一種用于煙化爐含硫尾氣深度減排的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及冶金、有色冶煉等行業(yè)與環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種用于煙化爐含硫尾氣深度減排的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]二氧化硫是大氣污染物中的主要污染因素，二氧化硫的排放會造成酸雨對水體、農(nóng)作物、環(huán)境、建筑物等造成酸化和腐蝕，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。我國鋼鐵、冶金、有色冶煉、化工等行業(yè)的高速發(fā)展，帶來了嚴(yán)重的二氧化硫污染，環(huán)境負(fù)荷難以承受，近幾年各行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)步步緊縮，給各行業(yè)的發(fā)展帶來制約，二氧化硫的深度減排迫在眉睫。
[0003]現(xiàn)有的脫硫工藝種類繁多，均存在一定的局限性，其主要問題是采用某一脫硫工藝技術(shù)不能有效的實(shí)現(xiàn)高效深度減排，不能保證各行業(yè)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)和區(qū)域性排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，且單一脫硫工藝也不能很好的保證經(jīng)濟(jì)性。
[0004]現(xiàn)有的氨法脫硫工藝流程，多采用單級、兩級或三級串聯(lián)脫硫工藝。其基本流程是:含硫尾氣經(jīng)預(yù)處理達(dá)到工藝要求后，首先依次進(jìn)入一級(或兩級、三級)吸收塔內(nèi)，經(jīng)氨水噴淋吸收二氧化硫生成亞硫酸銨和硫酸銨，視吸收循環(huán)料漿的濃度情況，開路排放部分亞硫酸銨或硫酸銨料漿，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶、分離得到亞硫酸銨或硫酸銨副產(chǎn)物，分離液體返回配置氨水循環(huán)使用。經(jīng)過一級(或兩級、三級)吸收后的含硫尾氣，二氧化硫濃度一般70-300mg/Nm3,經(jīng)煙筒排空。目前硫酸工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB26132-2010中將二氧化硫排放限值由960mg/Nm3調(diào)整為一般地區(qū)400mg/Nm 3，發(fā)達(dá)地區(qū)200mg/Nm3;鉛鋅工業(yè)、銅鈷鎳工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB25467-2010中二氧化硫排放限值均為400mg/Nm3;鋼鐵燒結(jié)、球團(tuán)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB28662-2012中二氧化硫排放限值均為200mg/Nm3;個(gè)別重點(diǎn)區(qū)域執(zhí)行100mg/Nm3，甚至50mg/Nm3的限值，給企業(yè)的環(huán)保管理提供嚴(yán)格要求。
[0005]氨法脫硫還有一個(gè)缺陷在于當(dāng)?shù)拖拗得摿驎r(shí)存在氨氣揮發(fā)的問題，在排放的尾氣中存在一定量的氨氣逸出，造成了另一個(gè)污染。若要解決氨氣逸出的問題，需要增加另外的裝置，增加了成本。例如中國專利申請201110134692.5提出了一種降低尾氣氨逸出的方法，在脫硫塔頂部的除霧器與噴淋層之間新增一套文丘里凈氨器，以凈化尾氣。但是限于氨法脫硫技術(shù)本身的缺陷，現(xiàn)有技術(shù)中所采用的方法并不能進(jìn)一步降低尾氣含硫量。
