本發(fā)明涉及工業(yè)廢氣凈化處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硫酸尾氣處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

硫酸尾氣除了含有大量無(wú)害的N₂、O₂和CO₂外，還含有少量有害的SO₂和酸霧，需要經(jīng)過(guò)處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后，才可排放至大氣中。目前，硫酸尾氣的處理技術(shù)主要有氨-酸法、鈉堿法、石灰乳吸收法、活性焦法、新型催化法等，方法較多，各具特色。采用何種尾氣處理技術(shù)，應(yīng)因地制宜充分考慮工藝特點(diǎn)、脫硫劑來(lái)源、副產(chǎn)物的銷(xiāo)路、投資費(fèi)用、運(yùn)行成本和是否帶來(lái)二次環(huán)境污染等問(wèn)題。

針對(duì)焦化低品質(zhì)硫磺及脫硫廢液焚燒制酸工藝的特點(diǎn)，其硫酸尾氣的現(xiàn)有處理技術(shù)都是采用氨水吸收法?！度剂吓c化工》的2000年第31卷第1期、2001年第32卷第6期、2015年第46卷第6期都對(duì)焦化低品質(zhì)硫磺及脫硫廢液焚燒制酸工藝中的氨水吸收法尾氣處理技術(shù)做過(guò)工藝介紹。如圖1所示，氨水吸收法的具體流程是：從吸收塔出來(lái)的硫酸尾氣進(jìn)入排煙脫硫塔2，用氨水槽1來(lái)的氨水吸收尾氣中殘余的SO₂和酸霧，生成的亞硫酸銨和硫酸銨兌入預(yù)處理工序濃縮塔循環(huán)液，濃縮后送焚燒工序焚燒。排煙脫硫塔2出來(lái)的含氨尾氣進(jìn)入中和塔3，用來(lái)自凈化工序增濕塔的稀硫酸噴灑中和尾氣中殘余的揮發(fā)氨，生成硫酸銨。由中和塔3排出的硫酸銨溶液送硫銨單元。從中和塔3排出的尾氣經(jīng)霧沫分離后，經(jīng)煙囪4排入大氣。該氨水吸收法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是硫資源得到回收利用，無(wú)廢液外排，真正實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，符合國(guó)家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)政策和環(huán)保要求。但是，美中不足的是需要外加氨水作為堿源，同時(shí)排放的尾氣中含有逃逸的氨。

目前焦化廠WSA制酸工藝的尾氣，尚符合當(dāng)前的國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)GB16297，可以不經(jīng)過(guò)尾氣處理直接排空。但是，隨著國(guó)家逐步推進(jìn)硫酸工業(yè)污染物減排工作和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的逐步更新，WSA制酸工藝的尾氣需要進(jìn)一步處理才可排空是必然的趨勢(shì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種硫酸尾氣處理方法及裝置，特別適用于焦化低品質(zhì)硫磺及脫硫廢液焚燒制酸工藝的尾氣處理和焦化廠WSA制酸工藝的尾氣處理；采用焦化廠蒸氨單元原本送生化處理的堿性蒸氨廢水化學(xué)吸收硫酸尾氣中的SO₂和酸霧，不需要提供額外的堿源及吸收液；化學(xué)吸收后的蒸氨廢水送回生化處理系統(tǒng)處理，洗凈后的硫酸尾氣進(jìn)入電除霧器，進(jìn)一步脫除尾氣中夾帶的酸霧后通過(guò)煙囪排入大氣，節(jié)能減排，環(huán)保效果好。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種硫酸尾氣處理方法，包括如下步驟：

1)蒸氨塔底的蒸氨廢水經(jīng)氨水換熱器與進(jìn)蒸氨塔前的剩余氨水換熱，并經(jīng)廢水冷卻器冷卻后進(jìn)入尾氣洗凈塔頂部，由蒸氨廢水噴淋裝置向塔內(nèi)下部噴淋；

