專利名稱：氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及燃煤電廠煙氣凈化及二氧化硫、二氧化碳減排領(lǐng)域，具體說涉及一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，二氧化硫和二氧化碳的減排一般是分開進行，即先脫硫再脫碳，煙氣脫硫技術(shù)主要以石灰石-石膏濕法、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化、海水脫硫、電了束脫硫、煙氣循環(huán)流化床脫硫等為主，其中濕式石灰石法是現(xiàn)今世界上應(yīng)用最為廣泛的尾部煙氣脫硫技術(shù)，該工藝是用石灰漿液或石灰在吸收塔內(nèi)吸收煙道氣中的二氧化硫，生產(chǎn)物為亞硫酸鈣及硫酸鈣，它的脫硫效率為75% -95%，其主要問題在于吸收劑(石灰或石灰石)的溶解度小，利用率低，灰渣量大，由此造成脫硫設(shè)備和管道內(nèi)易發(fā)生結(jié)垢和堵塞，且生產(chǎn)物還會造成二次污染。干法脫硫和半干法脫硫由于吸收劑同煙道氣接觸時間短的原因，脫硫效率一般在50% -75%之間，脫出效率低，且同樣存在固體污染物二次污染問題回收法主要有Wfellman-Lord法、活性炭法、氨法等，Wellman-Lord法使用亞硫酸鈉作為吸收劑，脫硫效率可達95%，但該工藝的投資和運行費用都較高；活性炭法雖然脫硫效率可達 98%，但該工藝復雜、技術(shù)難度大和活性炭消耗量大；氨法脫硫效率一般在95% -99%之間，脫硫產(chǎn)物可直接當肥料使用，不產(chǎn)生廢水和其他廢物，具有其他工藝不可比擬的優(yōu)點， 但該工藝往往存在尾氣中氨損失較高而直接造成脫硫效率降低的問題。國內(nèi)外減碳技術(shù)主要有吸收法、吸附法、膜分離法和封存法等，都存在一定的不足之處。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，其脫硫減碳效率高，工藝流程簡單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化、投資及運行成本低廉。為了實現(xiàn)上述方案，本實用新型的技術(shù)解決方案為一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，其中包括稀氨水供給裝置、引風機、第一換熱器、高濃度氨水儲槽、第一、二泵、二氧化硫吸收裝置和二氧化碳吸收裝置，所述二氧化硫吸收裝置包括常壓的二氧化硫吸收塔、第二換熱器、二氧化硫結(jié)晶槽、硫酸銨產(chǎn)品離心機、第一母液槽和第五、六泵， 所述二氧化硫吸收塔包括第一罐體、罐體內(nèi)的第一冷卻裝置及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第一、二噴淋裝置，所述二氧化碳吸收裝置包括常壓的二氧化碳吸收塔、第三換熱器、二氧化碳結(jié)晶槽、碳酸氫銨產(chǎn)品離心機、第二母液槽和第七、八泵，所述二氧化碳吸收塔包括第二罐體、罐體內(nèi)的第二冷卻裝置及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第三、四噴淋裝置，所述稀氨水供給裝置通過管路分別與所述第一、三噴淋裝置連接，所述引風機通過管路與第一換熱器的進氣口連接，所述第一換熱器的排氣口通過管路伸入所述第一罐體內(nèi)腔下部，所述第一罐體底部通過管路與第五泵的進口連接，所述第五泵的出口通過管路與第二換熱器的進口連接，所述第二換熱器的出口通過管路與二氧化硫結(jié)晶槽的進口連接，所述二氧化硫結(jié)晶槽的出口通過管路與硫酸銨產(chǎn)品離心機的進口連接，所述硫酸銨產(chǎn)品離心機的出口通過管路與第一母液槽的進口連接，所述第一母液槽的出口通過管路與第六泵連接，所述第六泵通過管路與所述第二噴淋裝置連接，所述第五、六泵的進口之間連接第一管路，所述高濃度氨水儲槽通過管路分別與第一、二泵的進口連接，所述第一、二泵的出口分別與第二、四噴淋裝置連接，所述第一罐體上部通過排氣管與第二罐體內(nèi)腔下部連通，所述第一、二冷卻裝置的冷卻水進水管及第一換熱器的冷卻水進水管連接在一起，所述第一、二冷卻裝置的冷卻水出水管及第一換熱器的冷卻水出水管連接在一起，所述冷卻水進水管上分別設(shè)置有第一、二調(diào)節(jié)閥，所述第二罐體底部通過管路與第七泵的進口連接，所述第七泵的出口通過管路與第三換熱器的進口連接，所述第三換熱器的出口通管路與二氧化碳結(jié)晶槽的進口連接，所述二氧化碳結(jié)晶槽的出口通過管路與碳酸氫銨產(chǎn)品離心機的進口連接，所述碳酸氫銨產(chǎn)品離心機的出口通過管路與第二母液槽的進口連接，所述第二母液槽的出口通過管路與第八泵連接，所述第八泵通過管路與所述第四噴淋裝置連接，所述第七、八泵的進口之間連接第二管路。