技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種分室加氨的氨法脫硫方法及裝置。更具體地,本發(fā)明涉及一種分室加氨的氨法脫硫方法及裝置,其中氧化段包括至少一個氧化室和至少一個加氨室,并且氨吸收劑加入到所述加氨室中。
背景技術(shù):
:
目前全球脫除氣體中二氧化硫的主流工藝是石灰石脫硫方法和氨脫硫方法。石灰石脫硫方法在脫硫過程中會產(chǎn)生大量的廢水、石膏渣,處理這些廢水、廢渣需要大量的投資和運行成本。而且,在石灰石脫硫方法中,每脫除1噸二氧化硫同步產(chǎn)生約0.7噸二氧化碳。氨法脫硫方法基本上不產(chǎn)生廢水和廢渣,投入的脫硫劑氨轉(zhuǎn)化成有用的硫酸銨化肥,因此是更環(huán)境友好的。
中國專利cn1283346c和cn1321723c公開了使用氨作為脫除劑脫除燃煤煙氣中so2的方法,排放尾氣中so2濃度小于100mg/nm3。但是,尾氣中氨逃逸量可以高達(dá)12mg/nm3。所述專利未關(guān)注氣溶膠的形成。
中國專利cn100428979c公開了塔內(nèi)結(jié)晶氨法脫硫工藝及裝置,其中將脫硫塔設(shè)計成多段結(jié)構(gòu),從下往上依次為氧化段、結(jié)晶段、降溫吸收段、主吸收段、脫水除霧段。在該方法中,利用煙氣蒸發(fā)能力進(jìn)行結(jié)晶,降低了運行能耗,排放尾氣中so2濃度小于200mg/nm3,氨含量可以低至3mg/nm3。
中國專利cn103301705b公開了一種脫硫煙氣細(xì)微顆粒物控制裝置及方法,其中在吸收段后設(shè)置用于除去大部分大于10μm液滴的吸收液除霧器以及用于去除細(xì)微顆粒物的煙氣再洗滌和水洗除霧器,實現(xiàn)了60%以上的細(xì)微顆粒物脫除率。
但是,仍然需要能夠進(jìn)一步抑制氨逃逸和氣溶膠形成的分室加氨的氨法脫硫方法及裝置。
發(fā)明概述:
為了克服現(xiàn)有氨法脫硫方法中存在的氨逃逸和氣溶膠形成的問題,本發(fā)明人進(jìn)行了勤勉的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過采用分室加氨、分段加氨以控制氨法脫硫裝置不同區(qū)域溶液有不同的組成的技術(shù)手段,可以實現(xiàn)高效脫硫并控制氨逃逸和氣溶膠的形成。由此完成了本發(fā)明。
因此,在一個方面,本發(fā)明涉及一種分室加氨的氨法脫硫方法,其特征在于,氧化段包括彼此流體連通的氧化室和加氨室,并且氨吸收劑加入到所述加氨室中。
在一個實施方案中,所述氨法脫硫方法的吸收-氧化循環(huán)包括氧化室和次級噴淋吸收段間的液體循環(huán)和加氨室和初級噴淋吸收段間的液體循環(huán),所述兩個循環(huán)間至少通過氧化室和加氨室間的流體連通而相互串流。
在另一個方面,本發(fā)明涉及一種氨法脫硫裝置,其包括:
初級噴淋吸收段,該初級噴淋吸收段被構(gòu)建成允許從其上部經(jīng)噴淋進(jìn)入的第一噴淋液與從下部進(jìn)入的氣體物流逆流接觸,并允許接觸過的第一噴淋液從其下部取出以提供回流液,和允許經(jīng)初步吸收的氣體物流進(jìn)入次級噴淋吸收段,例如通過帶氣帽的隔板;
