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      一種氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的設(shè)備及工藝方法

      文檔序號(hào):5016310閱讀:462來源:國知局
      專利名稱:一種氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的設(shè)備及工藝方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及用氨脫除煙氣中的二氧化硫及氮氧化物技術(shù)領(lǐng)域,一種氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的設(shè)備及工藝方法。
      背景技術(shù)
      目前,工業(yè)鍋爐及電站鍋爐和窯爐排放的煙氣中含有大量二氧化硫和氮的氧化物,如果不采取措施脫除直接排放到大氣中勢(shì)必造成嚴(yán)重的空氣污染。
      現(xiàn)已有技術(shù)中對(duì)各類鍋爐和窯爐排放的煙氣,用噴霧干燥法脫除煙氣中的二氧化硫采用熟石灰作為脫硫劑制成漿液,經(jīng)空氣霧化噴霧后與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成副產(chǎn)物亞硫酸鈣和硫酸鈣,利用煙氣中大于100℃的溫度將其干燥成固態(tài),完成脫硫過程;該法的化學(xué)反應(yīng)方程式是
      現(xiàn)有技術(shù)還采用半干式氨法脫硫使用氨水作為脫硫劑,稀釋到所需濃度后,噴入脫硫塔與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)得到亞硫酸銨,部分溶液循環(huán)使用,未循環(huán)使用的亞硫酸銨溶液由于濃度較低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于飽和狀態(tài),作為副產(chǎn)品外排,從而完成脫硫過程;該法的化學(xué)反應(yīng)方程是
      現(xiàn)有技術(shù)采用噴霧干燥法脫硫,由于熟石活性較低,堿性低于氨水,因而脫硫效率低,僅為80%左右,而且脫硫過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物硫酸鈣和亞硫酸鈣沒有回收價(jià)值,只能拋棄,造成廢渣的二次污染?,F(xiàn)有技術(shù)采用半干式氨法脫硫,產(chǎn)生的副產(chǎn)物為未飽和的亞硫酸銨溶液也只能拋棄,造成浪費(fèi)和廢水二次污染。以上兩種方法都沒有脫除煙氣中的氮的氧化物,因而都不具有脫氮功能。

      發(fā)明內(nèi)容
      為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷,本發(fā)明的目的是提供一種氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的設(shè)備及工藝方法,將煙氣和氨水通入脫硫脫氮吸收塔,生成硫酸銨,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,治理大氣污染的目的。
      為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案所述的用氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的工藝方法,采用液氨或高濃度氨水配制成1-10%濃度的氨水;將煙氣中的二氧化硫與氨水進(jìn)行反應(yīng),生成亞硫酸氨;亞硫酸氨再與氧氣反應(yīng),生成硫酸銨水溶液;硫酸銨水溶液通過煙氣中大于100℃的溫度干燥變成固態(tài)的硫酸銨;其化學(xué)反應(yīng)方程式為
      所述的用氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的工藝方法,煙氣中還含有氮的氧化物NOx,其中包括NO2、NO、N2O3、N2O4、N2O5、其主要是一氧化氮NO和二氧化氮NO2,與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨水溶液,其中的水分利用煙氣中大于100℃的溫度干燥后,變成固態(tài)的硝酸銨;其化學(xué)反應(yīng)方程式是
