本發(fā)明屬于化工和環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種高硫煙氣的氨法脫硫系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
電廠或熱電廠鍋爐,以及鋼鐵廠燒結(jié)機(jī),或其他燃用含硫燃料的設(shè)備產(chǎn)生的煙氣中都含有二氧化硫,根據(jù)燃料含硫量的大小,煙氣中so2含量在300-15000mg/nm3,一般小于2000稱低硫煙氣,2000-4000之間成為中硫煙氣,4000以上稱為高硫煙氣。
煙氣脫硫是環(huán)保領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵也是應(yīng)用廣泛的技術(shù)。但是,煙氣脫硫裝置不僅是一個(gè)環(huán)保裝置,也可以看著為一個(gè)生產(chǎn)裝置。采用不同的脫硫原料,比如石灰石,氧化鎂和氨,可以分別得到石膏,硫酸鎂和硫酸銨,都是可以作為商品銷(xiāo)售的化學(xué)品。石膏可作水泥的緩凝添加劑,用量可高到5%,市場(chǎng)用量很大,硫酸鎂可以作為鎂肥,硫酸銨本身就是化肥,也可作為復(fù)合肥的配方,市場(chǎng)用量很大。因此,含硫量越高,脫硫裝置越加可以被看著為一個(gè)生產(chǎn)裝置。
作為生產(chǎn)裝置,產(chǎn)品的價(jià)值越高越好。所述的煙氣脫硫技術(shù)中,在我國(guó),由于我國(guó)是人口、糧食和化肥大國(guó),具有豐富的氨資源,發(fā)展和推廣氨法脫硫技術(shù)具有明顯的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。但是,由于氨的易揮發(fā)特點(diǎn),現(xiàn)有的氨法脫硫技術(shù)主要適合于低硫煙氣,對(duì)于中硫,尤其是高硫煙氣,容易出現(xiàn)氨逃逸和氣溶膠,以及脫硫效率低和氨原料利用率低的問(wèn)題,導(dǎo)致氨法脫硫技術(shù)難以大規(guī)模推廣應(yīng)用,尤其難以進(jìn)入大型火力發(fā)電領(lǐng)域。
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可實(shí)現(xiàn)高硫煙氣的高效脫硫和so2的資源化回收的高硫煙氣的氨法脫硫系統(tǒng)和方法。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種高硫煙氣的氨法脫硫系統(tǒng),以氨、工藝水和空氣為原料,其特征在于,包括三個(gè)循環(huán)系統(tǒng):第一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng),第二個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為主吸收氧化系統(tǒng),第三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為輔吸收氧化系統(tǒng),高硫煙氣依次進(jìn)入所述降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)、主吸收氧化系統(tǒng)和輔吸收氧化系統(tǒng),工藝水依次進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)、主吸收氧化系統(tǒng)和降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng),氨和空氣同時(shí)進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)和輔吸收氧化系統(tǒng)。
所述的主吸收氧化系統(tǒng)包括圓筒形的主吸收段和主氧化段,所述主吸收段內(nèi)部包括有主吸收液噴淋層,所述主氧化段內(nèi)部包括有主空氣曝氣器,所述主氧化段的外部和所述主吸收段的外部通過(guò)主吸收液循環(huán)管道和主吸收液循環(huán)泵相連接,所述主氧化段連接有空氣輸入管,所述主氧化段或所述主吸收液循環(huán)管道上還連接有原料氨的輸入管;
所述輔吸收氧化系統(tǒng)包括圓筒形的輔吸收段和輔氧化段,所述輔吸收段內(nèi)部包括有輔吸收液噴淋層,所述輔氧化段內(nèi)部包括有輔空氣曝氣器,所述輔述氧化段的外部和所述輔吸收段的外部通過(guò)輔吸收液循環(huán)管道和輔吸收液循環(huán)泵相連接,所述輔氧化段連接有空氣輸入管,所述輔氧化段或所述輔吸收液循環(huán)管道上還連接有原料氨的輸入管;
所述降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)包括圓筒型的降溫濃縮段和結(jié)晶池段,所述降溫濃縮段的內(nèi)部包括有漿液噴淋層,所述結(jié)晶池段內(nèi)部包括有攪拌器,在結(jié)晶池段的外部和降溫濃縮段的外部通過(guò)漿液循環(huán)管道和漿液循環(huán)泵相連接,在所述降溫濃縮段和所述結(jié)晶池段之間設(shè)有高硫煙氣的進(jìn)口。
在所述降溫濃縮段中,還設(shè)置有除霧器,在所述除霧器的上方或下方設(shè)置有沖洗噴淋構(gòu)件,且所述沖洗噴淋構(gòu)件通過(guò)液體管路經(jīng)過(guò)沖洗泵與所述主氧化段相連接。
在所述主吸收液噴淋層的上方設(shè)置有除霧器,在所述輔吸收液噴淋層的上方設(shè)置有除霧器。
還包括硫銨提取循環(huán)系統(tǒng),該硫銨提取系統(tǒng)包括漿液濃密器,離心機(jī),干燥機(jī)和包裝機(jī),所述結(jié)晶池段通過(guò)出料循環(huán)泵與所述硫銨提取系統(tǒng)的漿液濃密器相連,該漿液濃密器的稠液口與所述離心機(jī)相連,所述離心機(jī)的固體出料口與所述干燥機(jī)相連,所述干燥機(jī)的固體出料口與所述包裝機(jī)相連,所述漿液濃密器的清液口和所述離心機(jī)的母液出料口與所述結(jié)晶池段相連。
還包括電除霧器,該電除霧器包括有放電陰極線和收塵陽(yáng)極管,所述收塵陽(yáng)極管用添加有碳纖維的玻璃鋼制成,所述電除霧器連接在所述輔吸收氧化系統(tǒng)和煙囪之間。
一種采用上述任一所述系統(tǒng)進(jìn)行高硫煙氣的氨法脫硫方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)煙氣降溫預(yù)洗滌:高硫煙氣進(jìn)入降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)的煙氣進(jìn)口,向上流動(dòng),與漿液噴淋層噴淋下來(lái)的硫銨漿液接觸,傳質(zhì)傳熱,高硫煙氣溫度降低且濕度增加,且高硫煙氣中的塵及強(qiáng)酸性氣體被洗滌進(jìn)入漿液;
(2)硫銨結(jié)晶:所述硫銨漿液在所述結(jié)晶池段,經(jīng)過(guò)所述漿液循環(huán)泵,流經(jīng)所述漿液循環(huán)管道,循環(huán)輸送到所述漿液噴淋層,經(jīng)過(guò)漿液噴淋層的霧化噴嘴變?yōu)橐旱危蛳铝鲃?dòng),與高溫?zé)釤煔饽媪鹘佑|,傳熱傳質(zhì),漿液被濃縮,使其中的硫酸銨濃度超過(guò)溶解度,進(jìn)而結(jié)晶析出晶體硫酸銨,得到含有硫銨固體的漿液,該漿液的硫銨含量≧50%,ph≦4.5;
(3)煙氣主脫硫:從步驟(1)得到的煙氣離開(kāi)所述降溫濃縮段進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)的主吸收段,向上流動(dòng),與所述主吸收液噴淋層噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;該吸收液回流到所述主氧化段,被所述主空氣曝氣器鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述主吸收液循環(huán)管道由所述主吸收液循環(huán)泵循環(huán)輸送到所述主吸收液噴淋層,連續(xù)脫硫,所述吸收液中的硫銨含量在15-45%之間,ph≦6.0,所述主吸收氧化系統(tǒng)的脫硫效率大于90%;
