本發(fā)明屬于化工和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種氨法煙氣脫硫系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
鍋爐和鋼鐵燒結(jié)廠等煙道氣中含有的酸性氣態(tài)有害物質(zhì)，尤其其中的so2，是形成酸雨的主要來源。眾所周知，一種解決酸雨污染的有效辦法就是煙氣脫硫。
以氨為脫硫劑的氨法脫硫技術(shù)，其副產(chǎn)品是一種肥效很高的硫酸銨化肥，可實(shí)現(xiàn)煙氣中so2的資源化回收。但是，煙氣中除了氣態(tài)污染物外，還含有較多的固態(tài)粉塵。另外，氨法脫硫?yàn)闈穹摿?，所采用的工藝水中大多?huì)含有各種金屬鹽，比如鈣、鎂、鐵、鋁的碳酸或硫酸鹽，在脫硫溶液中會(huì)成為雜質(zhì)鹽，由于硫酸根濃度增加產(chǎn)生的鹽效應(yīng)，這些鹽也會(huì)析出變?yōu)楣腆w雜質(zhì)。這些固體雜質(zhì)通常會(huì)吸附在硫銨的晶核或小晶體的表面，污染晶體表面，阻斷新的硫銨溶質(zhì)分子從溶液傳遞到晶體表面，從而阻止了晶體的生長(zhǎng)和持續(xù)長(zhǎng)大，產(chǎn)生大量的細(xì)晶，既影響了過濾，甚至導(dǎo)致離心機(jī)無(wú)法過濾，使生產(chǎn)中斷，也影響了硫銨產(chǎn)品的質(zhì)量，還影響到后續(xù)的生產(chǎn)操作，包括包裝袋都無(wú)法正常包裝。
專利200910177141，專利201210581015公布了高含塵煙氣的氨法脫硫除塵系統(tǒng)，進(jìn)除塵系統(tǒng)的硫銨溶液為硫銨提取以后的漿液，為后脫技術(shù)。后脫技術(shù)是從硫銨提取后的濾液或稀液中脫出殘塵或殘?jiān)?。這個(gè)技術(shù)的問題是，在硫銨形成晶核，和晶體生長(zhǎng)的過程當(dāng)中，由于塵或渣的持續(xù)存在，仍然會(huì)吸附在小晶體或細(xì)晶體的表面，污染晶體表面，阻斷新的溶質(zhì)分子從溶液傳遞到晶體表面，從而阻止了晶體的生長(zhǎng)和持續(xù)長(zhǎng)大，難以解決產(chǎn)生大量細(xì)晶的問題。另一方面，由于硫銨提取過程中采用的是離心機(jī)，有細(xì)顆粒的硫銨結(jié)晶體會(huì)透過濾網(wǎng)進(jìn)入母液，如果從母液槽抽取用來除塵的漿液，直接進(jìn)過濾器，就會(huì)有較多的硫銨晶體被除塵器濾出，容易堵塞過濾器，同時(shí)導(dǎo)致較多的硫銨損失。專利201120290949和專利201210081856公布了氨法脫硫的除塵系統(tǒng)，為先除塵后硫銨提取技術(shù)，主要適合于采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式提取硫銨的情況，因?yàn)榻?jīng)過過濾后，溶液為清液，沒有晶體硫銨，只有采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法提取硫銨，設(shè)備投資較大，且蒸汽和電耗較高，經(jīng)濟(jì)性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種氨法煙氣脫硫系統(tǒng)和方法。原煙氣在脫硫裝置除去so2，產(chǎn)生的硫銨漿液分別經(jīng)漿液除塵裝置除去金屬和其他雜質(zhì)，經(jīng)硫銨提取裝置得到高質(zhì)量的副產(chǎn)物硫銨化肥，實(shí)現(xiàn)煙氣中so2的資源化回收。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種氨法煙氣脫硫系統(tǒng)，其特征在于，包括脫硫裝置，漿液除塵裝置和硫銨提取裝置，所述脫硫裝置和漿液除塵裝置通過含塵漿液輸送管線和清液回流管線構(gòu)成除塵回路，所述脫硫裝置和硫銨提取裝置通過硫銨漿液輸送管線和母液回流管線構(gòu)成硫銨提取回路。
