專利名稱：利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置及脫硫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域的裝置及方法，具體是一種利用氨水及腐 植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置及脫硫方法。
背景技術(shù)：
目前的煙氣脫硫技術(shù)主要有石灰石法、雙堿法及氨吸收法等。石灰石法的主要缺 點在于結(jié)垢和堵塞問題嚴重。而雙堿法是克服石灰石法容易結(jié)垢和堵塞問題而發(fā)展起來 的，它用堿金屬鹽類的水溶液吸收SO2，然后將吸收SO2后的溶液再生后循環(huán)利用。雙堿法雖 然克服了結(jié)垢和堵塞問題，但是脫硫產(chǎn)物難以再利用。氨吸收法主要有濕式和半干式兩種， 它們都是僅采用氨作為脫硫劑，除去煙氣中的SO2,同時回收生產(chǎn)硫酸、硫酸銨、亞硫酸銨等 產(chǎn)品，從而實現(xiàn)了硫資源的回收再利用，屬于綠色潔凈技術(shù)。但是對于濕式氨吸收法脫硫技術(shù)存在以下缺陷脫硫塔在酸性條件下運行，設(shè)備 腐蝕大，回收產(chǎn)物蒸汽能源消耗大等；而對于半干式氨吸收法脫硫技術(shù)也存在以下缺點 部分副產(chǎn)物處理困難，氨耗量大且氨逃逸嚴重，容易造成二次污染。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，公開號CN101422697A的文獻是采用設(shè)置除霧器捕 集余氨，但是未能全面解決氨逃逸的問題，而本發(fā)明可以全部有效的脫除煙氣中的余氨并 且副產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)復合肥料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣 脫硫裝置及脫硫方法，能有效減少氨逃逸，且產(chǎn)物回收作為高效優(yōu)質(zhì)復合肥料，整個系統(tǒng)運 行穩(wěn)定可靠，能量消耗少，脫硫效率高。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明涉及一種利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置，包括脫硫裝置、氧化 裝置、換熱裝置、分離干燥裝置和余氨吸附裝置，其中氧化裝置與脫硫裝置的輸出端相連， 氧化裝置的輸出端依次串聯(lián)換熱裝置、分離干燥裝置和余氨吸附裝置，將脫硫后溶液經(jīng)分 離干燥后得到的固體顆粒輸出至余氨吸附裝置，上述脫硫裝置、氧化裝置、換熱裝置、分離 干燥裝置和余氨吸附裝置之間的連接管路中設(shè)有泵及風機作為流體輸送。所述的脫硫裝置包括脫硫塔和緩沖罐，其中脫硫塔的輸出端與緩沖罐相連。所述的氧化裝置包括氧化罐和高效曝氣器，其中高效曝氣器置于氧化罐的內(nèi) 部中心，氧化罐與脫硫裝置中的緩沖罐采用管道相串連。所述的換熱裝置采用間壁式熱管換熱器，該間壁式熱管換熱器采用熱管作為傳熱 元件，高溫煙氣與脫硫后溶液分別流經(jīng)熱管的蒸發(fā)段和冷凝段；所述的分離干燥裝置包括旋液分離器和蒸汽干燥器，其中旋液分離器的輸入 端與壁式熱管換熱器的冷凝段用管道相串連，旋液分離器的輸出端與蒸汽干燥器相連。所述的余氨吸附裝置采用固定式填充床反應(yīng)器，該固定式填充床反應(yīng)器的形狀為圓柱形，采用塔板支撐，填料為脫硫后溶液經(jīng)分離干燥后得到的固體顆粒。本發(fā)明涉及上述煙氣脫硫裝置的脫硫方法，包括以下步驟步驟1、將配制好的氨水與腐植酸鹽溶液從脫硫塔上部分別用噴嘴噴入塔內(nèi)；所述的氨水的濃度為質(zhì)量濃度為5% 10% ；所述的腐植酸鹽溶液的濃度為質(zhì)量濃度為3% 5% ；步驟2、用引風機將高溫煙氣從鍋爐經(jīng)除塵器除塵后送入熱管換熱器換熱降溫至 80°C后進入脫硫塔，利用噴入的氨水與腐植酸鹽溶液在脫硫塔內(nèi)脫硫，生成腐植酸和亞硫 酸銨；步驟3、初次脫硫后的溶液從脫硫塔下部收集到緩沖池中，經(jīng)泵輸入脫硫塔中循環(huán) 使用，直至PH值為3-4;步驟4、將生成腐植酸和亞硫酸銨溶液輸入氧化罐，經(jīng)高效曝氣器將亞硫酸銨充分 氧化后，利用泵經(jīng)熱管換熱器加熱升溫濃縮后，已達到飽和狀態(tài)，通過高壓溶液泵輸入旋液 分離器進行液固分離，然后送入干燥器進行干燥；步驟5、將干燥器蒸發(fā)干燥后的產(chǎn)物置入吸附塔作為余氨吸附劑；步驟6、脫硫后含有部分剩余氨氣的煙氣從吸附塔下部通入，經(jīng)吸附劑吸附后，潔 凈氣體從上部排出。