專利名稱：一種氨基排煙凈化方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氨基排煙凈化方法和裝置，尤其涉及以氨為原料從煙氣中回收硫
氧化物生產(chǎn)硫銨化肥的凈化方法和裝置，屬于電力、冶金、環(huán)保和化工技術領域，尤其適合 排煙凈化領域。
背景技術：
煙道氣中含有的酸性氣態(tài)有害物質(zhì)，尤其其中的S(^是形成酸雨的主要來源。眾
所周知， 一種解決酸雨污染的辦法就是排煙凈化?，F(xiàn)有的排煙凈化方法主要是以石灰石為
原料的鈣基凈化，其凈化產(chǎn)品為硫酸鈣(或稱凈化石膏)，可作為建筑材料，包括石膏板和
水泥添加劑，但是，由于中國的石膏資源較為豐富，包括天然石膏和其他工業(yè)領域的副產(chǎn)石
膏，尤其是磷肥工業(yè)副產(chǎn)大量石膏，致使凈化石膏拋棄堆放，成為二次污染。 采用氨為原料，凈化產(chǎn)品為硫酸銨，是一種肥效很高的化肥，其單位氮肥效高于尿
素，且其中的硫元素也是農(nóng)作物生長必要的營養(yǎng)元素。但是，目前很少有專門生產(chǎn)硫酸銨的
企業(yè)，硫酸銨大多是副產(chǎn)品，生產(chǎn)規(guī)模小，使得硫酸銨僅僅是一個小規(guī)模的氮肥產(chǎn)品。因此，
采用氨為原料進行排煙凈化，或稱氨基排煙凈化，可以實現(xiàn)硫酸銨的大規(guī)模生產(chǎn)，發(fā)揮其在
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的作用。 但是，現(xiàn)有的氨基凈化技術總是存在這樣或那樣的缺陷，使其難以在工業(yè)中 很好地推廣應用。現(xiàn)有的技術主要可分為兩類，一類是組合式技術，比如美國專利 USP6139807(2000)，它在凈化塔前設置了一個預洗滌段，兩部分使用的循環(huán)噴淋液體的濃 度具有顯著差別，洗滌段為含有固體硫酸銨的硫銨漿液，凈化部分中使用的是未飽和的硫 酸銨稀溶液，這樣做的優(yōu)點是促進亞硫酸銨的氧化，因為氨基凈化技術的氧化比鈣基凈 化技術更重要，氧化效率差將導致凈化效率差。另一類是一體化技術，其特征是采用一 個凈化塔，二氧化硫吸收和吸收液的濃縮(煙氣降溫增濕)耦合在凈化塔的上段，亞硫 酸銨的氧化和硫酸銨的結晶耦合在凈化塔的下段，比如美國專利USP6221325(2001)和 USP6187278 (2001)，其凈化塔的循環(huán)液體都采用了含有硫酸銨結晶固體的泥漿狀硫酸銨漿 液，其公開的優(yōu)點是可以克服氨的逃逸損失，因為硫酸銨漿液的pH值更低，更有力于吸收 液pH值的控制。 國內(nèi)也有一些氨法凈化技術的專利。專利CN1178735C公開了一種組合式氨法凈 化塔，包括氧化段，濃縮段，吸收段，水洗段和除霧段，其作用與美國專利USP6139807相當， 但是吸收段的氣液比為2000-5000，即相當于0. 2 0. 5升液體/Nm3煙氣，過低，導致氨逃 逸損失很大。CN2790569Y和CN1648049A提出了帶有氨回收段的組合式凈化塔，試圖解決氨 的逃逸損失問題，且吸收段的氣液比200-2000，即相當于0. 5 5升液體/Nm3煙氣，實際上 也并沒有解決氨逃逸損失的問題。 而且，現(xiàn)有的氨基凈化技術的一個共同面臨的實際難題就是氣溶膠。氣溶膠是煙 氣中存在的粒子直徑小于1微米，甚至小于0. 1微米，稱為亞微米的超細微粒，其在煙氣中 的總濃度可能很低，但是其可以造成排煙的煙羽濃密，且拖尾很長，甚至幾公里以外，嚴重影響了排煙的視覺美觀，嚴重者造成了新的二次污染。如果不很好地解決這個問題，將很大 程度上限制氨基排煙凈化技術的實際應用的推廣。 氣溶膠產(chǎn)生的機理有兩個方面。 一是在凈化塔中，氣相中的氨與煙氣中的二氧化 硫按下述反應形成亞硫酸氫銨固體 NH3(g)+S02(g)+H20(g) = NH4HS03(s) (1) 該反應生成的亞硫酸氫銨是弱酸弱堿鹽，易于分解，上述反應是可逆反應，只有在 一定條件下才會發(fā)生。即使生成了，當條件變化后，其也會分解掉。 一般而言，在溫度較低， 且氨和二氧化硫濃度較高時才會發(fā)生，解決此類氣溶膠的方法就是提高溫度和降低氨含 另一類氣溶膠是由煙氣中的強酸性物質(zhì)，比如三氧化硫，氯化氫，氟化氫和二氧化 氮等與氨氣在氣相中反應的結果 NH3 (g) +S03 (g) +H20 (g) — NH4HS04 (s) (2)