2)吸收塔或酸氣冷凝器來(lái)的硫酸尾氣進(jìn)入尾氣洗凈塔下部，與噴淋的蒸氨廢水逆流接觸，尾氣中的SO₂和酸霧被蒸氨廢水化學(xué)吸收；

3)洗凈后的硫酸尾氣經(jīng)塔頂除沫層除去夾帶的液滴后，進(jìn)入電除霧器進(jìn)一步捕集硫酸尾氣中夾帶的酸霧；除霧后達(dá)到合格排放標(biāo)準(zhǔn)的凈尾氣，通過(guò)架設(shè)在電除霧器頂部的煙囪排入大氣；

4)在尾氣洗凈塔經(jīng)化學(xué)吸收后的蒸氨廢水用廢水泵抽送至生化處理系統(tǒng)。

所述尾氣洗凈塔采用空噴塔、填料塔、湍動(dòng)塔、泡沫塔、動(dòng)力波洗滌器或文氏管。

用于實(shí)現(xiàn)所述方法的一種硫酸尾氣處理裝置，包括尾氣洗凈塔和電除霧器；所述尾氣洗凈塔的硫酸尾氣進(jìn)口連接吸收塔或酸氣冷凝器的硫酸尾氣出口；尾氣洗凈塔的頂部設(shè)尾氣出口、除沫層和蒸氨廢水噴淋裝置，尾氣出口通過(guò)尾氣管道連接電除霧器下部尾氣入口；蒸氨廢水噴淋裝置通過(guò)蒸氨廢水管道連接蒸氨塔底部蒸氨廢水出口，蒸氨廢水管道沿蒸氨廢水輸送方法依次設(shè)有蒸氨廢水泵、氨水換熱器和廢水冷卻器；電除霧器底部的出液口連接尾氣洗凈塔底部的進(jìn)液口，尾氣洗凈塔底部的廢水出口通過(guò)廢水輸送管道連接外部生化處理系統(tǒng)，廢水輸送管道上設(shè)有廢水泵；電除霧器頂部?jī)粑矚獬隹谶B接煙囪。

所述除沫層上方的尾氣洗凈塔內(nèi)還設(shè)有除沫層清洗裝置，除沫層清洗裝置通過(guò)旁通管道與蒸氨廢水管道相連，旁通管道上設(shè)閥門(mén)。

所述煙囪與電除霧器為一體化結(jié)構(gòu)，煙囪通過(guò)法蘭與電除霧器頂部?jī)粑矚獬隹诠潭ㄟB接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)采用蒸氨廢水化學(xué)吸收硫酸尾氣中SO₂和酸霧，不需要提供額外的堿源及吸收液；化學(xué)吸收后的蒸氨廢水送入原工藝中的生化處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，不影響生化處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行；

2)最終經(jīng)煙囪排放的凈尾氣中沒(méi)有逃逸的氨，環(huán)保效果好；

3)工藝流程簡(jiǎn)單，占地少，充分得用現(xiàn)有資源，運(yùn)行成本低。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有的采用氨水吸收法進(jìn)行硫酸尾氣處理的工藝流程圖。

圖2是本發(fā)明所述硫酸尾氣處理方法的工藝流程圖一。(采用填料塔、湍動(dòng)塔或泡沫塔)

圖3是本發(fā)明所述硫酸尾氣處理方法的工藝流程圖二。(采用動(dòng)力波洗滌塔)

圖中：1.氨水槽 2.排煙脫硫塔 3.中和塔 4.煙囪 5.蒸氨塔 6.管道混合器 7.氨水換熱器 8.廢水冷卻器 9.蒸氨廢水泵 10.尾氣洗凈塔 11.廢水泵 12.電除霧器13.煙囪 14.蒸氨廢水出口 15.尾氣出口 16.蒸氨廢水噴淋裝置 17.除沫層 18.硫酸尾氣進(jìn)口 19.廢水出口 20.進(jìn)液口 21.出液口 22.尾氣入口 23.除沫層清洗裝置 24.逆噴管