(4)煙氣輔脫硫:從步驟(3)得到的煙氣離開(kāi)所述主吸收段進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)的輔吸收段,向上流動(dòng),與所述輔吸收液噴淋層噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;該吸收液回流到所述輔氧化段,被所述輔空氣曝氣器鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述輔吸收液循環(huán)管路由所述輔吸收液循環(huán)泵循環(huán)輸送到所述輔吸收液噴淋層,連續(xù)脫硫,所述吸收液中硫銨含量≦10%,ph≦5.5;經(jīng)過(guò)所述輔吸收氧化系統(tǒng)后,煙氣中的so2含量≦100mg/nm3,塵含量≦30mg/nm3;
(5)水平衡控制:控制所述結(jié)晶池段,所述主氧化段和所述輔氧化段的液位維持所述高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的水平衡;所述結(jié)晶池段的液位由所述主氧化段經(jīng)過(guò)所述液體管路和所述沖洗泵輸送的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述主氧化段的液位由所述輔氧化段輸送到所述主吸收氧化系統(tǒng)的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述輔氧化段的液位由加入到所述輔氧化段的工藝水的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;
(6)硫銨提?。簭牟襟E(2)得到的含有硫銨固體的漿液通過(guò)所述出料循環(huán)泵送到所述硫銨提取循環(huán)系統(tǒng),依次經(jīng)過(guò)所述漿液濃密器、離心機(jī)、干燥機(jī)和包裝機(jī),得到硫銨產(chǎn)品;所述漿液濃密器的清液和所述離心機(jī)的母液回流到所述結(jié)晶池段,再濃縮結(jié)晶。
還包括煙氣超凈除塵步驟,從步驟(4)得到的脫硫后煙氣進(jìn)入所述電除霧器,經(jīng)過(guò)高壓放電處理,除去煙氣中的超細(xì)酸霧顆粒,使凈化煙氣中的含塵量≦10mg/nm3,再經(jīng)由所述煙囪排放。
所述結(jié)晶池段,主氧化段和輔氧化段中的硫銨溶液的ph值分別在3.5-4.5,5.2-6.0和4.0-6.0之間。
所述凈化煙氣經(jīng)由所述煙囪排放,so2含量≦35mg/nm3,塵含量≦5mg/nm3。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是,高硫煙氣依次經(jīng)過(guò)降溫濃縮結(jié)晶,主吸收氧化和輔吸收氧化這三個(gè)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)so2的高效脫除且減少了氨逃逸和排煙的氣溶膠污染,且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的第一種工藝流程簡(jiǎn)圖;
圖2為本發(fā)明的第二種工藝流程簡(jiǎn)圖;
圖3為本發(fā)明的第三種工藝流程簡(jiǎn)圖;
圖4為本發(fā)明的第四種工藝流程簡(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(shuō)明。
實(shí)施例1
一個(gè)火力發(fā)電廠,兩臺(tái)300mw機(jī)組,燃煤含硫量2%,每臺(tái)煙氣流量為120萬(wàn)nm3/hr,煙氣含硫量為4800mg/nm3,煙氣溫度130℃,脫硫系統(tǒng)為一爐一線,采用如圖1所示的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng),以氨為脫硫劑,輔以工藝水和空氣,包括三個(gè)循環(huán)系統(tǒng):第一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,第二個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為主吸收氧化系統(tǒng)200,第三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為輔吸收氧化系統(tǒng)300,三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)分別獨(dú)立設(shè)置;
其中:主吸收氧化系統(tǒng)200包括圓筒形的主吸收段210和主氧化段220,主吸收段210內(nèi)部包括有主吸收液噴淋層211,主氧化段220內(nèi)部包括有主空氣曝氣器221,主氧化段220的外部和所述主吸收段210的外部通過(guò)主吸收液循環(huán)管道240和主吸收液循環(huán)泵250相連接,主氧化段220連接有空氣輸入管,主氧化段220上還連接有原料氨的輸入管;在主吸收段210內(nèi)部的主吸收液噴淋層211的上方設(shè)置有除霧器,以便消除主吸收液噴淋層211噴淋產(chǎn)生的霧。
輔吸收氧化系統(tǒng)300包括圓筒形的輔吸收段310和輔氧化段320,輔吸收段310內(nèi)部包括有輔吸收液噴淋層311,輔氧化段220內(nèi)部包括有輔空氣曝氣器321,輔氧化段320的外部和輔吸收段310的外部通過(guò)輔吸收液循環(huán)管道340和輔吸收液循環(huán)泵350相連接,輔氧化段320連接有空氣輸入管,輔氧化段320上還連接有原料氨的輸入管;在輔吸收段310內(nèi)部的輔吸收液噴淋層311的上方也設(shè)置有除霧器,以便消除輔吸收液噴淋層311噴淋產(chǎn)生的霧。
降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100包括圓筒型的降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120,降溫濃縮段110的內(nèi)部包括有漿液噴淋層111,結(jié)晶池段120內(nèi)部包括有攪拌器121,結(jié)晶池段120的外部和降溫濃縮段110的外部通過(guò)漿液循環(huán)管道140和漿液循環(huán)泵150相連接,在降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120之間設(shè)有高硫煙氣的進(jìn)口130。在降溫濃縮段110中,還設(shè)置有除霧器,在除霧器的上方設(shè)置有沖洗噴淋構(gòu)件,且沖洗噴淋構(gòu)件的液體來(lái)自于主氧化段。
該系統(tǒng)還包括硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,硫銨提取系統(tǒng)600包括漿液濃密器,離心機(jī),干燥機(jī)和包裝機(jī),結(jié)晶池段120通過(guò)出料循環(huán)泵610與硫銨提取系統(tǒng)600的漿液濃密器相連,漿液濃密器的稠液口與離心機(jī)相連,離心機(jī)的固體出料口與干燥機(jī)相連,干燥機(jī)的固體出料口與包裝機(jī)相連,漿液濃密器的清液口和離心機(jī)的母液出料口與結(jié)晶池段120相連。
