專利名稱：空塔型氨法脫硫工藝及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)保設備，涉及一種用于對煙氣中的二氧化硫進行脫除和回收處理的空塔型氨法脫硫工藝及裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的煙氣脫硫工藝主要采用鈣法脫硫技術，其存在的二次污染及脫硫石膏的難以處置等缺陷。與鈣法脫硫工藝相比，現(xiàn)有的氨法脫硫工藝是利用氨吸收煙氣中的二氧化硫，其反應為氣-液或氣-氣相反應，反應速度快，吸收劑利用率高，吸收設備體積可大大減小。但氨法脫硫應用于燃煤鍋爐煙氣的脫硫時，現(xiàn)有的各類技術普遍存在著氨耗高、氣溶膠難以消除、吸收液處理成本高、操作難度大等問題。由于通常氨法煙氣脫硫是用氨吸收二氧化硫生成亞硫酸銨，然后用空氣氧化，但高濃度的亞硫酸銨不能快速完全被直接氧化成硫酸銨，而是在較低濃度下氧化后通過蒸發(fā)濃縮工藝獲得產(chǎn)物，其蒸發(fā)量很大，能耗很大且流程長，設備多、占地大，運行費用高，裝置的經(jīng)濟指標差。為了保證效率，濕式氨法的脫硫塔又大多用填料塔結構，又帶來了設備復雜、維護困難等問題。這些問題的存在使氨法脫硫技術的實施遇到很大障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種設備簡單、維護方便、運行可靠性好、脫硫成本和副產(chǎn)品回收成本低的空塔型氨法脫硫工藝及裝置。
本發(fā)明的空塔型氨法脫硫裝置包括有一個脫硫塔，在塔體中部的進煙口和頂部的出煙口之間由下至上依次為用來噴淋含氨吸收液的吸收噴淋段以及用來來洗滌煙氣和脫除水汽的脫水除霧段，在脫硫塔底部則設置有用來收集反應產(chǎn)物并對其進行通氣氧化的氧化段；吸收噴淋段為無填料的空塔結構，在該段由下至上設置有一級噴淋系統(tǒng)和二級噴淋系統(tǒng)，每一級噴淋裝置由若干層噴淋裝置組成；脫硫塔上部的脫水除霧段設置有工藝水入口；在塔體外設置有一級循環(huán)泵和二級循環(huán)泵，一、二級循環(huán)泵的出口分別與一、二級噴淋系統(tǒng)連接，一、二級循環(huán)泵的進口與氧化段的底部出口連接；在塔體外還設置有稠厚液循環(huán)泵，它連接在氧化段底部與一個硫銨稠厚器之間，稠厚器底部的沉淀產(chǎn)物出口與離心機及干燥器連接，稠厚器和離心機的母液出口均由氧化段上方接入塔體內(nèi)。
本發(fā)明的空塔型氨法脫硫工藝如下煙氣從脫硫塔塔體中部進入，在吸收噴淋段，由多級噴淋裝置噴淋含氨的吸收液，進行吸收脫硫反應，再進入上部脫水除霧段脫除水汽和酸霧后排放，吸收噴淋段下來的吸收液進入氧化段進行氧化。
氧化段的內(nèi)的吸收液經(jīng)過泵入空氣氧化后輸出，由氧化段輸出的漿液分為三路第一路進一級噴淋系統(tǒng)，經(jīng)過吸收噴淋段下部再回到氧化段，并在進一級噴淋系統(tǒng)前補充氨和水；第二路進二級噴淋系統(tǒng)，經(jīng)過整個吸收噴淋段，并經(jīng)過煙氣蒸發(fā)結晶后回到氧化段；第三路進稠厚器進行分離，分離出的母液回到氧化段。
稠厚器分離出的含固量20-50％(體積比，下同)的漿液送離心機分離出固體再經(jīng)干燥器干燥后成為成品硫銨。
在吸收噴淋段與氧化段之間循環(huán)的吸收液含固量維持在3-15％(體積比，下同)，晶顆大于0.2mm；為保證脫硫效率，在吸收噴淋段吸收液與煙氣的液氣比控制在1∶2500～1∶200，一級噴淋系統(tǒng)設置1～3層噴淋裝置，二級噴淋系統(tǒng)設置2～5層噴淋裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、利用煙氣的蒸發(fā)能力使脫硫液硫酸銨在塔內(nèi)進行結晶，從而節(jié)省了傳統(tǒng)氨法脫硫工藝在產(chǎn)生硫酸銨溶液后在后處理時消耗的大量蒸汽(一般耗汽1.5-2.0t/t硫銨)，在保證正常脫硫效率前提下，既節(jié)省了投資又大大降低了運行成本；2、吸收噴淋段為空塔結構，塔內(nèi)設置有多層噴淋裝置代替填料，使塔內(nèi)功能段結構融合，取消了隔板，塔內(nèi)形成一個統(tǒng)一體，大大簡化的塔體結構，設備操作維護極為方便。


圖1是本發(fā)明實施例的裝置結構及工藝流程示意圖。
圖中1為脫硫塔，11為進煙口，12為出煙口，13為吸收噴淋段，14為脫水除霧段，15為氧化段，16為一級噴淋系統(tǒng)，17為二級噴淋系統(tǒng)，18為工藝水入口，2為一級循環(huán)泵，3為二級循環(huán)泵，4為稠厚液循環(huán)泵，5為稠厚器，6為離心機，7為干燥器。
具體實施例方式