2NH3 (g) +3N02 (g) +H20 (g) — 2NH萬(s) +N0 (g) (3)
NH3 (g) +HC1 (g) — NH4C1 (s) (4) 這類氣溶膠是強酸弱堿鹽，一般條件下是不會分解的。目前，氨法凈化過程中的氣 溶膠主要是這類強酸性氣溶膠?，F(xiàn)有的氨法排煙凈化技術幾乎沒有針對該類氣溶膠的辦 法，即使弱酸性氣溶膠，多數(shù)氨法凈化技術在實際應用中都很容易出現(xiàn)而難以解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術問題是公開一種新型的氨基排煙凈化方法，以解決現(xiàn)有技 術中存在的嚴重的弱酸性和強酸性氣溶膠問題，同時還可以確保更有效地控制氨的逃逸損 失，和更高的氨原料利用率。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的氨基排煙凈化方法，以氨為凈化原料，凈化產(chǎn)品 為硫酸銨，是消除氨基排煙凈化過程中出現(xiàn)的氣溶膠和氨逃逸的方法，包括以下步驟
1)原煙氣進入洗滌塔降溫，除塵，并吸收二氧化氮、氯化氫和三氧化硫等強酸性 氣體變?yōu)轭A洗滌煙氣，同時稀硫酸銨水溶液從凈化塔被稀液泵輸送到所述洗滌塔，得到被 濃縮的硫酸銨稀漿液，儲存在洗滌循環(huán)槽中，且所述硫酸銨稀漿液中硫酸銨固體含量小于 10% ; 2)所述預洗滌煙氣進入凈化塔上部的吸收段，煙氣中的弱酸性氣體二氧化硫被吸 收變?yōu)閮艋療煔?，同時原料氨，氧化空氣和水也從位于凈化塔上的相應接口進入凈化塔，得 到稀硫酸銨水溶液，儲存在凈化塔下部的氧化池中，且所述稀硫酸銨水溶液中硫酸銨含量 在5 40%之間； 3)位于凈化塔下部氧化池中的稀硫酸銨水溶液經(jīng)過凈化循環(huán)泵輸送到凈化塔上 部的吸收段，經(jīng)過凈化噴淋器噴灑后與煙氣接觸，再回流到所述氧化池中，構成凈化液流回 路，且原煙氣中二氧化硫質(zhì)量流量與凈化循環(huán)泵輸送稀硫酸銨水溶液的循環(huán)流量的關系在 50 500 (克/h) / (mVh)之間; 4)位于所述洗滌循環(huán)槽中的硫酸銨稀漿液經(jīng)過洗滌循環(huán)泵輸送到洗滌塔，經(jīng)過洗 滌噴淋器噴灑后與煙氣接觸，再回流到所述洗滌循環(huán)槽中，構成洗滌液流回路，且所述洗滌 循環(huán)泵輸送的稀漿液的循環(huán)流量與原煙氣流量的比例在1. 0 10. 0(升/h)/(Nm3/h)之
5間； 5)位于所述洗滌循環(huán)槽中的硫酸銨稀漿液經(jīng)過稀漿液泵輸送到漿液旋流器濃縮
后得到硫酸銨濃漿液，儲存于養(yǎng)晶槽中，且濃漿液中硫酸銨固體含量在10 30%之間； 6)所述濃漿液被輸送到后續(xù)的硫銨固體提取設備得到固體硫酸銨。 并且，所述凈化塔或者其氧化池中的稀硫酸銨水溶液，洗滌塔或者洗滌循環(huán)槽中