次級噴淋吸收段,該次級噴淋吸收段被構(gòu)建成允許從其上部經(jīng)噴淋進(jìn)入的第二噴淋液與從初級噴淋吸收段進(jìn)入的氣體物流逆流接觸,并允許接觸過的噴淋液從其下部取出以提供回流液;和
氧化段,其包括:
氧化室,該氧化室被構(gòu)建成允許來自次級噴淋吸收段的回流液的至少一部分或者來自初級和次級噴淋吸收段的合并的回流液的一部分與含氧氣體接觸和反應(yīng),并允許從其下部取出液相的至少一部分以循環(huán)到次級噴淋吸收段或者次級和初級噴淋吸收段二者;和
加氨室,該加氨室被構(gòu)建成在頂部和/或側(cè)面與所述氧化室流體聯(lián)通,允許來自初級噴淋吸收段的回流液的至少一部分或者來自初級和次級噴淋吸收段的合并的回流液的一部分從其上部進(jìn)入并與氨吸收劑混合,和允許從其下部取出液體物流以循環(huán)到初級噴淋吸收段或者次級和初級噴淋吸收段二者。
在一個實施方案中,所述裝置還包括在初級噴淋吸收段上游的降溫濃縮段,該降溫濃縮段被構(gòu)建成允許待處理的氣體物流如燃煤鍋爐中產(chǎn)生的煙氣被降溫濃縮段循環(huán)洗滌液洗滌和冷卻,同時利用氣體物流中的熱量濃縮所述降溫濃縮段循環(huán)洗滌液,并允許所述冷卻的氣體物流進(jìn)入初級噴淋吸收段,例如通過帶氣帽的隔板。
附圖簡要說明
提供附圖以幫助理解本發(fā)明,然而所述附圖不意圖以與權(quán)利要求書不一致的方式限制本發(fā)明,其中:
圖1為按照本發(fā)明一個實施方案的方法的示意圖。
圖2為按照本發(fā)明一個實施方案的吸收循環(huán)流程示意圖。
圖3為按照本發(fā)明一個實施方案的加氨室開孔示意圖。
在所述附圖中,相同的附圖標(biāo)記指代相同的物流或單元,其中:1表示吸收塔,2表示氧化室,3表示降溫濃縮段,4表示氨水,5表示液氨,6表示加氨室,7表示空氣,8表示初級噴淋吸收段,9表示次級噴淋吸收段,10表示氣帽,11表示初級噴淋吸收循環(huán)泵,12表示次級噴淋吸收循環(huán)泵。
優(yōu)選實施方案的描述
在一個方面,本發(fā)明提供了一種分室加氨的氨法脫硫方法,其特征在于,氧化段包括彼此流體連通的氧化室和加氨室,并且氨吸收劑加入到所述加氨室中。
在一些實施方案中,所述氨法脫硫方法的吸收-氧化循環(huán)包括氧化室和次級噴淋吸收段間的液體循環(huán)和加氨室和初級噴淋吸收段間的液體循環(huán),所述兩個循環(huán)間至少通過氧化室和加氨室間的流體連通而相互串流。
在一些實施方案中,所述氨法脫硫方法包括:
提供待處理的含二氧化硫的氣體物流;
將所述待處理的含二氧化硫的氣體物流送入降溫濃縮段,在那里所述氣體物流被降溫濃縮段循環(huán)洗滌液洗滌和降溫,同時利用氣體物流中的熱量濃縮所述降溫濃縮段循環(huán)洗滌液;
離開降溫濃縮段的氣體物流進(jìn)入初級噴淋吸收段,在其中所述氣體物流與第一噴淋吸收液逆流接觸;
離開初級噴淋吸收段的氣體物流進(jìn)入次級噴淋吸收段,在其中所述氣體物流與第二噴淋吸收液逆流接觸;
將來自初級噴淋吸收段底部和次級噴淋吸收段底部的液體料流作為回流液分別送入加氨室和氧化室,或者將二者合并后將合并的液體料流分開送入加氨室和氧化室,并且向氧化室中送入含氧氣體和向加氨室中送入氨吸收劑,所述加氨室和氧化室流體聯(lián)通;
將從氧化室下部取出的液體料流的至少一部分作為第二噴淋吸收液送入次級噴淋吸收段,并且任選地,將從氧化室下部取出的液體料流的至少一部分送入后續(xù)單元以回收硫酸銨;