步驟7、余氨吸附劑吸附飽和后，從吸附塔下部出料，即得銨復合肥料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明效果包括1、本技術(shù)工藝脫硫效率達到98%以上，氨的逃逸接近于零，而且脫硝效率達到 50%以上，沒有任何廢水排放，還能生產(chǎn)銨復合肥料，具有可觀的經(jīng)濟價值。2、本技術(shù)耗用的蒸汽少，由于使用了煙氣余熱濃縮脫硫生成液，所以耗用蒸汽是 普通氨法脫硫技術(shù)耗用蒸汽量的10%左右，綜合運行成本很低，符合國家提倡的節(jié)能減排 和可持續(xù)發(fā)展的要求。因此，本發(fā)明彌補了現(xiàn)有的氨吸收法脫硫技術(shù)的氨耗量大、容易造成氨逃逸對環(huán) 境造成二次污染以及回收硫酸銨化肥成本高的不足，提供了一種利用氨水-腐植酸鹽溶液 脫硫并副產(chǎn)銨復合肥料的先進煙氣處理工藝技術(shù)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行 實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施 例。如圖1所示，以下實施例所涉及的脫硫系統(tǒng)裝置包括脫硫裝置1、氧化裝置2、換 熱裝置3、分離干燥裝置4和余氨吸附裝置5，其中氧化裝置2與脫硫裝置1的輸出端相連， 氧化裝置2的輸出端依次串聯(lián)換熱裝置3、分離干燥裝置4和余氨吸附裝置5，將脫硫后溶 液經(jīng)分離干燥后得到的固體顆粒輸出至余氨吸附裝置5，上述脫硫裝置1、氧化裝置2、換熱 裝置3、分離干燥裝置4和余氨吸附裝置5之間的連接管路中設(shè)有泵及風機作為流體輸送。
所述的脫硫裝置1包括脫硫塔6和緩沖罐7，其中脫硫塔位于緩沖罐之前，采用 管道連接；所述的氧化裝置2包括氧化罐8和高效曝氣器9，其中高效曝氣器置于氧化罐 內(nèi)中心部位；氧化罐與脫硫裝置中的緩沖罐采用管道相串連；所述的換熱裝置3采用間壁式熱管換熱器10，該間壁式熱管換熱器采用熱管作為 傳熱元件，高溫煙氣與脫硫后溶液分別流經(jīng)熱管的蒸發(fā)段和冷凝段；所述的分離干燥裝置4包括旋液分離器11和蒸汽干燥器12，其中旋液分離器 前與壁式熱管換熱器的冷凝段用管道相串連；后接蒸汽干燥器。所述的余氨吸附裝置5采用固定式填充床反應(yīng)器13，該固定式填充床反應(yīng)器的形 狀為圓柱形，采用塔板支撐，填料為脫硫后溶液經(jīng)分離干燥后得到的固體顆粒。實施例1 煙氣組成78%的隊、18% C02、IOOOppm的SO2及水蒸氣。煙氣流量IONm3Aiin ；氨 水流量100ml/min ；氨水濃度5% ；腐植酸鹽溶液流量1500ml/min ；腐植酸鹽溶液濃度
3 % ο結(jié)果 實施例2煙氣組成78%的隊、18% C02、1500ppm的SO2及水蒸氣。煙氣流量10Nm7min ；氨 水流量150ml/min ；氨水濃度5% ；腐植酸鹽溶液流量1500ml/min ；腐植酸鹽溶液濃度
3 % ο結(jié)果 實施例3煙氣組成78%的N2、18% C02、2000ppm的SO2及水蒸氣。煙氣流量10Nm7min ；氨 水流量150ml/min ；氨水濃度8% ；腐植酸鹽溶液流量1500ml/min ；腐植酸鹽溶液濃度4%。結(jié)果 實施例4
煙氣組成78%的N2、18% C02、2000ppm的SO2及水蒸氣。煙氣流量10Nm7min ；氨 水流量100ml/min ；氨水濃度10% ；腐植酸鹽溶液流量1500ml/min ；腐植酸鹽溶液濃度4%。結(jié)果 實施例5煙氣組成78%的N2、18% C02、2000ppm的SO2及水蒸氣。煙氣流量10Nm7min ；氨 水流量150ml/min ；氨水濃度10% ；腐植酸鹽溶液流量2000ml/min ；腐植酸鹽溶液濃度5%。結(jié)果
權(quán)利要求