的硫酸銨稀漿液，和養(yǎng)晶槽中的濃漿液的pH值分別在5. 3 6. 3， 1. 0 4. 5和5. 5 6. 5范圍。 這樣，通過本發(fā)明的以上步驟的方法，煙氣首先在洗滌塔中被pH較低的洗滌液洗 滌，pH —般小于4. 5，較優(yōu)地在1. 0 4. 5之間，最好在3. 0 4. 0之間，使得洗滌循環(huán)液不 具有釋放氣體氨的能力，同時在恰當?shù)囊簹獗认?，一般?. 0 10. 0升/Nn^之間，最好是在 2. 5 5. 0之間，使得煙氣與洗滌液充分接觸，可以很高效地吸收原煙氣中的強酸性物質(zhì)， 包括三氧化硫、氯化氫和二氧化氮，其吸收或脫出效率在99%以上。而且，同時，溫度較高 的原煙氣，一般在100 20(TC之間，與洗滌液接觸，進行熱交換，洗滌液中的水蒸發(fā)，煙氣 中的水蒸氣含量增加，即發(fā)生增濕濃縮，使得洗滌液成為硫酸銨過飽和溶液，出現(xiàn)硫酸銨晶 體，成為硫酸銨漿液。將其控制在硫酸銨固體含量小于10%，較好地在3. 5 7. 5%之間， 或稱為硫酸銨稀漿液，目的是為了增加一個養(yǎng)晶槽，培養(yǎng)出晶體粒度較大的硫酸銨晶體，以 便提高產(chǎn)品質(zhì)量。稀漿液經(jīng)過旋流器濃縮后，一般濃度可以提高到20 50%，再加氨調(diào)節(jié) pH值，使其達到5. 5 6. 5的范圍，有利于晶體的生長，同時有利于降低漿液的腐蝕等級，有 利于提高后續(xù)硫酸銨固體分離設備的使用壽命。 而且，這樣，從洗滌塔出來的煙氣，或稱為洗滌煙氣，是接近水蒸氣飽和的濕煙氣， 尤其經(jīng)過洗滌塔上部的除沫器除去其夾帶的液滴后，其幾乎不含強酸性氣體，進入后續(xù)的 凈化塔上部的吸收段，只實現(xiàn)弱酸性氣體，即二氧化硫氣體進入吸收液液體相的化學吸收， 不發(fā)生煙氣氣相的強酸性氣體生成氣溶膠的反應，從而達到控制氣溶膠的目的，也幾乎不 發(fā)生增濕濃縮過程。在凈化塔中，主要任務是要確保控制氨的逃逸損失。
本發(fā)明的控制凈化塔氨逃逸的方法是將過程需要的工藝水主要加到凈化塔中，同 時設計恰當?shù)膬艋找貉h(huán)流量，還要確保凈化塔上部的吸收段得到的亞硫酸銨在下部 的氧化池中被充分氧化，氧化需要的空氣全部從氧化池中鼓入，亞硫酸銨的氧化效率至少 在90%以上，較好地再95%以上，最好是在98%以上；凈化吸收液從氧化池中抽取，經(jīng)過凈 化循環(huán)泵輸送到吸收段，氨加到氧化池中，調(diào)節(jié)循環(huán)液的pH值，在5. 3 6. 3范圍，也可以 從循環(huán)泵的進口或出口管路加入，較好是從進口管路加入，混合更為均勻；循環(huán)流量的大小 決定了其中的氨含量的大小，循環(huán)量越大，氨含量越低，逃逸損失就越低，但是循環(huán)泵功耗 就越大，反之亦然，本發(fā)明設計的循環(huán)泵循環(huán)量按煙氣中二氧化硫的質(zhì)量流量確定，一般原 則是每m3循環(huán)液處理50 500克二氧化硫，較好地在100 300克的范圍；工藝水的加入 口可以位于凈化塔的任意位置，還可以從循環(huán)泵進出口的管路上加入，可以使得凈化塔的 循環(huán)液不會達到飽和，更不會出現(xiàn)硫酸銨結晶體，有利于吸收，也有利于氧化，使得循環(huán)液 中的硫酸銨含量可以小于45%，較優(yōu)地可以在5 40%之間，最好在10 25%之間，尤其 是可以使得凈化塔底部的氧化池可以不需要配置常規(guī)鈣基凈化方法中必須配置的側(cè)進軸 安裝的攪拌器(其耐磨損，耐腐蝕要求很高，且機械密封要求也很高，價格昂貴，且可靠性 較低)。
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進一步地，本發(fā)明中所述洗滌塔是一個逆流噴淋塔，其中煙氣自下而上流動，經(jīng)過
洗滌噴淋器，再經(jīng)過洗滌除沫器，并且洗滌噴淋器和洗滌除沫器都有兩組，且在兩組洗滌除
沫器之間還設置有稀硫酸銨水溶液的噴淋器，沖洗所述洗滌除沫器。這樣，可以實現(xiàn)洗滌塔
和凈化塔所使用的液體在濃度上的最大差別，為最有效控制氣溶膠，和氨逃逸提供最有利
的條件。兩組噴淋器分別由兩臺洗滌循環(huán)泵輸送洗滌循環(huán)液，使其互為備用，提高洗滌塔的