將從加氨室下部取出的液體料流作為第一噴淋吸收液送入初級噴淋吸收段;和
將從次級噴淋吸收段的上部離開的氣體料流經(jīng)除霧滴后放空,任選在經(jīng)過進(jìn)一步的細(xì)微顆粒物脫除處理之后。
在本發(fā)明的方法中,所述待處理的含二氧化硫的氣體可以是在任何工業(yè)生產(chǎn)方法中產(chǎn)生的任何含二氧化硫的氣體。所述待處理的含二氧化硫的氣體的實例包括但不限于煤燃燒產(chǎn)生的煙氣和流化床催化裂化工藝中產(chǎn)生的煙氣。
在本發(fā)明的方法中,使用氨作為吸收劑來脫除氣體物流中的硫氧化物。所述氨可以呈液氨、氣態(tài)氨、氨水或其組合的形式。
在本發(fā)明的方法中,所述含氧氣體可以是例如氧氣、空氣、富氧空氣、貧氧空氣等。
本發(fā)明方法的一個關(guān)鍵特征是,在氧化段中,分開設(shè)置彼此流體連通的氧化室和加氨室,并且通常僅向加氨室中引入氨吸收劑。這樣,可以分別控制氧化室和加氨室中的氧化率和物料的ph。
在本發(fā)明的方法中,對氨吸收劑的添加方式?jīng)]有具體限制。在一個實施方案中,采用管式分布器、微孔式分布器、靜態(tài)混合器等直接將氨吸收劑加入到液體物流中。在另一個實施方案中,先將氨吸收劑與氣體物流如空氣混合,然后將該混合的氣體物流直接加入到例如加氨室中,或者采用管式分布器、微孔式分布器、靜態(tài)混合器等加入到液體物流中,例如進(jìn)至加氨室的液體物流中。在氨吸收劑如液氨與氣體物流混合的情況中,對氣體物流的量沒有具體的限制,但優(yōu)選該量可以使得液氨氣化后氣氨的體積與所述氣體物流的體積之比為1:0.03-1:0.2,優(yōu)選1:0:03-1:0.1。
在本發(fā)明的方法中,存在兩個吸收-氧化循環(huán)過程,一個是在次級噴淋吸收段與氧化室之間的液體物流循環(huán),另一個是在初級噴淋吸收段與加氨室之間的液體物流循環(huán),所述兩個循環(huán)間至少通過氧化室和加氨室間的流體連通而相互串流。另外,輸送來自氧化室和加氨室的循環(huán)噴淋吸收液的管線可以彼此獨立,但是優(yōu)選在二者間設(shè)置由閥門控制的連通管線,以允許調(diào)節(jié)進(jìn)入初級吸收噴淋段和次級噴淋吸收段的液體的量和/或ph。另外,來自初級吸收噴淋段和次級噴淋吸收段的回流液可以被分別送至加氨室和氧化室,也可以在合并后將合并的回流液的一部分送至加氨室和另一部分送至氧化室?;趤碜猿跫壩諊娏芏魏痛渭壩諊娏芏蔚幕亓饕旱目偭坑?,30體積%-85體積%,例如約60-約70體積%,例如約60體積%的回流液進(jìn)入加氨室,其余的回流液進(jìn)入氧化室。
在一個具體的實施方案中,來自初級噴淋吸收段和次級噴淋吸收段底部的噴淋液合并回流,其中合并的回流液的約60-約70體積%,例如65體積%進(jìn)入加氨室,在其中所述回流液與氨吸收劑合并以調(diào)節(jié)ph值,并且合并的回流液的其余部分進(jìn)入氧化室。
在一些具體的實施方案中,液氨被用作氨吸收劑,其中一部分液氨(例如基于加入到加氨室中的總氨計約55mol%)通過微孔式分布器或者其它類型的分布器均勻地進(jìn)入在加氨室中的回流液部分中,和另一部分(例如基于加入到加氨室中的總氨計約45mol%)與含氧氣體如空氣混合后加入到加氨室,所述含氧氣體如空氣的體積為液氨氣化后的氣態(tài)氨體積的約3%-約10%,例如約5%。
