫常壓吸收塔頂部向下噴淋的稀氨水吸收溶液反應(yīng)生成硫酸銨，同時(shí)將二氧化硫常壓吸收塔中的硫酸銨溶液由泵抽出泵入母液換熱器降溫后送至結(jié)晶槽后送至離心機(jī)進(jìn)行固液分離，硫酸銨母液通過(guò)管路排入母液槽，并通過(guò)泵泵入二氧化硫常壓吸收塔上部向下噴淋，不飽和硫酸銨溶液循環(huán)至二氧化硫常壓吸收塔上部向下噴淋與煙道氣接觸反應(yīng)，向分離后的二氧化硫常壓吸收塔中溶液補(bǔ)充高濃度氨水，循環(huán)上述步驟。本發(fā)明脫硫效率高，工藝流程簡(jiǎn)單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、投資及運(yùn)行成本低廉，還可獲得產(chǎn)品硫酸銨肥料。
文檔編號(hào)B01D53/50GK102139183SQ20111003937
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者張明旭, 徐敬堯, 蘇傳好, 閔凡飛, 陳林, 韓松 申請(qǐng)人:安徽淮化股份有限公司