專利名稱：一種氨基煙氣脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種以氨為原料的煙氣脫硫裝置，尤其涉及從煙氣中回收二氧化硫生產(chǎn)硫酸銨化肥的裝置，屬于電力、冶金、環(huán)保和化工的技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
硫銨，或稱硫酸銨，其分子式是(NH4)2S04，為一種既含有氮元素，又含有硫元素的雙效
農(nóng)用化肥。尤其它是一種偏酸性，且不含氯元素的氮肥，特別適合水果、蔬菜、煙草、糖料、油料等經(jīng)濟(jì)性農(nóng)作物，和草原、樹木等的生長(zhǎng)。硫銨的氮元素肥效是所有氮肥品種中最高的，
比尿素還高20%。傳統(tǒng)的生產(chǎn)硫銨的方法是以硫酸和合成氨為原料，硫酸以硫磺或硫鐵礦為原料，且硫酸主要作為磷肥生產(chǎn)的原料。中國(guó)是一個(gè)糧食和化肥大國(guó)，但硫資源貧乏，每年需要從國(guó)外進(jìn)口硫磺近1000萬噸，致使很少有以硫銨化肥為目標(biāo)產(chǎn)品的企業(yè)。
以煤或石油為燃料的鍋爐或火力發(fā)電廠，以及以鐵礦石為原料的鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)排放大量煙道氣。這些煙氣含有S02，是形成酸雨的主要物質(zhì)。我國(guó)是燃煤大國(guó)，每年燃煤量高達(dá)20億噸，煙氣排放的SO2超過3500萬噸/年。很顯然，我國(guó)能源工業(yè)已經(jīng)和正在造成嚴(yán)重的空
氣環(huán)境污染，尤其酸雨和S02污染。
由于S02是酸性物質(zhì)，氨是堿性物質(zhì)，因此，以氨作為原料，利用化工領(lǐng)域的化學(xué)吸收技術(shù)，可以將煙氣中的二氧化硫回收變?yōu)榱蛩徜@。硫酸銨可以作為高肥效的化肥。從煙氣凈化的環(huán)保方面而言，這是一種煙氣脫硫方法，也可稱為氨基煙氣脫硫方法，對(duì)應(yīng)的裝置稱為氨基煙氣脫硫裝置。
其反應(yīng)原理如下
S02+H20+2NH3+l/202= (NH4)2S04 (硫酸銨)
很顯然，以氨為原料的脫硫方法可以生產(chǎn)高價(jià)值的硫銨化肥，是一個(gè)非常有價(jià)值的"綠色技術(shù)"。以煙氣排放3500萬噸/年SO2而論，如果全部采用以氨為原料的脫硫技術(shù)，需要原料氨1800萬噸/年，僅相當(dāng)于中國(guó)合成氨總規(guī)模5000萬噸/年的35%。因此，在中國(guó)，結(jié)合煙氣脫硫，以氨為原料，可以使硫銨化肥大規(guī)?；?，使其成為主要的化肥品種。
但是，現(xiàn)有的技術(shù)在生產(chǎn)過程中存在以下技術(shù)難題。首先由于煙氣中總是會(huì)含有大量煙塵，影響產(chǎn)品質(zhì)量；其次由于硫酸銨在水溶液中溶解度大，硫銨結(jié)晶顆粒較細(xì)，且容易導(dǎo)致設(shè)備堵塞，生產(chǎn)穩(wěn)定性較差。因此，在以煙氣為原料生產(chǎn)硫銨的過程中，或者在以氨為原料的煙氣脫硫凈化過程中，如何使裝置在硫銨結(jié)晶和提高產(chǎn)品質(zhì)量方面得到改進(jìn)，對(duì)于提高氨基煙氣脫硫過程生產(chǎn)硫銨的經(jīng)濟(jì)性是很有價(jià)值的。
(三) 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是公開一種新型的氨基煙氣脫硫裝置，尤其涉及一種從煙道氣中回收包括二氧化硫生產(chǎn)硫銨化肥的裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的硫銨結(jié)晶效率低且產(chǎn)品質(zhì)量不高的問題。本實(shí)用新型公開的氨基煙氣脫硫裝置，它包括-
煙氣洗滌設(shè)備，該設(shè)備為一個(gè)圓形或方形塔體，煙氣、水、空氣和氨首先進(jìn)入所述設(shè)備塔體，并在所述設(shè)備體內(nèi)的上部空間(稱為煙氣與吸收液的接觸空間，或稱為煙氣化學(xué)吸收區(qū)間)，二氧化硫被溶有氨的吸收液化學(xué)吸收，變?yōu)閬喠蜾@(包括亞硫酸氫銨和亞硫酸二銨)，脫硫后的煙氣離開所述設(shè)備，同時(shí)含有亞硫銨的吸收液進(jìn)入所述設(shè)備體內(nèi)的下部空間被氧化為硫酸銨，使得吸收液為含有硫酸銨的水溶液，對(duì)應(yīng)的該區(qū)間稱為空氣氧化區(qū)間，它還具有吸收液的儲(chǔ)存功能。這樣可以在一個(gè)設(shè)備中同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣中二氧化硫的脫出，以及對(duì)煙氣中煙塵的洗滌，還可將不穩(wěn)定的亞硫酸鹽加工為穩(wěn)定的硫酸鹽，使該設(shè)備的功能多樣化和緊湊化，節(jié)省投資和占地面積。
硫銨溶液的循環(huán)設(shè)備，或稱循環(huán)輸送泵，簡(jiǎn)稱循環(huán)泵，將硫銨溶液從所述洗滌設(shè)備的下部吸收液(即硫銨溶液，其中也含有氨)儲(chǔ)存空間儲(chǔ)存的吸收液循環(huán)輸送到所述洗滌設(shè)備的上部接觸空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙的連續(xù)脫硫，也確保硫銨的連續(xù)生成。
尤其是，本實(shí)用新型的創(chuàng)新在于，為了可以獲得粒度均勻且較大的高質(zhì)量的硫銨晶體(或稱固體)，所述氨基煙氣脫硫裝置還包括如下設(shè)備
