專利名稱：一種氨—硫銨法煙氣脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨-硫銨法煙氣脫硫方法，具體地說，涉及一種用于電廠鍋爐煙氣脫除二氧化硫的方法。
背景技術(shù)：
目前，鍋爐煙氣脫除二氧化硫所采用的氨法脫硫方法，受結(jié)構(gòu)形式、制造工藝、防腐材料的限制，氨耗高，煙氣阻力大，設(shè)備易腐蝕、副產(chǎn)品難于回收等問題仍未得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種氨-硫銨法煙氣脫硫方法，該方法投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、脫硫效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、副產(chǎn)物資源化利用。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明氨-硫銨法煙氣脫硫方法，它是將燃煤鍋爐煙氣中的SO2作為一種資源，用氨作載體將其吸收出來，生成亞硫酸銨(NH4)2SO3溶液或經(jīng)提取固體硫酸銨(NH4)2SO4，它在鍋爐出口與煙囪之間安裝煙氣脫硫裝置，脫硫裝置為脫硫塔。
優(yōu)選地，本發(fā)明所述脫硫塔采用煙氣順流或逆流形式與氨混合接觸。所述的脫硫塔內(nèi)煙氣順流反應(yīng)區(qū)域內(nèi)布置吸收劑噴嘴，煙氣逆流區(qū)域內(nèi)布置多層循環(huán)洗滌噴嘴。所述的脫硫塔內(nèi)布置有兩層煙氣除霧器。所述的脫硫塔為鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)防腐，外型為圓柱體。
更優(yōu)選地，本發(fā)明所述脫硫塔的結(jié)構(gòu)自上而下為文氏反應(yīng)器、上循環(huán)、洗滌環(huán)、除霧器沖洗、除霧器、洗滌循環(huán)、中心管定位器、磁翻柱液位計(jì)、氧化反沖。
本發(fā)明脫硫方法包括下列步驟
1)、吸收在鍋爐出口與煙囪之間安裝煙氣脫硫塔，脫硫塔用氨作吸收劑將燃煤鍋爐煙氣中的SO2吸收出來，生成亞硫酸銨(NH4)2SO3；2)、循環(huán)脫硫塔內(nèi)的吸收液進(jìn)入循環(huán)槽內(nèi)，加入NH3，一部分吸收液經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入氧化塔或氧化池，另一部分進(jìn)入脫硫塔內(nèi)循環(huán)利用；3)、調(diào)整PH值進(jìn)入氧化塔或氧化池中的溶液加入NH3和空氣，調(diào)整PH值達(dá)6.3-6.8；4)、中和調(diào)PH值后的溶液經(jīng)過濾機(jī)過濾后進(jìn)入中和槽進(jìn)行中和；5)、離心、干燥中和后的溶液經(jīng)提取泵進(jìn)入離心機(jī)離心，離心結(jié)晶固體再經(jīng)干燥機(jī)干燥后得固體硫酸銨。
本發(fā)明在脫硫塔和煙囪之間還設(shè)置有分離式煙氣換熱器，利用原煙氣的熱能來提升脫硫后的凈煙氣溫度。
本發(fā)明需要控制煙氣流速，保證煙氣與吸收劑的反應(yīng)有充分的時(shí)間。本發(fā)明采用合理的液氣比L/G(1-1.5L/m3)，保證有足夠的洗滌液循環(huán)倍率6-8次/小時(shí)，控制反應(yīng)溫度在45-55℃和循環(huán)液最佳PH值6.3-6.8之間。
本發(fā)明采用合理的煙氣與吸收劑順、逆流接觸方式，提高吸收劑的利用率和反應(yīng)效率。
本發(fā)明采用雙層煙氣除霧器，能夠高效收集煙氣攜帶的液滴及反應(yīng)生成物，除霧器配置了清洗噴嘴。
本發(fā)明采用合理的噴嘴布置形式及選用適合不同區(qū)域反應(yīng)條件的噴嘴形狀，液體有重合的覆蓋面。
本發(fā)明采用分離式翅片管換熱器，利用原煙氣的熱能來提升脫硫后的凈煙氣溫度。
本發(fā)明的工作原理為氨法吸收是將氨水通入吸收塔中，使其與含SO2的煙氣接觸，發(fā)生如下反應(yīng)<1>
<2>
<3>
在通入氨量較少時(shí)，發(fā)生<1>反應(yīng)，在通入氨量較多時(shí)發(fā)生<2>反應(yīng)，而式<3>表示的才是氨法中真正的吸收反應(yīng)。在吸收過程中所生成的酸式鹽NH4HSO3對(duì)SO2不具有吸收能力，隨吸收過程的進(jìn)行，吸收液中的NH4HSO3數(shù)量增多，吸收液吸收能力下降，此時(shí)需向吸收液中補(bǔ)充氨，使部分NH4HSO3轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4)2SO3，以保持吸收液的吸收能力。