所述的漿液除塵裝置包括沉降槽，過濾機(jī)和清液槽，所述脫硫裝置通過所述含塵漿液輸送管線連接到所述沉降槽的進(jìn)口，所述沉降槽設(shè)有位于上部的清液出口和位于下部或底部的泥漿出口，所述清液出口通過沉降清液管線與所述清液槽的進(jìn)口相連，所述泥漿出口通過泥漿管線與所述過濾機(jī)的進(jìn)口相連，所述過濾機(jī)的清液出口通過過濾清液管線與所述清液槽的進(jìn)口相連，所述清液槽的出口通過所述清液回流管線與所述脫硫裝置相連，所述泥漿管線上連接有泥漿輸送泵，所述清液回流管線上連接有清液輸送泵。
所述的沉降槽內(nèi)設(shè)有斜管或斜板，所述的過濾機(jī)中設(shè)有濾布。
所述的沉降槽或所述含塵漿液輸送管線上連接有補(bǔ)氨管線。
所述的沉降槽或所述含塵漿液輸送管線上連接有補(bǔ)水管線。
所述的沉降槽和所述泥漿輸送泵之間還連接有泥漿槽。
所述的脫硫裝置包括有濃縮結(jié)晶段和二氧化硫吸收氧化段，所述濃縮結(jié)晶段有濃縮噴淋層和硫銨結(jié)晶池，之間連接有濃縮循環(huán)泵，所述二氧化硫吸收氧化段包括有吸收噴淋層和氧化池，之間連接有吸收循環(huán)泵；所述硫銨提取裝置包括有漿液濃密設(shè)備，離心分離設(shè)備，硫銨干燥設(shè)備和硫銨包裝設(shè)備。
采用上述氨法煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行煙氣脫硫的方法，其特征在于，包括以下步驟：
1.煙氣脫硫：原煙氣被送入所述脫硫裝置，依次經(jīng)過濃縮噴淋層和吸收噴淋層，與加入的原料氨和工藝水反應(yīng)得到亞硫銨，與加入的氧化空氣在氧化池中反應(yīng)得到硫酸銨水溶液，該硫酸銨水溶液進(jìn)入濃縮結(jié)晶段，在硫銨結(jié)晶池得到含有硫銨晶體的硫銨漿液，同時(shí)，原煙氣和工藝水中的雜質(zhì)也存在于硫銨漿液中，所述氧化池的漿液密度小于1.20g/cm3，且ph小于6.0，所述硫銨結(jié)晶池的漿液密度大于1.25g/cm3，且ph小于5.0，經(jīng)過所述脫硫裝置后，原煙氣變?yōu)閮魺煔猓?/p>
2.硫銨漿液調(diào)質(zhì)：由步驟得到的含塵的硫銨漿液經(jīng)過所述含塵漿液管線輸送到漿液除塵裝置，進(jìn)入所述沉降槽，與由所述補(bǔ)氨管線加入的氨，和由所述補(bǔ)水管線加入的水混合調(diào)質(zhì)，調(diào)節(jié)ph值和密度，漿液中的細(xì)微顆粒長(zhǎng)大，絮凝團(tuán)聚，并沉降，成為泥漿；
3.沉降分離：由步驟得到的泥漿位于所述沉降槽的底部，或由底部出口進(jìn)入所述泥漿槽，所述沉降槽的上部出口溢流出清液，由所述沉降清液管線進(jìn)入所述清液槽；
4.過濾：從所述泥漿槽，或所述沉降槽的底部排出的泥漿由泥漿輸送泵輸送到所述過濾機(jī)，過濾得到清液和廢渣，其中清液由過濾清液管線進(jìn)入所述清液槽，再由清液輸送泵返回到所述脫硫裝置；
5.硫銨提?。簩⒚摿蜓b置的結(jié)晶池得到的硫銨漿液，經(jīng)由硫銨漿液輸送管線，泵送到所述硫銨提取裝置，依次經(jīng)過漿液濃密設(shè)備，離心分離設(shè)備，硫銨干燥設(shè)備和硫銨包裝設(shè)備得到晶體硫銨。
步驟(2)中所述ph在6.0-8.0之間，所述密度在1.10-1.25之間；
步驟(2)所得泥漿中的含固量大于2.0％。
步驟(2)中所述ph優(yōu)選在6.5-7.5之間，所述密度優(yōu)選在1.15-1.20之間；
步驟(2)所得泥漿中的含固量?jī)?yōu)選大于10％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用除塵回路和硫銨提取回路，實(shí)現(xiàn)硫銨漿液中的金屬和其他雜質(zhì)同步連續(xù)取出，不會(huì)在漿液中積累，有助于硫銨晶體的長(zhǎng)大，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的工藝流程簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