實施例本發(fā)明工藝及裝置實施例處理的對象為蒸發(fā)量220t/h的燃煤鍋爐一座，煙氣量280000Nm3/h，鍋爐耗煤量32t/h，燃煤的全硫3％，排煙溫度140℃。
脫硫裝置及工藝流程如如圖1所示核心設備脫硫塔高25米，直徑7.8米。塔的一級噴淋系統(tǒng)(距煙氣進口頂部2.5米的位置)設一層噴淋裝置(設防堵噴頭23只)；塔的二級噴淋系統(tǒng)(距一級吸收段2.5米的位置)設兩層噴淋裝置(層距2.5米，每層設防堵噴頭23只)；煙氣入口底距塔底板13米，設格柵層三層，距底板1米處均布空氣分布管引氧化段氧化空氣。
稠厚器φ4500×3500，離心機、干燥器、包裝機的處理能力為5t/h，干燥器的熱源為蒸汽。
工藝參數(shù)如下吸收噴淋段——循環(huán)吸收液含固量11％，每層噴淋裝置噴淋量600m3/h，補充液氨780.3kg/h，吸收段的煙氣溫度53℃。
脫水除霧段——補水量12m3/h。
結果尾氣中二氧化硫含量154.8mg/Nm3，尾氣中氨的含量3mg/Nm3。脫硫裝置總壓力降950Pa。副產(chǎn)符合GB535標準一級品的硫酸銨3366kg/h，而蒸汽消耗(干燥器用汽)為100kg/h，電耗為480kw。
權利要求
1.一種空塔型氨法脫硫裝置，包括有一個脫硫塔(1)，在塔體中部的進煙口(11)和頂部的出煙口(12)之間由下至上依次為用來噴淋含氨吸收液的吸收噴淋段(13)以及用來來洗滌煙氣和脫除水汽的脫水除霧段(14)，在脫硫塔底部則設置有用來收集反應產(chǎn)物并對其進行通氣氧化的氧化段(15)，其特征是吸收噴淋段為無填料的空塔結構，在該段由下至上設置有一級噴淋系統(tǒng)(16)和二級噴淋系統(tǒng)(17)，每一級噴淋裝置由若干層噴淋裝置組成；脫硫塔上部的脫水除霧段設置有工藝水入口(18)；在塔體外設置有一級循環(huán)泵(2)和二級循環(huán)泵(3)，一、二級循環(huán)泵的出口分別與一、二級噴淋系統(tǒng)連接，一、二級循環(huán)泵的進口與氧化段(15)的底部出口連接；在塔體外還設置有稠厚液循環(huán)泵(4)，它連接在氧化段底部與一個硫銨稠厚器(5)之間，稠厚器底部的沉淀產(chǎn)物出口與離心機(6)及干燥器連接，稠厚器的母液溢流口和離心機的排水口均從氧化段上方接入塔體內(nèi)。
2.一種空塔型氨法脫硫工藝，其特征是煙氣從脫硫塔(1)塔體中部進入，經(jīng)過吸收噴淋段(13)，由多級噴淋裝置噴淋含氨的吸收液，進行吸收脫硫反應，再進入上部脫水除霧段(14)脫除水汽和酸霧后排放，吸收噴淋段下來的吸收液進入氧化段進行氧化；氧化段的內(nèi)的吸收液經(jīng)過泵入空氣氧化后輸出，由氧化段輸出的漿液分為三路第一路進一級噴淋系統(tǒng)，經(jīng)過吸收噴淋段下部再回到氧化段，并在進一級噴淋系統(tǒng)前補充氨和水；第二路進二級噴淋系統(tǒng)，經(jīng)過整個吸收噴淋段，并經(jīng)過煙氣蒸發(fā)結晶后回到氧化段；第三路進稠厚器進行分離，分離出的母液回到氧化段；稠厚器分離出的含固量為20-50％的漿液送離心機分離出固體再經(jīng)干燥器干燥后成為成品硫銨。
3.根據(jù)權利要求2所述的空塔型氨法脫硫工藝，其特征是在吸收噴淋段與氧化段之間循環(huán)的吸收液含固量維持在3-15％，晶顆大于0.2mm。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的空塔型氨法脫硫工藝，其特征是為保證脫硫效率，在吸收噴淋段吸收液與煙氣的液氣比控制在1∶2500～1∶200，一級噴淋系統(tǒng)設置1～3層噴淋裝置，二級噴淋系統(tǒng)設置2～5層噴淋裝置。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保設備，涉及一種用于對煙氣中的二氧化硫進行脫除和回收處理的空塔型氨法脫硫工藝及裝置。其裝置包括有一個脫硫塔，在塔體中部的進煙口和頂部的出煙口之間為吸收噴淋段和脫水除霧段，在脫硫塔底部設置氧化段；吸收噴淋段設置有一級噴淋系統(tǒng)和二級噴淋系統(tǒng)；脫水除霧段設置有工藝水入口；塔體外的一、二級循環(huán)泵的出口分別與一、二級噴淋系統(tǒng)連接，一、二級循環(huán)泵的進口與氧化段連接；塔體外的稠厚液循環(huán)泵連接在氧化段與硫銨稠厚器之間，稠厚器底部與離心機及干燥器連接，稠厚器和離心機的母液出口均由氧化段上方接入塔體內(nèi)。本發(fā)明在保證正常脫硫效率前提下，既節(jié)省了投資又大大降低了運行成本，并且設備操作維護方便。
文檔編號B01D53/78GK1887408SQ200510040800
公開日2007年1月3日 申請日期2005年6月28日 優(yōu)先權日2005年6月28日
發(fā)明者徐長香, 羅靜, 傅國光 申請人:鎮(zhèn)江市江南環(huán)保設備研究所