該系統(tǒng)還包括電除霧器400,電除霧器400包括有放電陰極線和收塵陽(yáng)極管,陽(yáng)極管用添加有碳纖維的玻璃鋼制成,電除霧器400連接在輔吸收氧化系統(tǒng)300和煙囪500之間。
高硫煙氣依次進(jìn)入降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100、主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300,工藝水依次進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300、主吸收氧化系統(tǒng)200和降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,氨和空氣同時(shí)進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300;使高硫煙氣依次經(jīng)過(guò)降溫濃縮結(jié)晶,主吸收氧化和輔吸收氧化這三個(gè)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)so2的高效脫除且減少了氨逃逸和排煙的氣溶膠污染,具體應(yīng)用上述系統(tǒng)進(jìn)行高硫煙氣氨法脫硫,包括以下步驟:
(1)煙氣降溫預(yù)洗滌:原料高硫煙氣進(jìn)入所述降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100的煙氣進(jìn)口130,向上流動(dòng),與所述漿液噴淋層111噴淋下來(lái)的硫銨漿液接觸,傳質(zhì)傳熱,煙氣溫度降低且濕度增加,且煙氣中的塵及強(qiáng)酸性氣體被洗滌進(jìn)入漿液;
(2)硫銨結(jié)晶:所述結(jié)晶池段120有硫銨漿液,該硫銨漿液來(lái)源于漿液噴淋層111噴淋下來(lái)液體與高硫煙氣逆流接觸后得到硫銨漿液流至結(jié)晶池段120,以及從主氧化段220通過(guò)液體管路21和沖洗泵22輸入降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100頂部沖洗噴淋構(gòu)件113后留下的流體,該流體經(jīng)除霧器112除霧,并與進(jìn)口130流入的高硫煙氣逆流接觸,得到硫銨漿液流至結(jié)晶池段120,所述結(jié)晶池段120的硫銨漿液經(jīng)過(guò)所述漿液循環(huán)泵150,流經(jīng)所述漿液循環(huán)管道140,循環(huán)輸送到所述漿液噴淋層111,經(jīng)過(guò)所述漿液噴淋層111的霧化噴嘴變?yōu)橐旱危蛳铝鲃?dòng),與高溫?zé)釤煔饽媪鹘佑|,傳熱傳質(zhì),漿液被濃縮,使其中的硫酸銨濃度超過(guò)溶解度,進(jìn)而結(jié)晶析出晶體硫酸銨,得到含有硫酸銨固體的漿液,該漿液的硫酸銨含量為50%,ph為4.5;
(3)煙氣主脫硫:從步驟(1)得到的煙氣離開(kāi)所述降溫濃縮段110進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200的主吸收段210,向上流動(dòng),與所述主吸收液噴淋層211噴淋下來(lái)的吸收液液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;該吸收液回流到所述主氧化段220,被所述主空氣曝氣器221鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述主吸收液循環(huán)管路240由所述主吸收液循環(huán)泵250循環(huán)輸送到所述主吸收液噴淋層211,連續(xù)脫硫,所述吸收液中的硫銨含量為20%,ph為5.5,所述主吸收氧化系統(tǒng)的脫硫效率為91%;
(4)煙氣輔脫硫:從步驟(3)得到的煙氣離開(kāi)所述主吸收段210進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300的輔吸收段310,向上流動(dòng),與所述輔吸收液噴淋層311噴淋下來(lái)的吸收液液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;該吸收液回流到所述輔氧化段320,被所述輔空氣曝氣器321鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述輔吸收液循環(huán)管路340由所述輔吸收液循環(huán)泵350循環(huán)輸送到所述輔吸收液噴淋層311,連續(xù)脫硫,所述吸收液中硫銨含量為9%,ph為5.0;經(jīng)過(guò)所述輔吸收氧化系統(tǒng)300后,煙氣中的so2含量在33.6mg/nm3以下,塵含量在25mg/nm3以下;
(5)水平衡控制:控制所述結(jié)晶池段120,所述主氧化段220和所述輔氧化段320的液位維持所述高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的水平衡;所述結(jié)晶池段120的液位由所述主氧化段220經(jīng)過(guò)所述液體管路21和所述沖洗泵22輸送的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述主氧化段220的液位由所述輔氧化段320輸送到所述主吸收氧化系統(tǒng)200的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述輔氧化段320的液位由加入到所述輔氧化段320的工藝水的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;
(6)硫銨提?。簭牟襟E(2)得到的含有硫酸銨固體的硫銨漿液通過(guò)所述出料循環(huán)泵610送到所述硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,依次經(jīng)過(guò)所述漿液濃密器、離心機(jī)、干燥機(jī)和包裝機(jī),得到硫銨產(chǎn)品;所述漿液濃密器的清液和所述離心機(jī)的母液回流到所述結(jié)晶池段120,再濃縮結(jié)晶。
該脫硫方法還包括煙氣超凈除塵步驟,從步驟(4)得到的脫硫后煙氣進(jìn)入所述電除霧器400,經(jīng)過(guò)高壓放電處理,除去煙氣中的超細(xì)酸霧顆粒,使凈化煙氣中的含塵量降至4.3mg/nm3以下,再經(jīng)由所述煙囪500排放。
應(yīng)用本發(fā)明的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)和方法,可以實(shí)現(xiàn)煙囪500出口煙氣so2含量33.6mg/nm3,含塵量4.3mg/nm3的排放目標(biāo),其產(chǎn)量為硫銨23.83噸/hr,全年按6000小時(shí)發(fā)電,全年硫銨產(chǎn)量為14.3萬(wàn)噸。
實(shí)施例2
一個(gè)火力發(fā)電廠,兩臺(tái)600mw機(jī)組,燃煤含硫量3.5%,每臺(tái)煙氣流量為225萬(wàn)nm3/hr,煙氣含硫量為9200mg/nm3,煙氣溫度135℃,脫硫系統(tǒng)為一爐一線,采用如圖2所示的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng),以氨為脫硫劑,輔以水和空氣,包括三個(gè)循環(huán)系統(tǒng):第一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,第二個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為主吸收氧化系統(tǒng)200,第三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為輔吸收氧化系統(tǒng)300。與實(shí)施例1不同的是,本實(shí)施例中的主吸收氧化系統(tǒng)200的圓筒形的主吸收段210與降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100共用一個(gè)塔,且主吸收氧化系統(tǒng)200的圓筒形的主吸收段210在降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100的上方,之間有風(fēng)帽分隔板分隔。