實(shí)施例1
某廠有2臺(tái)260t/hr的蒸汽鍋爐，煙氣排放總量為66萬(wàn)nm3/hr，so2含量為2000mg/nm3，塵含量為50mg/nm3，溫度140℃，應(yīng)用如圖1所示氨法煙氣脫硫系統(tǒng)，包括脫硫裝置100，漿液除塵裝置200和硫銨提取裝置300，脫硫裝置100和漿液除塵裝置200通過含塵漿液輸送管線11和清液回流管線12構(gòu)成除塵回路，脫硫裝置100和硫銨提取裝置300通過硫銨漿液輸送管線13和母液回流管線14構(gòu)成硫銨提取回路。其中，漿液除塵裝置200包括沉降槽201，過濾機(jī)203和清液槽204，脫硫裝置100通過含塵漿液輸送管線11連接到沉降槽201的進(jìn)口，沉降槽201有位于上部的清液出口和位于底部的泥漿出口，清液出口通過沉降清液管線21與清液槽204的進(jìn)口相連，泥漿出口通過泥漿管線22與過濾機(jī)203的進(jìn)口相連，過濾機(jī)203的清液出口通過過濾清液管線24與清液槽204的進(jìn)口相連，清液槽204的出口通過清液回流管線12與脫硫裝置100相連，泥漿管線22上連接有泥漿輸送泵205，清液回流管線12上連接有清液輸送泵206。沉降槽201中包括有斜管，過濾機(jī)203中包括有濾布。在沉降槽201上連接有補(bǔ)氨管線15和補(bǔ)水管線16。沉降槽210和泥漿輸送泵之間還連接有泥漿槽202。
脫硫裝置100包括有濃縮結(jié)晶段和二氧化硫吸收氧化段，濃縮結(jié)晶段有濃縮噴淋層和硫銨結(jié)晶池，之間連接有濃縮循環(huán)泵，二氧化硫吸收氧化段又包括有吸收噴淋層和氧化池，之間連接有吸收循環(huán)泵；硫銨提取裝置300包括有漿液濃密設(shè)備，離心分離設(shè)備，硫銨干燥設(shè)備和硫銨包裝設(shè)備。
采用上述裝置進(jìn)行氨法煙氣脫硫方法，包括以下步驟：
(1)煙氣脫硫：原煙氣被送入脫硫裝置100，依次經(jīng)過濃縮噴淋層和吸收噴淋層，與加入的原料氨和工藝水反應(yīng)得到亞硫銨，與加入的氧化空氣在氧化池中反應(yīng)得到硫酸銨水溶液，硫酸銨水溶液進(jìn)入濃縮結(jié)晶段，在硫銨結(jié)晶池得到含有硫銨晶體的硫銨漿液，同時(shí)，原煙氣和工藝水中的雜質(zhì)也存在于硫銨漿液中，成為含塵硫銨漿液，氧化池的漿液密度小于1.05，且ph值5.3，硫銨結(jié)晶池的漿液密度大于1.265，且ph小于4.5，為含硫銨晶體的硫銨漿液，經(jīng)過脫硫裝置100后，原煙氣變?yōu)閮魺煔?；將所述硫銨漿液分為兩部分，一部分去所述漿液除塵裝置200，另一部分去所述硫銨提取裝置300；
(2)硫銨漿液調(diào)質(zhì)：由步驟(1)得到的含塵且含有硫銨晶體的硫銨漿液的一部分經(jīng)過含塵漿液管線11輸送到漿液除塵裝置200，進(jìn)入沉降槽201，與由補(bǔ)氨管線15加入的氨，和由補(bǔ)水管線16加入的水混合調(diào)質(zhì)，調(diào)節(jié)ph值至6.5，調(diào)節(jié)密度至1.15，漿液中的細(xì)微顆粒長(zhǎng)大，絮凝團(tuán)聚，并沉降，成為泥漿，泥漿中的含固量為5％。
(3)沉降分離：由步驟(2)得到的泥漿位于沉降槽201的底部，由底部出口進(jìn)入泥漿槽202，沉降槽201的上部出口溢流出清液，由沉降清液管線21進(jìn)入清液槽204；
(4)過濾：從泥漿槽202的底部，由泥漿輸送泵205將泥漿輸送到過濾機(jī)203，得到清液和廢渣，清液由過濾清液管線24進(jìn)入清液槽204，再由清液輸送泵206返回到脫硫裝置100；