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明：

如圖2或圖3所示，本發(fā)明所述一種硫酸尾氣處理方法，包括如下步驟：

1)蒸氨塔5底的蒸氨廢水經(jīng)氨水換熱器7與進(jìn)蒸氨塔5前的剩余氨水換熱，并經(jīng)廢水冷卻器8冷卻后進(jìn)入尾氣洗凈塔10頂部，由蒸氨廢水噴淋裝置16向塔內(nèi)下部噴淋；

2)吸收塔或酸氣冷凝器來(lái)的硫酸尾氣進(jìn)入尾氣洗凈塔10下部，與噴淋的蒸氨廢水逆流接觸，尾氣中的SO₂和酸霧被蒸氨廢水化學(xué)吸收；

3)洗凈后的硫酸尾氣經(jīng)塔頂除沫層17除去夾帶的液滴后，進(jìn)入電除霧器12進(jìn)一步捕集硫酸尾氣中夾帶的酸霧；除霧后達(dá)到合格排放標(biāo)準(zhǔn)的凈尾氣，通過(guò)架設(shè)在電除霧器12頂部的煙囪13排入大氣；

4)在尾氣洗凈塔10經(jīng)化學(xué)吸收后的蒸氨廢水用廢水泵11抽送至生化處理系統(tǒng)。

所述尾氣洗凈塔10采用空噴塔、填料塔、湍動(dòng)塔、泡沫塔、動(dòng)力波洗滌器或文氏管。

用于實(shí)現(xiàn)所述方法的一種硫酸尾氣處理裝置，包括尾氣洗凈塔10和電除霧器12；所述尾氣洗凈塔10的硫酸尾氣進(jìn)口18連接吸收塔或酸氣冷凝器的硫酸尾氣出口；尾氣洗凈塔10的頂部設(shè)尾氣出口15、除沫層17和蒸氨廢水噴淋裝置16，尾氣出口15通過(guò)尾氣管道連接電除霧器12下部尾氣入口22；蒸氨廢水噴淋裝置16通過(guò)蒸氨廢水管道連接蒸氨塔5底部蒸氨廢水出口14，蒸氨廢水管道沿蒸氨廢水輸送方法依次設(shè)有蒸氨廢水泵9、氨水換熱器7和廢水冷卻器8；電除霧器12底部的出液口21連接尾氣洗凈塔10底部的進(jìn)液口20，尾氣洗凈塔12底部的廢水出口19通過(guò)廢水輸送管道連接外部生化處理系統(tǒng)，廢水輸送管道上設(shè)有廢水泵11；電除霧器12頂部?jī)粑矚獬隹谶B接煙囪13。

所述除沫層17上方的尾氣洗凈塔10內(nèi)還設(shè)有除沫層清洗裝置23，除沫層清洗裝置23通過(guò)旁通管道與蒸氨廢水管道相連，旁通管道上設(shè)閥門(mén)。

所述煙囪13與電除霧器12為一體化結(jié)構(gòu)，煙囪13通過(guò)法蘭與電除霧器12頂部?jī)粑矚獬隹诠潭ㄟB接。

如圖2或圖3所示，焦化廠的蒸氨單元是煤氣凈化裝置必不可少的組成部分。蒸氨單元中，剩余氨水先經(jīng)氨水換熱器7與蒸氨廢水換熱，在管道混合器6內(nèi)，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)5％～40％的NaOH堿液與剩余氨水混合均勻后送入蒸氨塔，以分解剩余氨水中的固定銨鹽，降低蒸氨廢水中的全氨含量。

剩余氨水與NaOH堿液的混合溶液由蒸氨塔5上部塔板進(jìn)入，沿各層塔板下流，直至塔底；水蒸汽由蒸氨塔5底送入，鼓泡穿過(guò)各塔板上的氨水液層，直至塔頂。在汽液接觸過(guò)程中，塔板上的氨水被加熱，水中的氨、硫化氫、氰化氫和二氧化碳被汽提出來(lái)轉(zhuǎn)為氣相后，由塔頂排出。