可靠性，因為洗滌塔的煙氣進口溫度較高，而洗滌塔的制作材料一般需要耐受溫度較低的
高分子有機材料。而且，洗滌塔下部的洗滌循環(huán)槽可以與洗滌塔連接為一體，即塔槽一體，
也可以分離布置，但最好是分體設置，可以減少漿料可能造成的堵塞等問題。 進一步地，本發(fā)明的排煙凈化方法中加氨方式是，向養(yǎng)晶槽中加入原料氨以調(diào)節(jié)
硫酸銨濃漿液的PH值，并向凈化塔下部的氧化池中加入原料氨以調(diào)節(jié)稀硫酸銨水溶液的
pH值。這樣，可以更有效地控制強酸性氣溶膠的生成，也可以更有效控制氨逃逸，因為前者
是為了中和吸收的煙氣中的強酸性物質(zhì)，比如硫酸，鹽酸和硝酸等，后者則是為了若酸性的
二氧化硫的吸收。 此外，也可以向所述洗滌循環(huán)槽中加入氨用以調(diào)節(jié)所述稀漿液的pH值。這樣，可 以防止由于強酸性氣體量過大，造成洗滌循環(huán)液的pH值過低，而出現(xiàn)腐蝕性過高，和硫酸 銨初結晶形態(tài)過差的問題，因為pH過低，尤其是煙氣中氯含量過高，其腐蝕性很高，可以嚴 重影響相關設備的使用壽命。 還有，本發(fā)明的排煙凈化方法的加水方式是，向凈化塔加入水用以調(diào)節(jié)所述氧化
池中的液位，向洗滌塔中加入所述稀硫酸銨水溶液用以調(diào)節(jié)所述洗滌槽中的液位。這樣，可
以有效地控制整個凈化系統(tǒng)的水平衡，以防止因為煙氣條件，比如煙氣流量和溫度的變化，
而使得系統(tǒng)出現(xiàn)水不平衡的問題，同時也使得工藝水盡量多地加到凈化塔，盡量少地加到
洗滌塔，擴大凈化塔和洗滌塔的濃度差，更有利于控制氣溶膠和氨逃逸。 為實現(xiàn)上述本發(fā)明設計的方法，本發(fā)明還設計了一種氨基排煙凈化裝置，所述凈
化裝置包括洗滌塔、凈化塔、洗滌循環(huán)槽和養(yǎng)晶槽； 所述洗滌塔的煙氣出口與所述凈化塔的煙氣進口相連接，同時凈化塔下部的氧化 池通過硫銨洗液輸送泵與洗滌塔內(nèi)的除沫器中的稀液噴淋器相連接； 所述洗滌塔底部的漿液出口與洗滌循環(huán)槽的漿液進口相連接，同時洗滌循環(huán)槽底 部的漿液出口通過洗滌循環(huán)泵與洗滌塔中的洗滌噴淋器相連接；
所述洗滌循環(huán)槽還通過漿液輸送泵和旋流器與養(yǎng)晶槽相連接； 所述洗滌塔為直立或水平安裝的噴淋塔，在直立塔中，煙氣進口位于下部，煙氣出 口位于上部或頂部，煙氣自下而上流動，在水平塔中，煙氣水平流動，視洗滌塔和凈化塔的 相對位置而定； 所述凈化塔上部為吸收段，下部為氧化池，氧化池通過凈化循環(huán)泵與吸收段相連 接。 而且，所述凈化塔的吸收段設置有吸收液分布和霧化的噴淋器，噴淋器下方還可 以設置填料層，使得吸收段成為填料塔，下部氧化池設置有空氣鼓泡器，為鼓泡塔，所述鼓 泡器可以使現(xiàn)有技術中使用的任何一種結構，但優(yōu)選管網(wǎng)式結構； 進一步地，凈化塔可以是逆流塔，也可以是順流塔；對逆流凈化塔，煙氣自下而上 流動，凈化除沫器內(nèi)置于凈化塔上部；對于順流塔，煙氣自上而下流動，凈化除沫器外置于
7與凈化塔出口相連接的水平煙道上。 特別地，所述連接的構件包括管道，連接在管道上的用于控制流量的閥門，和指示
流量、壓力和溫度的儀表，以及固定前述構件所用的法蘭、螺絲、墊片和膨脹節(jié)等。 與現(xiàn)有技術方案相比，采用本發(fā)明的凈化方法和凈化裝置的有益效果是，煙氣中
發(fā)生的兩個主要過程，即增濕降溫(同時伴隨硫銨循環(huán)吸收液的濃縮)與排煙凈化實現(xiàn)了
有效解耦，尤其是決定了氣溶膠形成和氨逃逸的兩個過程也實現(xiàn)了有效解耦，使得兩個傳
統(tǒng)技術中存在的問題得以分別和高效的解決；此外，液相中發(fā)生的兩個主要過程，即氧化和
結晶也得以完全解耦，使得氧化更有效，結晶質(zhì)量也更可靠；而且，整個凈化系統(tǒng)的運行和
操作控制也將更為安全和可靠。