(5)硫銨提?。簩⑺龊蜾@晶體的硫銨漿液從脫硫裝置100的結(jié)晶池，經(jīng)由硫銨漿液輸送管線13，泵送到硫銨提取裝置300，依次經(jīng)過漿液濃密設(shè)備，離心分離設(shè)備，硫銨干燥設(shè)備和硫銨包裝設(shè)備得到晶體硫銨。
在本實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明所述的系統(tǒng)和方法，由脫硫裝置100排出的凈煙氣中二氧化硫含量達(dá)到30mg/nm3，每小時(shí)消耗氨0.69噸，耗工藝水32噸，每小時(shí)副產(chǎn)硫酸銨2.7噸，顆粒度在150-400微米之間，副產(chǎn)品硫銨化肥的干基氮含量達(dá)到21％，游離酸含量小于0.2％。
實(shí)施例2
煙氣條件與實(shí)施例相同，應(yīng)用本發(fā)明提供的一種氨法煙氣脫硫系統(tǒng)和方法處理煙氣。與實(shí)施例1不同的是，本例中為了便于管路布置和設(shè)備加工，將補(bǔ)氨管線15和補(bǔ)水管線16均連接在含塵漿液輸送管線11上。
實(shí)施例3
某電廠有一臺(tái)600mw燃煤機(jī)組，煙氣流量為200萬(wàn)nm3/hr，煙氣so2含量為12000mg/nm3，含塵為30mg/nm3，溫度125℃，應(yīng)用如圖1所示一種氨法煙氣脫硫系統(tǒng)處理煙氣。與實(shí)施例1不同的是，采取以下步驟：
(1)煙氣脫硫：原煙氣被送入脫硫裝置100，依次經(jīng)過濃縮噴淋層和吸收噴淋層，與加入的原料氨和工藝水反應(yīng)得到亞硫銨，與加入的氧化空氣在氧化池中反應(yīng)得到硫酸銨水溶液，硫酸銨水溶液進(jìn)入濃縮結(jié)晶段，在硫銨結(jié)晶池得到含有硫銨晶體的硫銨漿液，同時(shí)，原煙氣和工藝水中的雜質(zhì)也存在于硫銨漿液中，氧化池的漿液密度1.19，且ph為5.86，硫銨結(jié)晶池的漿液密度1.27，且ph為3.8，經(jīng)過脫硫裝置100后，原煙氣變?yōu)閮魺煔?；將所述硫銨漿液分為兩部分，一部分去所述漿液除塵裝置200，另一部分去所述硫銨提取裝置300；
(2)硫銨漿液調(diào)質(zhì)：由步驟(1)得到的含塵硫銨漿液經(jīng)過含塵漿液管線11輸送到漿液除塵裝置200，進(jìn)入沉降槽201，與由補(bǔ)氨管線15加入的氨，和由補(bǔ)水管線16加入的水混合調(diào)質(zhì)，調(diào)節(jié)ph值至7.0，調(diào)節(jié)密度至1.18，漿液中的細(xì)微顆粒長(zhǎng)大，絮凝團(tuán)聚，并沉降，成為泥漿，泥漿中的含固量11.2％。
(3)沉降分離：由步驟(2)得到的泥漿位于沉降槽201的底部，由底部出口進(jìn)入泥漿槽202，沉降槽201的上部出口溢流出清液，由沉降清液管線21進(jìn)入清液槽204；
(4)過濾：從泥漿槽202的底部，由泥漿輸送泵205將泥漿輸送到過濾機(jī)203，得到清液和廢渣，清液由過濾清液管線24進(jìn)入清液槽204，再由清液輸送泵206返回到脫硫裝置100；
(5)硫銨提取：將硫銨漿液從脫硫裝置100的結(jié)晶池，經(jīng)由硫銨漿液輸送管線13，泵送到硫銨提取裝置300，依次經(jīng)過漿液濃密設(shè)備，離心分離設(shè)備，硫銨干燥設(shè)備和硫銨包裝設(shè)備得到晶體硫銨。
在本實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明所述的系統(tǒng)和方法，由脫硫裝置100排出的凈煙氣中二氧化硫含量達(dá)到34mg/nm3，每小時(shí)消耗氨12.62噸，耗工藝水82.2噸，每小時(shí)副產(chǎn)硫酸銨49.0噸，顆粒度在200-500微米之間，副產(chǎn)品硫銨化肥的干基氮含量達(dá)到21.12％，游離酸含量0.1％。
以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。