專利名稱：硫銨-石灰石法煙氣脫硫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鍋爐尾氣處理領(lǐng)域。本發(fā)明涉及一種除去二氧化硫的方法，更具體地說，是一種以石灰石為原料，硫酸銨為過程吸收劑的濕式脫硫方法。
背景技術(shù)：
我國的能源結(jié)構(gòu)90%以上以燃煤作為動(dòng)力，燃燒煤炭都會(huì)產(chǎn)生SO2,其中以電廠排放量最大，由SO3為主所致的酸雨污染危害面積已占國土面積的約40%，全國每年因此而造成的經(jīng)濟(jì)損失已達(dá)上千億元。目前，世界上煙氣脫硫的方法已達(dá)100多種，工業(yè)上應(yīng)用的方法也約有20種。其中濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用約占整個(gè)工業(yè)化脫硫裝置的85%左右，而濕式石灰石/石灰法又占濕法的約80%，在當(dāng)今技術(shù)中占主導(dǎo)地位。該技術(shù)向吸收塔的漿液中鼓入空氣，用石灰石洗滌煙氣，強(qiáng)制使CaSO3氧化為CaSO4 (石膏)。石灰/石膏法相關(guān)專利如下CN99113914公開了一種石灰/石膏法煙氣脫硫技術(shù)，其步驟是(1)除塵，(2)脫硫，( 制成含石膏結(jié)晶體的混合液，(4)脫水副產(chǎn)石膏。其中脫硫是將除塵后煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)送經(jīng)增濕冷卻器后再進(jìn)入脫硫塔，在塔內(nèi)經(jīng)多孔板鼓泡脫硫后煙氣再經(jīng)噴淋液作二次脫硫，凈化后煙氣經(jīng)塔頂氣液分離器分離后再經(jīng)煙氣加熱器后排入煙囪。CN1923338公開了一種煙氣脫硫工藝，特別是一種增強(qiáng)型石灰石法煙氣脫硫工藝， 主要應(yīng)用于大氣污染治理、防治技術(shù)領(lǐng)域，包括將石灰石和添加劑分別輸入消化反應(yīng)器， 在消化反應(yīng)器內(nèi)石灰石和添加劑混合并與水反應(yīng)生成吸收漿液；將吸收漿液輸入吸收塔， 含硫煙氣進(jìn)入吸收塔，與吸收漿液反應(yīng)后，凈化煙氣排出吸收塔；吸收了二氧化硫的吸收漿液從吸收塔底部排出后循環(huán)使用或去后處理。石灰石/石膏法，向吸收塔的漿液中鼓入空氣，一方面增加了吸收塔的負(fù)荷，另一方面氧化空氣管堵塞折斷時(shí)常發(fā)生，給該法的應(yīng)用蒙上陰影。還有就是副產(chǎn)物石膏達(dá)不到應(yīng)用品級(jí)，一般作為廢物拋棄，運(yùn)行成本高等都成為制約因素。上述石灰石/石膏法脫硫效率較高，但很難進(jìn)一步提高脫硫效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從煙氣中除去二氧化硫的方法，改變脫硫過程，不設(shè)氧化風(fēng)機(jī)，降低脫硫成本，提高石灰/石膏法脫硫效率，提高副產(chǎn)綜合利用空間。本發(fā)明的方法是以重量百分比為5 40%的硫酸銨為過程吸收劑，以石灰石(碳酸鈣)為吸收劑，煙氣在吸收塔中部進(jìn)入與吸收液逆流接觸傳質(zhì)，從塔頂離開，塔底部分漿液在吸收塔中循環(huán)，部分漿液送脫硫渣脫水，脫硫渣脫水工藝水回吸收系統(tǒng)。本發(fā)明具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)(1)吸收劑中硫酸銨含量大，重量百分比達(dá)5 40%，參與吸收反應(yīng)過程，但最終回到硫酸銨狀態(tài)，因此硫酸銨稱為過程吸收劑。