其中,主吸收氧化系統(tǒng)200包括圓筒形的主吸收段210和主氧化段220,主吸收段210內(nèi)部包括有主吸收液噴淋層211,主氧化段220內(nèi)部包括有主空氣曝氣器221,主氧化段220的外部和所述主吸收段210的外部通過(guò)主吸收液循環(huán)管道240和主吸收液循環(huán)泵250相連接,主氧化段220連接有空氣輸入管,主吸收液循環(huán)管道240上還連接有原料氨的輸入管;在主吸收段210內(nèi)部的主吸收液噴淋層211的上方設(shè)置有除霧器,在輔吸收段310內(nèi)部的輔吸收液噴淋層311的上方設(shè)置有除霧器。
輔吸收氧化系統(tǒng)300包括圓筒形的輔吸收段310和輔氧化段320,輔吸收段310內(nèi)部包括有輔吸收液噴淋層311,輔氧化段220內(nèi)部包括有輔空氣曝氣器321,輔氧化段320的外部和輔吸收段310的外部通過(guò)輔吸收液循環(huán)管道340和輔吸收液循環(huán)泵350相連接,輔氧化段320連接有空氣輸入管,輔吸收液循環(huán)管道340上還連接有原料氨的輸入管;
降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100包括圓筒型的降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120,降溫濃縮段110的內(nèi)部包括有漿液噴淋層111,結(jié)晶池段120內(nèi)部包括有攪拌器121,結(jié)晶池段120的外部和降溫濃縮段110的外部通過(guò)漿液循環(huán)管道140和漿液循環(huán)泵150相連接,在降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120之間是所述高硫煙氣的進(jìn)口130。在降溫濃縮段110中,還設(shè)置有除霧器,在除霧器的上方設(shè)置有沖洗噴淋構(gòu)件,所需沖洗噴淋液體來(lái)自于主氧化段220。
該系統(tǒng)還包括硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,硫銨提取系統(tǒng)600包括漿液濃密器,離心機(jī),干燥機(jī)和包裝機(jī),結(jié)晶池段120通過(guò)出料循環(huán)泵610與硫銨提取系統(tǒng)600的漿液濃密器相連,漿液濃密器的稠液口與離心機(jī)相連,離心機(jī)的固體出料口與干燥機(jī)相連,干燥機(jī)的固體出料口與包裝機(jī)相連,漿液濃密器的清液口和離心機(jī)的母液出料口與結(jié)晶池段12)相連。
該系統(tǒng)還包括電除霧器400,電除霧器400包括有放電陰極線和收塵陽(yáng)極管,陽(yáng)極管用添加有碳纖維的玻璃鋼制成,電除霧器400連接在輔吸收氧化系統(tǒng)300和煙囪500之間。
高硫煙氣依次進(jìn)入降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100、主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300,工藝水依次進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300、主吸收氧化系統(tǒng)200和降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,氨和空氣同時(shí)進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300;使高硫煙氣依次經(jīng)過(guò)降溫濃縮結(jié)晶,主吸收氧化和輔吸收氧化這三個(gè)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)so2的高效脫除且減少了氨逃逸和排煙的氣溶膠污染,具體應(yīng)用上述系統(tǒng)進(jìn)行高硫煙氣氨法脫硫,包括以下步驟:
(1)煙氣降溫預(yù)洗滌:原料高硫煙氣進(jìn)入所述降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100的煙氣進(jìn)口130,向上流動(dòng),與所述漿液噴淋層111噴淋下來(lái)的硫銨漿液接觸,傳質(zhì)傳熱,煙氣溫度降低且濕度增加,且煙氣中的塵及強(qiáng)酸性氣體被洗滌進(jìn)入漿液;
(2)硫銨結(jié)晶:所述硫銨漿液在所述結(jié)晶池段120,經(jīng)過(guò)所述漿液循環(huán)泵150,流經(jīng)所述漿液循環(huán)管道140,循環(huán)輸送到所述漿液噴淋層111,經(jīng)過(guò)所述漿液噴淋層111的霧化噴嘴變?yōu)橐旱?,向下流?dòng),與高溫?zé)釤煔饽媪鹘佑|,傳熱傳質(zhì),所述漿液被濃縮,使其中的硫酸銨濃度超過(guò)溶解度,進(jìn)而結(jié)晶析出晶體硫酸銨,得到含有硫銨固體的漿液,所述漿液的硫銨含量為50%,ph為4.5;
(3)煙氣主脫硫:從步驟(1)得到的煙氣離開(kāi)所述降溫濃縮段110進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200的主吸收段210,向上流動(dòng),與所述主吸收液噴淋層211噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;該吸收液回流到所述主氧化段220,被所述主空氣曝氣器221鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述主吸收液循環(huán)管路240由所述主吸收液循環(huán)泵250循環(huán)輸送到所述主吸收液噴淋層211,連續(xù)脫硫,所述吸收液中的硫銨含量為30%,ph為5.0,所述主吸收氧化系統(tǒng)的脫硫效率為90%;
(4)煙氣輔脫硫:從步驟(3)得到的煙氣離開(kāi)所述主吸收段210進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300的輔吸收段310,向上流動(dòng),與所述輔吸收液噴淋層311噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;所述吸收液回流到所述輔氧化段320,被所述輔空氣曝氣器321鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述輔吸收液循環(huán)管路340由所述輔吸收液循環(huán)泵350循環(huán)輸送到所述輔吸收液噴淋層311,連續(xù)脫硫,所述吸收液中硫銨含量為8%,ph為5.5;經(jīng)過(guò)所述輔吸收氧化系統(tǒng)300后,煙氣中的so2含量在46mg/nm3以下,塵含量在20mg/nm3以下;