<4>
因此氨法吸收是利用(NH4)2SO3-NH4HSO3的不斷循環(huán)的過程來吸收煙氣中的SO2。補(bǔ)充的NH4并不是直接用來吸收SO2，只是保持吸收液中(NH4)2SO3的一定濃度比例。NH4HSO3濃度達(dá)到一定比例的吸收液要不斷從洗滌系統(tǒng)中引出，然后用不同的方法對(duì)引出的吸收液進(jìn)行處理。
當(dāng)被處理煙氣中含有O2或SO3時(shí)，可能發(fā)生如下反應(yīng)
由以上可知，(NH4)2SO3-NH4HSO3水溶液中的(NH4)2SO3與NH4HSO3的組成狀況對(duì)吸收影響很大，而控制吸收液組成的重要依據(jù)是吸收液上的SO2和NH3的分壓。在實(shí)際的洗滌吸收系統(tǒng)中，由于氧的存在使部分(NH4)2SO3氧化為(NH4)2SO4，氧化的結(jié)果，使氨的有效濃度變低，于吸收不利。實(shí)際煙氣脫硫工業(yè)應(yīng)用中，PH值是最易直接獲得的數(shù)據(jù)，而PH值又是(NH4)2SO3-NH4HSO3水溶液組成的單值函數(shù)?？刂莆找旱腜H值，就可獲得穩(wěn)定的吸收組分，也就決定吸收液對(duì)SO2的吸收效率以及相應(yīng)的NH3消耗。
本發(fā)明方法原理氨-硫銨法和氨法中的其它方法的吸收原理相同，都是用NH3吸收SO2，用所生成的(NH4)2SO3-NH4HSO3吸收液循環(huán)洗滌含SO2的煙氣。不同之處是在氨-硫銨法的吸收過程中，要盡量防止和抑制氧化副反應(yīng)的發(fā)生，避免將吸收液中的(NH4)2SO3氧化為(NH4)2SO4，以保持吸收液對(duì)SO2的吸收效率；在氨-硫銨法煙氣脫硫中，氧化產(chǎn)物(NH4)2SO4是最終產(chǎn)品，因此在吸收過程中需要促使循環(huán)吸收液的氧化。由此導(dǎo)致了氨-硫銨法在工藝、設(shè)備等方面與氨-酸法、氨-亞銨法存在著不同。
氨-硫銨法一般用于處理燃燒煙氣中的SO2，因?yàn)橥ǔＧ闆r下，煙氣中的氧含量足以將吸收液中的(NH4)2SO3全部氧化為(NH4)2SO4。但吸收液氧化率的高低直接影響到對(duì)SO2的吸收效率，吸收液的氧化使亞硫酸銨變?yōu)榱蛩徜@，氧化愈完全，溶液吸收SO2的能力就愈低。為了保證吸收液吸收SO2的能力，吸收液內(nèi)應(yīng)保持足夠的亞硫酸銨濃度。亞硫酸銨不可能在吸收塔內(nèi)全部被氧化，為此在吸收塔后必須設(shè)置專門的氧化塔或氧化池，以保證亞硫酸銨的全部氧化。在吸收液被引出吸收塔后，一般是將吸收液用氨進(jìn)行中和，使吸收液中全部的NH4HSO3轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4)2SO3，以防止SO2從溶液內(nèi)逸出。整個(gè)過程的反應(yīng)如下
生成的(NH4)2SO3用空氣中的氧進(jìn)行氧化
氨-硫銨法煙氣脫硫技術(shù)是用氨水洗滌含SO2的廢氣，形成(NH4)2SO3-NH4HSO3-H2O的吸收液體系，該溶液中的(NH4)2SO3對(duì)SO2具有很好的吸收能力，它是氨-硫銨法中的主要吸收劑。吸收SO2以后的吸收液可用不同的方法處理，獲得不同的產(chǎn)品。與其它氨法不同之處僅在于對(duì)吸收液處理的方法和工藝技術(shù)路線。
氨-硫銨法是煙氣脫硫各方法中較為成熟的方法，該法脫硫費(fèi)用低，氨可留在產(chǎn)品內(nèi)，以氨肥的形式提供使用，因而產(chǎn)品實(shí)用價(jià)值較高。
本發(fā)明的有益效果為該裝置相對(duì)投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、脫硫效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、副產(chǎn)物資源化利用。解決了常規(guī)氨法中吸收劑耗量大(游離氨、氣溶膠)、運(yùn)行成本高、設(shè)備易腐蝕、副產(chǎn)品難于回收利用等問題。


圖1為本發(fā)明方法流程圖。