( 石灰石(碳酸鈣)沒有直接與二氧化硫反應(yīng)，但整個(gè)反應(yīng)中，消耗石灰石與吸收二氧化硫，生成亞硫酸鈣排出系統(tǒng)，因此石灰石稱為吸收劑。(3)硫酸銨液作為過程吸收劑，起到緩沖液的作用，系統(tǒng)的PH值相對(duì)穩(wěn)定，系統(tǒng)具有較大的操作彈性；硫酸銨液作為過程吸收劑，起到助溶石灰石的作用，使石灰石反應(yīng)更完全；(4)以硫酸銨作為過程吸收劑，在脫硫的同時(shí)可部分脫硝；( 脫硫渣主要成分是亞硫酸鈣，提高副產(chǎn)綜合利用空間。本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)過程如下整個(gè)脫硫反應(yīng)可以分為6步(1)煙氣中二氧化硫由氣相進(jìn)入液相，與水結(jié)合成為亞硫酸；(2)亞硫酸與硫酸銨液反應(yīng)生成硫酸氫銨和亞硫酸氫銨；(3)硫酸銨使碳酸鈣加快分解，同時(shí)生成氨；(4)硫酸氫銨和亞硫酸氫銨與氨發(fā)生中和反應(yīng)分別生成硫酸銨和亞硫酸銨；( 亞硫酸銨與硫酸鈣作用生成亞硫酸鈣；(6)亞硫酸鈣氧化生成硫酸鈣，亞硫酸銨氧化生成硫酸銨。每步對(duì)應(yīng)的反應(yīng)式如下S02+H20 = H2SO3 (1)(NH4) 2S04+H2S03 = NH4HS04+NH4HS03 (2)CaC03+C02+H20 = Ca (HCO3) 2 (3-1)(NH4) 2S04+Ca (HCO3) 2 = CaS04+2NH3+2C02+2H20 (3-2)(NH4) 2S04+CaC03 = CaS04+2NH3+C02+H20 (3-3)NH4HS04+NH3 = (NH4) 2S04 (4-1)NH4HS03+NH3 = (NH4) 2S03 (4-2)(NH4) 2S03+CaS04 = (NH4) 2S04+CaS03 (5)CaSO、+-0, = CaSO4(6-1)
2 —(NH4 )2 SO3 +^O2 = (MZ4)2 SO4(6-2 )脫硝反應(yīng)可分為四步(7) —氧化氮氧化生成二氧化氮；⑶二氧化氮與水反應(yīng)生成亞硝酸；⑶亞硝酸與氨反應(yīng)生成亞硝酸銨；(10)亞硝酸銨分解。對(duì)應(yīng)反應(yīng)式如下NO+ -On^ NO,(7)
2 - ^N02+N0+H20 = 2HN02 (8)ΝΗ3+ΗΝ02 = NH4NO2 (9)NH4NO2 = N2+2H20 (10)


附圖1是實(shí)施例1示意圖
具體實(shí)施例方式例 1圖1中吸收塔1，循環(huán)泵2，漿液泵3，旋流器4，壓濾機(jī)5，石灰石漿液槽6，石灰石漿液泵7，洗滌水槽8，洗滌水泵9。煙氣A，凈化煙氣B，工藝水C，脫硫渣(亞硫酸鈣)D，石灰石(碳酸鈣)E流量為200000Nm3/h，溫度為150°C的煙氣A首先進(jìn)入脫硫吸收塔1中部，與從上部噴淋下的循環(huán)液接觸，循環(huán)液中硫酸銨的濃度為20% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))，塔底漿液通過漿液泵2 實(shí)現(xiàn)循環(huán)，循環(huán)漿液量為480m3/h ；石灰石E在石灰石漿液槽6中制成10% (質(zhì)量分?jǐn)?shù))液漿后用石灰石漿液泵7打進(jìn)吸收塔，通過噴淋洗滌，煙氣中的二氧化硫、粉塵被除去，再經(jīng)塔頂50°C洗滌水洗滌，凈化煙氣B離開吸收系統(tǒng)送煙囪。