主要通過調(diào)節(jié)引入加氨室的氨吸收劑的量和調(diào)節(jié)兩個吸收-氧化循環(huán)的相對量,可以控制加氨室出口和氧化室出口的循環(huán)液的ph值以及氧化室和加氨室中各自的氧化率。在一些實施方案中,加氨室出口的循環(huán)液的ph在4.6-8.0,優(yōu)選5.6-6.4的范圍內(nèi),加氨室中的氧化率在93%-99.5%,優(yōu)選97.5%-99%的范圍內(nèi),并且氧化室出口的循環(huán)液的ph在4.0-6.8,優(yōu)選4.5-5.9的范圍內(nèi),氧化室中的氧化率≥98.5%,優(yōu)選98.5%-99.5%。本文中使用的術(shù)語“氧化率”是指進(jìn)入氧化室和加氨室中的回流液中存在的亞硫酸(氫)銨被氧化成硫酸銨的轉(zhuǎn)化率。
任選地,在本發(fā)明的方法中,還在氧化室、降溫濃縮段(ph控制在在2.5-5.5的范圍內(nèi),優(yōu)選3-3.5的范圍內(nèi))、初級噴淋吸收段和次級噴淋吸收段中至少之一中添加氨吸收劑,以控制各段中物料的ph。
參考附圖1和2,描述本發(fā)明的方法的一個實施方案。待處理的氣體物流如燃煤鍋爐的煙氣進(jìn)入降溫濃縮段3,在那里所述氣體物流被降溫濃縮段循環(huán)洗滌液洗滌和降溫,同時利用煙氣中的熱量濃縮所述降溫濃縮段循環(huán)洗滌液。如圖1所示,還向降溫濃縮段3的氣體物流中引入氨吸收劑4(如氨水),盡管這不是必須的。經(jīng)冷卻的氣體物流向上進(jìn)入(例如通過氣帽)初級噴淋吸收段8,在那里所述氣體物流與從初級噴淋吸收段8上部經(jīng)噴淋器進(jìn)入的第一噴淋液逆流接觸,以將氣體物流中的硫氧化物的至少一部分吸收在所述噴淋液中和因此降低氣體物流的硫氧化物含量。接觸后的第一噴淋液匯集在初級噴淋吸收段8的底部,其被取出作為進(jìn)入氧化室2和加氨室6的回流液。在初級噴淋吸收段8中經(jīng)過初級吸收的氣體物流向上進(jìn)入(例如通過氣帽)次級噴淋吸收段9,在那里所述氣體物流與從次級噴淋吸收段9上部經(jīng)噴淋器進(jìn)入的第二噴淋液逆流接觸,以進(jìn)一步降低氣體物流的硫氧化物含量和可能地減少夾帶的氨的量。接觸后的第二噴淋液匯集在次級噴淋吸收段9的底部,其被取出作為進(jìn)入氧化室2和加氨室6的回流液。所述在次級噴淋吸收段9中被進(jìn)一步處理過的氣體物流可以經(jīng)脫除霧滴后放空,或者在經(jīng)過隨后的任選的細(xì)微顆粒物脫除段進(jìn)一步處理后放空。來自次級噴淋吸收段9的回流液或者來自初級噴淋吸收段8和次級噴淋吸收段9的合并的回流液的一部分(如圖1中所示)進(jìn)入氧化室2,在那里其與含氧氣體如空氣7接觸,由此所述回流液中亞硫酸(氫)銨的至少一部分被氧化成硫酸銨。將氧化室2下部的液相的一部分經(jīng)管線13取出,并且取出的液體物流的至少一部分經(jīng)循環(huán)泵12送至次級噴淋吸收段9的上部作為噴淋吸收液,并且任選地,取出的液體物流的至少一部分送下游單元處理以回收硫酸銨。還提供加氨室6,其在上部和側(cè)面經(jīng)開孔與所述氧化室2流體連通,兩個室之間允許物質(zhì)交換。