本實(shí)用新型屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種酸性氣體硫回收尾氣的氨法脫硫一體化凈化裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)過程中排放的二氧化硫是酸雨和霧霾的重要來源，酸性氣體通過焚燒后轉(zhuǎn)化為大量二氧化硫。為改善環(huán)境質(zhì)量、控制二氧化硫的排放量，脫硫治理勢在必行。

在石油、天然氣及煤化工生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量的含硫化氫酸性氣體。通常采用克勞斯硫回收工藝脫除硫化氫、回收硫磺。為保證尾氣達(dá)標(biāo)排放，在常規(guī)二級克勞斯硫回收裝置后設(shè)置超級或超優(yōu)克勞斯、SCOT尾氣再處理等工藝，存在工藝流程復(fù)雜、投資高、運(yùn)行成本高、能耗高、操作難度大等缺點(diǎn)。

在酸性尾氣治理上應(yīng)用較多的是鈉堿法，需消耗鈉堿資源，所副產(chǎn)硫酸鈉等產(chǎn)物市場需求少，難以實(shí)現(xiàn)高附加值，從而運(yùn)行費(fèi)用較高，可靠性差。

在含硫煙氣脫硫過程中，氨法煙氣脫硫具有脫硫效率高、無二次污染、能資源化回收、流程短、可實(shí)現(xiàn)與工廠鍋爐煙氣脫硫一體化等等特點(diǎn)，使氨法的應(yīng)用領(lǐng)域更廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種酸性氣體硫回收尾氣的氨法脫硫一體化凈化裝置，該裝置能有效脫硫，且能有效避免脫硫裝置煙氣出口拖尾白煙現(xiàn)象的發(fā)生。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種酸性氣體硫回收尾氣的氨法脫硫一體化凈化裝置，包括焚燒裝置，蒸汽過熱器，余熱回收鍋爐，空氣換熱器，空氣冷卻器和脫硫裝置；

所述蒸汽過熱器位于所述焚燒裝置內(nèi)的尾端，通過管道分別與外部的產(chǎn)飽和蒸汽的設(shè)備和過熱蒸汽管網(wǎng)連通；

所述余熱回收鍋爐位于所述蒸汽過熱器和空氣換熱器之間，通過管道與所述焚燒裝置連通；

所述空氣換熱器位于所述焚燒裝置內(nèi)的尾端；

所述空氣冷卻器通過管道分別與所述焚燒裝置和脫硫裝置連通。

進(jìn)一步地，還包括鼓風(fēng)裝置，所述鼓風(fēng)裝置通過管道與所述焚燒裝置的待焚燒氣體的進(jìn)口管連通；所述鼓風(fēng)裝置通過管道與所述焚燒裝置的待焚燒氣體的焚燒區(qū)連通；所述鼓風(fēng)裝置通過空氣換熱器與所述脫硫裝置連通；所述鼓風(fēng)裝置通過管道與所述空氣冷卻器連通。

進(jìn)一步地，所述脫硫裝置上設(shè)置煙氣進(jìn)口和用于排放煙氣的煙囪；

在所述煙氣進(jìn)口和煙囪之間，在所述脫硫裝置內(nèi)按煙氣流動(dòng)方法依次設(shè)置洗滌降溫段噴淋器、第一升氣盤、若干層一段吸收噴淋層、第二升氣盤、若干層二段吸收噴淋層、高效吸收器、第三升氣盤、除氨霧段和除霧器；

在煙氣進(jìn)口與所述脫硫裝置的塔底之間，由上至下設(shè)置斜板、二段吸收液循環(huán)槽和一段吸收液循環(huán)槽；所述二段吸收液循環(huán)槽通過二段吸收循環(huán)泵與所述二段吸收噴淋層連通；所述一段吸收液循環(huán)槽通過一段吸收循環(huán)泵與所述一段吸收噴淋層連通；

