專利名稱：一種高效氨法煙氣脫硫工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利所述屬于煙氣脫硫技術(shù)，具體來說是一種濕式氨法煙氣脫硫工 藝及裝置。
背景技術(shù)：
二氧化硫是當前大氣污染主要污染物之一，煙氣脫硫已刻不容緩，國內(nèi)目 前主流的煙氣脫硫工藝以鈣法為主，但是鈣法脫硫技術(shù)副產(chǎn)物石膏主要以填埋 為主，易產(chǎn)生二次污染及占領(lǐng)土地資源等問題。
氨法脫硫技術(shù)是采用氨或廢氨水作為脫硫劑與煙氣中二氧化硫反應(yīng)最終生
成硫酸銨的脫硫工藝。氨基吸收S02的速率和效率均高于鈣基，脫硫效率達95% 以上，且液氣比低，動力消耗低，脫硫副產(chǎn)物硫酸銨利用價值高，若脫硫劑利 用廢氨水，可達到以廢治廢，實現(xiàn)資源循環(huán)利用。但是使用氨法脫硫工藝仍存 在問題硫酸氨晶體干燥采用電或蒸汽加熱方式，消耗能源；除霧器采用折板 式，難以去除0.01 10pm氨氣溶膠，存在氨逃逸問題，造成二次污染，這些問 題都制約了氨法脫硫技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所述的一種氨法煙氣脫硫工藝及裝置利用氨水或液氨做脫硫劑來吸
收煙氣中的S02，最終產(chǎn)物是硫酸銨。整個脫硫系統(tǒng)包括吸收塔、結(jié)晶槽、攪拌
器、循環(huán)泵、氧化槽、曝氣裝置、氧化風機、氨儲槽、氨供應(yīng)泵、混合器、濃 縮器、脫水機、干燥器、換熱器等裝置。
本工藝系統(tǒng)的吸收塔下段為結(jié)晶槽，結(jié)晶槽上方設(shè)置降溫噴淋層，結(jié)晶槽
壁與入口煙道連通，吸收塔中段為S02吸收段，設(shè)置有旋流式吸收分布板與噴
淋層組合吸收段，吸收塔上段為除霧段，采用旋流板、折板與絲網(wǎng)組合式除霧 器，其中旋流式吸收分布板由隔板、多個上升筒及旋流板組成，上升筒呈圓形
均勻分布，隔板開孔率為40 80%，允許煙氣通過。經(jīng)過除塵處理和換熱后的 煙氣首先進入吸收塔的結(jié)晶槽，通過結(jié)晶槽硫酸銨溶液降溫噴淋層，煙氣溫度下降至5(TC 7(TC，通過結(jié)晶槽不僅有效降低了煙氣溫度，同時可以充分利用 高溫煙氣的熱量對硫酸銨溶液進行蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，大大降低了蒸發(fā)濃縮的能耗， 煙氣含濕量增加，進入旋流板、噴淋層組合吸收段，首先經(jīng)過結(jié)晶槽頂部旋流 分布板，在塔板葉片的導(dǎo)向作用下旋轉(zhuǎn)上升，在離心力的作用下吸收噴淋液從 水氣中脫離出來被甩向筒體周圍，實現(xiàn)氣、液分離隔離作用，同時布置旋流板 面液膜提高S02傳質(zhì)效率，在噴淋吸收段設(shè)有3層噴淋裝置，吸收液與煙氣逆
流接觸洗滌，完成S02吸收。煙氣中的S02與吸收液中亞硫酸銨反應(yīng)生成了亞
硫酸氫氨，吸收液被匯集到旋流板分布板底部自流進入塔外的氧化槽。在吸收 塔噴淋層上部設(shè)有旋流板式、折板、絲網(wǎng)組合式除霧器及沖洗裝置，煙氣經(jīng)過 組合式除霧器時可以有效的去除其攜帶的液滴和部分銨鹽氣溶膠，沖洗裝置噴 灑清水可以有效除去煙氣中攜帶的氨以及銨鹽氣溶膠且對除霧器進行沖洗，防 止其結(jié)垢堵塞，同時利用旋流板氣液隔離功能，匯集沖洗、噴淋水自流入工藝 水箱，經(jīng)工藝水泵循環(huán)利用，當水箱水位下降時補充工藝水。通過組合式除霧 器之后的較潔凈煙氣從吸收塔頂部的煙氣出口排出。
氨儲槽通過氨供應(yīng)泵向吸收噴淋層和混合器注氨，氨的加入量通過吸收液 pH值進行控制，保持氧化槽pH為5 6，混合器pH為6 7。
吸收塔外氧化槽吸收液通過循環(huán)泵進入噴淋層洗滌煙氣，在氧化槽底部設(shè) 置曝氣裝置，連接有氧化風機，不斷曝氣將其中的亞硫酸銨氧化為硫酸銨，控 制噴淋層吸收液pH在4 6。氧化槽中吸收液通過輸送泵至結(jié)晶槽濃縮結(jié)晶處理。