硫銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備，硫銨溶液加熱設(shè)備，硫銨溶液固體分離設(shè)備，硫銨母液儲(chǔ)存設(shè)備和硫銨母液提升設(shè)備；
該五個(gè)設(shè)備構(gòu)成一個(gè)以蒸發(fā)結(jié)晶方法將硫銨固體從硫銨水溶液中分離出來的核心設(shè)備配置，其中所述的硫銨溶液加熱器使用蒸汽將硫銨溶液加熱到汽化或稱沸點(diǎn)溫度，使得被加熱后的硫銨溶液中的水份在所述硫銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備中汽化，并使得硫酸銨濃度超過溶解度再結(jié)晶析出，并且由于蒸發(fā)溫度較高，可以獲得粒度均勻且較大的硫銨晶體，這樣所屬蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備和加熱設(shè)備中的硫銨溶液是一種含有硫銨固體的漿態(tài)狀溶液，或稱硫銨漿液，所述硫銨漿液進(jìn)入所述硫銨溶液固體分離設(shè)備得到硫銨固體，剩余的液體稱為母液進(jìn)入所述硫銨母液儲(chǔ)存設(shè)備，所述母液經(jīng)硫銨母液提升設(shè)備，或稱循環(huán)輸送設(shè)備，或稱循環(huán)泵，循環(huán)提升到所述硫銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備中重復(fù)蒸發(fā)和結(jié)晶。
此外，為強(qiáng)化蒸發(fā)的效率和防止硫銨晶體沉積堵塞設(shè)備或管道，在所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備中還可安裝攪拌元件，在所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備和加熱設(shè)備之間安裝硫銨槳液的增壓輸送元件，在所述的硫銨母液儲(chǔ)存設(shè)備中安裝攪拌元件。
本實(shí)用新型創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)在于，使用這些設(shè)備的配置方式為，所述以上各設(shè)備都通過管道相連接，并且，按從煙氣經(jīng)硫銨溶液到硫銨固體的方向，蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備位于洗滌設(shè)備設(shè)備的下游，固體分離設(shè)備位于蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的下游，儲(chǔ)存設(shè)備位于所述固體分離設(shè)備的下游；特別地，為了確保每生產(chǎn)1噸硫銨固體只消耗小于0.5噸的蒸汽，且可以控制投資，所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的數(shù)量為1 5臺(tái)，較好地為2 4臺(tái)，最好為3臺(tái)，加熱設(shè)備的數(shù)量也為1 5臺(tái)，較好地為2 4臺(tái)，最好為3臺(tái)。
此外，為配合本實(shí)用新型的使用，在硫銨溶液從洗滌設(shè)備去蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的中間，還配置了硫銨溶液除塵設(shè)備，以便除去由于煙氣中含有的煙塵，降低這些煙塵在產(chǎn)品硫銨固體中的含量，確保產(chǎn)品的質(zhì)量，使其達(dá)到滿足國(guó)家化肥標(biāo)準(zhǔn)的一等品，甚至優(yōu)等品；此外，還包括配置了向洗滌設(shè)備輸送煙氣、空氣、氨和水的管道，還包括向加熱設(shè)備輸送蒸汽的管道。這樣，通過以上公開的技術(shù)方案，本實(shí)用新型以水、煙氣、氨和空氣為原料，能耗低，投資小，可以生產(chǎn)結(jié)晶粒度均勻，含塵量低的高質(zhì)量硫酸銨產(chǎn)品，它可以作化肥，也可以作其他化學(xué)品使用。


圖1為氨基煙氣脫硫裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖l，本實(shí)用新型的氨基煙氣脫硫裝置包括-
煙氣(2)洗滌設(shè)備21，硫銨溶液6循環(huán)設(shè)備22,硫銨溶液6蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備27，硫銨溶液7加熱設(shè)備28，硫銨溶液7固體分離設(shè)備26，硫銨母液8儲(chǔ)存設(shè)備25，硫銨母液8提升設(shè)備23，所述以上各設(shè)備通過管道相連接；
并且，按從煙氣2經(jīng)硫銨溶液6到硫銨固體9的方向，蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備27位于洗滌設(shè)備21的下游，固體分離設(shè)備26位于蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備27的下游，儲(chǔ)存設(shè)備25位于所述固體分離設(shè)備26的下游；
蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備27的數(shù)量為3臺(tái)，并且加熱設(shè)備28的數(shù)量也為3臺(tái)；而且，
洗滌設(shè)備21是一個(gè)圓形塔，在其塔體內(nèi)的上部空間為煙氣2得化學(xué)洗滌后區(qū)間211，在其塔體的塔體內(nèi)的下部空間為空氣(4)氧化212;
在硫銨溶液從洗滌設(shè)備21去蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備27的中間，還設(shè)置了從硫銨溶液6中去除煙塵12的除塵設(shè)備29;
