一種處理低濃度含氨尾氣的方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，公開了一種處理低濃度含氨尾氣的方法，包括以下步驟：低濃度含氨尾氣從頂部進(jìn)入高效吸收器，高效吸收器下部噴射酸性硫酸銨母液，逆流充分接觸，一級吸收尾氣中的氨；經(jīng)一級吸收的含氨尾氣與酸性硫酸銨母液一起進(jìn)入吸收塔下部，硫酸銨母液留在吸收塔底部，尾氣上行至吸收塔中部，噴淋酸性稀相硫酸銨母液，二級吸收尾氣中的氨；經(jīng)二級吸收的尾氣繼續(xù)上行至吸收塔上部，噴淋洗滌液三級吸收尾氣中的氨，經(jīng)三級吸收置換后的尾氣經(jīng)除霧器后從吸收塔頂部排出；吸收塔底部的硫酸銨母液輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器，先蒸發(fā)濃縮母液，再冷卻結(jié)晶，分離得到硫酸銨。本發(fā)明適用于小規(guī)模的生產(chǎn)固體硫酸銨，處理后尾氣中氨含量低于10mg/Nm3。
【專利說明】一種處理低濃度含氨尾氣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種處理低濃度含氨尾氣的方法，具體涉及一種處理低濃度含氨尾氣、小規(guī)模生產(chǎn)回收硫酸銨的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氨氣是國家環(huán)保部規(guī)定的八種惡臭污染物之一，含氨惡臭氣體不僅威脅人類健康，且會對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。常見惡臭污染物處理技術(shù)有吸附法、燃燒法、化學(xué)吸收法、生物法等。隨著環(huán)保要求的不斷提高，如何回收化工廠生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)尾氣以及無組織排放氣體，已經(jīng)成為眾多化工生產(chǎn)企業(yè)的難點(diǎn)之一，用稀硫酸噴淋吸收含氨生產(chǎn)尾氣得到硫酸銨是其中一種處理方法。硫酸銨別名硫銨；白色或淡黃色結(jié)晶或顆粒，無氣味，其用途可分為農(nóng)用和工業(yè)用。在農(nóng)業(yè)上作為氮肥使用，優(yōu)點(diǎn)是吸濕性相對較小，不易結(jié)塊，與硝酸銨和碳酸氫銨相比具有優(yōu)良的物理性質(zhì)和化學(xué)穩(wěn)定性；同時，它也是速效肥料和很好的生物性肥料，在土壤中的反應(yīng)呈酸性，適于堿性土壤和碳質(zhì)土壤。在東北地區(qū)可直接施用，也可用來做硫基復(fù)合肥；硫酸銨除含氮元素外，它還含硫元素，對農(nóng)作物極為有利，比較適合于缺硫的土壤和喜硫作物。在工業(yè)上應(yīng)用也很廣泛，如在醫(yī)藥上用作制酶的發(fā)酵氮源，紡織上用作染色印花助劑，精制的硫酸銨用于啤酒釀造。工業(yè)硫酸銨主要用作硫酸鉀、過硫酸銨、醫(yī)藥、稀土開采、皮革、大顆粒硫酸銨等的原料，約占總消費(fèi)量的35%左右。其主要用途還有礦石浮選、回收高價金屬，分離提純有機(jī)活性物質(zhì)，生產(chǎn)耐火材料、織物防火劑、鹽析劑和滲透壓調(diào)節(jié)劑等其產(chǎn)量預(yù)計到2015年將達(dá)到700?800萬噸左右。
[0003]含氨尾氣的處理方法常用的有兩種:水吸收法和酸吸收法。兩種處理含氨尾氣的方式都有各自的難點(diǎn):水吸收法，根據(jù)氨氣極易溶解于水，常壓下溫度為10°c時I體積水可溶解700倍體積氨，但氨氣溶于水時會釋放大量的熱量，使得水的溫度會隨著氨氣的不斷溶解而溫度不斷升高，氨氣在水中的溶解度也因此大幅下降使原本溶解在水中的氨氣重新溢出。酸吸收法，即利用氨具有堿性，化學(xué)性質(zhì)活潑的特性，采用酸堿中和的化學(xué)方法將尾氣中的氨氣吸收，但采用此種方式吸收氨氣就要求相應(yīng)設(shè)備材質(zhì)要有良好的耐酸堿腐蝕的性能。
[0004]通過吸收塔以盡可能多的吸收氨氣。對吸收塔來說，按其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同可分為填料塔、噴淋塔、板式塔、降膜吸收塔、文丘里洗滌塔、噴射吸收塔等很多種。大多工藝采用的一級或兩級噴淋的板式塔，如專利CN202139061U采用一級噴淋板式塔吸收，專利CN201752627U采用的是進(jìn)氣管噴淋+空塔吸收。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種處理低濃度含氨尾氣的方法，該方法采用組合式三級噴淋的吸收塔，能夠高效回收低濃度含氨尾氣中的氨；采用特殊的蒸發(fā)結(jié)晶工藝，使得蒸發(fā)、結(jié)晶于一個設(shè)備內(nèi)完成，生產(chǎn)出固體硫酸銨，達(dá)到既回收有效工質(zhì)、又治理尾氣的目的。[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種處理低濃度含氨尾氣的方法，包括以下步驟:
[0008](I)、低濃度含氨尾氣從頂部進(jìn)入高效吸收器，高效吸收器下部噴射酸性硫酸銨母液，使酸性硫酸銨母液與低濃度含氨尾氣逆流充分接觸，一級吸收尾氣中的氨；
[0009](2)、經(jīng)一級吸收的含氨尾氣與硫酸銨母液一起進(jìn)入吸收塔下部，經(jīng)氣液分離，硫酸銨母液留在吸收塔底部，尾氣上行至吸收塔中部，噴淋酸性稀相硫酸銨母液，二級吸收尾氣中的氨；經(jīng)二級吸收的尾氣繼續(xù)上行至吸收塔上部，噴淋洗滌液三級吸收尾氣中的氨并置換尾氣霧滴中的無機(jī)物，經(jīng)三級吸收置換后的尾氣經(jīng)除霧器后從吸收塔頂部排出；其中，吸收塔上部噴淋的洗滌液，自流回吸收塔上段的下部，再循環(huán)輸送至吸收塔上段的上部繼續(xù)噴淋洗滌來自二級吸收后的尾氣；吸收塔上部的部分洗滌液溢流至吸收塔中部，稀釋吸收塔中部的循環(huán)硫酸銨母液，稀相硫酸銨母液循環(huán)輸送至吸收塔中部繼續(xù)噴淋來自一級吸收后的尾氣；吸收塔中部的部分稀相硫酸銨母液溢流至吸收塔底部；
[0010](3)、步驟⑵中吸收塔底部的硫酸銨母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到10%?40%時輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器，蒸發(fā)濃縮硫酸銨母液，待母液中硫酸銨質(zhì)量濃度達(dá)到45%?65%時，冷卻結(jié)晶，分離得到硫酸銨。
[0011]步驟(I)中，所述低濃度含氨尾氣中氨含量為100?10000mg/Nm3 ;所述酸性硫酸銨母液的pH為2?4、硫酸銨的質(zhì)量濃度為10%?40%，所述酸性硫酸銨母液由以下配制方法得到:98%或93%的濃硫酸與來自吸收塔底部的硫酸銨母液在稀釋槽內(nèi)配制得到高酸度母液，并控制該過程中稀釋槽內(nèi)的溶液溫升不超過10°C，配制得到的高酸度母液進(jìn)入母液酸度調(diào)節(jié)槽與結(jié)晶母液、吸收塔底部的硫酸銨母液混合后制成PH為2?4、硫酸銨的質(zhì)量濃度為10%?40%的硫酸銨母液。
[0012]在步驟(I) 一級吸收氨過程中酸性硫酸銨母液過量，以充分吸收低濃度含氨尾氣中的氨，吸收完氨之后的尾氣及硫酸銨母液進(jìn)入吸收塔進(jìn)行下一級吸收氨。
[0013]步驟⑵中，所述吸收塔中部的稀相硫酸銨母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度為3%?10%，pH2 ?4。
[0014]所述洗滌液為工藝水或工藝水與來自蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽冷凝液的混合液，所述混合溶液中硫酸銨的質(zhì)量濃度為0.05%?1%。
[0015]噴淋三級吸收尾氣中的氨后，洗滌液自流回吸收塔上段的下部，再輸送至吸收塔上段的上部繼續(xù)循環(huán)洗滌來自二級吸收后的尾氣；吸收塔上部的部分洗滌液溢流至吸收塔中部，稀釋吸收塔中部的循環(huán)硫酸銨母液，同時通過從母液酸度調(diào)節(jié)槽輸入酸性硫酸銨母液調(diào)節(jié)吸收塔中部的循環(huán)硫酸銨母液控制得到的二級吸收用的稀相硫酸銨母液質(zhì)量濃度為3%?10%，循環(huán)輸送至吸收塔中部，進(jìn)行噴淋二級吸收尾氣中的氨；吸收塔中部的部分稀相硫酸銨母液溢流至吸收塔底部。吸收塔內(nèi)部吸收液(含硫酸銨的溶液)分成三個濃度梯度:吸收塔底部的硫酸銨母液(10%?40%)、吸收塔中部的稀相硫酸銨母液(3%?10%)、吸收塔上部的洗滌液(0.05%?1%)，更有效的吸收洗滌含氨尾氣，并清潔尾氣。
[0016]經(jīng)三級吸收置換后，從吸收塔排出的尾氣中氨含量低于10mg/Nm3。
[0017]本發(fā)明中，酸性硫酸銨母液是指在母液酸度調(diào)節(jié)槽配制得到的硫酸銨母液。
[0018]吸收塔底部的硫酸銨母液是指在高效吸收器中吸收氨之后進(jìn)入吸收塔、經(jīng)氣液分離后留在吸收塔底部的硫酸銨母液，還包括溢流下來的吸收塔中部的循環(huán)硫酸銨母液。[0019]結(jié)晶母液是指經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后分離除去硫酸銨晶體之后留下的硫酸銨母液。