結(jié)晶槽底部設(shè)置有攪拌裝置，結(jié)晶槽外設(shè)有結(jié)晶循環(huán)泵和漿液抽出泵，結(jié) 晶循環(huán)泵出口管道同降溫噴淋的噴嘴連接，結(jié)晶循環(huán)泵使得硫酸銨溶液同高溫 煙氣多次接觸，經(jīng)過結(jié)晶處理的硫酸銨溶液達到一定濃度后由漿液抽出泵輸送 至混合器，在混合器中加氨來調(diào)節(jié)硫酸銨飽和液的pH值，有利于減少硫銨產(chǎn)品 的酸含量，提高硫酸銨產(chǎn)品的品質(zhì)。硫酸銨漿液經(jīng)過混合器輸送至濃縮器進行 濃縮處理，頂流液回流至吸收液氧化槽循環(huán)利用，底部濃縮液進入脫水機進行 脫水處理，脫水機濾出液回流到氧化槽進行循環(huán)利用，經(jīng)過脫水處理的硫酸銨 晶體最后通過干燥器進一步干燥制得硫酸銨成品。在吸收塔入口煙道上設(shè)置換 熱器(23),風機(24)、換熱器(23)與干燥器(22)通過管道串聯(lián)連接，風 機輸送空氣至換熱器，經(jīng)高溫煙氣加熱后向干燥器提供熱風。
本發(fā)明所述的氨法煙氣脫硫工藝及裝置由于采用吸收塔設(shè)置旋流板與噴淋層組合式吸收段充分利用旋流板與噴淋優(yōu)點，S02吸收效率提高，液氣比降低， 動力消耗隨之降低。塔內(nèi)除霧器采用旋流板、折板、絲網(wǎng)組合方式，有效去除 煙氣中攜帶液滴和氨氣溶膠，避免了出口煙氣的氨逃逸現(xiàn)象。塔內(nèi)結(jié)晶槽的噴 淋裝置與進塔高溫煙氣接觸洗滌，利用高溫煙氣熱源進行硫酸銨溶液蒸發(fā)濃縮 結(jié)晶，入口煙道設(shè)置換熱器，風機輸送加熱空氣提供硫酸銨干燥熱源，減少結(jié) 晶、干燥能耗。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖及裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)一吸收塔；2—結(jié)晶槽；3—降溫噴淋層；4—旋流式吸收分布板；5 一吸收噴淋層；6—旋流式除霧分布板；7—折板除霧器；8—絲網(wǎng)除霧器；9一 攪拌器；10—結(jié)晶循環(huán)泵；ll一氧化槽；12—吸收循環(huán)泵；13—曝氣裝置；14 —氧化風機；15—輸送泵；16—氨儲槽；17—氨供應(yīng)泵；18—漿液抽出泵；19 —混合器；20—濃縮器；21—脫水機；22—干燥器；23—換熱器；24—風機；
25—工藝水箱；26—工藝水泵。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細介紹本發(fā)明的具體實施方式
。
該工藝用于燃煤鍋爐煙氣脫硫。如圖1所示，130 160'C的高溫煙氣經(jīng)換 熱器(23)后進入吸收塔(1)底部結(jié)晶槽(2)，與降溫噴淋層(3)硫酸銨溶 液接觸洗滌，煙氣溫度下降至5(TC 7(TC，同時對硫酸銨溶液進行蒸發(fā)濃縮結(jié) 晶，再進入吸收塔(1)中部設(shè)置旋流式吸收分布板(4)與吸收噴淋層(5)組 合吸收段，完成S02洗滌吸收，之后進入吸收塔(1)上部設(shè)置旋流式除霧分布 板(6)、折板除霧器(7)、絲網(wǎng)除霧器(8)組合除霧器，去除其攜帶的液滴和 部分銨鹽氣溶膠，最后經(jīng)吸收塔(1)頂部出口煙道排入大氣。
吸收塔外氧化槽(11)吸收液通過吸收循環(huán)泵(12)輸送至吸收噴淋層(5)， 吸收噴淋層(5)設(shè)有3層噴淋裝置。
吸收塔內(nèi)結(jié)晶槽(2)洗滌液通過結(jié)晶循環(huán)泵(10)輸送至降溫噴淋層(3), 降溫噴淋層(3)設(shè)有l(wèi)層噴淋裝置。
組合式除霧器由工藝水泵(26)提供沖洗、噴淋水源，沖洗、噴淋水經(jīng)旋 流板式除霧器(6)匯集流入工藝水箱(25)循環(huán)利用，當工藝水箱(25)內(nèi)水位下降至1米時補充工藝水。
煙氣在吸收塔(l)內(nèi)完成S02吸收后，吸收液中亞硫酸銨與S02反應(yīng)生成了 亞硫酸氫氨，吸收液被匯集到旋流板分布板(4)底部自流進入塔外的氧化槽 (11)，在氧化槽(11)底部設(shè)置曝氣裝置(13)，連接有氧化風機(13)，不斷 曝氣將其中的亞硫酸銨氧化為硫酸銨，控制pH在4 6，氧化槽(13)中吸收液 通過輸送泵(15)至結(jié)晶槽(2)進行濃縮結(jié)晶處理。