圖1為凈化塔是逆流塔，洗滌塔直立安裝的氨基排煙凈化裝置示意圖。
圖2為凈化塔是順流塔，洗滌塔直立安裝的氨基排煙凈化裝置示意圖。
圖3為凈化塔是逆流塔，洗滌塔水平安裝的氨基排煙凈化裝置示意圖。
圖4為凈化塔是順流塔，洗滌塔水平安裝的氨基排煙凈化裝置示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和實施例，對本發(fā)明的氨基排煙凈化方法和裝置作進一步地詳細描述。 如附圖1至附圖4所示的氨基排煙凈化裝置，包括洗滌塔5、凈化塔15、洗滌循環(huán)槽6和養(yǎng)晶槽3 ; 所述洗滌塔5的煙氣出口與所述凈化塔15的煙氣進口相連接，同時所述凈化塔15下部的氧化池通過硫銨洗液輸送泵9與所述洗滌塔5內(nèi)的除沫器53中的稀液噴淋器相連接； 所述洗滌塔5底部的漿液出口與所述洗滌循環(huán)槽6的漿液進口相連接，同時所述洗滌循環(huán)槽6底部的漿液出口通過洗滌循環(huán)泵8與所述洗滌塔5中的洗滌噴淋器52相連接； 所述洗滌循環(huán)槽6還通過漿液輸送泵7和旋流器4與養(yǎng)晶槽3相連接；
所述洗滌塔5為直立和水平安裝的噴淋塔； 所述凈化塔15上部為吸收段，下部為氧化池，所述氧化池通過凈化循環(huán)泵16與所
述吸收段相連接。 實施例1 本發(fā)明的氨基排煙凈化裝置和方法應用于一個排煙凈化過程，處理煙氣量10萬NmVh，煙氣中二氧化硫含量為3000mg/Nm 三氧化硫含量為50mg/Nm3，氯化氫含量為25mg/Nm3， N02含量為50mg/Nm3， NO含量為320mg/Nm3，塵含量為80mg/Nm3，煙氣溫度為135°C。
采用如附圖1所示的本發(fā)明的氨基排煙凈化裝置，洗滌塔5為直立安裝的噴淋塔，直徑為3. 6m，凈化塔15為逆硫塔，直徑也為3. 6m。所述的排煙凈化方法按如下步驟實施
1)原煙氣10進入洗滌塔5降溫到55°C ，除塵，并吸收氯化氫和三氧化硫等強酸性氣體變?yōu)轭A洗滌煙氣20，效率達到99%，同時稀硫酸銨水溶液151從凈化塔15被稀液輸送泵9輸送到所述洗滌塔5的除沫器53，得到稀漿液61儲存在洗滌循環(huán)槽6中；
2)預洗滌煙氣20進入所述凈化塔15上部的吸收段，煙氣中的弱酸性氣體二氧化硫被吸收變?yōu)閮艋療煔?0，吸收效率達到96. 5% ，同時原料氨2進入凈化塔15下部的氧化池，流量為156. 2kg/h，氧化空氣13也進入氧化池，流量為13Nm3/分鐘，工藝水1也進入氧化池，流量為4mVh，得到所述稀硫酸銨水溶液151儲存在所述凈化塔(15)下部的氧化池中；
3)位于所述凈化塔15下部氧化池中的稀硫酸銨水溶液151經(jīng)過凈化循環(huán)泵16輸送到所述凈化塔15上部的吸收段，經(jīng)過凈化噴淋器153噴灑后與煙氣接觸，再回流到所述氧化池中，構成凈化液流回路； 4)位于所述洗滌循環(huán)槽6中的稀漿液61經(jīng)過洗滌循環(huán)泵8輸送到所述洗滌塔5，經(jīng)過洗滌噴淋器52噴灑后與煙氣接觸，再回流到所述洗滌循環(huán)槽(6)中，構成洗滌液流回路； 5)位于所述洗滌循環(huán)槽6中的稀漿液61經(jīng)過稀漿液泵7輸送到漿液旋流器4濃縮后得到濃漿液31，儲存于養(yǎng)晶槽3中； 6)所述濃漿液31被輸送到后續(xù)的硫銨固體提取設備得到固體硫酸銨。 進一步地，所述凈化塔15氧化池中的稀硫酸銨水溶液151 ，所述洗滌循環(huán)槽6中的
稀漿液61，和所述養(yǎng)晶槽3的濃漿液31的pH值分別為5. 5， 3. 5和6. 3 ; 所述稀硫酸銨水溶液151中硫酸銨含量為13. 2% (質(zhì)量含量)，所述稀漿液61中