[0006]雙氧水脫硫是一種脫硫法，原理是利用過氧化氫的強(qiáng)氧化性使二氧化硫直接氧化成硫酸。該反應(yīng)是強(qiáng)氧化反應(yīng)，反應(yīng)迅速而徹底，脫硫效率高，并且運(yùn)行成本較低，因此逐漸得到了行業(yè)內(nèi)的青睞，大有取代其它傳統(tǒng)脫硫法的發(fā)展趨勢。但是一個(gè)重要的缺陷在于，在大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用中，含二氧化硫的進(jìn)氣的硫含量呈氣團(tuán)式分布，安全性堪憂，例如2013年某地在雙氧水脫硫設(shè)備的試車過程中發(fā)生爆炸。為克服現(xiàn)有傳統(tǒng)脫硫技術(shù)的缺陷以及單獨(dú)使用雙氧水法所具有的不足，我們開發(fā)了本實(shí)用新型的煙化爐含硫尾氣脫硫技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)尾氣的深度減排，并且可以在不大幅增加成本的情況下，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)有廠家的舊有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造升級?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種煙化爐含硫尾氣深度減排的方法及裝置，該方法采用氨水-雙氧水聯(lián)合脫硫劑，亦即首先對含硫尾氣進(jìn)行降溫除塵預(yù)處理，然后采用氨法脫硫工藝進(jìn)行粗脫硫，最后采用雙氧水法脫硫工藝進(jìn)行精脫硫。經(jīng)過氨水-雙氧水聯(lián)合深度脫硫后，含硫尾氣中二氧化硫含硫可以降低至20mg/Nm3以下，滿足現(xiàn)有各行業(yè)國家排放標(biāo)準(zhǔn)限值要求。
[0008]具體來說，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種煙化爐含硫尾氣深度減排的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟:
[0010]粗脫硫步驟:在堿性脫硫塔中，利用氨水作為脫硫劑，使用含氨水的吸收液與含硫尾氣充分接觸來吸收含硫尾氣中的二氧化硫，使尾氣中二氧化硫的含量降低從而產(chǎn)生二氧化硫含量降低的尾氣，同時(shí)產(chǎn)生吸收了二氧化硫的吸收母液；
[0011]精脫硫步驟:該二氧化硫含量降低的尾氣被送至酸性脫硫塔，在酸性脫硫塔中，以雙氧水為脫硫劑，再次進(jìn)行吸收處理，二氧化硫與雙氧水迅速反應(yīng)，生成稀硫酸溶液和深度脫硫的尾氣，并將該深度脫硫的尾氣送至排放系統(tǒng)排出，
[0012]其中在粗脫硫步驟中，氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15-40%，優(yōu)選25-30%，塔內(nèi)吸收母液中的亞硫酸銨濃度為20-180g/L，優(yōu)選50-150g/L，更優(yōu)選100_150g/L、亞硫酸氫銨濃度為150-400g/L，優(yōu)選200-350g/L，溫度為20_40°C，淋洗液密度為15_20m3/ (m2h)，在精脫硫步驟中，雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27%-70%，塔內(nèi)溶液中雙氧水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1-8%，硫酸為10-45%，溫度為25-40°C，淋洗液密度為20-30m3/ (m2h)，排放尾氣中S02&度小于50mg/Nm 3，更優(yōu)選降低至20mg/Nm3以下。
[0013]粗脫硫步驟中產(chǎn)生的吸收了二氧化硫的吸收母液間斷性排放用于生產(chǎn)硫酸銨，精脫硫步驟中產(chǎn)生的稀硫酸溶液循環(huán)至前段用于中和。
[0014]優(yōu)選地，在粗脫硫步驟中，使尾氣中的二氧化硫含量降至1000mg/Nm3以下，更優(yōu)選降至200至700mg/Nm3，最優(yōu)選200mg/Nm3以下。
[0015]優(yōu)選地，在粗脫硫步驟之前還包括預(yù)處理步驟:對煙化爐含硫尾氣采取降溫除塵措施，使溫度降至低于160°C，含塵量小于50mg/Nm3。
[0016]優(yōu)選地，所述降溫措施包括采用表面冷卻器、風(fēng)冷換熱器或直接噴水混合降溫中的任一種或多種的組合；所述除塵措施包括采用布袋除塵器或電除塵器中的任一種或兩者的組合。
[0017]優(yōu)選地，所述粗脫硫步驟是采用一級或多級氨法洗滌吸收流程。
[0018]優(yōu)選地，所述粗脫硫步驟中所生成的亞硫酸銨和亞硫酸氫銨被進(jìn)一步處理成硫酸銨。在這種情況下，所述粗脫硫步驟中所生成的吸收母液經(jīng)過氧化、中和、分解、蒸發(fā)后得到固體硫酸銨。其中吸收母液的中和處理利用了精脫硫步驟中所生成的稀硫酸，亦即精脫硫步驟中所生成的稀硫酸至少部分返回至前段用于中和粗脫硫步驟中排放的吸收母液生成硫酸銨。更優(yōu)選，在母液處理生產(chǎn)硫酸銨的過程中產(chǎn)生的殘氣進(jìn)一步輸送至酸性脫硫塔處理。
