專利名稱：從煙道氣中除去so的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從煙道氣中除去SO2并生產(chǎn)可進(jìn)一步處理的以生產(chǎn)有用物質(zhì)的硫酸銨溶液的設(shè)備。
由DE-C 3733319公開的設(shè)備包括一用于分離出鹵化氫的預(yù)洗滌器和與預(yù)洗滌的下游相連接的并包括三個(gè)洗滌區(qū)的滌氣塔。洗滌流體環(huán)路連接到滌氣塔的中洗滌區(qū)并供給作為吸收劑的氨水。部分流從洗滌流體環(huán)路排出進(jìn)入氧化裝置。在所述的氧化裝置中，發(fā)生在吸收流體中含有的亞硫酸銨和亞硫酸氫銨的氧化以形成硫酸銨。在預(yù)洗滌器使用的水和在連到預(yù)洗滌器的洗滌水環(huán)路中返回的水從預(yù)洗滌器的流體沉淀池到預(yù)洗滌器的淋灑裝置。從流體沉淀池排出部分流體流并進(jìn)入連接到下游的滌氣塔的中洗滌區(qū)的吸收流體環(huán)路。在預(yù)洗滌器分離出的有毒物質(zhì)進(jìn)入滌氣塔的吸收流體環(huán)路并關(guān)閉含有硫酸銨溶液的氧化裝置的出口。在進(jìn)一步處理期間，通過濃縮并造粒形成硫酸銨生產(chǎn)一種不太純凈的可被用作化肥的終極產(chǎn)品。
由EP-A620187公開的設(shè)備，包括一用于分離出鹵化氫的預(yù)洗滌器和連接到下游的以除去SO2的滌氣塔。滌氣塔的洗凈器沉淀池裝備有沉淀池排氣系統(tǒng)。氣體洗滌是利用硫酸銨進(jìn)行的，所述的硫酸銨可從滌氣塔的沉淀池排出并流入滌氣塔的噴嘴。一部分硫酸銨的流體流流入預(yù)洗滌器的流體沉淀池，該預(yù)洗滌器包括一淋灑裝置和用于從流體沉淀池返回流體進(jìn)入噴灑裝置的裝置。通過該環(huán)路濃縮硫酸銨溶液，洗提來自預(yù)洗滌器的流體沉淀池濃縮的硫酸銨溶液部分流，通過旋液分離器進(jìn)一步濃縮并干燥，形成硫酸銨。終極產(chǎn)品還含有在預(yù)洗滌器內(nèi)分離出來的有毒物質(zhì)。
公知的設(shè)備包括一單獨(dú)的用于分離出鹵化氫的預(yù)洗滌器和包括一單獨(dú)的用于從煙道氣中除去SO2的滌氣塔，其費(fèi)用是昂貴的。另一個(gè)缺點(diǎn)是公知的設(shè)備僅僅能生產(chǎn)充其量能被用作化肥的不太純凈的硫酸銨。
本發(fā)明的目的在于所提供的設(shè)備能夠生產(chǎn)二種不同性能的硫酸銨。該設(shè)備具有最大程度的結(jié)構(gòu)簡單方便之特征。
本發(fā)明目的及其解決方案是設(shè)備，該設(shè)備用于從煙道氣中除去SO2并生產(chǎn)可進(jìn)一步處理的以生產(chǎn)有用物質(zhì)的硫酸銨溶液，包括一滌氣塔包括至少一個(gè)洗滌區(qū)，煙道氣流從洗滌區(qū)的底部流至洗滌區(qū)的項(xiàng)部，一配置在洗滌區(qū)上部的分布裝置，用于供給吸收流體，所述滌氣塔包括一配置在洗滌區(qū)下部的用于流體的滲氣收集盤；一用于供給氨水至洗滌區(qū)的裝置；一氧化裝置用于氧化在吸收流體中的亞硫酸銨和亞硫酸氫銨，以形成硫酸銨；一吸收流體環(huán)路，它將收集盤連接到氧化裝置，將氧化裝置連接到配置在洗滌區(qū)上的分布裝置；一煙道氣管道，供給煙道氣到滌氣塔，在洗滌池上部進(jìn)入滌氣塔；一噴灑裝置，配置在煙道氣管道內(nèi)，用于供給急冷流體冷卻煙道氣流和用水蒸氣飽和之并在煙道氣內(nèi)落下，進(jìn)入洗凈器沉淀池；一裝置，用于將洗凈器沉淀池出來的流體返回到配置在煙道氣管道內(nèi)的噴灑裝置；其中通過供給管路從氧化裝置供給硫酸銨到洗凈器沉淀池和將洗提管路連接到洗凈器沉淀池，從洗提管路可排出通過環(huán)路已經(jīng)濃縮的硫酸銨溶液并適合用于生產(chǎn)化肥，其中，排出管路連接到氧化裝置，用于排出硫酸銨溶液，該硫酸銨溶液基本上不含有雜質(zhì)，適用于生產(chǎn)純凈的硫酸銨。