硫酸銨固體含量為6. 8% (體積含量)，所述濃漿液31中硫酸銨固體含量在18% (體積含 所述所述原煙氣10 二氧化硫質(zhì)量流量與凈化循環(huán)泵16輸送稀硫酸銨水溶液151的循環(huán)流量的關系為100(克/h)/(mVh)，所述洗滌循環(huán)泵8輸送的稀漿液61的循環(huán)流量與所述原煙氣10流量的比例在3. 75 (升/h) / (NmVh); 所述洗滌塔5中煙氣經(jīng)過所述洗滌噴淋器52，再經(jīng)過洗滌除沫器53，并且洗滌噴淋器52和洗滌除沫器53都有兩組，且在兩組洗滌除沫器53之間還設置有稀硫酸銨水溶液151的噴淋器，沖洗所述除沫器53，預洗滌煙氣20的中的液沫夾帶量小于200mg/Nm3 ;
向所述養(yǎng)晶槽3中加入原料氨2以調(diào)節(jié)濃漿液31的pH值，以中和所吸收的強酸，加入量5. 05kg/h，pH控制在6. 3，同時向所述凈化塔15下部的氧化池中加入原料氨2以調(diào)節(jié)稀硫酸銨水溶液151的pH值，以中和吸收的弱酸性的二氧化硫，以及其氧化形成的強酸性，加入量為156. 2kg/h，使其pH控制在5. 5 ; 向所述凈化塔15加入水1用以調(diào)節(jié)所述氧化池中的液位，液位控制在10. 8m，向所述洗滌塔5中加入所述稀硫酸銨水溶液151用以調(diào)節(jié)所述洗滌槽6中的液位，所述洗滌槽6的液位為4. 3m ; 此外，還向所述洗滌循環(huán)槽6中加入少量氨用以調(diào)節(jié)所述稀漿液61的pH值，使其pH控制在3. 5。 在本實施例中，凈化效率達到96. 5 % ，凈化凈化尾氣30中的氨逃逸量3. 5mg/Nm3，二氧化硫含量為98mg/Nm3，未見有明顯氣溶膠現(xiàn)象，煙羽飄散長度100m左右即基本消失，效果十分明顯。
實施例2 煙氣的其他條件與實施例l相同，只不過煙氣中的二氧化硫含量較高，達到12000mg/Nm 三氧化硫含量達到150mg/Nm3，采用了如附圖2所示的本發(fā)明的氨基排煙凈化裝置，即洗滌塔5為直立安裝的噴淋塔，凈化塔15為順流塔，兩個塔的直徑都為3. 6m。實施步驟也與實施例l相同。 此外，原料氨2進入凈化塔15下部的氧化池，流量為628. 5kg/h，氧化空氣13也進入氧化池，流量為50Nm3/分鐘，工藝水1也進入氧化池，流量為4. 5mVh，得到所述稀硫酸銨水溶液151儲存在所述凈化塔(15)下部的氧化池中； 所述凈化塔15氧化池中的稀硫酸銨水溶液151，所述洗滌循環(huán)槽6中的稀漿液61，和所述養(yǎng)晶槽3的濃漿液31的pH值分別為5. 8， 3. 2和6. 5 ; 所述稀硫酸銨水溶液151中硫酸銨含量為35. 3% (質(zhì)量含量)，所述稀漿液61中硫酸銨固體含量為8. 6% (體積含量)，所述濃漿液31中硫酸銨固體含量在20. 6% (體積含量)； 所述原煙氣10 二氧化硫質(zhì)量流量與所述凈化循環(huán)泵16輸送稀硫酸銨水溶液151的循環(huán)流量的關系為400 (克/h) / (mVh)，所述洗滌循環(huán)泵8輸送的稀漿液61的循環(huán)流量與所述原煙氣10流量的比例在7. 5 (升/h) / (NmVh); 向所述養(yǎng)晶槽3中加入原料氨2以調(diào)節(jié)濃漿液31的pH值，以中和所吸收的強酸，加入量9. 35kg/h。 在本實施例中，凈化效率達到98. 8%，凈化凈化尾氣30中的氨逃逸量1. 5mg/Nm3，二氧化硫含量為141mg/Nm 未見有明顯氣溶膠現(xiàn)象，煙羽飄散長度150m左右即基本消失，效果十分明顯。
實施例3 煙氣的其他條件與實施例1相同，采用了如附圖3所示的本發(fā)明的氨基排煙凈化裝置，即洗滌塔5為水平安裝的噴淋塔，凈化塔15為逆流塔，直徑為3. 6m，高度為35m。而且，本實施例之特別之處還在于，在凈化塔頂?shù)臒煔獬隹谶€直接連接有直排煙閨，直排煙囪的高度是60m。實施步驟與實施例1相同。 在本實施例中，凈化效率達到96. 5%，凈化凈化尾氣30中的氨逃逸量3. 5mg/Nm3，二氧化硫含量為98mg/Nm3，未見有明顯氣溶膠現(xiàn)象，煙羽飄散長度100m左右即基本消失，效果十分明顯。