本實用新型氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，其中所述稀氨水供給裝置由稀氨水儲槽和第三、四泵組成，所述稀氨水儲槽通過管路分別與第三、四泵的進口連接，所述第三、四泵的出口分別與所述第一、三噴淋裝置連接，所述管路上分別設(shè)置有閥門。采用上述方案后，本實用新型氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)通過采用二氧化硫吸收塔和二氧化碳吸收塔使燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫、二氧化碳分別與稀氨水吸收溶液逆向接觸充分反應(yīng)分別生成硫酸銨溶液和碳酸氫銨溶液，并靈活運用生產(chǎn)的不飽和硫酸銨溶液、碳酸氫銨溶液和增加了補高濃度氨水工序及二氧化硫吸收塔、二氧化碳吸收塔中設(shè)冷卻裝置，能良好的控制該工藝所要求的生產(chǎn)工況，使得燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫和二氧化碳氣體得到了很好的捕集吸收，脫硫減碳效率高，減少了二氧化硫和二氧化碳溫室氣體的排放，同時生產(chǎn)了硫酸銨和碳酸氫銨肥料，獨特的工藝管線設(shè)計使得捕集系統(tǒng)運行靈活，減少了系統(tǒng)運行時的動力消耗，同時更有效的提高了對燃煤電廠煙道氣中二氧化硫、二氧化碳氣體的捕集吸收能力，該工藝流程簡化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化、投資及運行成本低廉。

圖1是本實用新型氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括稀氨水供給裝置1、引風機2、第一換熱器3、高濃度氨水儲槽4、第一泵5、第二泵6、二氧化硫吸收裝置7和二氧化碳吸收裝置8 ；稀氨水供給裝置1由稀氨水儲槽11、第三泵12和第四泵13組成，稀氨水儲槽11 通過管路分別與第三泵12和第四泵13的進口連接，管路上分別設(shè)置有閥門30和閥門40 ；二氧化硫吸收裝置7包括常壓的二氧化硫吸收塔71、第二換熱器72、二氧化硫結(jié)晶槽73、硫酸銨產(chǎn)品離心機74、第一母液槽75、第五泵76和第六泵77，二氧化硫吸收塔71 包括第一罐體711、罐體內(nèi)的第一冷卻裝置712及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第一淋裝置 713和第二噴淋裝置714，第三泵12的出口通過管路與第一噴淋裝置713連接；[0011]二氧化碳吸收裝置8包括常壓的二氧化碳吸收塔81、第三換熱器82、二氧化碳結(jié)晶槽83、碳酸氫銨產(chǎn)品離心機84、第二母液槽85和第七泵86和第八泵87，二氧化碳吸收塔 81包括第二罐體811、罐體內(nèi)的第二冷卻裝置812及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第三噴淋裝置813和第四噴淋裝置814，第四泵13的出口通過管路與第三噴淋裝置813連接；引風機2通過管路與第一換熱器3的進氣口連接，第一換熱器3的排氣口通過管路伸入第一罐體711內(nèi)腔下部，第一罐體711底部通過管路與第五泵76的進口連接，第五泵76的出口通過管路與第二換熱器72的進口連接，第二換熱器72的出口通過管路與二氧化硫結(jié)晶槽73的進口連接，二氧化硫結(jié)晶槽73的出口通過管路與硫酸銨產(chǎn)品離心機74的進口連接，硫酸銨產(chǎn)品離心機74的出口通過管路與第一母液槽75的進口連接，第一母液槽 75的出口通過管路與第六泵77連接，第六泵77通過管路與第二噴淋裝置714連接，第五泵 