還包括向所述洗滌設(shè)備21輸送煙氣2的管道，輸送空氣4的管道，輸送氨3的管道，輸送水1的管道，向加熱設(shè)備28輸送蒸汽11的管道。
此外，在蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備27中還可安裝攪拌元件，在蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備27和加熱設(shè)備28之間安裝硫銨漿液7的增壓輸送元件，在硫銨母液8的儲(chǔ)存設(shè)備25中也安裝了攪拌元件。
權(quán)利要求1、一種氨基煙氣脫硫裝置，它包括煙氣(2)洗滌設(shè)備(21)，硫銨溶液(6)循環(huán)設(shè)備(22)，硫銨溶液(6)蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(27)，硫銨漿液(7)加熱設(shè)備(28)，硫銨漿液(7)固體分離設(shè)備(26)，硫銨母液(8)儲(chǔ)存設(shè)備(25)，硫銨母液(8)提升設(shè)備(23)，所述以上各設(shè)備通過管道相連接；并且，按從煙氣(2)經(jīng)硫銨溶液(6)到硫銨固體(9)的方向，所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(27)位于所述洗滌設(shè)備(21)的下游，所述固體分離設(shè)備(26)位于所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(27)的下游，所述儲(chǔ)存設(shè)備(25)位于所述固體分離設(shè)備(26)的下游；其特征在于，所述洗滌設(shè)備(21)是一個(gè)圓形或方形塔，在所述塔體內(nèi)的上部空間為煙氣(2)吸收區(qū)間(211)，在所述塔體內(nèi)的下部空間為空氣(4)氧化區(qū)間(212)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基煙氣脫硫裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(27)的數(shù)量為1~5臺(tái)，所述加熱設(shè)備(28)的數(shù)量為1~5臺(tái)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨基煙氣脫硫裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(27)的數(shù)量為2 4臺(tái)，所述加熱設(shè)備(28)的數(shù)量為2 4臺(tái)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氨基煙氣脫硫裝置，其特征在于，所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(27)的數(shù)量為3臺(tái)，所述加熱設(shè)備(28)的數(shù)量為3臺(tái)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基煙氣脫硫裝置，其特征在于，在所述硫銨溶液(6)從所述煙氣(2)洗滌設(shè)備(21)去所述蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備(27)的中間，還設(shè)置了硫銨溶液(6)除塵設(shè)備(29)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基煙氣脫硫裝置，其特征在于，它還包括向所述洗滌設(shè)備(21)輸送煙氣(2)的管道和輸送空氣(4)的管道。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的氨基煙氣脫硫裝置，其特征在于，它還包括向所述洗滌設(shè)備(21)輸送氨(3)的管道。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氨基煙氣脫硫裝置，其特征在于，它還包括向所述洗滌設(shè)備(21)輸送水(1)的管道。
專利摘要本申請(qǐng)涉及一種氨基煙氣脫硫裝置，尤其涉及以煙氣、氨、水和空氣為原料的煙氣脫硫并生產(chǎn)硫銨的裝置，它包括煙氣洗滌設(shè)備，硫銨溶液循環(huán)設(shè)備，尤其包括硫銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備和硫銨漿液加熱設(shè)備，硫銨漿液固體分離設(shè)備。它還包括硫銨溶液除塵設(shè)備，確保產(chǎn)品質(zhì)量，使其達(dá)到國(guó)家化肥一等品甚至優(yōu)等品。這些設(shè)備的配置方式為，按從煙氣經(jīng)硫銨溶液到硫銨固體的方向，蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備位于所述煙氣洗滌設(shè)備的下游，固體分離設(shè)備位于蒸發(fā)結(jié)晶設(shè)備的下游，儲(chǔ)存設(shè)備位于固體分離設(shè)備的下游，并且蒸發(fā)結(jié)晶和加熱設(shè)備的數(shù)量為1～5臺(tái)。由此，該煙氣脫硫裝置能耗低和投資小，可生產(chǎn)結(jié)晶粒度均勻，含塵量低的高質(zhì)量硫酸銨產(chǎn)品。
文檔編號(hào)B01D53/50GK201394428SQ20082015547
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者婁愛娟 申請(qǐng)人:婁愛娟