實施例4 煙氣的其他條件與實施例1相同，只不過煙氣中的二氧化硫含量較低，為1200mg/Nm 三氧化硫含量為21mg/Nm 采用了如附圖4所示的本發(fā)明的氨基排煙凈化裝置，即洗滌塔5為水平安裝的噴淋塔，凈化塔15為順流塔，直徑為3. 6m。實施步驟也與實施例1相同。
此外，原料氨2進入凈化塔15下部的氧化池，流量為63. 5kg/h，氧化空氣13也進入氧化池，流量為8Nm3/分鐘，工藝水1也進入氧化池，流量為4. OmVh，得到所述稀硫酸銨水溶液151儲存在所述凈化塔(15)下部的氧化池中； 所述凈化塔15氧化池中的稀硫酸銨水溶液151，所述洗滌循環(huán)槽6中的稀漿液61，和所述養(yǎng)晶槽3的濃漿液31的pH值分別為5. 2， 3. 8和6. 5 ; 所述稀硫酸銨水溶液151中硫酸銨含量為5. 8% (質(zhì)量含量)，所述稀漿液61中硫酸銨固體含量為5. 6% (體積含量)，所述濃漿液31中硫酸銨固體含量在12. 6% (體積含量)；
所述原煙氣10 二氧化硫質(zhì)量流量與所述凈化循環(huán)泵16輸送稀硫酸銨水溶液151的循環(huán)流量的關系為200 (克/h) / (mVh)，所述洗滌循環(huán)泵8輸送的稀漿液61的循環(huán)流量與所述原煙氣10流量的比例在1. 75(升/h)/(NmVh); 向所述養(yǎng)晶槽3中加入原料氨2以調(diào)節(jié)濃漿液31的pH值，以中和所吸收的強酸，加入量3. 35kg/h。 在本實施例中，凈化效率達到95. 8%，凈化凈化尾氣30中的氨逃逸量2. 5mg/Nm3，二氧化硫含量為48mg/Nm 未見有明顯氣溶膠現(xiàn)象，煙羽飄散長度70m左右即基本消失，效果十分明顯。
權利要求
一種氨基排煙凈化方法，以氨為原料，產(chǎn)品為硫酸銨，其特征在于，包括以下步驟1)原煙氣(10)進入洗滌塔(5)變?yōu)橄礈鞜煔?20)，同時稀硫酸銨水溶液(151)從凈化塔(15)被稀液泵(9)輸送到所述洗滌塔(5)，得到硫酸銨稀漿液(61)儲存在洗滌循環(huán)槽(6)中；2)預洗滌煙氣(20)進入所述凈化塔(15)上部的吸收段，煙氣中的弱酸性氣體二氧化硫被吸收變?yōu)閮艋療煔?30)，同時原料氨(2)，氧化空氣(13)和水(1)也進入所述凈化塔(15)得到所述稀硫酸銨水溶液(151)儲存在所述凈化塔(15)下部的氧化池中；3)位于所述凈化塔(15)下部氧化池中的稀硫酸銨水溶液(151)經(jīng)過凈化循環(huán)泵(16)輸送到所述凈化塔(15)上部的吸收段，經(jīng)過凈化噴淋器(153)噴灑后與煙氣接觸，再回流到所述氧化池中，構成凈化液流回路；4)位于所述洗滌循環(huán)槽(6)中的稀漿液(61)經(jīng)過洗滌循環(huán)泵(8)輸送到所述洗滌塔(5)，經(jīng)過洗滌噴淋器(52)噴灑后與煙氣接觸，再回流到所述洗滌循環(huán)槽(6)中，構成洗滌液流回路；5)位于所述洗滌循環(huán)槽(6)中的稀漿液(61)經(jīng)過稀漿液泵(7)輸送到漿液旋流器(4)濃縮后得到濃漿液(31)，儲存于養(yǎng)晶槽(3)中；6)所述濃漿液(31)被輸送到后續(xù)的硫銨固體提取設備得到固體硫酸銨。
2. 根據(jù)權利要求l所述的氨基排煙凈化方法，其特征在于，所述凈化塔(15)氧化池中 的稀硫酸銨水溶液(151)，所述洗滌循環(huán)槽(6)中的稀漿液(61)，和所述養(yǎng)晶槽(3)的濃漿 液(31)的pH值分別在5. 3 6. 3， 1. 0 4. 5和5. 5 6. 5范圍。
3. 根據(jù)權利要求l所述的氨基排煙凈化方法，其特征在于，所述稀硫酸銨水溶液(151) 中硫酸銨含量在5 40%之間，所述稀漿液(61)中硫酸銨固體含量小于10%，所述濃漿液 (31)中硫酸銨固體含量在10 30%之間。