(5)水平衡控制:控制所述結(jié)晶池段120,所述主氧化段220和所述輔氧化段320的液位維持所述高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的水平衡;所述結(jié)晶池段120的液位由所述主氧化段220經(jīng)過(guò)所述液體管路21和所述沖洗泵22輸送的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述主氧化段220的液位由所述輔氧化段320輸送到所述主吸收氧化系統(tǒng)200的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述輔氧化段320的液位由加入到所述輔氧化段320的工藝水的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;
(6)硫銨提?。簭牟襟E(2)得到的含有硫銨固體的硫銨漿液通過(guò)所述漿液輸送泵送到所述硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,依次經(jīng)過(guò)所述漿液濃密器、離心機(jī)、干燥機(jī)和包裝機(jī),得到硫銨產(chǎn)品;所述漿液濃密器的清液和所述離心機(jī)的母液回流到所述結(jié)晶池段120,再濃縮結(jié)晶。
該脫硫方法還包括煙氣超凈除塵步驟,從步驟(4)得到的脫硫后煙氣進(jìn)入所述電除霧器400,經(jīng)過(guò)高壓放電處理,除去煙氣中的超細(xì)酸霧顆粒,使凈化煙氣中的含塵量降至8.1mg/nm3以下,再經(jīng)由所述煙囪500排放。
采用本發(fā)明的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)和方法,可以實(shí)現(xiàn)煙囪500出口煙氣so2含量46mg/nm3,含塵量8.1mg/nm3的排放目標(biāo),其產(chǎn)量為硫銨85.82噸/hr,全年按6000小時(shí)發(fā)電,全年硫銨產(chǎn)量為51.49萬(wàn)噸。
實(shí)施例3
一個(gè)煤化工廠,有4臺(tái)260噸熱電鍋爐,3開(kāi)1被,燃煤含硫量5.0%,每臺(tái)煙氣流量為33萬(wàn)nm3/hr,煙氣含硫量為12600mg/nm3,煙氣溫度145℃,脫硫系統(tǒng)為三爐一線,采用如圖3所示的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng),以氨為脫硫劑,輔以水和空氣,包括三個(gè)循環(huán)系統(tǒng):第一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,第二個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為主吸收氧化系統(tǒng)200,第三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為輔吸收氧化系統(tǒng)300。與實(shí)施例1或2不同的是,本實(shí)施例中的輔吸收氧化系統(tǒng)300的圓筒形的輔吸收段310、主吸收氧化系統(tǒng)200的圓筒形的主吸收段210及降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100共用一個(gè)塔,且輔吸收氧化系統(tǒng)300的圓筒形的輔吸收段310在主吸收氧化系統(tǒng)200的圓筒形的主吸收段210的上方,主吸收氧化系統(tǒng)200的圓筒形的主吸收段210在降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100的上方,之間有風(fēng)帽隔板分隔。
主吸收氧化系統(tǒng)200包括圓筒形的主吸收段210和主氧化段220,主吸收段210內(nèi)部包括有主吸收液噴淋層211,主氧化段220內(nèi)部包括有主空氣曝氣器221,主氧化段220的外部和所述主吸收段210的外部通過(guò)主吸收液循環(huán)管道240和主吸收液循環(huán)泵250相連接,主氧化段220連接有空氣輸入管,主氧化段220上還連接有原料氨的輸入管;
輔吸收氧化系統(tǒng)300包括圓筒形的輔吸收段310和輔氧化段320,輔吸收段310內(nèi)部包括有輔吸收液噴淋層311,輔氧化段220內(nèi)部包括有輔空氣曝氣器321,輔氧化段320的外部和輔吸收段310的外部通過(guò)輔吸收液循環(huán)管道340和輔吸收液循環(huán)泵350相連接,輔氧化段320連接有空氣輸入管,輔氧化段320上還連接有原料氨的輸入管;
降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100包括圓筒型的降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120,降溫濃縮段110的內(nèi)部包括有漿液噴淋層111,結(jié)晶池段120內(nèi)部包括有攪拌器121,結(jié)晶池段120的外部和降溫濃縮段110的外部通過(guò)漿液循環(huán)管道140和漿液循環(huán)泵150相連接,在降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120之間是所述高硫煙氣的進(jìn)口130。
該系統(tǒng)還包括硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,硫銨提取系統(tǒng)600包括漿液濃密器,離心機(jī),干燥機(jī)和包裝機(jī),結(jié)晶池段120通過(guò)出料循環(huán)泵610與硫銨提取系統(tǒng)600的漿液濃密器相連,漿液濃密器的稠液口與離心機(jī)相連,離心機(jī)的固體出料口與干燥機(jī)相連,干燥機(jī)的固體出料口與包裝機(jī)相連,漿液濃密器的清液口和離心機(jī)的母液出料口與結(jié)晶池段120相連。
該系統(tǒng)還包括電除霧器400,電除霧器400包括有放電陰極線和收塵陽(yáng)極管,陽(yáng)極管用添加有碳纖維的玻璃鋼制成,電除霧器400連接在輔吸收氧化系統(tǒng)300和煙囪500之間。
高硫煙氣依次進(jìn)入降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100、主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300,工藝水依次進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300、主吸收氧化系統(tǒng)200和降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,氨和空氣同時(shí)進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300;使高硫煙氣依次經(jīng)過(guò)降溫濃縮結(jié)晶,主吸收氧化和輔吸收氧化這三個(gè)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)so2的高效脫除且減少了氨逃逸和排煙的氣溶膠污染,具體應(yīng)用上述系統(tǒng)進(jìn)行高硫煙氣氨法脫硫,包括以下步驟:
(1)煙氣降溫預(yù)洗滌:原料高硫煙氣進(jìn)入所述降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100的煙氣進(jìn)口130,向上流動(dòng),與所述漿液噴淋層111噴淋下來(lái)的硫銨漿液接觸,傳質(zhì)傳熱,煙氣溫度降低且濕度增加,且煙氣中的塵及強(qiáng)酸性氣體被洗滌進(jìn)入漿液;
(2)硫銨結(jié)晶:所述硫銨漿液在所述結(jié)晶池段120,經(jīng)過(guò)所述漿液循環(huán)泵150,流經(jīng)所述漿液循環(huán)管道140,循環(huán)輸送到所述漿液噴淋層111,經(jīng)過(guò)所述噴淋層110的霧化噴嘴變?yōu)橐旱危蛳铝鲃?dòng),與高溫?zé)釤煔饽媪鹘佑|,傳熱傳質(zhì),所述漿液被濃縮,使其中的硫酸銨濃度超過(guò)溶解度,進(jìn)而結(jié)晶析出晶體硫酸銨,得到含有硫銨固體的漿液,所述漿液的硫銨含量為50%,ph為4.5;