[0020]步驟(3)中，所述蒸發(fā)結(jié)晶器外部設(shè)有夾套，吸收塔底部的硫酸銨母液輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器后，往夾套內(nèi)通低壓飽和蒸汽，蒸發(fā)濃縮硫酸銨母液至硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到45?65%，停止往夾套內(nèi)通入蒸汽，再通入循環(huán)冷卻水，冷卻濃縮后的母液至40?45°C，并保持溫度以使母液結(jié)晶。
[0021]低壓飽和蒸汽是指1.57MPa以下、飽和狀態(tài)下的蒸汽。
[0022]在所述蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)的蒸發(fā)結(jié)晶操作為正壓間歇操作。
[0023]蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)的硫酸銨母液經(jīng)蒸發(fā)后二次蒸汽返回吸收塔上段的下部，與經(jīng)二級吸收后的尾氣匯合，由洗滌液洗滌冷凝混合后，作為洗滌液再循環(huán)洗滌經(jīng)二級吸收后的尾氣。
[0024]分離得到硫酸銨后，結(jié)晶母液輸送至進(jìn)入母液酸度調(diào)節(jié)槽回用。
[0025]本發(fā)明的另一個目的是提供一種處理低濃度含氨尾氣的系統(tǒng)，包括吸收系統(tǒng)、母液配制系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)；所述吸收系統(tǒng)包括高效吸收器1、吸收塔2 ;所述高效吸收器I頂部設(shè)置有進(jìn)氣口，下部設(shè)置有進(jìn)液口，所述高效吸收器I經(jīng)底部出口與吸收塔2下部進(jìn)口連接；所述吸收塔2的下部設(shè)置有第一氣體分布器3，吸收塔2中部裝有填料層4，填料層4上方設(shè)置有液體分布器5,吸收塔2的上部設(shè)置有第二氣體分布器6,第二氣體分布器6上方依次設(shè)置有工藝水進(jìn)口、二次蒸汽進(jìn)口、噴淋設(shè)施7和除霧器8，吸收塔2的頂部設(shè)置有煙囪9 ;所述第一氣體分布器3經(jīng)吸收塔外的管道與液體分布器5連接，所述第二氣體分布器6經(jīng)吸收塔外的管道與噴淋設(shè)施7連接；所述母液配制系統(tǒng)包括母液保護(hù)高位槽13、濃硫酸罐14、濃硫酸高位槽16、稀釋槽17、母液酸度調(diào)節(jié)槽18，所述吸收系統(tǒng)的吸收塔2底部出液口經(jīng)管道分別與母液配制系統(tǒng)的母液保護(hù)高位槽13、稀釋槽17和母液酸度調(diào)節(jié)槽18連接；所述母液保護(hù)高位槽13的出液口經(jīng)管道與稀釋槽17連接，所述濃硫酸罐14、濃硫酸高位槽16、稀釋槽17經(jīng)管道依次連接，所述稀釋槽17經(jīng)出口液封管進(jìn)入母液酸度調(diào)節(jié)槽18，所述母液酸度調(diào)節(jié)槽18的出液口經(jīng)管道分別連接吸收系統(tǒng)中的高效吸收器I下部、以及第一氣體分布器3與液體分布器5之間的連接管道；所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括蒸發(fā)結(jié)晶器20和硫酸銨分離機(jī)21 ;所述蒸發(fā)結(jié)晶器20的外部設(shè)有夾套，蒸發(fā)結(jié)晶器20上部的進(jìn)液口經(jīng)管道與吸收塔2底部出液口連接，蒸發(fā)結(jié)晶器20上部的二次蒸汽出口經(jīng)管道通入吸收塔2上部的二次蒸汽進(jìn)口，蒸發(fā)結(jié)晶器20底部的出液口經(jīng)管道與硫酸銨分離機(jī)21連接。
[0026]所述吸收塔2中的第一氣體分布器3和第二氣體分布器6把吸收塔2分成上、中、下三段。
[0027]所述吸收塔2的進(jìn)口低于第一氣體分布器3。
[0028]所述第一氣體分布器3與液體分布器5的連接管道上設(shè)置有二級循環(huán)吸收泵11 ;所述第二氣體分布器6與噴淋設(shè)施7的連接管道上設(shè)置有三級循環(huán)吸收泵12 ;所述吸收塔2底部出液口的管道上設(shè)置有塔底泵10。
[0029]所述噴淋設(shè)施7設(shè)置有至少兩層噴淋頭。
[0030]所述母液保護(hù)高位槽13的作用在于保障正常生產(chǎn)或事故狀態(tài)下，稀釋槽內(nèi)有母液稀釋，以保護(hù)設(shè)備安全。
[0031]所述濃硫酸罐14的進(jìn)液管上設(shè)置有濃硫酸泵15。