來自初級噴淋吸收段8底部的回流液的至少一部分或者來自初級噴淋吸收段8底部和次級噴淋吸收段9底部的合并的回流液的至少一部分從上部進(jìn)入加氨室6,并在其中與氨吸收劑5(如液氨)合并(例如通過微孔式分配器)。另外的氨吸收劑5(如液氨)與空氣7混合后被加入到加氨室6中。從加氨室6下部經(jīng)管線14取出一部分液體,并將其通過循環(huán)泵11送入初級噴淋吸收段8的上部作為噴淋吸收液。管線13和14之間可以設(shè)有連通通道,由此允許調(diào)節(jié)進(jìn)入初級噴淋吸收段8和次級噴淋吸收段9的噴淋液的量和ph值。在所述方法中,除在加氨室6和降溫濃縮段3引入氨吸收劑外,任選還在初級噴淋吸收段8、次級噴淋吸收段9、任選的細(xì)微顆粒物脫除段中的一個或多個中引入氨吸收劑,以調(diào)節(jié)和控制各段中物流的組成和ph值(未顯示)。
在另一方面,本發(fā)明提供了適合進(jìn)行上述本發(fā)明方法的氨法脫硫裝置,其包括:
初級噴淋吸收段,該初級噴淋吸收段被構(gòu)建成允許從其上部經(jīng)噴淋進(jìn)入的第一噴淋液與從下部進(jìn)入的氣體物流逆流接觸,并允許接觸過的第一噴淋液從其下部取出以提供回流液,和允許經(jīng)初步吸收的氣體物流進(jìn)入次級噴淋吸收段,例如通過帶氣帽的隔板;
次級噴淋吸收段,該次級噴淋吸收段被構(gòu)建成允許從其上部經(jīng)噴淋進(jìn)入的第二噴淋液與從初級噴淋吸收段進(jìn)入的氣體物流逆流接觸,并允許接觸過的第二噴淋液從其下部取出以提供回流液;和
氧化段,其包括:
氧化室,該氧化室被構(gòu)建成允許來自次級噴淋吸收段的回流液的至少一部分或者來自初級和次級噴淋吸收段的合并的回流液的一部分與含氧氣體接觸和反應(yīng),并允許從其下部取出液相的至少一部分以循環(huán)到次級噴淋吸收段或者次級和初級噴淋吸收段二者;和
加氨室,該加氨室被構(gòu)建成在頂部和/或側(cè)面與所述氧化室流體聯(lián)通,允許來自初級噴淋吸收段的回流液的至少一部分或者來自初級和次級噴淋吸收段的合并的回流液的一部分從其上部進(jìn)入并與氨吸收劑混合,和允許從其下部取出液體物流以循環(huán)到初級噴淋吸收段或者次級和初級噴淋吸收段二者。
在一個實施方案中,所述裝置還包括在初級噴淋吸收段上游的降溫濃縮段,該降溫濃縮段被構(gòu)建成允許待處理的氣體物流如燃煤鍋爐中產(chǎn)生的煙氣被降溫濃縮段循環(huán)洗滌液洗滌和冷卻,同時利用氣體物流中的熱量濃縮所述降溫濃縮段循環(huán)洗滌液,并允許所述冷卻的氣體物流進(jìn)入初級噴淋吸收段,例如通過帶氣帽的隔板。
在一個優(yōu)選的實施方案中,所述裝置的各個段被容納在一個吸收塔中。
在本發(fā)明的裝置中,氧化室的容積可以根據(jù)氧化所需的停留時間確定,加氨室的容積一般不小于循環(huán)泵在2分鐘內(nèi)的流量。
在一些實施方案中,所述氧化段的氧化室和加氨室可以獨立設(shè)置。例如,所述氧化室和加氨室可以由兩個彼此流體連通的槽提供。又例如,所述氧化室可以設(shè)置在容納所述裝置的各個段的吸收塔內(nèi)和加氨室可以設(shè)置在所述吸收塔內(nèi)或吸收塔外。