根據(jù)本發(fā)明的方案，使用洗凈器沉淀池作為用于預(yù)洗滌并作為急冷流體使用的硫酸銨溶液的收集容器。洗凈器沉淀池被結(jié)合入流體環(huán)路中，其中在急冷處理中依靠質(zhì)量傳遞到熱煙道氣流，從而濃縮了硫酸銨溶液。用于分離出SO2吸收流體單獨(dú)地被收集在配置在洗滌區(qū)下面的收集盤上并進(jìn)入氧化裝置。在按照本發(fā)明的設(shè)備中，已經(jīng)濃縮的但含有雜質(zhì)的硫酸銨溶液可從滌氣塔的沉淀池中排出，從而可形成基本沒有雜質(zhì)的硫酸銨溶液，硫酸銨的濃度較低，在氧化裝置內(nèi)淀析。二種不同的硫酸銨溶液的產(chǎn)品在量比上可以變化，只要能夠生產(chǎn)出的硫酸銨符合規(guī)定并滿足實(shí)際操作的要求。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，一種附加裝置用于供給NaOH-和/或KOH-溶液，該裝置連接到煙道氣管道的噴灑裝置上。KOH和NaOH有利于混合鹵和中和處理。在一優(yōu)選的方案中使用了KOH，其也容許作為硫酸銨化肥中的鉀成分。
在一優(yōu)選的方案中，洗滌區(qū)包括一填充床，用吸收流體淋灑。為了分離出氣溶膠，在滌氣塔內(nèi)可安裝一種溫式電過濾器，配置在滌氣塔的頂部已凈化氣體出口的上游。
在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明指出，第二吸收流體環(huán)路配置到洗滌區(qū)內(nèi)，含亞硫酸銨的吸收流體可流過所述的吸收流體環(huán)路，同時(shí)不通過氧化裝置，直接流到配置于洗滌區(qū)上方的分布裝置。帶有二個(gè)吸收流體環(huán)路的形成裝置提供這樣一種工藝，其中加吸收流體(該吸收流體的由氨水、含亞硫酸銨洗滌流體和硫酸銨溶液組成的混合物)到洗滌區(qū)的上方，含亞硫酸銨洗滌流體從在洗滌區(qū)下方的滌氣塔的出口排出，其返回時(shí)不用中間處理，硫酸銨溶液從氧化裝置返回，其中亞硫酸銨和硫酸銨的混合比調(diào)節(jié)在15∶1到3∶1。優(yōu)選亞硫酸銨和硫酸銨的混合比調(diào)節(jié)在10∶1到5∶1。吸收流體的特征在于具有高吸收SO2的能力并且不呈現(xiàn)形成氣溶膠的趨勢。
下面，參照附圖描述本發(fā)明，該圖僅描述了一個(gè)實(shí)施例，描述了用于從煙道氣中除去SO2并生產(chǎn)可進(jìn)一步處理的以生產(chǎn)有用物質(zhì)的硫酸銨溶液的設(shè)備。
該設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)包括滌氣塔1，該塔1包括一煙道氣從其底部向上通過洗滌區(qū)2，一配置在洗滌區(qū)2上方的用于供給吸收流體的分布裝置3，一供給氨水到洗滌區(qū)2的裝置4，一氧化裝置5用于氧化在吸收流體中存在的亞硫酸銨和亞硫酸氫銨以形成硫酸銨，一煙道氣管道6用于供給煙道氣到滌氣塔1，一配置在煙道氣管道6內(nèi)的噴灑裝置7用于供給急冷流體，冷卻煙道氣流并用水蒸氣飽和之。
在洗滌區(qū)2下方配置有用于流體的滲氣收集盤8。洗滌區(qū)2配置將收集盤8連接到氧化裝置5和將氧化裝置連接到配置在洗滌區(qū)上方的分布裝置3的吸收流體環(huán)路9。而洗滌區(qū)2配置有第二吸收流體環(huán)路10，通過該環(huán)路的含有亞硫酸銨流體可被導(dǎo)向，不流入氧化裝置而直接進(jìn)入配置在洗滌區(qū)2上方的分布裝置3。