所述第一升氣盤通過管道分別與所述一段吸收液循環(huán)槽和外部的儲氨罐連接；所述第二升氣盤通過管道分別與所述二段吸收液循環(huán)槽和外部的儲氨罐連接。

進(jìn)一步地，還包括設(shè)置于所述脫硫裝置外部的氧化槽、洗滌循環(huán)槽和工藝水槽；所述脫硫裝置通過管道分別與所述氧化槽、洗滌循環(huán)槽和工藝水槽連通。

進(jìn)一步地，所述氧化槽內(nèi)設(shè)置有氧化曝氣裝置和若干層布液板；所述氧化曝氣裝置位于布液板的下方，通過管道與外部的氧化空氣輸送裝置連通；所述氧化槽通過管道分別與所述一段吸收液循環(huán)槽、洗滌循環(huán)槽和工藝水槽連通；

所述洗滌循環(huán)槽內(nèi)設(shè)有出液管；所述洗滌循環(huán)槽通過洗滌液循環(huán)泵與所述洗滌降溫段噴淋器連接；所述洗滌循環(huán)槽通過晶漿泵與外部的硫銨液處理裝置連接；所述出液管通過管道與開設(shè)于所述脫硫裝置上且位于所述斜板上方的出液管道連通；

所述工藝水槽通過工藝水泵與位于所述除氨霧段和除霧器之間的噴淋器連接；所述工藝水槽與所述第三升氣盤之間通過管道連接。

進(jìn)一步地，還包括鼓風(fēng)裝置，所述鼓風(fēng)裝置通過空氣換熱器與所述脫硫裝置上的煙囪連通。

進(jìn)一步地，還包括反沖洗裝置；所述反沖洗裝置位于所述脫硫裝置內(nèi)，且置于所述洗滌降溫段噴淋器和第一升氣盤之間；所述反沖洗裝置通過一段吸收循環(huán)泵與所述一段吸收液循環(huán)槽連通。

本實(shí)用新型具有以下有益效果：

采用兩級余熱回收+空氣換熱器+空氣冷卻器降溫預(yù)處理裝置，將高溫?zé)煔饨禍赝瑫r(shí)回收余熱，再送入后續(xù)脫硫裝置。同時(shí)為了進(jìn)一步降低脫硫后煙氣出口“白煙”現(xiàn)象的產(chǎn)生，利用空氣換熱器加熱鼓風(fēng)裝置鼓出的部分空氣升溫至140℃送脫硫塔出口煙囪與凈煙氣混合，混合后凈煙氣升溫至80℃以上，可避免脫硫裝置出口拖尾白煙現(xiàn)象，凈化尾氣達(dá)標(biāo)排放。脫硫裝置采用單塔雙循環(huán)裝置，能有效提高煙氣中高濃度SO₂的吸收效率，達(dá)到從源頭削減和過程阻斷氨逃逸、降低氣溶膠產(chǎn)生的目的。同時(shí)生產(chǎn)化肥硫酸銨，解決脫硫裝置出口煙氣拖尾白煙比較嚴(yán)重的現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)無害化處理。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中脫硫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-鼓風(fēng)裝置，2-焚燒裝置，3-蒸汽過熱器，4-余熱回收鍋爐，5-空氣換熱器，6-空氣冷卻器，7-脫硫裝置，8-一段吸收液循環(huán)槽，9-二段吸收液循環(huán)槽，10-斜板，11-煙氣進(jìn)口，12-洗滌降溫段噴淋器，13-第一升氣盤，14-一段吸收噴淋層，15-第二升氣盤，16-二段吸收噴淋層，17-高效吸收器，18-第三升氣盤，19-除氨霧段，20-除霧器，21-煙囪，22-一段吸收循環(huán)泵，23-二段吸收循環(huán)泵，24-氧化槽，25-氧化曝氣裝置，26-布液板，27-洗滌循環(huán)槽，28-出液管，29-洗滌液循環(huán)泵，30-晶漿泵，31-工藝水槽，32-工藝水泵，33-反沖洗裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1-2所示，一種酸性氣體硫回收尾氣的氨法脫硫一體化凈化裝置，包括焚燒裝置2，蒸汽過熱器3，余熱回收鍋爐4，空氣換熱器5，空氣冷卻器6和脫硫裝置7；