      所述的用氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的工藝方法,經(jīng)過脫硫脫氮后的煙氣中含有少量逃逸的氨氣,通過內(nèi)部的噴淋層噴入潔凈水吸收,并送回到存儲(chǔ)罐中,煙氣氨氣的含量在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)通過煙囪排放;對(duì)煙氣中少量未脫除二氧化硫氣體,通過內(nèi)部循環(huán)噴淋,第二次吸收,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的脫硫脫氮的效率;塔底的吸收溶液中含有一定濃度的氨水和亞硫酸銨溶液,通過塔部的管道泵定期返回到氨水存儲(chǔ)罐,再次利用。
      所述的用氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的設(shè)備,把液氨或高濃度的氨水配置成濃度為1-10%的氨水后保存在存儲(chǔ)罐里,在氨水配置、存儲(chǔ)和使用過程中逸出的氨氣回收到回收罐中;通過供氨泵和管道將配制好的1-10%氨水送入脫硫脫氮吸收塔;鍋爐、窯爐里的煙氣通過煙氣道進(jìn)入脫硫脫氮吸收塔;該生成的硫酸銨和硝酸銨產(chǎn)品的固體混合物,在系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)的動(dòng)力作用下隨煙氣進(jìn)入硫酸銨收集器,進(jìn)行產(chǎn)品包裝,最后煙氣進(jìn)入凈化氨回收塔。
      由于采用如上所述的技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下優(yōu)越性本發(fā)明用氨脫除煙氣中的二氧化硫及氮氧化物、副產(chǎn)物為固態(tài)的硫酸銨和硝酸銨產(chǎn)品,技術(shù)工藝脫硫效率達(dá)到90%以上,脫氮效率30%以上;而且廢氣達(dá)標(biāo)排放,氨的逃逸可以降到0.5%以下;沒有任何廢水排放,產(chǎn)生的副產(chǎn)物為固態(tài)的硫酸銨,硫酸銨中含有一定量的硝酸銨和少量粉塵,具有可觀的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可以實(shí)現(xiàn)環(huán)保治理,變廢為寶,實(shí)現(xiàn)了在脫硫的同時(shí)沒有“廢氣、廢水、廢渣”等二次污染。因而本技術(shù)工藝解決了現(xiàn)有技術(shù)工藝中存在的相關(guān)不足。


      圖1氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的工藝流程圖具體實(shí)施例1、供氨系統(tǒng)主要包括氨水配置存儲(chǔ)罐、回收罐、供氨泵和管路系統(tǒng)。
      存儲(chǔ)罐的作用是把液氨或高濃度的氨水配置成濃度為1-10%的氨水后保存?zhèn)溆?;回收罐用于回收氨水配置、存?chǔ)和使用過程中可能造成的氨氣的逸出;供氨泵及管路系統(tǒng)用于把配置好的氨水送到脫硫脫氮吸收塔。
      2、脫硫脫氮吸收塔煙氣中的二氧化硫與氨水反應(yīng)后90%以上被吸收,生成的副產(chǎn)物為亞硫酸銨,亞硫酸銨與工藝過程中補(bǔ)入的潔凈空氣中的氧反應(yīng)生成硫酸銨產(chǎn)品,其中的水分在干燥部分利用煙氣中大于100℃的溫度干燥后,固態(tài)的硫酸銨隨煙氣進(jìn)入到高效收料器收集。
      化學(xué)反應(yīng)方程式為
      煙氣中的氮的氧化物NOx包括NO2、NO、N2O3、N2O4、N2O5、其主要是一氧化氮NO和二氧化氮NO2,與氨反應(yīng)生成副產(chǎn)物硝酸銨產(chǎn)品,其中的水分利用煙氣中大于100℃的溫度干燥后,固態(tài)的硝酸銨和硫酸銨混在一起隨煙氣進(jìn)入高效收料器收集。
      制取硝酸銨化學(xué)反應(yīng)方程式是
      3、收料器收料器為高效的布袋除塵器,主要作用是收集工藝過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物硫酸銨和硝酸銨并含有少量粉塵。
      4、引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的動(dòng)力。
      5、凈化吸收塔位置在引風(fēng)機(jī)之后,通過內(nèi)部的噴淋層噴入潔凈水吸收脫硫脫氮后的煙氣中可能逃逸的少量氨氣,并送回到存儲(chǔ)罐,煙氣中氨氣的含量在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)通過煙囪排放;對(duì)煙氣中少量未脫除二氧化硫氣體,通過內(nèi)部循環(huán)噴淋,第二次吸收,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的脫硫脫氮的效率;塔底的吸收溶液中含有一定濃度的氨水和亞硫酸銨溶液,通過塔部的管道泵定期返回到氨水存儲(chǔ)罐,再次利用。
