專利名稱：以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煙氣脫硫的裝置，具體為一種以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙
氣脫硫的裝置。
背景技術(shù)：
氨法脫硫工藝的核心是通過氨水中的氨和二氧化硫反應(yīng)而將二氧化硫洗脫，其實(shí)
現(xiàn)的工藝主要有濕式氨法、電子束氨法、脈沖電暈氨法、簡易氨法等。
以下具體介紹各類脫氨法 1)電子束氨法(EBA法)與脈沖電暈氨法(PPCP法)電子束氨法與脈沖電暈氨法分別是用電子束和脈沖電暈照射噴入水和氨的、已降溫至7(TC左右的煙氣，在反應(yīng)器里，煙氣中的S02、N0被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物S03、N02，與煙氣中的H20相遇后形成H2S04和麗03，在有NH3或其它中和物注入情況下生成(NH4)2S04/NH4N03的氣溶膠，再由收塵器收集。 這兩種氨法脫硫工藝的能耗和效率尚要改進(jìn)，主要設(shè)備如大功率的電子束加速器和脈沖電暈發(fā)生裝置還在研制階段。 2)簡易氨法簡易氨法已商業(yè)化的有TS、PS氨法脫硫工藝等，主要使用了氣相條件下的H20、 NH3與S02間的快速反應(yīng)設(shè)計(jì)的簡易反應(yīng)裝置來實(shí)現(xiàn)。嚴(yán)格地講簡易氨法工藝是一種不回收產(chǎn)物的方法，其脫硫產(chǎn)物大部分是氣溶膠狀態(tài)的不穩(wěn)定的亞銨鹽，回收十分困難，所以該方法的經(jīng)濟(jì)性不能體現(xiàn)；且脫硫產(chǎn)物隨煙氣排空后又會(huì)有部分又分解出S02，形成二次污染。所以，該工藝只能用在環(huán)保要求低、有廢氨水來源、不要求長期運(yùn)行的裝置上。 3)濕式氨法濕式氨法脫硫工藝是目前較成熟的、已工業(yè)化使用的氨法脫硫技術(shù)，并且濕式氨法不但能脫硫而且還能脫硝。濕式氨法工藝一般分成三大步驟脫硫吸收、中間產(chǎn)品處理、副產(chǎn)品制造。根據(jù)過程和副產(chǎn)物的不同，濕式氨法又可分為氨-硫銨肥法、氨_磷銨肥法、氨_酸法、氨_亞硫酸銨法等。中間產(chǎn)品的處理主要分為兩大類直接氧化和酸解。 以下介紹酸解——氨酸法用硫酸、磷酸、硝酸等酸將脫硫產(chǎn)物亞硫銨酸解，生成相應(yīng)的銨鹽和氣體二氧化硫。氣體二氧化硫制造液體二氧化硫又可送硫酸制酸裝置生產(chǎn)硫酸。該工藝主要用在有高濃度的二氧化硫制酸煙氣脫硫裝置上，而且后序制酸裝置工藝較長，管理復(fù)雜，投資較大。對于鍋爐煙氣脫硫不太適合。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有濕式氨法脫硫工藝中存在的設(shè)備投資大，脫硫效率不高
以及回收率低等問題而提供了一種以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫的裝置。 本實(shí)用新型是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫
的裝置，包括煙氣預(yù)冷系統(tǒng)、脫硫吸收洗滌系統(tǒng)、硫銨結(jié)晶分離系統(tǒng)；煙氣預(yù)冷系統(tǒng)主要包括濃縮塔、涼水塔、循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)，濃縮塔的進(jìn)液口和下出液口分別連接涼水塔形成冷卻循環(huán)，在該冷卻循環(huán)上還設(shè)有循環(huán)水泵及風(fēng)機(jī)；脫硫吸收洗滌系統(tǒng)主要包括脫硫塔、循環(huán)槽、循環(huán)泵、氨氣供應(yīng)裝置和氧化風(fēng)機(jī)，脫硫塔的進(jìn)氣口連接濃縮塔，脫硫塔上端接有氨氣供應(yīng)裝置、洗滌水供應(yīng)裝置，脫硫塔塔底連接氧化風(fēng)機(jī)、循環(huán)槽，循環(huán)槽再通過循環(huán)泵分別連接脫硫塔和濃縮塔；硫銨結(jié)晶分離系統(tǒng)，包括與濃縮塔出液口順次連接的結(jié)晶槽、結(jié)晶泵、旋流器、稠厚器、離心機(jī)。 