(3)煙氣主脫硫:從步驟(1)得到的煙氣離開(kāi)所述降溫濃縮段110進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200的主吸收段210,向上流動(dòng),與所述主吸收液噴淋層211噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;所述吸收液回流到所述主氧化段220,被所述主空氣曝氣器221鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述主吸收液循環(huán)管路240由所述主吸收液循環(huán)泵250循環(huán)輸送到所述主吸收液噴淋層211,連續(xù)脫硫,所述吸收液中的硫銨含量為30%,ph為5.0,所述主吸收氧化系統(tǒng)的脫硫效率為90%;
(4)煙氣輔脫硫:從步驟(3)得到的煙氣離開(kāi)所述主吸收段210進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300的輔吸收段310,向上流動(dòng),與所述輔吸收液噴淋層311噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;所述吸收液回流到所述輔氧化段320,被所述輔空氣曝氣器321鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述輔吸收液循環(huán)管路330由所述輔吸收液循環(huán)泵340循環(huán)輸送到所述輔吸收液噴淋層311,連續(xù)脫硫,所述吸收液中硫銨含量為8%,ph為5.5;經(jīng)過(guò)所述輔吸收氧化系統(tǒng)300后,煙氣中的so2含量在63mg/nm3以下,塵含量在30mg/nm3以下;
(5)水平衡控制:控制所述結(jié)晶池段120,所述主氧化段220和所述輔氧化段320的液位維持所述高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的水平衡;所述結(jié)晶池段120的液位由所述主氧化段220經(jīng)過(guò)所述液體管路21和所述沖洗泵22輸送的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述主氧化段220的液位由所述輔氧化段320輸送到所述主吸收氧化系統(tǒng)200的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述輔氧化段320的液位由加入到所述輔氧化段320的工藝水的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;
(6)硫銨提?。簭牟襟E(2)得到的含有硫銨固體的硫銨漿液通過(guò)所述漿液輸送泵送到所述硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,依次經(jīng)過(guò)所述漿液濃密器、離心機(jī)、干燥機(jī)和包裝機(jī),得到硫銨產(chǎn)品;所述漿液濃密器的清液和所述離心機(jī)的母液回流到所述結(jié)晶池段120,再濃縮結(jié)晶。
該脫硫方法還包括煙氣超凈除塵步驟,從步驟(4)得到的脫硫后煙氣進(jìn)入所述電除霧器400,經(jīng)過(guò)高壓放電處理,除去煙氣中的超細(xì)酸霧顆粒,使凈化煙氣中的含塵量降至15.8mg/nm3以下,再經(jīng)由所述煙囪500排放。
采用本發(fā)明的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)和方法,可以實(shí)現(xiàn)出口煙氣so2含量63mg/nm3,含塵量15.8mg/nm3的排放目標(biāo),其產(chǎn)量為硫銨25.86噸/hr,全年運(yùn)行按8400小時(shí)計(jì)算,全年硫銨產(chǎn)量為21.72萬(wàn)噸。
實(shí)施例4
一個(gè)鋼鐵廠,有1臺(tái)360m2燒結(jié)機(jī),煙氣流量為120萬(wàn)nm3/hr,煙氣含硫量為5500mg/nm3,煙氣溫度150℃,采用如圖4所示的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng),以氨為脫硫劑,輔以水和空氣,包括三個(gè)循環(huán)系統(tǒng):第一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,第二個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為主吸收氧化系統(tǒng)200,第三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為輔吸收氧化系統(tǒng)300。與實(shí)施例1或2或3不同的是,本實(shí)施例中的輔吸收氧化系統(tǒng)300的圓筒形的輔吸收段310與主吸收氧化系統(tǒng)200共用一個(gè)塔,且輔吸收氧化系統(tǒng)300的圓筒形的輔吸收段310在主吸收氧化系統(tǒng)200的上方,之間有風(fēng)帽隔板分隔。
主吸收氧化系統(tǒng)200包括圓筒形的主吸收段210和主氧化段220,主吸收段210內(nèi)部包括有主吸收液噴淋層211,主氧化段220內(nèi)部包括有主空氣曝氣器221,主氧化段220的外部和所述主吸收段210的外部通過(guò)吸收液循環(huán)管道240和主吸收液循環(huán)泵250相連接,主氧化段220連接有空氣輸入管,主氧化段220上還連接有原料氨的輸入管;
輔吸收氧化系統(tǒng)300包括圓筒形的輔吸收段310和輔氧化段320,輔吸收段310內(nèi)部包括有輔吸收液噴淋層311,輔氧化段220內(nèi)部包括有輔空氣曝氣器321,輔氧化段320的外部和輔吸收段310的外部通過(guò)輔吸收液循環(huán)管道340和輔吸收液循環(huán)泵350相連接,輔氧化段320連接有空氣輸入管,輔氧化段320上還連接有原料氨的輸入管;
降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100包括圓筒型的降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120,降溫濃縮段110的內(nèi)部包括有漿液噴淋層111,結(jié)晶池段120內(nèi)部包括有攪拌器121,結(jié)晶池段120的外部和降溫濃縮段110的外部通過(guò)漿液循環(huán)管道140和漿液循環(huán)泵150相連接,在降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120之間是所述高硫煙氣的進(jìn)口130。
該系統(tǒng)還包括硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,硫銨提取系統(tǒng)600包括漿液濃密器,離心機(jī),干燥機(jī)和包裝機(jī),結(jié)晶池段120通過(guò)出料循環(huán)泵610與硫銨提取系統(tǒng)600的漿液濃密器相連,漿液濃密器的稠液口與離心機(jī)相連,離心機(jī)的固體出料口與干燥機(jī)相連,干燥機(jī)的固體出料口與包裝機(jī)相連,漿液濃密器的清液口和離心機(jī)的母液出料口與結(jié)晶池段120相連。
該系統(tǒng)還包括電除霧器400,電除霧器400包括有放電陰極線和收塵陽(yáng)極管,陽(yáng)極管用添加有碳纖維的玻璃鋼制成,電除霧器400連接在輔吸收氧化系統(tǒng)300和煙囪500之間。