在另外一些實施方案中,所述氧化段的氧化室和加氨室由一個槽分隔形成。在又另外一些實施方案中,所述氧化段的氧化室和加氨室都設(shè)置在容納所述裝置的各個段的吸收塔內(nèi),并且由吸收塔內(nèi)下部的一段分隔形成。在這樣的實施方案中,加氨室橫截面積最大占所述槽/吸收塔橫截面積的85%,例如不超過60%,或者不超過50%,或者不超過40%,或者在8-50%的范圍內(nèi),或者在10-40%的范圍內(nèi),或者在12-35%的范圍內(nèi)。一般地,加氨室設(shè)置在氧化室的控制液位以下。例如,加氨室的頂部可以在氧化室的控制液位以下至少20厘米,優(yōu)選在氧化室的控制液位以下100-200厘米。在本發(fā)明的裝置中,加氨室的底面不開孔。加氨室在側(cè)面,優(yōu)選側(cè)面的下部,例如在側(cè)面的下1/8的部分,或者下1/6的部分,或者下1/5的部分,或者下1/4的部分,或者下1/3的部分開一個或多個與氧化室流體連通的平衡孔。每個開孔的面積一般不超過0.25m2,優(yōu)選不超過0.1m2,更優(yōu)選不超過0.05m2,仍更優(yōu)選不超過0.01m2。對所述開孔的形狀沒有具體的限制,例如所述開孔可以為圓形、長方形、正方形、橢圓形、六邊形等。在一個具體的實施方案中,開孔為80×80mm或者90×90mm或者100×100mm的正方形。在另一個具體的實施方案中,開孔為直徑80,或85,或90,或95,或100,或110mm的圓形。所述側(cè)面開孔的數(shù)量可以按照流速為4m/s時至少達(dá)到單臺循環(huán)泵的流量所需的橫截面積和單個開孔的孔面積計算。一般地,所述側(cè)面開孔的數(shù)量使得所述開孔的總面積等于或大于按照流速為4m/s時達(dá)到單臺循環(huán)泵的流量所需的橫截面積。所述加氨室在頂板上也有一個或多個開孔。一般地,在頂板上的開孔數(shù)量為側(cè)面開孔數(shù)量的1倍-3倍,并且在頂板上的開孔的尺寸可以與側(cè)面開孔的尺寸相同或不同,優(yōu)選大致相同。在頂板上的開孔的形狀可以與側(cè)面開孔的形狀相同或不同,優(yōu)選大致相同。在加氨室的側(cè)面及頂部的平衡孔一般應(yīng)遠(yuǎn)離各物料的入口和出口設(shè)置。圖3中示意性描述了按照本發(fā)明一個實施方案的加氨室的開孔的設(shè)置。加氨室側(cè)面和/或頂部的開孔的設(shè)置允許所述兩個循環(huán)間相互串流。
加氨室的形狀不是關(guān)鍵的。通??梢愿鶕?jù)其位置并考慮設(shè)備加工的方便性確定其形狀。例如,在加氨室與塔或罐壁相連時可以將其做成半圓柱型;在加氨室被置于塔中間時,可以將其做成臥罐型;在加氨室被置于塔外時可以將其做成圓柱立罐型。
在一個具體的實施方案中,本發(fā)明的裝置如圖1-3中所示,其中加氨室6橫截面積為吸收塔1橫截面積的約15-約30%,例如18%,20%,22%或25%;加氨室6高度為氧化段高度的約30-約42%,例如35%,38%,或40%,并且加氨室6整體在氧化室2內(nèi)的控制液位以下,例如在控制液位以下至少約50cm,例如在控制液位以下60cm,80cm,100cm,或150cm;加氨室6容積為約15-40m3,例如18,22,或26m3,氧化室2容積為約150-400m3,例如180,220,或260m3,加氨室6和氧化室2的容積比為約1