[0019]本實(shí)用新型還公開了一種用于煙化爐含硫尾氣深度減排的裝置，所述裝置包括粗脫硫裝置和精脫硫裝置，其特征在于，粗脫硫裝置是用于采用氨水來吸收尾氣中的二氧化硫的裝置，而精脫硫裝置是采用雙氧水來進(jìn)一步吸收經(jīng)過粗脫硫的尾氣中的二氧化硫的裝置，粗脫硫裝置包括堿性脫硫塔、氨水供應(yīng)管路、母液循環(huán)管路和母液處理裝置，精脫硫裝置包括酸性脫硫塔、雙氧水供應(yīng)管路、雙氧水循環(huán)管路和硫酸返回管路，所述硫酸返回管路聯(lián)通至前段的母液處理裝置用于輸送硫酸中和處理吸收母液。
[0020]另外，所述裝置還可以包括一條返回管線，用于將精脫硫裝置中所生成的稀硫酸返回至粗脫硫裝置中以與粗脫硫裝置中的氨氣反應(yīng)生成硫酸銨。
[0021]進(jìn)一步，在母液處理裝置還通出一條管路聯(lián)通至酸性脫硫塔進(jìn)氣口，用于將母液處理裝置產(chǎn)生的殘氣輸送至酸性脫硫塔中處理。
[0022]有益效果:本實(shí)用新型采用氨水-雙氧水聯(lián)合脫硫劑，與現(xiàn)有單純氨法脫硫工藝相比，具有脫硫效率高、可實(shí)現(xiàn)深度減排、防止單獨(dú)氨法低限值脫硫時(shí)導(dǎo)致氨逃逸問題、防止單獨(dú)雙氧水脫硫的安全性問題、綜合運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。在采用氨水-雙氧水聯(lián)合脫硫劑進(jìn)行的聯(lián)合脫硫中，前段氨法脫硫的吸收容量大，而后段雙氧水脫硫反應(yīng)迅速而徹底，尾氣殘留二氧化硫含量極低，副產(chǎn)硫酸可補(bǔ)充工藝水，大部分可以用來中和前段吸收母液，生產(chǎn)有價(jià)值的硫酸銨，充分利用尾氣中的硫資源生成有價(jià)值的產(chǎn)品，不產(chǎn)生廢料處理負(fù)擔(dān)的同時(shí)還充分產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。采用本實(shí)用新型的方法和裝置時(shí)，可以充分利用現(xiàn)有設(shè)備，改造成本低，是一項(xiàng)極具前景的技術(shù)。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的煙化爐深度脫硫裝置的示意圖。
[0024]在圖中:1除塵器；2冷卻器；3堿性脫硫塔；4堿性脫硫泵；5氨水槽；6氨水泵；7母液處理裝置；8排出泵；9硫酸循環(huán)泵；10酸性脫硫塔；11雙氧水泵；12雙氧水槽；13硫酸返回管路；14殘氣管路；15母液循環(huán)管路；1預(yù)處理；11粗脫硫；111精脫硫。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本實(shí)用新型利用氨水-雙氧水聯(lián)合脫硫劑，對經(jīng)過或未經(jīng)過預(yù)處理的尾氣采用氨法粗脫硫和雙氧水法精脫硫聯(lián)合工藝，克服現(xiàn)有氨法脫硫工藝技術(shù)中脫硫效率較低，為實(shí)現(xiàn)低排放量時(shí)易導(dǎo)致氨逃逸等問題，將經(jīng)過氨法粗脫硫的含硫尾氣再采用雙氧水法脫硫工藝進(jìn)一步高效脫除。
[0026]利用氨水-雙氧水聯(lián)合脫硫劑進(jìn)行煙化爐含硫尾氣深度減排的方法包括以下步驟:
[0027]首先，對含硫尾氣(如鋼鐵、冶金、有色冶煉、化工等行業(yè))首先采取降溫，除塵措施，使其溫度降至小于160°C，含塵量小于50mg/Nm3，滿足氨法脫硫工藝要求。當(dāng)含硫尾氣不經(jīng)處理直接滿足氨法脫硫工藝要求時(shí)，此步驟可省卻。
[0028]其次，對經(jīng)過預(yù)處理的含硫尾氣采用氨水為原料，進(jìn)行吸收處理，氣體中二氧化硫與氨反應(yīng)后生成亞硫酸銨，進(jìn)一步氧化為成硫酸銨，經(jīng)固液分離后得到亞硫酸銨、或硫酸銨副產(chǎn)品。氨法脫硫后尾氣二氧化硫控制宜小于1000mg/Nm3，更優(yōu)選降至200至700mg/Nm3，最優(yōu)選200mg/Nm3以下。
[0029]然后，將氨法脫硫后的低含二氧化硫尾氣，再采用雙氧水對其中的二氧化