一種利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置，包括脫硫裝置、氧化裝置、換熱裝置、分離干燥裝置和余氨吸附裝置，其特征在于氧化裝置與脫硫裝置的輸出端相連，氧化裝置的輸出端依次串聯(lián)換熱裝置、分離干燥裝置和余氨吸附裝置，將脫硫后溶液經(jīng)分離干燥后得到的固體顆粒輸出至余氨吸附裝置，上述脫硫裝置、氧化裝置、換熱裝置、分離干燥裝置和余氨吸附裝置之間的連接管路中設(shè)有泵及風機作為流體輸送。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置，其特征是，所述 的脫硫裝置包括脫硫塔和緩沖罐，其中脫硫塔的輸出端與緩沖罐相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置，其特征是，所述 的氧化裝置包括氧化罐和高效曝氣器，其中高效曝氣器置于氧化罐的內(nèi)部中心，氧化罐 與脫硫裝置中的緩沖罐采用管道相串連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置，其特征是，所述 的換熱裝置采用間壁式熱管換熱器，該間壁式熱管換熱器采用熱管作為傳熱元件，高溫煙 氣與脫硫后溶液分別流經(jīng)熱管的蒸發(fā)段和冷凝段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置，其特征是，所述 的分離干燥裝置包括旋液分離器和蒸汽干燥器，其中旋液分離器的輸入端與壁式熱管 換熱器的冷凝段用管道相串連，旋液分離器的輸出端與蒸汽干燥器相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置，其特征是，所述 的余氨吸附裝置采用固定式填充床反應(yīng)器，該固定式填充床反應(yīng)器的形狀為圓柱形，采用 塔板支撐，填料為脫硫后溶液經(jīng)分離干燥后得到的固體顆粒。
7.一種根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述裝置的脫硫方法，其特征在于，包括以下步驟步驟1、將配制好的氨水與腐植酸鹽溶液從脫硫塔上部分別用噴嘴噴入塔內(nèi)；步驟2、用引風機將高溫煙氣從鍋爐經(jīng)除塵器除塵后送入熱管換熱器換熱降溫至80°C 后進入脫硫塔，利用噴入的氨水與腐植酸鹽溶液在脫硫塔內(nèi)脫硫，生成腐植酸和亞硫酸 銨；步驟3、初次脫硫后的溶液從脫硫塔下部收集到緩沖池中，經(jīng)泵輸入脫硫塔中循環(huán)使 用，直至PH值為3-4；步驟4、將生成腐植酸和亞硫酸銨溶液輸入氧化罐，經(jīng)高效曝氣器將亞硫酸銨充分氧化 后，利用泵經(jīng)熱管換熱器加熱升溫濃縮后，已達到飽和狀態(tài)，通過高壓溶液泵輸入旋液分離 器進行液固分離，然后送入干燥器進行干燥；步驟5、將干燥器蒸發(fā)干燥后的產(chǎn)物置入吸附塔作為余氨吸附劑；步驟6、脫硫后含有部分剩余氨氣的煙氣從吸附塔下部通入，經(jīng)吸附劑吸附后，潔凈氣 體從上部排出；步驟7、余氨吸附劑吸附飽和后，從吸附塔下部出料，即得銨復合肥料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的脫硫方法，其特征是，步驟1中所述的氨水的濃度為質(zhì)量濃度 為5% 10% ；所述的腐植酸鹽溶液的濃度為質(zhì)量濃度為3% 5%。
全文摘要
一種煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域的利用氨水及腐植酸鹽溶液的煙氣脫硫裝置及脫硫方法，包括脫硫裝置、氧化裝置、換熱裝置、分離干燥裝置和余氨吸附裝置，其中氧化裝置與脫硫裝置的輸出端相連，氧化裝置的輸出端依次串聯(lián)換熱裝置、分離干燥裝置和余氨吸附裝置，將脫硫后溶液經(jīng)分離干燥后得到的固體顆粒輸出至余氨吸附裝置，上述脫硫裝置、氧化裝置、換熱裝置、分離干燥裝置和余氨吸附裝置之間的連接管路中設(shè)有泵及風機作為流體輸送。本發(fā)明能有效減少氨逃逸，且產(chǎn)物回收作為高效優(yōu)質(zhì)復合肥料，整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，能量消耗少，脫硫效率高。
文檔編號B01D53/50GK101920158SQ20101027058
公開日2010年12月22日 申請日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
發(fā)明者胡國新, 趙宇 申請人:上海交通大學