:10;加氨室6在側(cè)面的下部(例如下1/4或1/5或1/6部分)可以有約5-約15,例如10個平衡口,在頂板有10-30,例如20個平衡孔,每個孔的尺寸可以為80×80mm,所述平衡孔遠(yuǎn)離回流液入口和加氨口設(shè)置;來自初級噴淋吸收段8和次級噴淋吸收段9的回流液合并,其中約60-70%,例如65體積%的總回流液進(jìn)入加氨室6與液氨5混合,回流液的其余部分進(jìn)入氧化室2;基于進(jìn)料至加氨室6的液氨的總量計,例如約55%的液氨5被直接加入到加氨室6(例如通過微孔式分布器),和另外的45%的液氨5與空氣7混合后加入到加氨室6,空氣7的體積為液氨氣化后氣態(tài)氨體積的約5%-約10%。進(jìn)出氧化室2和加氨室6的各管道可以根據(jù)需要設(shè)置閥門,以允許調(diào)節(jié)進(jìn)出兩個室的物料的流量,進(jìn)而允許調(diào)節(jié)進(jìn)出兩個室的液體物流的組成。
本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)效果
1.本發(fā)明有利地解決了氨法脫硫中氨逃逸和氣溶膠形成的問題,從而適應(yīng)更嚴(yán)格的排放要求。在原煙氣中so2濃度≤30000mg/nm3,總顆粒物濃度≤30mg/nm3的條件下,經(jīng)處理的凈煙氣可達(dá)到so2含量≤35mg/nm3和總塵(含氣溶膠)含量≤5mg/nm3。
2.在本發(fā)明方法中,處理后的煙氣中游離氨含量≤3mg/nm3,氨利用率可高達(dá)99%以上。
3.本發(fā)明的裝置凈化效率高、運行穩(wěn)定可靠、避免了二次污染、適應(yīng)范圍廣。
實施例
實施例1
采用發(fā)明的裝置對來自煤燃燒過程的煙氣進(jìn)行氨法脫硫處理,其中所述裝置基本上如圖1-3中所示,除了氧化室和加氨室由在吸收塔外的2個槽提供,所述兩個槽在中部設(shè)有dn500連通管;來自加氨室下部出口的循環(huán)液進(jìn)入初級噴淋吸收段上部,來自氧化室下部出口的循環(huán)液進(jìn)入次級噴淋吸收段上部;來自初級和次級噴淋吸收段的回流液在降溫濃縮段與初級噴淋吸收段之間的氣液分離器處匯合,總量2700m3/h,其中60體積%的回流液去加氨室,和40體積%的回流液去氧化室;以204kg/h的流量將液氨通過微孔式分布器均勻和緩和地加入到加氨室,和另外將300kg/h的液氨通過分布管加入到空氣中,空氣體積為液氨氣化后氣態(tài)氨體積的10%,然后將該混合后的氣體進(jìn)料到加氨室;加氨室容積為27m3;氧化室的容積為200m3;無送至下游單元回收硫酸銨的物流。
原煙氣流量600000nm3/h,溫度145℃,so2濃度1600mg/nm3,總顆粒物濃度21.3mg/nm3。加氨室下部出口循環(huán)液ph為6.1,加氨室中的氧化率為98%。氧化室下部出口的循環(huán)液ph為5.3,氧化室中的氧化率為99.5%。降溫濃縮段出口的氣體溫度為51.4℃。
離開次級噴淋吸收段的凈煙氣的so2含量為17.3mg/nm3,總顆粒物(含氣溶膠)含量為1.8mg/nm3,夾帶的氨的量為0.35mg/nm3。
實施例2