脫了氨和酸性氣體的蒸氨廢水由蒸氨塔5塔底排出，經(jīng)氨水換熱器7換熱及廢水冷卻器8冷卻至約40℃，常規(guī)工藝中，冷卻后的蒸氨廢水直接送生化處理系統(tǒng)處理。而本發(fā)明將蒸氨廢水進(jìn)行再利用，將其引入尾氣洗凈塔10中用于吸收硫酸尾氣中SO₂和酸霧。

以下實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。下述實(shí)施例中所用方法如無(wú)特別說(shuō)明均為常規(guī)方法。

【實(shí)施例1】

如圖2所示，本實(shí)施例中，尾氣洗凈塔10采用填料塔、湍動(dòng)塔和泡沫塔中的一種。填料塔具有生產(chǎn)能力大，分離效率高，壓降小，操作彈性大的優(yōu)點(diǎn)；湍動(dòng)塔具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備小，投資省，維修量小的優(yōu)點(diǎn)；泡沫塔則具有效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有一定的操作穩(wěn)定性和適應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)。具體應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)需要選擇。

本實(shí)施例中，吸收塔或酸氣冷凝器來(lái)的硫酸尾氣進(jìn)入尾氣洗凈塔10，自下而上與塔頂噴淋下來(lái)的蒸氨廢水逆流接觸，尾氣中的SO₂和酸霧被蒸氨廢水化學(xué)吸收。脫除SO₂和酸霧的硫酸尾氣經(jīng)塔頂除沫層17除去夾帶的液滴后，進(jìn)入電除霧器12；化學(xué)吸收后的蒸氨廢水直接用廢水泵11抽送至生化處理系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。

尾氣洗凈塔10內(nèi)的除沫層16采用除沫層清洗裝置23定期用蒸氨廢水清洗，防止塔內(nèi)阻力過(guò)大，除沫層清洗裝置23也采用噴淋裝置。

尾氣洗凈塔10出來(lái)的硫酸尾氣進(jìn)入電除霧器12，進(jìn)一步捕集硫酸尾氣中夾帶的酸霧。除霧后的凈尾氣排放濃度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)架設(shè)在電除霧器12頂部的煙囪13排入大氣。

【實(shí)施例2】

如圖3所示，本實(shí)施例的尾氣洗凈塔10采用動(dòng)力波洗滌器，具有洗滌效率高，運(yùn)行可靠，維護(hù)費(fèi)用少等優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)施例中，吸收塔或酸氣冷凝器來(lái)的硫酸尾氣，自上而下高速進(jìn)入動(dòng)力波洗滌器的逆噴管24中，蒸氨廢水則通過(guò)噴嘴自下而上逆向噴入硫酸尾氣的氣流中。氣液兩相在逆噴管24內(nèi)高速逆向?qū)ψ?，?dāng)氣液兩相動(dòng)量達(dá)到平衡時(shí)，形成一個(gè)高度湍動(dòng)的泡沫區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)氣液接觸面積大，接觸表面迅速更新。硫酸尾氣經(jīng)過(guò)此泡沫區(qū)時(shí)，SO₂和酸霧被蒸氨廢水化學(xué)吸收。

脫除SO₂和酸霧的硫酸尾氣進(jìn)入動(dòng)力波洗滌器的氣液分離槽進(jìn)行氣液分離，然后經(jīng)過(guò)槽頂除沫層17除去夾帶的液滴后進(jìn)入電除霧器12；化學(xué)吸收后的蒸氨廢水，直接用廢水泵11抽送至生化處理系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)處理。

尾氣洗凈塔10出來(lái)的硫酸尾氣進(jìn)入電除霧器12，進(jìn)一步捕集尾氣中夾帶的酸霧。除霧器后的凈尾氣排放濃度符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)架設(shè)在電除霧器12頂部的煙囪13排入大氣。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。