圖2為本發(fā)明脫硫塔結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括分離式煙氣換熱器、吸收反應(yīng)塔、循環(huán)液槽、循環(huán)泵、氧化池、壓縮空氣、PH調(diào)整、過濾機(jī)、中和槽、漿液泵、結(jié)晶蒸發(fā)器、離心機(jī)、干燥機(jī)等。具體步驟如下1)、吸收在鍋爐出口與煙囪之間安裝煙氣脫硫塔，脫硫塔用氨作載體將燃煤鍋爐煙氣中的SO2吸收出來，生成亞硫酸銨(NH4)2SO3；2)、循環(huán)脫硫塔內(nèi)的吸收液進(jìn)入循環(huán)槽內(nèi)，加入NH3，一部分吸收液經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入氧化塔或氧化池，另一部分進(jìn)入脫硫塔內(nèi)循環(huán)利用；3)、調(diào)整PH值進(jìn)入氧化塔或氧化池中的溶液加入NH3和空氣，調(diào)整PH值達(dá)6.3-6.8；4)、中和調(diào)PH值后的溶液經(jīng)過濾機(jī)過濾后進(jìn)入中和槽進(jìn)行中和；5)、離心、干燥中和后的溶液經(jīng)提取泵進(jìn)入離心機(jī)離心，離心結(jié)晶固體再經(jīng)干燥機(jī)干燥后得固體硫酸銨。
本發(fā)明包括分離式煙氣換熱器、吸收反應(yīng)塔、循環(huán)液槽、循環(huán)泵、氧化池、壓縮空氣、PH調(diào)整、過濾機(jī)、中和槽、漿液泵、結(jié)晶蒸發(fā)器、離心機(jī)、干燥機(jī)等。
如圖2所示，本發(fā)明核心脫硫塔包括鋼制塔體4，文氏反應(yīng)器1、上循環(huán)2、洗滌環(huán)3、除霧器沖洗5、除霧器6、洗滌循環(huán)7、中心管定位器8、磁翻柱液位計(jì)9、氧化反沖10。
權(quán)利要求
1.一種氨-硫銨法煙氣脫硫方法，它是將燃煤鍋爐煙氣中的SO2作為一種資源，用氨作載體將其吸收出來，生成亞硫酸銨(NH4)2SO3溶液或經(jīng)提取固體硫酸銨(NH4)2SO4，其特征在于它在鍋爐出口與煙囪之間安裝煙氣脫硫裝置，脫硫裝置為脫硫塔。
2.如權(quán)利要求1所述的脫硫方法，其特征在于所述脫硫塔采用煙氣順流或逆流形式與氨混合接觸。
3.如權(quán)利要求所述的脫硫方法，其特征在于所述的脫硫塔內(nèi)煙氣順流反應(yīng)區(qū)域內(nèi)布置吸收劑噴嘴，煙氣逆流區(qū)域內(nèi)布置多層循環(huán)洗滌噴嘴。
4.如權(quán)利要求1-3之任一所述的脫硫方法，其特征在于所述的脫硫塔內(nèi)布置有兩層煙氣除霧器。
5.如權(quán)利要求4所述的脫硫方法，其特征在于所述的脫硫塔為鋼結(jié)構(gòu)，內(nèi)防腐，外型為圓柱體。
6.如權(quán)利要求1-5之任一所述的脫硫方法，其特征在于所述脫硫塔的結(jié)構(gòu)自上而下為文氏反應(yīng)器、上循環(huán)、洗滌環(huán)、除霧器沖洗、除霧器、洗滌循環(huán)、中心管定位器、磁翻柱液位計(jì)、氧化反沖。
7.如權(quán)利要求1-6之任一所述的脫硫方法，其特征在于它包括下列步驟1)、吸收在鍋爐出口與煙囪之間安裝煙氣脫硫塔，脫硫塔用氨作載體將燃煤鍋爐煙氣中的SO2吸收出來，生成亞硫酸銨(NH4)2SO3；2)、循環(huán)脫硫塔內(nèi)的吸收液進(jìn)入循環(huán)槽內(nèi)，加入NH3，一部分吸收液經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入氧化塔或氧化池，另一部分進(jìn)入脫硫塔內(nèi)循環(huán)利用；3)、調(diào)整PH值進(jìn)入氧化塔或氧化池中的溶液加入NH3和空氣，調(diào)整PH值達(dá)6.3-6.8；4)、中和調(diào)PH值后的溶液經(jīng)過濾機(jī)過濾后進(jìn)入中和槽進(jìn)行中和；5)、離心、干燥中和后的溶液經(jīng)提取泵進(jìn)入離心機(jī)離心，離心結(jié)晶固體再經(jīng)干燥機(jī)干燥后得固體硫酸銨。
8.如權(quán)利要求1-7之任一所述的脫硫方法，其特征在于在脫硫塔和煙囪之間還設(shè)置有分離式煙氣換熱器，利用原煙氣的熱能來提升脫硫后的凈煙氣溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氨－硫銨法煙氣脫硫方法，它是將燃煤鍋爐煙氣中的SO
文檔編號(hào)B01D53/50GK1647849SQ200410098849
公開日2005年8月3日 申請(qǐng)日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者王明祥, 劉新亞 申請(qǐng)人:王明祥, 劉新亞