蒸汽過熱器3位于焚燒裝置2內(nèi)的尾端，通過管道分別與外部的產(chǎn)飽和蒸汽的設(shè)備和過熱蒸汽管網(wǎng)連通；

余熱回收鍋爐4位于蒸汽過熱器3和空氣換熱器5之間，通過管道與焚燒裝置2連通；

空氣換熱器5位于焚燒裝置2內(nèi)的尾端；

空氣冷卻器6通過管道分別與焚燒裝置2和脫硫裝置7連通。

具體的，焚燒裝置2可為焚燒爐。

待處理的煙氣加入適量的燃料在焚燒爐內(nèi)燃燒，焚燒后的煙氣通過兩級的蒸汽過熱器3及余熱回收鍋爐4回收熱量之后進(jìn)入空氣換熱器5，使煙氣溫度降到300℃以下。再進(jìn)入空氣冷卻器6直接冷卻降溫至180℃以下，最終通過降溫后的尾氣進(jìn)入后續(xù)氨法脫硫的脫硫裝置7。

其中，還包括鼓風(fēng)裝置1，鼓風(fēng)裝置1通過管道與焚燒裝置2的待焚燒氣體的進(jìn)口管連通；鼓風(fēng)裝置1通過管道與焚燒裝置2的待焚燒氣體的焚燒區(qū)連通；鼓風(fēng)裝置1通過空氣換熱器5與脫硫裝置7連通；鼓風(fēng)裝置1通過管道與空氣冷卻器6連通。

具體的，鼓風(fēng)裝置1可為鼓風(fēng)機(jī)。

鼓風(fēng)機(jī)鼓出的部分空氣經(jīng)尾氣焚燒爐后段空氣換熱器5換熱后進(jìn)入后續(xù)的煙囪21與氨法脫硫裝置出口凈煙氣混合升溫至80℃以上，避免了脫硫裝置7出口白煙拖尾現(xiàn)象，達(dá)標(biāo)排放。

其中，脫硫裝置7上設(shè)置煙氣進(jìn)口11和用于排放煙氣的煙囪21；

在煙氣進(jìn)口11和煙囪21之間，在脫硫裝置7內(nèi)按煙氣流動(dòng)方法依次設(shè)置洗滌降溫段噴淋器12、第一升氣盤13、若干層一段吸收噴淋層14、第二升氣盤15、若干層二段吸收噴淋層16、高效吸收器17、第三升氣盤18、除氨霧段19和除霧器20；

在煙氣進(jìn)口11與脫硫裝置7的塔底之間，由上至下設(shè)置斜板10、二段吸收液循環(huán)槽9和一段吸收液循環(huán)槽8；二段吸收液循環(huán)槽9通過二段吸收循環(huán)泵23與二段吸收噴淋層16連通；一段吸收液循環(huán)槽8通過一段吸收循環(huán)泵22與一段吸收噴淋層14連通；

第一升氣盤13通過管道分別與一段吸收液循環(huán)槽8和外部的儲氨罐連接；第二升氣盤15通過管道分別與二段吸收液循環(huán)槽9和外部的儲氨罐連接。

在高濃度SO₂煙氣條件下，如采用單級吸收工藝，則吸收液操作pH值偏高，吸收液密度高，系統(tǒng)氧化率低，同時(shí)易造成氣溶膠產(chǎn)生，排放顆粒物高，裝置拖尾現(xiàn)象嚴(yán)重。