用于供給煙道氣到滌氣塔1的煙道氣管道6在洗凈器沉淀池11上方進(jìn)入滌氣塔1。從配置在煙道氣管道6內(nèi)的噴灑裝置7供給急冷流體在煙道氣流中落下并進(jìn)入洗凈器沉淀池11。
依靠返回裝置12，流體從洗凈器沉淀池11的出口返回到配置在煙道氣管道6內(nèi)的噴灑裝置7。
依靠供給管路13，從氧化裝置的出口到洗凈器沉淀池11可控制硫酸銨。洗提管路14連接到洗凈器沉淀池11，從所述的沉淀池11的管路可排出通過該環(huán)路濃縮的硫酸銨溶液，上述的硫酸銨溶液適用于生產(chǎn)化肥。基本上沒有雜質(zhì)的硫酸銨溶液可從氧化裝置排出。為此目的，排出管路15連接到氧化裝置5上，通過氧化裝置的排出管路排出硫酸銨溶液，該溶液適于生產(chǎn)純凈的硫酸銨。
圖示的設(shè)備用來除去煙道氣中的SO2，所述的煙道氣來自例如廢物焚燒裝置，ClauS裝置，發(fā)電站，污泥焚燒裝置或亞硫酸鹽焙燒裝置。煙道氣經(jīng)過預(yù)脫塵，其值達(dá)到所含的重金屬雜質(zhì)符合生產(chǎn)化肥的容許的技術(shù)要求，以及在煙道氣中所含的雜質(zhì)與SO2濃度的比例適當(dāng)。預(yù)脫塵發(fā)生的溫度范圍在160-350℃之間，只要不會出現(xiàn)硫酸液滴冷卻，進(jìn)行急冷的煙道氣管道6內(nèi)的全部溫度其數(shù)值在110-180℃。
流入設(shè)備的煙道氣在煙道氣管道6內(nèi)用NaOH或KOH溶液噴灑，上述的溶液由管路16供給，以分離出存在的鹵化氫。而硫酸銨溶液用噴灑裝置7進(jìn)入煙道氣，其中煙道氣被冷卻并用水蒸氣飽和。流體溫度保持在45-60℃之間，其中由氣體的飽和溫度確定急冷流體的溫度。
已經(jīng)冷卻、用水飽和、且基本沒有鹵化氫的煙道氣進(jìn)入滌氣塔1的洗滌區(qū)2。在洗滌區(qū)2中，基本載有SO2的煙道氣與吸收流體(其組成為氨水、硫酸銨水溶液和新生成的亞硫酸銨溶液的混合物)接觸。在配置在洗滌區(qū)2下方的滲氣收集盤8上排出吸收流體的部分流體流由吸收流體環(huán)路9供給到氧化裝置。在氧化裝置內(nèi)，通過添加含氧氣體，在流體中存在的亞硫酸銨和亞硫酸氫銨氧化，形成硫酸銨。吸收流體的其它部分通過管道10流入環(huán)路，與來自管路14的氨水和來自氧化裝置的硫酸銨溶液混合，供給在洗滌區(qū)2上方的作為噴灑裝置形成的的分布裝置。
洗滌區(qū)2設(shè)有填充床，該填充床可增大煙道氣和吸收流體的接觸表面和強(qiáng)化SO2的吸收。另外，使用填料可降低洗滌區(qū)2的高度并且可降低整個(gè)滌氣塔的安裝高度。工業(yè)上可作為組成填料的材料是在填充床中使用時(shí)對酸性氣體呈惰性的材料。
為了實(shí)現(xiàn)有效的吸收SO2，在添加側(cè)吸收流體的pH值調(diào)節(jié)為pH5-pH6之間。pH的調(diào)節(jié)通過加入氨水進(jìn)行。
包括風(fēng)機(jī)的空氣管路17連接到氧化裝置5上。通過管路17供給的空氣與含有NH4HSO3和(NH4)2SO3的流體充分接觸。在氧化裝置5的沉淀池內(nèi)收集產(chǎn)生的硫酸銨溶液。例如通過測量密度確定硫酸銨的濃度。硫酸銨的濃度為硫酸銨溶液重量的25-30％，從氧化裝置5的沉淀池排出。通過管路15排出的部分流體流可流入硫酸銨回收裝置(沒有示出)，在該裝置中通過除去水生產(chǎn)純凈的硫酸銨。由管路13排出的部分流體流流入洗滌沉淀池11并在流體環(huán)路中使用，所述的流體環(huán)路連接到洗凈器沉淀池并設(shè)有返回管路12，上述的部分流體流作為冷卻煙道氣的急冷流體，其中進(jìn)行硫酸銨溶液的濃縮其濃度可達(dá)到高達(dá)42％重量。