其吸收脫硫過程是鍋爐引風(fēng)機(jī)出口后的干熱煙氣進(jìn)入濃縮塔，用硫銨液做冷卻介質(zhì)，煙氣與飽和硫酸銨溶液接觸，煙氣在此過程中被冷卻。同時(shí)，由于飽和硫酸銨溶液中水的蒸發(fā)而析出硫酸銨晶體。在脫硫不運(yùn)行時(shí)，開啟循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)，用水做冷卻介質(zhì)，降低煙氣溫度，同時(shí)除塵。 出濃縮塔的煙氣進(jìn)入脫硫吸收洗滌系統(tǒng)的脫硫塔，煙氣從脫硫塔中部切向進(jìn)入塔內(nèi)，均勻分布在塔內(nèi)，煙氣自下而上，脫硫漿液自高效液體分布器噴下，氣液相向充分逆向接觸，在噴淋過程中，煙氣中的S02被NH3或NH3HS03吸收。經(jīng)過塔頂?shù)南礈煅b置除去大部分的游離水后由塔頂煙閨排除脫硫尾氣。同時(shí)在塔底通過氧化風(fēng)機(jī)鼓入過量的空氣，把吸收液中的亞硫酸銨氧化成硫酸銨，直至晶體析出。 由脫硫塔氧化段出來的液體經(jīng)過第一循環(huán)槽溢流至第二循環(huán)槽，由二循泵送至濃縮塔，在濃縮塔內(nèi)硫銨液經(jīng)提濃后送入結(jié)晶槽，再由結(jié)晶泵送入旋流器。旋流器底流液體進(jìn)入稠厚器，最后硫銨液經(jīng)離心機(jī)分離后，固體硫銨作為產(chǎn)品外售。旋流器溢流液、稠厚器溢流液和離心機(jī)的清液經(jīng)清液泵加壓后循環(huán)使用。[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，該裝置主要有以下優(yōu)點(diǎn) —、濃縮塔與脫硫塔脫離移出、取消氣流干燥系統(tǒng)，使工藝優(yōu)化、簡化，投資降低，能耗降低。 二、濃縮塔在脫硫運(yùn)行時(shí)采用硫銨液冷卻煙氣，在脫硫不運(yùn)行時(shí)，用循環(huán)水冷卻煙氣，同時(shí)，設(shè)置了煙氣副線，可做到脫硫系統(tǒng)開停自如。 三、裝置(脫硫塔、脫硫泵)大量采用非金屬材料，投資低，運(yùn)行成本低，占地面積小。 四、以稀氨水為原料，以"廢制廢、變廢為寶"，可以回收煙氣中的S(^，可生產(chǎn)出作為復(fù)合肥原料的副產(chǎn)品硫酸銨。 五、不產(chǎn)生二次污染，氨的逃逸率極低(《2i! L/L)，沒有廢氣、廢水，廢渣。無化學(xué)品或副產(chǎn)品的廢物處理，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。 六、脫硫效率高，保證長期環(huán)保達(dá)標(biāo)。而且脫硫塔運(yùn)行靈活，操作彈性大，具有較高的可靠性和有效性。 七、整個(gè)裝置節(jié)能、優(yōu)化，能效高，流程簡單，管理方便。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)布置示意圖 圖中1-脫硫塔、2_循環(huán)槽、3_循環(huán)泵、4_循環(huán)槽、5_循環(huán)泵、6_結(jié)晶槽、7-結(jié)晶泵、8_料液槽、9_料液泵UO-涼水塔、11_涼水泵、12_熱水泵、13_氨水槽、14_氨水泵、15-洗滌水泵、16-洗滌水槽、17-旋流器、18-稠厚器、19-離心機(jī)、la-除霧段、lb-清洗段、lc-吸收段、lch氧化段具體實(shí)施方式如圖1所示意，一種以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫的裝置，包括煙氣預(yù)冷系統(tǒng)、脫硫吸收洗滌系統(tǒng)、硫銨結(jié)晶分離系統(tǒng)；煙氣預(yù)冷系統(tǒng)主要包括濃縮塔9、涼水塔10、循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