[0032]所述濃硫酸高位槽16出口管線上設(shè)置有濃硫酸流量調(diào)節(jié)閥，所述稀釋槽17與吸收塔2底部出液口的連接管路上設(shè)置有塔底母液調(diào)節(jié)閥，所述母液酸度調(diào)節(jié)槽18與高效吸收器I連接管道上設(shè)置有PH計和一級吸收泵19 ;所述濃硫酸流量調(diào)節(jié)閥、pH計組成串級調(diào)節(jié)回路；所述濃硫酸流量調(diào)節(jié)閥和塔底母液調(diào)節(jié)閥組成比值調(diào)節(jié)回路，可根據(jù)進(jìn)入稀釋槽17的濃硫酸的量來控制吸收塔底部的硫酸銨母液進(jìn)入稀釋槽17的流量，以控制稀釋槽17內(nèi)的溶液溫升不超過10°C。
[0033]由于濃硫酸稀釋為強(qiáng)放熱和強(qiáng)腐蝕過程，所述稀釋槽17的材料為玻璃鋼、聚丙烯、鋼襯塑等無機(jī)材料或無機(jī)復(fù)合材料。
[0034]所述母液酸度調(diào)節(jié)槽18內(nèi)設(shè)攪拌器攪拌，使來自稀釋槽17的高酸度硫酸銨母液與來自吸收塔2底部的硫酸銨母液、來自硫酸銨分離機(jī)21的結(jié)晶母液混合均勻。
[0035]所述蒸發(fā)結(jié)晶器20外部設(shè)有夾套，吸收塔底部的硫酸銨母液輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器20后，往夾套內(nèi)通入低壓飽和蒸汽，蒸發(fā)濃縮母液至母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到45%?65%，停止往夾套內(nèi)通入蒸汽，再通入循環(huán)冷卻水，冷卻濃縮后的母液至40?45°C，并維持溫度以使母液結(jié)晶長大，在所述蒸發(fā)結(jié)晶器20內(nèi)的蒸發(fā)結(jié)晶操作為正壓間歇操作。所述結(jié)晶蒸發(fā)器20內(nèi)設(shè)攪拌器，促進(jìn)母液均勻濃縮和結(jié)晶。
[0036]所述硫酸銨分離機(jī)21的出液口經(jīng)管道與母液酸度調(diào)節(jié)槽18連接。
[0037]本發(fā)明的有益效果:
[0038]本發(fā)明為低濃度含氨尾氣處理方法，采用組合式三級噴淋的吸收塔，采用硫酸為媒介，自動配制酸性硫酸銨母液，再利用適當(dāng)酸度的硫酸銨母液對含氨尾氣吸收處理，最后用工藝水或含極低濃度的硫酸銨溶液洗滌置換，可極大地增加氨的吸收量，高效回收含氨尾氣中的氨，處理后尾氣中氨含量低于10mg/Nm3，減少了對大氣的污染。相比單純采取清水吸收氨氣的情況，用水量大幅減小。同時由于稀硫酸和氨氣反應(yīng)形成的鹽比較穩(wěn)定，經(jīng)過一次吸收的溶液還可以繼續(xù)循環(huán)使用，有效回收有效工質(zhì)，無污水排出，極大地節(jié)約了成本，并保護(hù)環(huán)境。經(jīng)過處理最終排放的尾氣清潔，幾乎不含無機(jī)微粒物質(zhì)，不會造成霧霾天氣。
[0039]本方法適用于小規(guī)模的生產(chǎn)固體硫酸銨，采用特殊設(shè)計的蒸發(fā)結(jié)晶工藝，使得蒸發(fā)、結(jié)晶于一個設(shè)備內(nèi)完成，并省去了預(yù)熱、冷凝回收等設(shè)備，減少投資、節(jié)約成本、節(jié)省占地。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明的一種處理低濃度含氨尾氣的系統(tǒng)與工藝流程示意圖。
[0041]圖1中，1-高效吸收器，2-吸收塔，3-第一氣體分布器，4-填料層，5-液體分布器，6-第二氣體分布器，7-噴淋設(shè)施，8-除霧器，9-煙?，10-塔底泵，11-二級循環(huán)吸收泵，12-三級循環(huán)吸收泵，13-母液保護(hù)高位槽，14-濃硫酸罐，15-濃硫酸泵，16-濃硫酸高位槽，17-稀釋槽，18-母液酸度調(diào)節(jié)槽，19- 一級吸收泵，20-蒸發(fā)結(jié)晶器，21-硫酸銨分離機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于下述內(nèi)容。
[0043]各實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)與工藝流程如圖1所示，一種處理低濃度含氨尾氣的系統(tǒng)，包括吸收系統(tǒng)、母液配制系統(tǒng)和蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)；所述吸收系統(tǒng)包括高效吸收器1、吸收塔2 ;所述高效吸收器I頂部設(shè)置有進(jìn)氣口，下部設(shè)置有進(jìn)液口，所述高效吸收器I經(jīng)底部出口與吸收塔2下部進(jìn)口連接，所述吸收塔2的下部設(shè)置有第一氣體分布器3，吸收塔2的進(jìn)口低于第一氣體分布器3 ;吸收塔2中部裝有填料層4,填料層4上方設(shè)置有液體分布器5,吸收塔2的上部設(shè)置有第二氣體分布器6，第二氣體分布器6上方依次設(shè)置有工藝水進(jìn)口、二次蒸汽進(jìn)口、噴淋設(shè)施7和除霧器8，噴淋設(shè)施7設(shè)置有三層噴淋頭；吸收塔2的頂部設(shè)置有煙囪9 ;所述第一氣體分布器3經(jīng)吸收塔2外的管道與液體分布器5連接,第一氣體分布器3與液體分布器5的連接管道上設(shè)置有二級循環(huán)吸收泵11 ;所述第二氣體分布器6經(jīng)吸收塔2外的管道與噴淋設(shè)施7連接，第二氣體分布器6與噴淋設(shè)施7的連接管道上設(shè)置有三級循環(huán)吸收泵12 ;所述吸收塔2底部出液口的管道上設(shè)置有塔底泵10。
[0044]所述母液配制系統(tǒng)包括母液保護(hù)高位槽13、濃硫酸罐14、濃硫酸高位槽16、稀釋槽17、母液酸度調(diào)節(jié)槽18 ;所述吸收系統(tǒng)的吸收塔2底部出液口經(jīng)管道分別與母液配制系統(tǒng)的母液保護(hù)高位槽13、稀釋槽17和母液酸度調(diào)節(jié)槽18連接；所述母液保護(hù)高位槽13的出液口經(jīng)管道與稀釋槽17連接；所述濃硫酸罐14的進(jìn)液管上設(shè)置有濃硫酸泵15，所述濃硫酸罐14、濃硫酸高位槽16、稀釋槽17經(jīng)管道依次連接，所述稀釋槽17經(jīng)出口液封管進(jìn)入母液酸度調(diào)節(jié)槽18，所述母液酸度調(diào)節(jié)槽18的出液口經(jīng)管道分別連接吸收系統(tǒng)中的高效吸收器I下部、以及二級循環(huán)吸收泵11入口管路；所述濃硫酸高位槽16出口管線上設(shè)置有濃硫酸流量調(diào)節(jié)閥，所述稀釋槽17與吸收塔2底部出液口的連接管路上設(shè)置有塔底母液調(diào)節(jié)閥，所述母液酸度調(diào)節(jié)槽18與高效吸收器I連接管道上設(shè)置有pH計和一級吸收泵19 ;所述濃硫酸流量調(diào)節(jié)閥、PH計組成串級調(diào)節(jié)回路；所述濃硫酸流量調(diào)節(jié)閥和塔底母液調(diào)節(jié)閥組成比值調(diào)節(jié)回路，可根據(jù)進(jìn)入稀釋槽17的濃硫酸的量來控制塔底母液進(jìn)入稀釋槽17的流量，以控制稀釋槽17內(nèi)的溶液溫升不超過10°C。
[0045]所述母液保護(hù)高位槽13的作用在于保障正常生產(chǎn)或事故狀態(tài)下，稀釋槽17內(nèi)有母液稀釋，以保護(hù)設(shè)備安全。由于濃硫酸稀釋為強(qiáng)放熱和強(qiáng)腐蝕過程，所述稀釋槽17的材料為玻璃鋼、聚丙烯、鋼襯塑等無機(jī)材料或無機(jī)復(fù)合材料。所述母液酸度調(diào)節(jié)槽18內(nèi)設(shè)攪拌器攪拌，使來自稀釋槽的高酸度硫酸銨母液與來自吸收塔底部的硫酸銨母液、來自硫酸銨分離機(jī)的結(jié)晶母液混合均勻。
[0046]所述蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)包括蒸發(fā)結(jié)晶器20和硫酸銨分離機(jī)21 ;所述蒸發(fā)結(jié)晶器20的外部設(shè)有夾套，結(jié)晶蒸發(fā)器20內(nèi)設(shè)攪拌器，促進(jìn)母液均勻濃縮和結(jié)晶；蒸發(fā)結(jié)晶器20上部的進(jìn)液口經(jīng)管道與吸收塔2底部出液口連接，蒸發(fā)結(jié)晶器20上部的二次蒸汽出口經(jīng)管道通入吸收塔2上部的二次蒸汽進(jìn)口，蒸發(fā)結(jié)晶器20底部的出液口經(jīng)管道與硫酸銨分離機(jī)21連接；所述硫酸銨分離機(jī)21的出液口經(jīng)管道與母液酸度調(diào)節(jié)槽18連接。
[0047]所述蒸發(fā)結(jié)晶器20內(nèi)設(shè)置攪拌器，通過攪拌促進(jìn)母液均勻濃縮和結(jié)晶。
[0048]工作時:98%或93%的濃硫酸由濃硫酸泵15輸送至濃硫酸高位槽16，根據(jù)進(jìn)入高效吸收器I的硫酸銨母液的pH值，通過濃硫酸流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進(jìn)入稀釋槽17的濃硫酸量；吸收塔底部的硫酸銨母液由塔底泵10輸送至稀釋槽17內(nèi)，通過塔底母液流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)母液的流量，控制稀釋槽內(nèi)的溶液溫升不超過10°C，均勻地稀釋濃硫酸，配制得到的高酸度硫酸銨母液經(jīng)出口液封管進(jìn)入母液酸度調(diào)節(jié)槽18內(nèi)，由母液酸度調(diào)節(jié)槽18的攪拌器攪拌，使之與吸收塔底部的硫酸銨母液、硫酸銨分離機(jī)的結(jié)晶母液混合均勻，得到PH值為2?4、質(zhì)量濃度10%?40%的酸性硫酸銨母液，由一級吸收泵19輸送至吸收系統(tǒng)。稀釋槽17由母液保護(hù)高位槽13控制母液流量以保護(hù)稀釋槽17。