76、第六泵77的進口之間連接第一管路9，高濃度氨水儲槽4通過管路分別與第一泵5和第二泵6的進口連接，第一泵5和第二泵6的出口分別與第二噴淋裝置714和第四噴淋裝置814連接，第一罐體711上部通過排氣管7111與第二罐體811內(nèi)腔下部連通，第一冷卻裝置712、第二冷卻裝置812的冷卻水進水管及第一換熱器3的冷卻水進水管連接在一起， 第一冷卻裝置712、第二冷卻裝置812的冷卻水出水管及第一換熱器3的冷卻水出水管連接在一起，冷卻水進水管上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥10和第二調(diào)節(jié)閥50，第二罐體811底部通過管路與第七泵86的進口連接，第七泵86的出口通過管路與第三換熱器82的進口連接， 第三換熱器82的出口通管路與二氧化碳結(jié)晶槽83的進口連接，二氧化碳結(jié)晶槽83的出口通過管路與碳酸氫銨產(chǎn)品離心機84的進口連接，碳酸氫銨產(chǎn)品離心機84的出口通過管路與第二母液槽85的進口連接，第二母液槽85的出口通過管路與第八泵87連接，第八泵87 通過管路與第四噴淋裝置814連接，第七泵86和第八泵87的進口之間連接第二管路20。采用上述系統(tǒng)捕集吸收二氧化硫和二氧化碳的工藝步驟如下(1)將經(jīng)過除塵處理的燃煤電廠煙道氣經(jīng)引風機2抽入第一換熱器3中，通過第一換熱器3降溫達到生產(chǎn)工藝所需的溫度；(2)將經(jīng)過除塵和降溫處理后的燃煤電廠煙道氣從二氧化硫吸收塔71的底部進入，將可以捕集吸收二氧化硫的稀氨水儲槽11內(nèi)的稀氨水吸收溶液通過第三泵12泵入二氧化硫吸收塔711內(nèi)的第一噴淋裝置713向下噴淋，二氧化硫吸收塔71中的反應(yīng)溫度通過第一冷卻裝置712控制在65-80°C之間，具體是通過控制第一冷卻裝置712進水管上的第一調(diào)節(jié)閥10，由調(diào)節(jié)水的循環(huán)量來控制二氧化硫吸收塔71中溶液的反應(yīng)溫度，煙道氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相反應(yīng)，吸收了二氧化硫生成硫酸銨溶液，其化學反應(yīng)為兩個過程首先稀氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，其次亞硫酸銨同氨水反應(yīng)生成硫酸銨，脫出二氧化硫的煙道氣通過排氣管7111引入二氧化碳吸收塔71內(nèi)；(3)當二氧化硫吸收塔71中的不飽和硫酸銨溶液達到工藝液位要求后，停止向二氧化硫吸收塔71注入稀氨水吸收溶液；(4)在稀氨水吸收溶液由二氧化硫吸收塔71的第一噴淋裝置713向下噴淋時，將二氧化硫吸收塔71中的硫酸銨溶液由第五泵76泵入第二換熱器72中降溫，之后送至二氧化硫結(jié)晶槽73中，飽和硫酸銨溶液結(jié)晶固體與不飽和硫酸銨溶液一同通過管路送至硫酸銨產(chǎn)品離心機74內(nèi)進行固液分離，結(jié)晶固體硫酸銨肥料分離出去，剩下的不飽和硫酸銨溶液通過管路排入第一母液槽75中，并通過第六泵77抽出泵入二氧化硫吸收塔71的第二噴淋裝置714內(nèi)向下噴淋，二氧化硫吸收塔71底部的不飽和硫酸銨溶液通過第一管路9，由第一管路9上的第六泵77直接泵入二氧化硫吸收塔71的第二噴淋裝置714內(nèi)向下噴淋，同先前噴入的稀氨水吸收溶液一同或單獨與二氧化硫吸收塔71中的煙道氣中的二氧化硫氣體發(fā)生逆向吸收反應(yīng)，達到對二氧化硫的吸收和使硫酸銨溶液從不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?5)通過第一泵5從高濃度氨水儲槽4中抽出高濃度氨水向完成硫酸銨肥料產(chǎn)品分離后的二氧化硫吸收塔71中補充高濃度氨水，使二氧化硫吸收塔71中的溶液濃度恢復至開始時的稀氨水吸收溶液濃度，即質(zhì)量百分比為6% -8%之間；(6)將脫出二氧化硫處理過的燃煤電廠煙道氣從二氧化碳吸收塔81的底部進入， 