)，濃縮塔9的進(jìn)液口和下出液口分別連接涼水塔10形成冷卻循環(huán)，在該冷卻循環(huán)上還設(shè)有循環(huán)水泵及風(fēng)機(jī)；脫硫吸收洗滌系統(tǒng)主要包括脫硫塔1、循環(huán)槽2、4、循環(huán)泵3、5、氨水供應(yīng)裝置、洗滌水供應(yīng)裝置和氧化風(fēng)機(jī)，脫硫塔1的進(jìn)氣口連接濃縮塔9，脫硫塔1上端接有氨氣供應(yīng)裝置，脫硫塔1塔底連接氧化風(fēng)機(jī)、循環(huán)槽2、4，循環(huán)槽再通過循環(huán)泵3、5分別連接脫硫塔1和濃縮塔9 ;硫銨結(jié)晶分離系統(tǒng)，包括與濃縮塔9出液口順次連接的結(jié)晶槽6、結(jié)晶泵7、旋流器17、稠厚器18、離心機(jī)19。 其具體吸收脫硫過程是鍋爐引風(fēng)機(jī)出口后的干熱煙氣進(jìn)入濃縮塔9，濃縮塔9前布置一個(gè)進(jìn)口擋板風(fēng)門，濃縮塔出口設(shè)置一個(gè)出口檔板風(fēng)門。濃縮塔9內(nèi)布置多個(gè)空心耐腐蝕噴嘴，在脫硫裝置運(yùn)行時(shí)，用硫銨液(一部分來自循環(huán)泵5的供應(yīng))做冷卻介質(zhì)，煙氣與飽和硫酸銨溶液接觸，煙氣在此過程中被冷卻，同時(shí)，由于飽和硫酸銨溶液中水的蒸發(fā)而析出硫酸銨晶體，飽和硫酸銨溶液繼續(xù)進(jìn)入結(jié)晶槽6進(jìn)行結(jié)晶處理。在脫硫不運(yùn)行時(shí)，開啟循環(huán)水冷卻水系統(tǒng)，用水做冷卻介質(zhì)，降低煙氣溫度，同時(shí)除塵。 出濃縮塔9的煙氣溫度為60°C ，是氨吸收S02反應(yīng)的最佳溫度。然后煙氣進(jìn)入脫硫吸收洗滌系統(tǒng)的脫硫塔l，煙氣從脫硫塔1中部切向進(jìn)入塔內(nèi)，均勻分布在塔內(nèi)，流速降到4m/s以下，煙氣自下而上經(jīng)過吸收段lc，脫硫漿液自高效液體分布器噴下，氣液相向充分逆向接觸，在噴淋過程中，煙氣中的S02被NH3或NH3HS03吸收。煙氣進(jìn)一步飽和增濕，經(jīng)過塔頂?shù)南礈於蝜b除去大部分的游離水后由塔頂煙囪排除脫硫尾氣。同時(shí)在塔底通過氧化風(fēng)機(jī)鼓入過量的空氣，在氧化段Id內(nèi)把吸收液中的亞硫酸銨氧化成硫酸銨，然后進(jìn)入結(jié)晶系統(tǒng)處理直至晶體析出。 由脫硫塔1氧化段Id出來的液體經(jīng)過第一個(gè)循環(huán)槽2溢流至第二個(gè)循環(huán)槽4，由第二個(gè)循環(huán)泵5送至濃縮塔9，在濃縮塔9內(nèi)硫銨液經(jīng)提濃后送入結(jié)晶槽6，再由結(jié)晶泵7送入旋流器17。旋流器17底流液體進(jìn)入稠厚器18，最后硫銨液經(jīng)離心機(jī)19分離后，固體硫銨作為產(chǎn)品外售。旋流器溢流液、稠厚器溢流液和離心機(jī)的清液經(jīng)清液泵加壓后循環(huán)使用。 所述的氨水供應(yīng)裝置包括氨水槽13、氨水泵14。洗滌水供應(yīng)裝置包括洗滌水槽16、洗滌水泵15。 在脫硫吸收階段主要化學(xué)反應(yīng)如下[0030]
<formula>formula see original document page 5</formula>( 1 )
<formula>formula see original document page 5</formula> (2)