[0049]一種處理低濃度含氨尾氣的方法，包括以下步驟:
[0050](I)、來自上游裝置的氨含量為100?10000mg/Nm3的低濃度含氨尾氣從高效吸收器I頂部進(jìn)入，高效吸收器I下部噴射酸性硫酸銨母液(pH=2?4，質(zhì)量濃度10%?40%)，使酸性硫酸銨母液與低濃度含氨尾氣逆流充分接觸，逆流吸收，進(jìn)行一級吸收氨；
[0051](2)、經(jīng)一級吸收的含氨尾氣與硫酸銨母液一起進(jìn)入吸收塔2下部，氣液分離后，硫酸銨母液留在吸收塔2底部，尾氣上行通過第一氣體分布器3進(jìn)入吸收塔2中部，通過吸收塔2外的二級循環(huán)吸收泵11將第一氣體分布器3收集的酸性稀相硫酸銨母液循環(huán)輸送至液體分布器5，噴淋稀相硫酸銨母液，二級吸收尾氣中的氨；經(jīng)二級吸收的尾氣繼續(xù)上行至吸收塔2上部，經(jīng)第二氣體分布器6均勻分布后，以工藝水或工藝水與來自蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽冷凝液的混合液作為洗滌液，經(jīng)噴淋設(shè)施7進(jìn)行噴淋三級吸收尾氣中的氨，經(jīng)三級吸收后的尾氣經(jīng)除霧器8后從吸收塔2頂部煙囪9排出；其中，吸收塔2上部噴淋的洗滌液，自流回吸收塔2上段的下部，再循環(huán)輸送至吸收塔2上段的上部繼續(xù)噴淋洗滌來自二級吸收后的尾氣；吸收塔2上部的部分洗滌液溢流至吸收塔2中部，稀釋吸收塔2中部的循環(huán)硫酸銨母液，稀相硫酸銨母液循環(huán)輸送至吸收塔2中部繼續(xù)噴淋來自一級吸收后的尾氣；吸收塔2中部的部分稀相硫酸銨母液溢流至吸收塔2底部；
[0052](3)、步驟⑵中吸收塔2底部的硫酸銨母液(硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到10%?40%)輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器20，先往夾套內(nèi)通入低壓飽和蒸汽，蒸發(fā)濃縮母液至母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到45%?65%，停止往夾套內(nèi)通入蒸汽，再通入循環(huán)冷卻水，冷卻濃縮后的母液至40?45°C，并維持溫度以使母液結(jié)晶，經(jīng)硫酸銨分離機(jī)21分離得到固體硫酸銨，分離的結(jié)晶母液輸送至進(jìn)入母液酸度調(diào)節(jié)槽18回用。其中在所述蒸發(fā)結(jié)晶器20內(nèi)的蒸發(fā)結(jié)晶操作為正壓間歇操作。蒸發(fā)結(jié)晶器20內(nèi)的硫酸銨母液經(jīng)蒸發(fā)后二次蒸汽返回吸收塔2上段的下部，與經(jīng)二級吸收后的尾氣匯合，由洗滌液洗滌冷凝混合后，作為洗滌液再循環(huán)洗滌經(jīng)二級吸收后的尾氣。
[0053]實(shí)施例1:
[0054](I)、來自上游裝置的含氨濃度為259mg/m3的低濃度含氨尾氣46000m3/h從高效吸收器I頂部進(jìn)入，高效吸收器I下部噴射pH=3?3.5、硫酸銨質(zhì)量濃度20%?25%的酸性硫酸銨母液，使酸性硫酸銨母液與低濃度含氨尾氣逆流充分接觸，逆流吸收，進(jìn)行一級吸收氨；
[0055](2)、經(jīng)一級吸收的含氨尾氣與硫酸銨母液一起進(jìn)入吸收塔2下部，氣液分離后，硫酸銨母液留在吸收塔2底部緩沖，尾氣從吸收塔下部2上行通過第一氣體分布器3進(jìn)入吸收塔2中部的填料層4，通過吸收塔2外的二級循環(huán)吸收泵11將第一氣體分布器3收集的硫酸銨質(zhì)量濃度6%?7%的稀相硫酸銨母液輸送至液體分布器5, 二級噴淋吸收尾氣中的氨；經(jīng)二級吸收的尾氣繼續(xù)上行至吸收塔2上部，經(jīng)第二氣體分布器6均勻分布后，與蒸發(fā)結(jié)晶器20蒸發(fā)出的二次蒸汽一起由工藝水循環(huán)噴淋洗滌，三級吸收尾氣中的氨并置換尾氣霧滴中的無機(jī)物質(zhì)，經(jīng)三級吸收后的尾氣經(jīng)除霧器8后從吸收塔2頂部煙? 9排出，尾氣中的含氨濃度為8mg/Nm3 ;噴淋設(shè)施7的洗滌液自流回吸收塔2上部的第二氣體分布器6，由三級循環(huán)吸收泵12輸送至塔上部循環(huán)洗滌來自二級吸收后的尾氣；吸收塔2上部的部分洗滌液溢流至吸收塔2中部的第一氣體分布器3，稀釋吸收塔2中部的循環(huán)硫酸銨母液，稀相硫酸銨母液(硫酸銨質(zhì)量濃度6%?7%)循環(huán)輸送至吸收塔2中部的液體分布器5繼續(xù)噴淋來自一級吸收后的尾氣；吸收塔2中部的部分稀相硫酸銨母液溢流至吸收塔2底部；