      該技術(shù)工藝在河南省建華玻璃廠1#玻璃熔爐進(jìn)行了工程實(shí)施該熔爐日產(chǎn)玻璃400噸,每小時(shí)12萬立方米,二氧化硫濃度每立方米含3347毫克,系統(tǒng)脫硫效率達(dá)90.5%,副產(chǎn)物主要為固態(tài)的硫酸銨,其含量為93%,和少量的窯爐熔煉過程中產(chǎn)生的粉塵,年生產(chǎn)硫酸銨約20000噸;系統(tǒng)沒有任何廢水產(chǎn)生,氨的逃逸遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn),場(chǎng)界沒有任何氨的異味,系統(tǒng)達(dá)到預(yù)期的目的。
      權(quán)利要求
      1.一種用氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的設(shè)備及工藝方法,其特征在于采用液氨或高濃度氨水配制成1-10%濃度的氨水;將煙氣中的二氧化硫與氨水進(jìn)行反應(yīng),生成亞硫酸氨;亞硫酸氨再與氧氣反應(yīng),生成硫酸銨水溶液;硫酸銨水溶液通過煙氣中大于100℃的溫度干燥變成固態(tài)的硫酸銨;其化學(xué)反應(yīng)方程式為
      2.如權(quán)利要求1所述的用氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的工藝方法,其特征在于煙氣中還含有氮的氧化物NOX,其中包括NO2、NO、N2O3、N2O4、N2O5、其主要是一氧化氮NO和二氧化氮NO2,與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨水溶液,其中的水分利用煙氣中大于100℃的溫度干燥后,變成固態(tài)的硝酸銨;其化學(xué)反應(yīng)方程式是
      3.如權(quán)利要求1所述的用氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的工藝方法,其特征在于經(jīng)過脫硫脫氮后的煙氣中含有少量逃逸的氨氣,通過內(nèi)部的噴淋層噴入潔凈水吸收,并送回到存儲(chǔ)罐中,煙氣氨氣的含量在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)通過煙囪排放;對(duì)煙氣中少量未脫除二氧化硫氣體,通過內(nèi)部循環(huán)噴淋,第二次吸收,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的脫硫脫氮的效率;塔底的吸收溶液中含有一定濃度的氨水和亞硫酸銨溶液,通過塔部的管道泵定期返回到氨水存儲(chǔ)罐,再次利用。
      4.一種實(shí)施如權(quán)利要求1所述的用氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮所采用的設(shè)備,其特征在于把液氨或高濃度的氨水配置成濃度為1-10%的氨水后保存在存儲(chǔ)罐里,在氨水配置、存儲(chǔ)和使用過程中逸出的氨氣回收到回收罐中;通過供氨泵和管道將配制好的1-10%氨水送入脫硫脫氮吸收塔;鍋爐、窯爐里的煙氣通過煙氣道進(jìn)入脫硫脫氮吸收塔;該生成的硫酸銨和硝酸銨產(chǎn)品的固體混合物,在系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)的動(dòng)力作用下隨煙氣進(jìn)入硫酸銨收集器,進(jìn)行產(chǎn)品包裝,最后煙氣進(jìn)入凈化氨回收塔。
      全文摘要
      一種氨-硫酸銨干式煙氣脫硫脫氮的設(shè)備及工藝方法,其特征在于采用液氨或高濃度氨水配制成1-10%濃度的氨水保存在存儲(chǔ)罐里;將煙氣中的二氧化硫與氨水進(jìn)行反應(yīng),生成亞硫酸氨;亞硫酸氨再與氧氣反應(yīng),生成硫酸銨水溶液;氨水配置后保存在存儲(chǔ)罐里,在氨水配置、存儲(chǔ)和使用過程中逸出的氨氣回收到回收罐中;通過供氨泵和管道將配制好的1-10%氨水送入脫硫脫氮吸收塔;鍋爐、窯爐里的煙氣通過煙氣道進(jìn)入脫硫脫氮吸收塔;生成的硫酸銨和硝酸銨產(chǎn)品的固體混合物,在系統(tǒng)引風(fēng)機(jī)的動(dòng)力作用下隨煙氣進(jìn)入硫酸銨收集器,進(jìn)行產(chǎn)品包裝,最后煙氣進(jìn)入凈化氨回收塔。
      文檔編號(hào)B01D53/78GK1736559SQ20051001779
      公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
      發(fā)明者史選增, 邵本良 申請(qǐng)人:洛陽市天譽(yù)環(huán)保工程有限公司
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