將可以捕集吸收二氧化碳的稀氨水儲槽11內(nèi)的稀氨水吸收溶液通過第四泵13泵入二氧化碳吸收塔81內(nèi)的第三噴淋裝置813向下噴淋，二氧化碳吸收塔81中的反應(yīng)溫度通過第二冷卻裝置812控制在40-50°C之間，具體是通過控制第二冷卻裝置812進水管上的第二調(diào)節(jié)閥50，由調(diào)節(jié)水的循環(huán)量來控制二氧化碳吸收塔81中溶液的反應(yīng)溫度，煙道氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相反應(yīng)，吸收了二氧化碳生成碳酸氫銨溶液，脫出二氧化硫和二氧化碳的煙道氣經(jīng)過二氧化碳吸收塔81頂部的管路排出；(7)當二氧化碳吸收塔81中的不飽和碳酸氫銨溶液達到工藝液位要求后，停止向二氧化碳吸收塔81中注入稀氨水吸收溶液；(8)在稀氨水吸收溶液由二氧化碳吸收塔81的第三噴淋裝置813向下噴淋時，將二氧化碳吸收塔81中的碳酸氫銨溶液由第七泵86泵入第三換熱器82中降溫，之后送至二氧化碳結(jié)晶槽83中，飽和碳酸氫銨溶液結(jié)晶固體與不飽和碳酸氫銨溶液一同通過管路送至碳酸氫銨產(chǎn)品離心機84內(nèi)進行固液分離，結(jié)晶固體碳酸氫銨肥料分離出去，剩下的不飽和碳酸氫銨溶液通過管路排入第二母液槽85中，并通過第八泵87抽出泵入二氧化碳吸收塔81的第四噴淋裝置814內(nèi)向下噴淋，二氧化碳吸收塔81底部的不飽和碳酸氫銨溶液通過第二管路20，由第二管路20上的第八泵87直接泵入二氧化碳吸收塔81的第四噴淋裝置 814內(nèi)向下噴淋，同先前噴入的稀氨水吸收溶液一同或單獨與二氧化碳吸收塔81中的煙道氣中的二氧化碳氣體發(fā)生逆向吸收反應(yīng)，達到對二氧化碳的吸收和使碳酸氫銨溶液從不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?9)通過第二泵6從高濃度氨水儲槽4中抽出高濃度氨水向完成碳酸氫銨肥料產(chǎn)品分離后的二氧化碳吸收塔81中補充高濃度氨水，使二氧化碳吸收塔81中的溶液濃度恢復至開始時的稀氨水吸收溶液濃度，即質(zhì)量百分比為6% -8%之間；(10)循環(huán)上述步驟。本實用新型氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)通過采用二氧化硫吸收塔71和二氧化碳吸收塔81使燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫、二氧化碳分別與稀氨水吸收溶液逆向接觸充分反應(yīng)分別生成硫酸銨溶液和碳酸氫銨溶液，并靈活運用生產(chǎn)的不飽和硫酸銨溶液、碳酸氫銨溶液和增加了補高濃度氨水工序及二氧化硫吸收塔71、二氧化碳吸收塔81中分別設(shè)第一冷卻裝置712和第二冷卻裝置812，能良好的控制該工藝所要求的生產(chǎn)工況，使得燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫和二氧化碳氣體得到了很好的捕集吸收，脫硫減碳效率高，減少了二氧化硫和二氧化碳溫室氣體的排放，同時生產(chǎn)了硫酸銨和碳酸氫銨肥料，獨特的工藝管線設(shè)計使得捕集系統(tǒng)運行靈活，減少了系統(tǒng)運行時的動力消耗，同時更有效的提高了對燃煤電廠煙道氣中二氧化硫、二氧化碳氣體的捕集吸收能力，該工藝流程簡化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化、投資及運行成本低廉。 以上所述實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，其特征在于包括稀氨水供給裝置(1)、引風機O)、第一換熱器(3)、高濃度氨水儲槽G)、第一、二泵(5，6)、二氧化硫吸收裝置(7)和二氧化碳吸收裝置(8)，所述二氧化硫吸收裝置(7)包括常壓的二氧化硫吸收塔 (71)、第二換熱器(7 、二氧化硫結(jié)晶槽(7 、硫酸銨產(chǎn)品離心機(74)、第一母液槽(75)和第五、六泵(76，77)，所述二氧化硫吸收塔(71)包括第一罐體(711)、罐體內(nèi)的第一冷卻裝置(71 及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第一、二噴淋裝置(713，714)，所述二氧化碳吸收裝置(8)包括常壓的二氧化碳吸收塔(81)、第三換熱器(82)、二氧化碳結(jié)晶槽(83)、碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(84)、第二母液槽(8 