為解決以上問題，脫硫裝置7采用單塔雙循環(huán)系統(tǒng)，脫硫塔底部設(shè)置兩段吸收循環(huán)槽，之間用隔板隔開。每段吸收相對獨(dú)立，吸收液密度、pH值均分區(qū)獨(dú)立控制。第一段吸收為SO₂主要脫除區(qū)，采用較高密度和pH值吸收液吸收；第二段吸收為SO₂輔助脫除區(qū)，采用較低密度和低pH值吸收液，以降低吸收液中的氨分壓，達(dá)到減少排除煙氣中的氨逃逸和氣溶膠的目的。

在脫硫裝置7的頂部設(shè)置氨除霧器19和除霧器20，一級氨除霧器通過對煙氣帶出NH₃的洗滌，回收微量氨和可溶硫酸鹽，回收的液體返回脫硫系統(tǒng)循環(huán)利用；二級除霧器帶攔液板通過液滴碰撞、離心力作用去除5～10μm的霧滴。該技術(shù)在SO₂吸收上既保證了高吸收效率、高氧化率，又達(dá)到從源頭削減和過程阻斷氨逃逸、降低氣溶膠產(chǎn)生的目的。

其中，還包括設(shè)置于脫硫裝置7外部的氧化槽24、洗滌循環(huán)槽27和工藝水槽31；脫硫裝置7通過管道分別與氧化槽24、洗滌循環(huán)槽27和工藝水槽31連通。

采用氧化液與吸收液分置，有利于吸收過程pH值、密度分區(qū)控制，通過亞鹽吸收和低pH值控制，可降低氨分壓，由此防止氣相氨與煙氣中的SO₂接觸而產(chǎn)生氣溶膠，在SO₂吸收上既保證了高吸收效率、高氧化率，又達(dá)到從源頭削減和過程阻斷氨逃逸、降低氣溶膠產(chǎn)生的目的。

氧化槽24內(nèi)設(shè)置有氧化曝氣裝置25和若干層布液板26；氧化曝氣裝置25位于布液板26的下方，通過管道與外部的氧化空氣輸送裝置連通；氧化槽24通過管道分別與一段吸收液循環(huán)槽8、洗滌循環(huán)槽27和工藝水槽31連通。

氧化槽24單獨(dú)設(shè)置，能保證各級吸收、氧化互不影響。吸收液部分進(jìn)入氧化槽24，通入壓縮空氣，經(jīng)氧化段中部的氧化曝氣裝置25和布液板26，吸收液中的亞硫酸銨被氧化為硫酸銨，亞鹽氧化率在99％以上。氧化過程加入催化劑，能處理高濃度SO₂及解決高濃度SO₂煙氣條件下亞硫酸銨鹽氧化率低的問題?？筛鶕?jù)不同煙氣條件，更合理的進(jìn)行設(shè)備選型，降低投資；降低脫硫塔的高度，減少能耗，適用于不同SO₂濃度的煙氣條件。

洗滌循環(huán)槽27內(nèi)設(shè)有出液管28；洗滌循環(huán)槽27通過洗滌液循環(huán)泵29與洗滌降溫段噴淋器連接；洗滌循環(huán)槽27通過晶漿泵30與外部的硫銨液處理裝置連接；出液管28通過管道與開設(shè)于脫硫裝置上且位于所述斜板10上方的出液管道連通。脫硫裝置7與洗滌循環(huán)槽27之間通過洗滌液出液管和回流液管道構(gòu)成一循環(huán)通路，讓洗滌液不會保存在脫硫塔中，從而降低脫硫塔的負(fù)荷，提高脫硫的安全性，降低投資，減少能耗，解決硫酸銨在設(shè)備內(nèi)沉積堵塞的問題。

工藝水槽31通過工藝水泵32與位于除氨霧段19和除霧器20之間的噴淋器連接；工藝水槽31與第三升氣盤18之間通過管道連接。通過工藝水泵32可以沖洗順噴、逆噴噴淋器，沖洗被捕集的液滴，返回脫硫系統(tǒng)循環(huán)利用。