重復(fù)實施例1的試驗,除了將氧化室和加氨室設(shè)置在同一個直徑為5.5m的槽內(nèi),加氨室橫截面積為槽橫截面積的18%,加氨室頂部較氧化室中的液位低1m;加氨室側(cè)面的下部開13個平衡口,頂板開22個平衡孔,單孔尺寸為80×80mm,平衡孔遠(yuǎn)離循環(huán)液取出口和加氨口設(shè)置;加氨室為半圓柱形的形狀,容積為27m3,氧化室容積為220m3;來自初級和次級噴淋吸收段的噴淋液合并,其中合并的回流液的70%與2522kg/h的20%氨水合并后進(jìn)入加氨室,其余的回流液進(jìn)入氧化室。
從加氨室取出的循環(huán)液的ph為6.3,加氨室中的氧化率為98.6%。從氧化室取出的循環(huán)液的ph為5.4,氧化室中的氧化率為99.7%。
凈煙氣的so2含量為16.3mg/nm3,總顆粒物(含氣溶膠)含量為2.1mg/nm3,夾帶的氨的量為0.42mg/nm3。
實施例3
采用實施例1的裝置進(jìn)行試驗,除了將氧化室和加氨室設(shè)置在同一個直徑為6m的槽內(nèi),加氨室橫截面積為槽橫截面積的20%,加氨室頂部較氧化室中的液位低1.5m;加氨室側(cè)面的下部開8個平衡口,頂板開13個平衡孔,單孔尺寸為100×100mm,平衡孔遠(yuǎn)離循環(huán)液取出口和加氨口設(shè)置;加氨室容積為25m3,位于槽中間,為臥罐型,氧化室容積為228m3;來自初級和次級噴淋吸收段的噴淋液不合并,分別送往加氨室和氧化室,其中至加氨室的回流液流量為1700m3/h,和至氧化室的回流液流量為600m3/h;用作吸收劑的20%氨水以5432kg/h的流量加入到進(jìn)至加氨室的回流液中,和以1316kg/h的流量加入到至氧化室的回流液中。
原煙氣流量300000nm3/h,溫度145℃,so2濃度8500mg/nm3,總顆粒物濃度28.5mg/nm3。
從加氨室取出的循環(huán)液的ph為6.5,加氨室中的氧化率96.8%。從氧化室取出的循環(huán)液的ph為5.3,氧化室中的氧化率99%。
凈煙氣的so2含量為31.4mg/nm3,總顆粒物(含氣溶膠)含量為2.8mg/nm3,夾帶的氨的量為0.7mg/nm3。
對比例:
重復(fù)實施例3的試驗,但是不采用分室加氨即加氨室和氧化室合二為一,來自初級和次級噴淋吸收段的噴淋液2300m3/h合并進(jìn)入氧化室,進(jìn)入前補(bǔ)充6770kg/h的20%氨水,氧化后返回初級和次級噴淋吸收段吸收,氧化后循環(huán)液的ph為5.9,氧化率為98.3%。
凈煙氣的so2含量為67mg/nm3,總顆粒物(含氣溶膠)含量為12mg/nm3,夾帶的氨的量為2.7mg/nm3,20%氨水消耗增加22kg/h。各項指標(biāo)均比實施例3差。
實施例和對比例中一些指標(biāo)的檢測方法及主要儀器見下表1。
表1.一些指標(biāo)的檢測方法及主要儀器
本申請說明書中提到的專利、專利申請、測試方法通過引用結(jié)合在本文。
雖然參考示例性實施方案描述了本發(fā)明,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,可以做出各種改變和修改。因此,本發(fā)明不限于作為實施本發(fā)明的最佳方式公開的特定實施方案,而是包括落入所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實施方案。