[0056](3)、步驟⑵中吸收塔2底部的硫酸銨母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到24%?25%后輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器20，先往夾套內(nèi)通入0.4MPa飽和蒸汽，攪拌器攪拌，以均勻蒸發(fā)母液的水分，濃縮母液至母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到60%，停止往夾套內(nèi)通入蒸汽，再通入循環(huán)冷卻水，冷卻濃縮后的母液至45°C，并維持該溫度以使母液結(jié)晶長大，最后經(jīng)硫酸銨分離機(jī)21生產(chǎn)出固體硫酸銨約1.08噸/天；硫酸銨分離機(jī)21分離的結(jié)晶母液回母液酸度調(diào)節(jié)槽18，與來自稀釋槽17的新鮮高酸度硫酸銨母液、吸收塔2底部的硫酸銨母液混合均勻并控制合適酸度PH=3?3.5后，由一級吸收泵19輸送到高效吸收器I下部吸收尾氣中的氨。其中在所述蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)的蒸發(fā)結(jié)晶操作為正壓間歇操作。
[0057]實(shí)施例2:
[0058](I)、來自上游裝置的含氨濃度為1000mg/m3的低濃度含氨尾氣23000m3/h從高效吸收器I頂部進(jìn)入，高效吸收器I下部噴射pH=2.8?3.2、硫酸銨質(zhì)量濃度25%?30%的酸性硫酸銨母液，使酸性硫酸銨母液與低濃度含氨尾氣逆流充分接觸，逆流吸收，進(jìn)行一級吸收氨；
[0059](2)、經(jīng)一級吸收的含氨尾氣與硫酸銨母液一起進(jìn)入吸收塔2下部，氣液分離后，硫酸銨母液留在吸收塔2底部緩沖，尾氣從吸收塔2下部上行通過第一氣體分布器3進(jìn)入吸收塔2中部的填料層4，通過吸收塔2外的二級循環(huán)吸收泵11將第一氣體分布器3收集的硫酸銨質(zhì)量濃度7%?8%的稀相硫酸銨母液循環(huán)輸送至液體分布器5，二級噴淋吸收尾氣中的氨；經(jīng)二級吸收的尾氣繼續(xù)上行至吸收塔2上部，經(jīng)第二氣體分布器6均勻分布后，與蒸發(fā)結(jié)晶器20蒸發(fā)出的二次蒸汽一起由工藝水循環(huán)噴淋洗滌，三級吸收尾氣中的氨并置換尾氣霧滴中的無機(jī)物質(zhì)，經(jīng)三級吸收后的尾氣經(jīng)除霧器8后從吸收塔2頂部煙? 9排出，尾氣中的含氨濃度為9mg/Nm3 ;噴淋設(shè)施7的洗滌液自流回吸收塔2上部的第二氣體分布器6，由三級循環(huán)吸收泵12輸送至塔上部循環(huán)洗滌來自二級吸收后的尾氣；吸收塔2上部的部分洗滌液溢流至吸收塔2中部的第一氣體分布器3，稀釋吸收塔2中部的循環(huán)硫酸銨母液，稀相硫酸銨母液循環(huán)輸送至吸收塔2中部的液體分布器5繼續(xù)噴淋來自一級吸收后的尾氣；吸收塔2中部的部分稀相硫酸銨母液溢流至吸收塔2底部；
[0060](3)、步驟(2)中吸收塔底部的硫酸銨母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到29%?30%后輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器，先往夾套內(nèi)通入0.4MPa飽和蒸汽，攪拌器攪拌，以均勻蒸發(fā)母液的水分，濃縮母液至母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到65%，停止往夾套內(nèi)通入蒸汽，再通入循環(huán)冷卻水，冷卻濃縮后的母液至45°C，并維持該溫度以使母液結(jié)晶長大，最后經(jīng)硫酸銨分離機(jī)21生產(chǎn)出固體硫酸銨約2.12噸/天；硫酸銨分離機(jī)21分離的結(jié)晶母液回母液酸度調(diào)節(jié)槽18，與來自稀釋槽17的新鮮高酸度硫酸銨母液、吸收塔2底部的硫酸銨母液混合均勻并控制合適酸度pH=2.8?3.2后，由一級吸收泵19輸送到高效吸收器I下部吸收尾氣中的氨。其中在所述蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)的蒸發(fā)結(jié)晶操作為正壓間歇操作。
【權(quán)利要求】