和第七、八泵(86，87)，所述二氧化碳吸收塔(81)包括第二罐體(811)、罐體內(nèi)的第二冷卻裝置(81 及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第三、四噴淋裝置(813，814)，所述稀氨水供給裝置(1)通過管路分別與所述第一、三噴淋裝置(713， 813)連接，所述引風機(2)通過管路與第一換熱器(3)的進氣口連接，所述第一換熱器(3) 的排氣口通過管路伸入所述第一罐體(711)內(nèi)腔下部，所述第一罐體(711)底部通過管路與第五泵(76)的進口連接，所述第五泵(76)的出口通過管路與第二換熱器的進口連接，所述第二換熱器的出口通過管路與二氧化硫結(jié)晶槽(7 的進口連接，所述二氧化硫結(jié)晶槽(7 的出口通過管路與硫酸銨產(chǎn)品離心機(74)的進口連接，所述硫酸銨產(chǎn)品離心機(74)的出口通過管路與第一母液槽(7 的進口連接，所述第一母液槽(7 的出口通過管路與第六泵(77)連接，所述第六泵(77)通過管路與所述第二噴淋裝置(714)連接， 所述第五、六泵(76，77)的進口之間連接第一管路(9)，所述高濃度氨水儲槽(4)通過管路分別與第一、二泵(5，6)的進口連接，所述第一、二泵(5，6)的出口分別與第二、四噴淋裝置 (714,814)連接，所述第一罐體(711)上部通過排氣管(7111)與第二罐體(811)內(nèi)腔下部連通，所述第一、二冷卻裝置(712,81 的冷卻水進水管及第一換熱器C3)的冷卻水進水管連接在一起，所述第一、二冷卻裝置(712,81 的冷卻水出水管及第一換熱器C3)的冷卻水出水管連接在一起，所述冷卻水進水管上分別設(shè)置有第一、二調(diào)節(jié)閥(10，50)，所述第二罐體(811)底部通過管路與第七泵(86)的進口連接，所述第七泵(86)的出口通過管路與第三換熱器(8 的進口連接，所述第三換熱器(8 的出口通管路與二氧化碳結(jié)晶槽(83)的進口連接，所述二氧化碳結(jié)晶槽(8 的出口通過管路與碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(84)的進口連接，所述碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(84)的出口通過管路與第二母液槽(8 的進口連接，所述第二母液槽(8 的出口通過管路與第八泵(87)連接，所述第八泵(87)通過管路與所述第四噴淋裝置(814)連接，所述第七、八泵(86，87)的進口之間連接第二管路00)。
2.如權(quán)利要求1所述的氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，其特征在于所述稀氨水供給裝置(1)由稀氨水儲槽(11)和第三、四泵(12，1 組成，所述稀氨水儲槽 (11)通過管路分別與第三、四泵(12，13)的進口連接，所述第三、四泵(12，13)的出口分別與所述第一、三噴淋裝置(713，81；3)連接，所述管路上分別設(shè)置有閥門(30，40)。
專利摘要一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，包括稀氨水供給裝置等，稀氨水供給裝置通過管路分別與二氧化硫、二氧化碳吸收裝置連接，引風機通過管路與換熱器連接，換熱器通過管路與二氧化硫吸收裝置連接，二氧化硫吸收塔排氣管與二氧化碳吸收塔連接，二氧化硫、二氧化碳吸收塔內(nèi)的第一、二冷卻裝置之間共用冷卻水進、出水管，二氧化硫、二氧化碳吸收裝置分別通過高濃度氨水儲槽中的濃氨水補充，二氧化硫、二氧化碳吸收裝置分別通過泵將各自吸收塔內(nèi)的溶液抽至換熱器中冷卻并進入結(jié)晶槽結(jié)晶，通過離心機將固液體分開，液體繼續(xù)在該系統(tǒng)中循環(huán)，本實用新型脫硫減碳效率高，工藝流程簡單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡化、投資及運行成本低廉。
文檔編號B01D53/78GK202006081SQ20112004045
公開日2011年10月12日 申請日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者張明旭, 徐敬堯, 李寒旭, 蘇傳好, 閔凡飛, 陳林, 韓松 申請人:安徽淮化股份有限公司