專利名稱：脫除氨法脫硫副產(chǎn)品中重金屬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脫除重金屬的方法，特別涉及一種適用于脫除氨法脫硫副產(chǎn)品中重金屬的方法。
背景技術(shù)：
目前，濕法煙氣脫硫技術(shù)主要包括石灰石/石灰-石膏、鈉基法、海水法、氨法、鎂法、鈉鈣雙堿法等。
石灰石-石膏法是目前應(yīng)用最廣泛的濕法脫硫技術(shù)，但是由于副產(chǎn)品難以綜合利用，大多都采取堆放處理，產(chǎn)生新的二次污染。
由于氨法脫硫副產(chǎn)品是高附加值的硫酸銨化肥，因此近些年來越來越受到重視。 但是，氨法脫硫和鈣法脫硫有一個很大的不同，那就是鈣法脫硫副產(chǎn)品硫酸鈣是難溶于水的，因此，鈣法脫硫工藝中都是通過廢水排放處理來排出脫硫系統(tǒng)中不斷富集的重金屬離子。而氨法脫硫的副產(chǎn)品硫酸銨易溶于水，因此，排放廢水也就意味著排放了大量的高價值的硫酸銨。所以，在現(xiàn)有技術(shù)中，氨法脫硫硫酸銨結(jié)晶方式主要有塔內(nèi)結(jié)晶和塔外結(jié)晶兩種，不管哪一種工藝都沒有廢水排放，重金屬在系統(tǒng)中不斷富集，最終只能從副產(chǎn)品中排出系統(tǒng)。這樣，一方面重金屬富集會造成硫酸銨結(jié)晶困難，影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；另一方面造成副產(chǎn)的硫酸銨化肥品質(zhì)下降，嚴(yán)重的還會造成重金屬含量超標(biāo)，帶來土壤重金屬污染。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種新的脫除氨法脫硫副產(chǎn)品中重金屬的方法。本發(fā)明的方法可以有效去除氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨化肥中的重金屬，滿足國家農(nóng)用化肥標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明的方法對塔內(nèi)結(jié)晶和塔外結(jié)晶都適用。
本發(fā)明的技術(shù)方案為
脫除氨法脫硫副產(chǎn)品中重金屬的方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行
(1)、塔外結(jié)晶氨法脫硫工藝從脫硫塔漿液池或者塔外氧化罐排出的氨法脫硫副產(chǎn)品硫酸銨溶液，首先進(jìn)入重金屬反應(yīng)器，塔內(nèi)結(jié)晶工藝，則將旋流器溢流液加入適量水溶解少量硫酸銨晶體后進(jìn)入重金屬反應(yīng)器；重金屬反應(yīng)器內(nèi)用隔板隔成兩個互相連通的反應(yīng)箱沉降箱和絮凝箱，分別起重金屬沉淀、絮凝的作用；重金屬反應(yīng)器的沉降箱和絮凝箱分別都設(shè)有頂進(jìn)式攪拌器；
O)、硫酸銨溶液首先進(jìn)入沉降箱，沉降箱內(nèi)加入質(zhì)量濃度為10-20%的有機(jī)硫 (TMT-15)溶液，每立方硫酸銨溶液中加入有機(jī)硫TMT-15為30_50mg/m3 ；TMT-15是一種三嗪類組分，可以沉淀幾乎所有單價和二價金屬，與硫酸銨溶液中的各種重金屬離子(汞、 鉛、銅、鎘、鎳、錳、鋅、鉻等)迅速反應(yīng)，生成不溶于水，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性的螯合物； 同樣，也可以除去已經(jīng)轉(zhuǎn)變成絡(luò)合物的重金屬，并且無毒，安全，不會產(chǎn)生二次污染，下面以 Cd2+和Hg2+為例，說明TMT-15沉淀反應(yīng)工作原理
3Cd2++2 (TMT-15) 3^ ^ Cd3 (TMT-15) 2 I
3Hg2++2 (TMT-15) 3^ ^ Hg3 (TMT-15) 2 I ；
(3)、硫酸銨溶液在沉降箱內(nèi)停留30-60min后通過隔板進(jìn)入絮凝箱，絮凝箱內(nèi)加入質(zhì)量濃度為0. 05-0. 15%的絮凝劑聚丙烯酰胺(PMA)，每立方硫酸銨溶液中加入絮凝劑聚丙烯酰胺(PMA)為2. 5-7. 5mg/m3 ；絮凝劑可以產(chǎn)生吸附、架橋、網(wǎng)捕作用使析出來的較小的固體微細(xì)顆粒連在一起變成體積較大的沉淀，以利于過濾；
(4)、硫酸銨溶液在絮凝箱內(nèi)停留30-60min后，通過過濾泵將硫酸銨溶液打到過濾裝置進(jìn)行過濾，過濾裝置可以是在線連續(xù)過濾器，也可以是板框壓濾機(jī)；含有重金屬的污泥濾餅作為無浸出毒物的廢物深埋處理；