1.一種處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)、低濃度含氨尾氣從頂部進(jìn)入高效吸收器，高效吸收器下部噴射酸性硫酸銨母液，使酸性硫酸銨母液與低濃度含氨尾氣逆流充分接觸，一級吸收尾氣中的氨； (2)、經(jīng)一級吸收的含氨尾氣與硫酸銨母液一起進(jìn)入吸收塔下部，經(jīng)氣液分離，硫酸銨母液留在吸收塔底部，尾氣上行至吸收塔中部，噴淋酸性稀相硫酸銨母液，二級吸收尾氣中的氨；經(jīng)二級吸收的尾氣繼續(xù)上行至吸收塔上部，噴淋洗滌液三級吸收尾氣中的氨并置換尾氣霧滴中的無機(jī)物，經(jīng)三級吸收置換后的尾氣經(jīng)除霧器后從吸收塔頂部排出；其中，吸收塔上部噴淋的洗滌液，自流回吸收塔上段的下部，再循環(huán)輸送至吸收塔上段的上部繼續(xù)噴淋洗滌來自二級吸收后的尾氣；吸收塔上部的部分洗滌液溢流至吸收塔中部，稀釋吸收塔中部的循環(huán)酸銨母液，稀相硫酸銨母液循環(huán)輸送至吸收塔中部繼續(xù)噴淋來自一級吸收后的尾氣；吸收塔中部的部分稀相硫酸銨母液溢流至吸收塔底部； (3)、步驟(2)中吸收塔底部的硫酸銨母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到10%~40%時輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器，蒸發(fā)濃縮硫酸銨母液，待母液中硫酸銨質(zhì)量濃度達(dá)到45%~65%時，冷卻結(jié)晶，分離得到硫酸銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于步驟(1)中，所述低濃度含氨尾氣中氨含量為100~10000mg/Nm3 ;所述酸性硫酸銨母液的pH為2~4、硫酸銨的質(zhì)量濃度為10%~40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于所述酸性硫酸銨母液由以下配制方法得到:98%或93%的濃硫酸與來自吸收塔底部的硫酸銨母液在稀釋槽內(nèi)配制得到高酸度母液，并控制該過程中稀釋槽內(nèi)的溶液溫升不超過10°C，配制得到的高酸度母液進(jìn)入母 液酸度調(diào)節(jié)槽與結(jié)晶母液、吸收塔底部的硫酸銨母液混合后制成PH為2~4、硫酸銨的質(zhì)量濃度為10%~40%的硫酸銨母液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于步驟(2)中，所述吸收塔中部的稀相硫酸銨母液中硫酸銨的質(zhì)量濃度為3%~10%，pH2~4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于步驟(2)中，所述洗滌液為工藝水或由工藝水與來自蒸發(fā)結(jié)晶器的二次蒸汽冷凝液的混合溶液，所述混合溶液中硫酸銨的質(zhì)量濃度為0.05%~1%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于步驟(2)中，從吸收塔排出的尾氣中氨含量低于10mg/Nm3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于步驟(3)中，所述蒸發(fā)結(jié)晶器外部設(shè)有夾套，吸收塔底部的硫酸銨母液輸送至蒸發(fā)結(jié)晶器后，往夾套內(nèi)通入低壓飽和蒸汽，蒸發(fā)濃縮硫酸銨母液至硫酸銨的質(zhì)量濃度達(dá)到45~65%，停止往夾套內(nèi)通入蒸汽，再通入循環(huán)冷卻水，冷卻濃縮后的母液至40~45°C，并保持溫度以使母液結(jié)晶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于步驟(3)中，在所述蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)的蒸發(fā)結(jié)晶操作為正壓間歇操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理低濃度含氨尾氣的方法，其特征在于步驟(3)中，蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)的硫酸銨母液經(jīng)蒸發(fā)后二次蒸汽返回吸收塔上段的下部，與經(jīng)二級吸收后的尾氣匯合，由洗滌液洗滌冷凝，作為洗滌液再循環(huán)洗滌經(jīng)二級吸收后的尾氣；分離得到硫酸銨后，結(jié)晶母液輸送至進(jìn)入母液酸度調(diào)節(jié)槽回用。
【文檔編號】B01D53/75GK103894048SQ201410159136
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】李明軍, 劉芳, 邢亞琴, 王中乾, 王奎, 黃建清 申請人:中石化南京工程有限公司, 中石化煉化工程（集團(tuán)）股份有限公司