脫硫塔下部槽體漿液溫度約85°C， 部分漿液由漿液泵排至分離工序。流量為20m3/h的漿液由漿液泵3打入旋流器4，經(jīng)旋流分離，旋流分離器4底流送壓濾機(jī)5過濾并洗滌，壓濾液、與旋流頂液合并送石灰石漿液槽6，洗滌用工藝水C洗滌壓濾機(jī)濾餅，收集于洗滌液槽8，由洗滌液泵9送吸收塔除霧，壓濾固相為脫硫渣(亞硫酸鈣)D 送后處理工序。在石灰石漿液槽6中加入720Kg/h的石灰石E，與來自分離工序壓濾液、與旋流頂液制漿，漿液中碳酸鈣含量為10%，通過石灰石漿液泵7送入吸收塔1。本發(fā)明的有益效果是脫硫吸收塔脫硫速度加快，相同的塔可處理更多的煙氣； 吸收塔操作彈性大，操作穩(wěn)定，操作能耗低；脫硫的同時(shí)達(dá)到部分脫硝；脫硫渣后處理工序保留更大的綜合利用空間，包括設(shè)煅燒工序回收二氧化硫。
權(quán)利要求
1.一種從煙氣中除去二氧化硫的方法，其特征是以重量百分比為5 40%的硫酸銨為過程吸收劑，以石灰石(碳酸鈣)為吸收劑，煙氣在吸收塔中部進(jìn)入與吸收液逆流接觸傳質(zhì)，從塔頂離開，塔底大部分漿液在吸收塔中循環(huán)，少部分漿液送石膏脫水，石膏脫水工藝水回吸收系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的硫銨-石灰石法煙氣脫硫，其特征在于吸收劑中硫酸銨含量大， 重量百分比達(dá)5 40%，參與吸收反應(yīng)過程，但最終回到硫酸銨狀態(tài)，因此硫酸銨稱為過程吸收劑。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的硫銨-石灰石法煙氣脫硫，其特征在于石灰石(碳酸鈣)沒有直接與二氧化硫反應(yīng)，但整個(gè)反應(yīng)中，消耗石灰石與吸收二氧化硫，生成亞硫酸鈣排出系統(tǒng)， 因此石灰石稱為吸收劑。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的硫銨-石灰石法煙氣脫硫，其特征在于硫酸銨液作為過程吸收齊U，起到緩沖液的作用，系統(tǒng)的PH值相對(duì)穩(wěn)定，系統(tǒng)具有較大的操作彈性；硫酸銨液作為過程吸收劑，起到助溶石灰石的作用，使石灰石反應(yīng)更完全。
5.根據(jù)權(quán)利1所述的硫銨-石灰石法煙氣脫硫，其特征在于以硫酸銨作為過程吸收劑，在脫硫的同時(shí)可部分脫硝。
6.根據(jù)權(quán)利1所述的硫銨-石灰石法煙氣脫硫，其特征在于脫硫渣主要成分是亞硫酸鈣，提高副產(chǎn)綜合利用空間。
全文摘要
一種硫銨-石灰石法煙氣脫硫的方法，更具體地說，是一種以石灰石為原料，硫酸銨為過程吸收劑的濕式脫硫方法。包括以下步驟以重量百分比為5～40％的硫酸銨為過程吸收劑，以石灰石(碳酸鈣)為吸收劑，煙氣在吸收塔中部進(jìn)入與吸收液逆流接觸傳質(zhì)，從塔頂離開，塔底部分漿液在吸收塔中循環(huán)，部分漿液送脫硫渣脫水，脫硫渣脫水工藝水回吸收系統(tǒng)。本發(fā)明的有益效果是脫硫吸收塔脫硫速度加快，相同的塔可處理更多的煙氣；吸收塔操作彈性大，操作穩(wěn)定，操作能耗低；脫硫的同時(shí)達(dá)到部分脫硝；脫硫渣后處理工序保留更大的綜合利用空間，包括設(shè)煅燒工序回收二氧化硫。
文檔編號(hào)B01D53/56GK102485324SQ20111010620
公開日2012年6月6日 申請日期2011年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月15日
發(fā)明者徐繼紅, 陶俊 申請人:安徽理工大學(xué)