結(jié)晶槽(2)底部設(shè)置有攪拌器(9)，經(jīng)過結(jié)晶處理的硫酸銨溶液達到過飽 和后由抽槳液出泵(18)輸送至混合器(19)，在混合器中加氨來調(diào)節(jié)硫酸銨飽 和液的pH值為6 7后輸送至濃縮器(20)進行濃縮處理，底部濃縮液進入脫 水機(21)進行脫水處理，脫水機(21)濾出液及濃縮器(20)頂流液回流至 吸收液氧化槽(11)循環(huán)利用，經(jīng)過脫水處理的硫酸銨晶體最后通過干燥器(22) 進一步干燥制得硫酸銨成品，干燥器(22)熱風由風機(24)鼓風利用高溫煙 氣熱源經(jīng)換熱器(23加熱后提供。
氨儲槽(16)通過氨供應(yīng)泵(17)向吸收噴淋層(5)和混合器(19)注氨， 氨的加入量通過吸收液pH值進行控制，保持氧化槽pH為5 6，混合器pH為6 7。
權(quán)利要求
1.一種高效氨法煙氣脫硫工藝及裝置，其特征在于采用吸收塔(1)下部為結(jié)晶槽(2)，結(jié)晶槽(2)上部設(shè)置降溫噴淋層(3)，結(jié)晶槽(2)側(cè)壁設(shè)置攪拌器(9)，且同入口煙道連通，降溫噴淋層(3)上部設(shè)置旋流式吸收分布板(4)，該旋流式吸收分布板(4)與吸收噴淋層(5)組合吸收段，吸收段上部設(shè)置旋流式除霧分布板(6)、折板除霧器(7)、絲網(wǎng)除霧器(8)組合除霧器，吸收塔上部與出口煙道聯(lián)通。結(jié)晶槽(2)、結(jié)晶循環(huán)泵(10)、降溫噴淋層(3)通過管道串聯(lián)連接，組合除霧器沖洗裝置通過管道與工藝水泵(26)、工藝水箱(25)連接，旋流式除霧分布板(6)溢流管與工藝水箱(25)通過管道連接，旋流式吸收分布板(4)溢流管與氧化槽(11)通過管道連接，氧化槽(11)內(nèi)設(shè)曝氣裝置(13)，該曝氣裝置(13)與氧化風機(14)連通，氧化槽(11)、吸收循環(huán)泵(12)、吸收噴淋層(5)通過管道串聯(lián)連接，氧化槽(11)、輸送泵(15)、結(jié)晶槽(2)通過管道串聯(lián)連接，氨儲槽(16)、氨供應(yīng)泵(17)、吸收噴淋層(5)通過管道串聯(lián)連接，且氨供應(yīng)泵(17)出口通過管道與混合器(19)進口連接，結(jié)晶槽(2)、漿液抽出泵(18)、混合器(19)、濃縮器(20)、脫水機(21)、干燥器(22)通過管道串聯(lián)連接，濃縮器(20)頂流液出口與氧化槽(11)通過管道連接，且脫水機(21)濾出液出口與氧化槽(11)通過管道連接，在吸收塔入口煙道上設(shè)置換熱器(23)，風機(24)、換熱器(23)與干燥器(22)通過管道串聯(lián)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效氨法煙氣脫硫工藝及裝置，其特征在于 旋流式吸收分布板(4)由隔板、多個上升筒及旋流板組成，上升筒呈圓形均勻 分布，隔板開孔率為40 80%。
全文摘要
本發(fā)明所述的一種高效氨法煙氣脫硫工藝及裝置將SO₂吸收、硫酸銨濃縮結(jié)晶及除霧過程于吸收塔內(nèi)完成，塔內(nèi)SO₂吸收采用旋流板與噴淋層組合方式，除霧采用旋流板、折板、絲網(wǎng)組合式除霧器，塔外設(shè)置氧化槽。利用入塔高溫煙氣熱源進行硫酸銨溶液蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，入口煙道設(shè)置換熱器來加熱空氣，利用風機輸送加熱空氣提供硫酸銨干燥熱源，減少結(jié)晶、干燥能耗。該脫硫工藝具有脫硫效率高、運行成本低、副產(chǎn)物硫酸銨可綜合利用特點。
文檔編號B01D53/50GK101601964SQ20091014604
公開日2009年12月16日 申請日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者李鵬舉 申請人:李鵬舉