高硫煙氣依次進(jìn)入降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100、主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300,工藝水依次進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300、主吸收氧化系統(tǒng)200和降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,氨和空氣同時(shí)進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300;使高硫煙氣依次經(jīng)過(guò)降溫濃縮結(jié)晶,主吸收氧化和輔吸收氧化這三個(gè)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)so2的高效脫除且減少了氨逃逸和排煙的氣溶膠污染,具體應(yīng)用上述系統(tǒng)進(jìn)行高硫煙氣氨法脫硫,包括以下步驟:
(1)煙氣降溫預(yù)洗滌:原料高硫煙氣進(jìn)入所述降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100的煙氣進(jìn)口130,向上流動(dòng),與所述漿液噴淋層111噴淋下來(lái)的硫銨漿液接觸,傳質(zhì)傳熱,煙氣溫度降低且濕度增加,且煙氣中的塵及強(qiáng)酸性氣體被洗滌進(jìn)入漿液;
(2)硫銨結(jié)晶:所述硫銨漿液在所述結(jié)晶池段120,經(jīng)過(guò)所述漿液循環(huán)泵150,流經(jīng)所述漿液循環(huán)管道140,循環(huán)輸送到所述漿液噴淋層111,經(jīng)過(guò)所述噴淋層110的霧化噴嘴變?yōu)橐旱危蛳铝鲃?dòng),與高溫?zé)釤煔饽媪鹘佑|,傳熱傳質(zhì),所述漿液被濃縮,使其中的硫酸銨濃度超過(guò)溶解度,進(jìn)而結(jié)晶析出晶體硫酸銨,得到含有硫銨固體的漿液,所述漿液的硫銨含量為50%,ph為4.5;
(3)煙氣主脫硫:從步驟(1)得到的煙氣離開(kāi)所述降溫濃縮段110進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200的主吸收段210,向上流動(dòng),與所述主吸收液噴淋層211噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;所述吸收液回流到所述主氧化段220,被所述主空氣曝氣器221鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述主吸收液循環(huán)管路240由所述主吸收液循環(huán)泵250循環(huán)輸送到所述主吸收液噴淋層211,連續(xù)脫硫,所述吸收液中的硫銨含量為30%,ph為5.0,所述主吸收氧化系統(tǒng)的脫硫效率為90%;
(4)煙氣輔脫硫:從步驟(3)得到的煙氣離開(kāi)所述主吸收段210進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300的輔吸收段310,向上流動(dòng),與所述輔吸收液噴淋層311噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;所述吸收液回流到所述輔氧化段320,被所述輔空氣曝氣器321鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述輔吸收液循環(huán)管路330由所述輔吸收液循環(huán)泵340循環(huán)輸送到所述輔吸收液噴淋層311,連續(xù)脫硫,所述吸收液中硫銨含量為8%,ph為5.5;經(jīng)過(guò)所述輔吸收氧化系統(tǒng)300后,煙氣中的so2含量在27.5mg/nm3以下,塵含量在20mg/nm3以下;
(5)水平衡控制:控制所述結(jié)晶池段120,所述主氧化段220和所述輔氧化段320的液位維持所述高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的水平衡;所述結(jié)晶池段120的液位由所述主氧化段220經(jīng)過(guò)所述液體管路21和所述沖洗泵22輸送的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述主氧化段220的液位由所述輔氧化段320輸送到所述主吸收氧化系統(tǒng)200的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述輔氧化段320的液位由加入到所述輔氧化段320的工藝水的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;
(6)硫銨提?。簭牟襟E(2)得到的含有硫銨固體的硫銨漿液通過(guò)所述漿液輸送泵送到所述硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,依次經(jīng)過(guò)所述漿液濃密器、離心機(jī)、干燥機(jī)和包裝機(jī),得到硫銨產(chǎn)品;所述漿液濃密器的清液和所述離心機(jī)的母液回流到所述結(jié)晶池段120,再濃縮結(jié)晶。
該脫硫方法還包括煙氣超凈除塵步驟,從步驟(4)得到的脫硫后煙氣進(jìn)入所述電除霧器400,經(jīng)過(guò)高壓放電處理,除去煙氣中的超細(xì)酸霧顆粒,使凈化煙氣中的含塵量降至3.8mg/nm3以下,再經(jīng)由所述煙囪500排放。
采用本發(fā)明的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)和方法,可以實(shí)現(xiàn)出口煙氣so2含量27.5mg/nm3,含塵量3.8mg/nm3的排放目標(biāo),其產(chǎn)量為硫銨13.68噸/hr,全年運(yùn)行按8400小時(shí)計(jì)算,全年硫銨產(chǎn)量為11.49萬(wàn)噸。
實(shí)施例5
一個(gè)碳素廠,生產(chǎn)能力20萬(wàn)噸/年碳素,采用高硫石油焦為原料,煙氣流量為50萬(wàn)nm3/hr,煙氣含硫量為8000mg/nm3,煙氣溫度160℃,采用如圖1所示的高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng),以氨為脫硫劑,輔以水和空氣,包括三個(gè)循環(huán)系統(tǒng):第一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,第二個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為主吸收氧化系統(tǒng)200,第三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)為輔吸收氧化系統(tǒng)300,三個(gè)循環(huán)系統(tǒng)分別獨(dú)立設(shè)置。
主吸收氧化系統(tǒng)200包括圓筒形的主吸收段210和主氧化段220,主吸收段210內(nèi)部包括有主吸收液噴淋層211,主氧化段220內(nèi)部包括有主空氣曝氣器221,主氧化段220的外部和所述主吸收段210的外部通過(guò)吸收液循環(huán)管道240和主吸收液循環(huán)泵250相連接,主氧化段220連接有空氣輸入管,主氧化段220上還連接有原料氨的輸入管;
輔吸收氧化系統(tǒng)300包括圓筒形的輔吸收段310和輔氧化段320,輔吸收段310內(nèi)部包括有輔吸收液噴淋層311,輔氧化段220內(nèi)部包括有輔空氣曝氣器321,輔氧化段320的外部和輔吸收段310的外部通過(guò)輔吸收液循環(huán)管道340和輔吸收液循環(huán)泵350相連接,輔氧化段320連接有空氣輸入管,輔氧化段320上還連接有原料氨的輸入管;