<formula>formula see original document page 5</formula>( 3 )<formula>formula see original document page 6</formula> 濃縮塔9出口去脫硫塔1頂煙囪之間設(shè)置煙氣副線。在脫硫系統(tǒng)檢修或因其它原因不能運(yùn)行時(shí)，煙氣可經(jīng)過副線從煙囪放空，使脫硫系統(tǒng)開、停自如，同時(shí)，也不會(huì)對非金屬材質(zhì)的副線管、煙囪造成影響。 由于經(jīng)濃縮塔的煙氣溫度降低(《60°C )，氣量減小，使脫硫塔的直徑減小，高度降低，從而使投資降低。濃縮塔采用玻璃鋼殼體、碳化硅噴頭，空塔噴淋形式，降低設(shè)備造價(jià)，減小塔內(nèi)阻力。 控制系統(tǒng)采用DCS系統(tǒng)，主要的控制回路有循環(huán)槽液位自動(dòng)控制、清液槽液位自動(dòng)控制、煙氣溫度在線監(jiān)測及控制、除霧器沖洗自動(dòng)控制、煙道內(nèi)壓力與溫度測量、煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)。 主要的電氣控制包括以下脫硫裝置監(jiān)測、控制采用可DCS系統(tǒng)，操作人員在中心控制室內(nèi)實(shí)現(xiàn)對脫硫裝置及其附屬系統(tǒng)的全部監(jiān)視。所有控制、信號(hào)、動(dòng)力電纜均為阻燃電纜，控制、信號(hào)電纜均應(yīng)為屏蔽電纜(其中進(jìn)入PLC的模擬量信號(hào)電纜應(yīng)為計(jì)算機(jī)專用屏蔽電纜)，動(dòng)力電纜采用鎧裝電纜。
權(quán)利要求一種以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫的裝置，其特征在于包括煙氣預(yù)冷系統(tǒng)、脫硫吸收洗滌系統(tǒng)、硫銨結(jié)晶分離系統(tǒng)；煙氣預(yù)冷系統(tǒng)主要包括濃縮塔(9)、涼水塔(10)、循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)，濃縮塔(9)的進(jìn)液口和下出液口分別連接涼水塔(10)形成冷卻循環(huán)，在該冷卻循環(huán)上還設(shè)有循環(huán)水泵及風(fēng)機(jī)；脫硫吸收洗滌系統(tǒng)主要包括脫硫塔(1)、循環(huán)槽(2、4)、循環(huán)泵(3、5)、氨水供應(yīng)裝置、洗滌水供應(yīng)裝置和氧化風(fēng)機(jī)，脫硫塔(1)的進(jìn)氣口連接濃縮塔(9)，脫硫塔(1)上端接有氨氣供應(yīng)裝置，脫硫塔(1)塔底連接氧化風(fēng)機(jī) 循環(huán)槽(2、4)，循環(huán)槽再通過循環(huán)泵(3、5)分別連接脫硫塔(1)和濃縮塔(9)；硫銨結(jié)晶分離系統(tǒng)，包括與濃縮塔(9)出液口順次連接的結(jié)晶槽(6)、結(jié)晶泵(7)、旋流器(17)、稠厚器(18)、離心機(jī)(19)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫的裝置，其特征在于在濃縮塔(9)出口去脫硫塔(1)頂煙囪之間設(shè)置煙氣副線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫裝置，其特征在于所述的氨水供應(yīng)裝置包括氨水槽(13)氨水泵(14)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫德裝置，其特征在于洗滌水供應(yīng)裝置包括洗滌水槽(16)、洗滌水泵(15)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煙氣脫硫的裝置，具體為一種以稀氨水為脫硫劑進(jìn)行濕法煙氣脫硫裝置。解決現(xiàn)有濕式氨法脫硫工藝中存在的設(shè)備投資大，脫硫效率不高以及回收率低等問題。結(jié)構(gòu)包括煙氣預(yù)冷系統(tǒng)、脫硫吸收洗滌系統(tǒng)、硫銨結(jié)晶分離系統(tǒng)。整個(gè)裝置節(jié)能、優(yōu)化，能效高，流程簡單，管理方便。
文檔編號(hào)B01D53/50GK201543378SQ20092025470
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者尚俊法, 師少杰, 沈樹榮, 荊三偉 申請人:尚俊法;荊三偉;師少杰;沈樹榮