在氧化裝置5的沉淀池內(nèi)的流體量保持穩(wěn)定，這可通過相應(yīng)的供給管路并通過從緩沖容器18供給水或洗滌流體來實(shí)現(xiàn)。
在

圖1所示的實(shí)施例中，滌氣塔1包括第二洗滌區(qū)2’，同樣還包括一填充床。通過分布裝置3’加入到第二洗滌區(qū)2’并與凈化的氣體接觸的的洗滌液的pH值在4-6之間。載運(yùn)第二洗滌區(qū)2’洗滌流體在配置在第二洗滌區(qū)2’下方的流體收集盤8上排出并流入緩沖容器18。通過管路14供給氨水調(diào)節(jié)洗滌流體的pH值。在緩沖容器18的沉淀池內(nèi)的流體水平面通過管路19加入水進(jìn)行控制。凈化的煙道氣基本上排入煙囪和排入大氣。
權(quán)利要求
1．用于從煙道氣除去CO2并生產(chǎn)可進(jìn)一步處理以形成有用物質(zhì)的硫酸銨溶液的設(shè)備，包括一滌氣塔(1)包括至少一個(gè)洗滌區(qū)(2)，煙道氣從洗滌區(qū)的底部向上流過洗滌區(qū)，一配置在洗滌區(qū)(2)上部的分布裝置(3)，用于供給吸收流體和配置在洗滌區(qū)(2)下部的用于流體的滲氣收集盤(8)；一用于供給氨水至洗滌區(qū)(2)的裝置(4)；一氧化裝置(5)，用于氧化在吸收流體中存在的亞硫酸銨和亞硫酸氫銨，以形成硫酸銨；一吸收流體環(huán)路(9)，連接收集盤(8)到氧化裝置(5)，和連接氧化裝置(5)到配置在在洗滌區(qū)(2)上方的分布裝置(3)；一煙道氣管道(6)供給煙道氣到滌氣塔(1)，在凈化器洗滌池(11)上方進(jìn)入滌氣塔(1)；一噴灑裝置(7)配置在煙道氣管道(6)內(nèi)，用于供給急冷流體以冷卻煙道氣流和用水蒸氣飽和之并在煙道氣流內(nèi)落下，流入洗凈器沉淀池(11)；一裝置(12)，用于返回從洗凈器沉淀池(11)出來的流體到配置在煙道氣管道(6)內(nèi)的噴灑裝置(7)；其中通過供給管路(13)從氧化裝置(5)供給硫酸銨到洗凈器沉淀池(11)和將洗提管路(14)連接到洗凈器沉淀池(11)，從洗提管路可排出通過環(huán)路濃縮并適合用于生產(chǎn)化肥的硫酸銨溶液，其中，排出管路(15)連接到氧化裝置(5)，用于排出硫酸銨溶液，該硫酸銨溶液基本上不含有雜質(zhì)，適用于生產(chǎn)純凈的硫酸銨。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中附加裝置連接到用于供給NaOH和/或KOH溶液的噴灑裝置(7)上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的設(shè)備，其中洗滌區(qū)(2)包括一用吸收流體噴灑的填充床。
4．根據(jù)權(quán)利要求1-3任一個(gè)的設(shè)備，其中洗滌區(qū)(2)設(shè)置的第二吸收流體環(huán)路(10)，通過該環(huán)路可導(dǎo)向含亞硫酸銨吸收流體，不通過氧化裝置，直接流入配置在洗滌區(qū)(2)上方的分布裝置。
5．根據(jù)權(quán)利要求1-4任一個(gè)的設(shè)備，其中濕式電過濾器安裝在滌氣塔(1)內(nèi)，用于分離出氣溶膠，所述的過濾器配置在滌氣塔(1)頭側(cè)純凈氣體出口的上游。
全文摘要
從煙道氣中除去SO
文檔編號B01D53/14GK1211464SQ9810337
公開日1999年3月24日 申請日期1998年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月19日
發(fā)明者T·瑞瑟, L·費(fèi)羅 申請人:萊也茨·比肖夫有限公司