具體的，為升高出口煙氣的溫度，還包括鼓風(fēng)裝置1，鼓風(fēng)裝置1通過空氣換熱器5與脫硫裝置7上的煙囪21連通。

具體的，為能沖洗脫硫裝置7內(nèi)橫梁等部位的遺留的沉積物，還包括反沖洗裝置33；反沖洗裝置33位于脫硫裝置7內(nèi)，且置于洗滌降溫段噴淋器12和第一升氣盤13之間；反沖洗裝置33通過一段吸收循環(huán)泵22與所述一段吸收液循環(huán)槽8連通。

本實(shí)用新型采用兩級余熱回收+空氣換熱器+空氣冷卻器降溫預(yù)處理，將高溫?zé)煔饨禍赝瑫r(shí)回收余熱，再送入后續(xù)脫硫裝置。同時(shí)為了進(jìn)一步降低脫硫后煙氣出口“白煙”現(xiàn)象的產(chǎn)生，利用空氣換熱器加熱鼓風(fēng)機(jī)鼓出的部分空氣升溫至140℃送脫硫塔出口煙囪與凈煙氣混合，混合后凈煙氣升溫至80℃以上，可避免脫硫裝置出口拖尾白煙現(xiàn)象，凈化尾氣達(dá)標(biāo)排放。脫硫裝置采用單塔雙循環(huán)工藝，能有效提高煙氣中高濃度SO₂的吸收效率，達(dá)到從源頭削減和過程阻斷氨逃逸、降低氣溶膠產(chǎn)生的目的。同時(shí)生產(chǎn)化肥硫酸銨，解決脫硫裝置出口煙氣拖尾白煙比較嚴(yán)重的現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)無害化處理。

整個(gè)裝置流程簡單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化、運(yùn)行成本低廉，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。其裝置的脫硫率≥99％、氧化率≥99％、氨回收率≥98.5％。

應(yīng)用實(shí)例：

1)某石化項(xiàng)目克勞斯尾氣，該實(shí)例中硫化物含量1.193％(kmol/h)，包括H₂S、SO₂、COS、單質(zhì)S，該尾氣無法直接進(jìn)入脫硫裝置，采用本實(shí)用新型裝置，將尾氣通入到焚燒爐中，通入適量的空氣及燃料氣，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，投資及運(yùn)行成本低。

提供的燃料為天然氣，燃燒溫度控制在650℃時(shí)，加入的天然氣量800～1200Nm³/h，優(yōu)選燃燒溫度650℃。設(shè)置降溫預(yù)處理工藝裝置。預(yù)處理工藝包括焚燒+兩級余熱回收+空氣換熱器+空氣冷卻器，其中焚燒通過控制加入燃料的量，使燃燒溫度控制在650℃、入脫硫塔尾氣SO₂的濃度40000mg/Nm³。焚燒后的煙氣通過兩級蒸汽過熱器回收熱量之后進(jìn)入空氣換熱器間接冷卻，使煙氣溫度降到300℃以下。本發(fā)明通過控制出口溫度在300℃左右，不僅高于酸性氣體的酸露點(diǎn)，有利于設(shè)備材質(zhì)的選擇，同時(shí)最大限度的回收了焚燒熱量。

焚燒爐后設(shè)置空氣冷卻器器，出口尾氣再進(jìn)入空氣冷卻器直接冷卻降溫至180℃以下，最終通過降溫后的尾氣進(jìn)入后續(xù)氨法脫硫裝置。

鼓風(fēng)機(jī)鼓出的部分空氣被加熱至140℃后進(jìn)入煙囪與脫硫裝置出口凈煙氣混合，混合煙氣溫度能控制在80℃左右，解決了脫硫裝置出口煙氣拖尾白煙現(xiàn)象。

該實(shí)例物料衡算如下：

以上結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型不限于所描述的實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型原理和精神的情況下，對這些實(shí)施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。