4. 根據(jù)權利要求l所述的氨基排煙凈化方法，其特征在于，所述原煙氣(10) 二氧化硫 質(zhì)量流量與凈化循環(huán)泵(16)輸送稀硫酸銨水溶液(151)的循環(huán)流量的關系在50 500(克 /h)/(m3/h)之間，所述洗滌循環(huán)泵(8)輸送的稀漿液(61)的循環(huán)流量與所述原煙氣(10) 流量的比例在1. 0 10. 0 (升/h) / (NmVh)之間。
5. 根據(jù)權利要求l所述的氨基排煙凈化方法，其特征在于，所述洗滌塔(5)中煙氣經(jīng) 過所述洗滌噴淋器(52)，再經(jīng)過洗滌除沫器(53)，并且洗滌噴淋器(52)和洗滌除沫器(53) 都有兩組，且在兩組洗滌除沫器(53)之間還設置有稀硫酸銨水溶液(151)的噴淋器，沖洗 所述除沫器(53)。
6. 根據(jù)權利要求l所述的氨基排煙凈化方法，其特征在于，向所述養(yǎng)晶槽(3)中加入原 料氨(2)以調(diào)節(jié)濃漿液(31)的pH值，向所述凈化塔(15)下部的氧化池中加入原料氨(2) 以調(diào)節(jié)稀硫酸銨水溶液(151)的pH值。
7. 根據(jù)權利要求l所述的氨基排煙凈化方法，其特征在于，向所述洗滌循環(huán)槽(6)中加 入氨用以調(diào)節(jié)所述稀漿液(61)的pH值。
8. 根據(jù)權利要求1所述的氨基排煙凈化方法，其特征在于，向所述凈化塔(15)加入水 (1)用以調(diào)節(jié)所述氧化池中的液位，向所述洗滌塔(5)中加入所述稀硫酸銨水溶液(151)用 以調(diào)節(jié)所述洗滌槽(6)中的液位。
9. 根據(jù)權利要求l所述的氨基排煙凈化方法，其特征在于，所述洗滌循環(huán)泵(8)輸送的稀漿液(61)的循環(huán)流量與所述原煙氣(10)流量的比例在2. 5 5. 0升/Nm3范圍。
10. —種氨基排煙凈化裝置，其特征在于， 包括洗滌塔(5)、凈化塔(15)、洗滌循環(huán)槽(6)和養(yǎng)晶槽(3);所述洗滌塔(5)的煙氣出口與所述凈化塔(15)的煙氣進口相連接，同時所述凈化塔 (15)下部的氧化池通過硫銨稀液輸送泵(9)與所述洗滌塔(5)內(nèi)的除沫器(53)中的稀液 噴淋器相連接；所述洗滌塔(5)底部的漿液出口與所述洗滌循環(huán)槽(6)的漿液進口相連接，同時所述 洗滌循環(huán)槽(6)底部的漿液出口通過洗滌循環(huán)泵(8)與所述洗滌塔(5)中的洗滌噴淋器 (52)相連接;所述洗滌循環(huán)槽(6)還通過漿液輸送泵(7)和旋流器(4)與養(yǎng)晶槽(3)相連接； 所述洗滌塔(5)為直立或水平安裝的噴淋塔；所述凈化塔(15)上部為吸收段，下部為氧化池，所述氧化池通過凈化循環(huán)泵(16)與所 述吸收段相連接。
全文摘要
一種氨基排煙凈化方法和裝置，是消除氣溶膠和氨逃逸的方法和裝置，凈化裝置包括洗滌塔、凈化塔、洗滌循環(huán)槽和養(yǎng)晶槽。排煙先進入洗滌塔降溫并吸收強酸性氣體，再進入后續(xù)的凈化塔吸收弱酸性氣體。其特征在于，凈化塔中使用稀硫酸銨水溶液，濃度5～40％，pH為5.3～6.3，洗滌塔使用含硫酸銨結晶體的稀漿液，硫酸銨固體含量小于10％，pH為1.0～4.5，而且，硫的流量與凈化塔循環(huán)液流量的關系為50～500(克/h)/(m3/h)，洗滌塔循環(huán)液流量與排煙流量的比例為1.0～10.0(升/h)/(Nm3/h)。這樣，決定氣溶膠形成和氨逃逸的兩個過程被有效解耦并得以有效控制，整個凈化系統(tǒng)運行和控制也更為安全和可靠。
文檔編號B01D53/50GK101703879SQ20091019861
公開日2010年5月12日 申請日期2009年11月11日 優(yōu)先權日2009年11月11日
發(fā)明者王建敏 申請人:王建敏