降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100包括圓筒型的降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120,降溫濃縮段110的內(nèi)部包括有漿液噴淋層111,結(jié)晶池段120內(nèi)部包括有攪拌器121,結(jié)晶池段120的外部和降溫濃縮段110的外部通過(guò)漿液循環(huán)管道140和漿液循環(huán)泵150相連接,在降溫濃縮段110和結(jié)晶池段120之間是所述高硫煙氣的進(jìn)口130。
該系統(tǒng)還包括硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,硫銨提取系統(tǒng)600包括漿液濃密器,離心機(jī),干燥機(jī)和包裝機(jī),結(jié)晶池段120通過(guò)出料循環(huán)泵610與硫銨提取系統(tǒng)600的漿液濃密器相連,漿液濃密器的稠液口與離心機(jī)相連,離心機(jī)的固體出料口與干燥機(jī)相連,干燥機(jī)的固體出料口與包裝機(jī)相連,漿液濃密器的清液口和離心機(jī)的母液出料口與結(jié)晶池段120相連。
該系統(tǒng)還包括電除霧器400,電除霧器400包括有放電陰極線和收塵陽(yáng)極管,陽(yáng)極管用添加有碳纖維的玻璃鋼制成,電除霧器400連接在輔吸收氧化系統(tǒng)300和煙囪500之間。
高硫煙氣依次進(jìn)入降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100、主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300,工藝水依次進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300、主吸收氧化系統(tǒng)200和降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100,氨和空氣同時(shí)進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200和輔吸收氧化系統(tǒng)300;使高硫煙氣依次經(jīng)過(guò)降溫濃縮結(jié)晶,主吸收氧化和輔吸收氧化這三個(gè)循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)so2的高效脫除且減少了氨逃逸和排煙的氣溶膠污染,具體應(yīng)用上述系統(tǒng)進(jìn)行高硫煙氣氨法脫硫,包括以下步驟:
(1)煙氣降溫預(yù)洗滌:原料高硫煙氣進(jìn)入所述降溫濃縮結(jié)晶系統(tǒng)100的煙氣進(jìn)口130,向上流動(dòng),與所述漿液噴淋層111噴淋下來(lái)的硫銨漿液接觸,傳質(zhì)傳熱,煙氣溫度降低且濕度增加,且煙氣中的塵及強(qiáng)酸性氣體被洗滌進(jìn)入漿液;
(2)硫銨結(jié)晶:所述硫銨漿液在所述結(jié)晶池段120,經(jīng)過(guò)所述漿液循環(huán)泵150,流經(jīng)所述漿液循環(huán)管道140,循環(huán)輸送到所述漿液噴淋層111,經(jīng)過(guò)所述噴淋層110的霧化噴嘴變?yōu)橐旱?,向下流?dòng),與高溫?zé)釤煔饽媪鹘佑|,傳熱傳質(zhì),所述漿液被濃縮,使其中的硫酸銨濃度超過(guò)溶解度,進(jìn)而結(jié)晶析出晶體硫酸銨,得到含有硫銨固體的漿液,所述漿液的硫銨含量為60%,ph為4.0;
(3)煙氣主脫硫:從步驟(1)得到的煙氣離開(kāi)所述降溫濃縮段110進(jìn)入所述主吸收氧化系統(tǒng)200的主吸收段210,向上流動(dòng),與所述主吸收液噴淋層211噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;所述吸收液回流到所述主氧化段220,被所述主空氣曝氣器221鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述主吸收液循環(huán)管路240由所述主吸收液循環(huán)泵250循環(huán)輸送到所述主吸收液噴淋層211,連續(xù)脫硫,所述吸收液中的硫銨含量為30%,ph為5.0,所述主吸收氧化系統(tǒng)的脫硫效率為94%;
(4)煙氣輔脫硫:從步驟(3)得到的煙氣離開(kāi)所述主吸收段210進(jìn)入所述輔吸收氧化系統(tǒng)300的輔吸收段310,向上流動(dòng),與所述輔吸收液噴淋層311噴淋下來(lái)的液滴逆流接觸,傳質(zhì)吸收so2,得到亞硫銨進(jìn)入吸收液;所述吸收液回流到所述輔氧化段320,被所述輔空氣曝氣器321鼓入的空氣氧化為硫酸銨,同時(shí)加入脫硫原料氨,維持吸收液的ph值,再經(jīng)所述輔吸收液循環(huán)管路330由所述輔吸收液循環(huán)泵340循環(huán)輸送到所述輔吸收液噴淋層311,連續(xù)脫硫,所述吸收液中硫銨含量為8%,ph為4.0;經(jīng)過(guò)所述輔吸收氧化系統(tǒng)300后,煙氣中的so2含量在40.0mg/nm3以下,塵含量在20mg/nm3以下;
(5)水平衡控制:控制所述結(jié)晶池段120,所述主氧化段220和所述輔氧化段320的液位維持所述高硫煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的水平衡;所述結(jié)晶池段120的液位由所述主氧化段220經(jīng)過(guò)所述液體管路21和所述沖洗泵22輸送的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述主氧化段220的液位由所述輔氧化段320輸送到所述主吸收氧化系統(tǒng)200的硫銨溶液的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;所述輔氧化段320的液位由加入到所述輔氧化段320的工藝水的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制;
(6)硫銨提?。簭牟襟E(2)得到的含有硫銨固體的硫銨漿液通過(guò)所述漿液輸送泵送到所述硫銨提取循環(huán)系統(tǒng)600,依次經(jīng)過(guò)所述漿液濃密器、離心機(jī)、干燥機(jī)和包裝機(jī),得到硫銨產(chǎn)品;所述漿液濃密器的清液和所述離心機(jī)的母液回流到所述結(jié)晶池段120,再濃縮結(jié)晶。
該脫硫方法還包括煙氣超凈除塵步驟,從步驟4得到的脫硫后煙氣進(jìn)入所述電除霧器400,經(jīng)過(guò)高壓放電處理,除去煙氣中的超細(xì)酸霧顆粒,使凈化煙氣中的含塵量降至8.5mg/nm3以下,再經(jīng)由所述煙囪500排放。
采用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法,可以實(shí)現(xiàn)出口煙氣so2含量40.0mg/nm3,含塵量8.5mg/nm3的排放目標(biāo),其產(chǎn)量為硫銨8.29噸/hr,全年運(yùn)行按8400小時(shí)計(jì)算,全年硫銨產(chǎn)量為6.965萬(wàn)噸。
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(guò)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(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。