(5)、濾液進(jìn)入硫酸銨溶液緩沖箱，去除了重金屬的潔凈的硫酸銨溶液在硫酸銨溶液緩沖箱貯存；如果是塔外結(jié)晶氨法脫硫工藝，通過硫酸銨溶液泵打到蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理；副產(chǎn)品后處理系統(tǒng)采用目前通用的成熟的工藝和裝置；如果是塔內(nèi)結(jié)晶工藝，通過硫酸銨溶液泵打到脫硫塔。
本發(fā)明有如下積極效果
通過重金屬沉淀、絮凝、過濾，可以將脫硫副產(chǎn)硫酸銨中灰塵、重金屬含量降到最低，徹底避免副產(chǎn)化肥品質(zhì)低，重金屬含量超標(biāo)。同時，由于不斷將重金屬和灰塵排出系統(tǒng)外，使脫硫系統(tǒng)灰塵和重金屬累計(jì)濃度較低，對脫硫裝置運(yùn)行穩(wěn)定和硫酸銨結(jié)晶都有積極影響。
本發(fā)明對氨法脫硫塔外結(jié)晶和塔內(nèi)結(jié)晶兩種不同的生產(chǎn)工藝都適用，不同的是對塔外結(jié)晶，本發(fā)明的工藝裝置在工藝流程主線上，能做到重金屬基本全部脫除；對于塔內(nèi)結(jié)晶，本發(fā)明的工藝裝置在工藝流程旁路，只能做到重金屬部分脫除。
根據(jù)試驗(yàn)，采用本發(fā)明的工藝，脫硫副產(chǎn)品重金屬含量大幅下降，見下表
表一采用塔外結(jié)晶
權(quán)利要求
1.脫除氨法脫硫副產(chǎn)品中重金屬的方法，其特征在于按以下步驟進(jìn)行(1)、塔外結(jié)晶氨法脫硫工藝從脫硫塔漿液池或者塔外氧化罐排出的氨法脫硫副產(chǎn)品硫酸銨溶液，首先進(jìn)入重金屬反應(yīng)器的沉降箱；塔內(nèi)結(jié)晶工藝則將旋流器溢流液加入適量水溶解少量硫酸銨晶體后進(jìn)入重金屬反應(yīng)器的沉降箱；重金屬反應(yīng)器內(nèi)用隔板隔成兩個互相連通的沉降箱和絮凝箱；O)、硫酸銨溶液首先進(jìn)入反應(yīng)器的沉降箱，沉降箱內(nèi)加入質(zhì)量濃度為10-20%的有機(jī)硫(TMT-15)溶液，每立方硫酸銨溶液中加入有機(jī)硫TMT-15為30_50mg/m3 ；(3)、硫酸銨溶液在沉降箱內(nèi)停留30-60min后通過隔板進(jìn)入絮凝箱，絮凝箱內(nèi)加入質(zhì)量濃度為0.05-0. 15%的絮凝劑聚丙烯酰胺(PMA)，每立方硫酸銨溶液中加入絮凝劑聚丙烯酰胺(PMA)為 2. 5-7. 5mg/m3 ；(4)、硫酸銨溶液在絮凝箱內(nèi)停留30-60min后，通過過濾泵將硫酸銨溶液打到過濾裝置進(jìn)行過濾，過濾裝置為在線連續(xù)過濾器或板框壓濾機(jī)；含有重金屬的污泥濾餅作為無浸出毒物的廢物深埋處理；(5)、濾液進(jìn)入硫酸銨溶液緩沖箱，去除了重金屬的潔凈的硫酸銨溶液在硫酸銨溶液緩沖箱貯存；如果是塔外結(jié)晶氨法脫硫工藝，通過硫酸銨溶液泵打到蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理制得硫酸銨肥料；如果是塔內(nèi)結(jié)晶工藝通過硫酸銨溶液泵打到脫硫塔循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫除氨法脫硫副產(chǎn)品中重金屬的方法，其特征在于所述的重金屬反應(yīng)器的沉降箱和絮凝箱分別都設(shè)有頂進(jìn)式攪拌器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脫除氨法脫硫副產(chǎn)品中重金屬的方法，硫酸銨溶液首先進(jìn)入反應(yīng)器的沉降箱，經(jīng)有機(jī)硫TMT-15反應(yīng)去除溶液中幾乎所有單價和二價金屬，硫酸銨溶液再進(jìn)入絮凝箱經(jīng)絮凝劑聚丙烯酰胺PMA絮凝，再通過過濾泵將硫酸銨溶液打到過濾裝置進(jìn)行過濾，含有重金屬的污泥濾餅作為無浸出毒物的廢物深埋處理；濾液進(jìn)入硫酸銨溶液緩沖箱貯存，通過硫酸銨溶液泵打到蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理制得硫酸銨肥料或打到脫硫塔循環(huán)使用。本發(fā)明的方法可以有效去除氨法脫硫副產(chǎn)硫酸銨化肥中的重金屬，滿足國家農(nóng)用化肥標(biāo)準(zhǔn)要求。本發(fā)明的方法對塔內(nèi)結(jié)晶和塔外結(jié)晶都適用。
文檔編號C01C1/24GK102515200SQ20111038008
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者殷興華, 殷茵 申請人:武漢興能環(huán)保技術(shù)有限公司