一种利用磷石膏制备高浓度二氧化硫烟气的系统及其工艺

本发明涉及磷石膏资源化利用技术领域，具体涉及一种利用磷石膏制备高浓度二氧化硫烟气的系统及其工艺。

背景技术：

磷石膏是湿法磷酸生产的副产物，采用二水物工艺生产1吨磷酸(p2o5计)，副产4-5吨二水磷石膏，其主要成分是二水硫酸钙。目前，绝大部分磷石膏作为一般固废在专用渣场堆置，渣场建设占地大、防渗要求高、投资大，运营费用高，且存在环保风险。近年来，国家和地方出台了一系列磷石膏利用方面的政策，对磷石膏利用率提出了越来越高的要求。为实现磷复肥行业的持续健康发展，可利用磷石膏制备高浓度二氧化硫气体，用于生产硫酸和湿法磷酸，同时副产烧渣。其中，硫酸循环用于磷酸和磷复肥生产；副产烧渣可作为一种具有活性的胶凝材料、化工原料等，可用于水泥、建材、化工等行业，从而实现磷石膏中硫、钙资源的循环利用和高效利用，具有实用价值和重要意义。

上述工艺可以通过一段法或两段法来实现。一段法技术是在同一个窑、炉中，同时完成煤炭对磷石膏的还原分解及其还原产物的氧化焙烧两个主要过程。cn11377625a中公开了一种磷石膏循环流化床还原焙烧综合利用工艺及装置，在流化床密相区下部加入煤料和磷石膏，在一次风作用下进行还原反应，二次风从密相区上部进入，对还原后的物料进行氧化，但是存在以下问题：(1)在同一个设备中，氧化气氛与还原气氛难以兼顾、难以控制，容易出现偏氧化气氛导致磷石膏分解率下降以及偏还原气氛煤炭燃烧不全，还会产生较多一氧化碳和升华硫气体进入后系统导致工艺和安全问题；(2)生产过程中，煤炭燃烧产生大量二氧化碳、水等有害杂质成分以及磷石膏焙烧产生的氟化物等，且显著稀释了窑、炉烟气中的二氧化硫浓度，难以满足硫酸装置转化工序对于烟气纯度以及二氧化硫浓度等方面的较严要求，故单段法工艺需要设置流程繁长的焙烧烟气净化工序，对烟气进行水洗或酸洗净化，净化后又需进行干燥后，才能进入硫酸装置转化系统生产硫酸，其工艺流程繁长，投资大，能耗及生产成本高，且水洗、酸洗净化产生的洗涤液易带来新的环保问题。

目前，已有的两段法技术，是将煤炭对磷石膏的还原分解制备硫化钙与硫酸钙的混合物以及混合物的氧化焙烧过程分开进行，解决了一段法工艺存在的前述问题(1)，但在第二段对混合物进行氧化焙烧时，还要再次加入煤炭，燃烧时产生较多二氧化碳、水等，同样存在烟气有害杂质成分多，且显著稀释烟气中二氧化硫浓度等问题，故现有两段法工艺，同样需要设置流程繁长的水洗或酸洗净化工序，一是对还原段烟气进行净化后，才能达标排放，二是对焙烧段烟气进行除杂净化，再进行干燥后，才能进入硫酸装置转化系统生产硫酸，其工艺流程繁长，投资大，能耗及生产成本高，且水洗、酸洗净化产生的洗涤液易带来新的环保问题。

可以看出，无论是一段法还是两段法，现有技术中存在的以上问题和缺陷，严重制约着磷石膏制备高浓度、较高纯度的二氧化硫烟气，进而制备硫酸技术的发展和应用，成为亟待解决的重要问题。

技术实现要素：

本发明的目的通过以下技术方案予以实现。除非另有说明，本发明所述及的各种气体组分的百分率均为体积百分率，各种固体组分的百分率均为质量百分率。

本发明的目的在于提供一种利用磷石膏制备高浓度二氧化硫烟气的系统及其工艺，解决现有工艺技术中还原与氧化气氛难以控制、焙烧烟气的二氧化硫浓度和纯度较低，难以满足硫酸装置转化系统进气要求，需要设置专门的、流程繁长的水洗或酸洗净化工序，一是对焙烧段烟气进行净化处理，去除酸雾、氟等有害杂质，再进行干燥后，才能进入硫酸装置转化系统生产硫酸，二是对还原段烟气进行水洗或酸洗净化，去除so2、h2s、so3、酸雾、氟有害杂质后，才能达标排放，导致整个工艺流程繁长，投资大，能耗及生产运行费用高，生产成本高，且水洗、酸洗净化产生的洗涤液易带来新的环保问题等一系列问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种利用磷石膏制备高浓度二氧化硫烟气的系统，其特征在于：包括依次连接的循环流化床、第一旋风分离器、第二旋风分离器、第一燃烧装置、第一空气预热器、第一布袋除尘器和第一风机，循环流化床出料口依次连接有缓冲仓、鼓泡流化床，鼓泡流化床排气口依次连接有第三旋风分离器、第二燃烧装置、第二空气预热器、第二布袋除尘器和第二风机，鼓泡流化床出料口连接有滚筒冷渣器，滚筒冷渣器出料口连接有烧渣存储仓；所述第二布袋除尘器出料口与烧渣存储仓连接，第一旋风分离器、第二旋风分离器和第一布袋除尘器出料口均与缓冲仓连接；所述第一空气预热器热空气出口分别与第一燃烧装置、循环流化床的进气口连接；所述第二空气预热器热空气出口分别与第二燃烧装置、鼓泡流化床的进气口连接。在循环流化床中加入石灰石(或氧化钙)粉，以固定和脱除燃煤燃烧和磷石膏少量分解产生的so2、h2s、so3、氟等有害杂质。

更进一步的技术方案是所述缓冲仓为中空舱体，且出料口处设置有流量控制阀门。

更进一步的技术方案是所述第一旋风分离器出料口与循环流化床进料口连接，实现返料量和循环流化床出料中硫化钙与硫酸钙比例的精准控制。

更进一步的技术方案是所述第一燃烧装置为中空筒状，其外侧壁上设置有余热回收水管。在第一燃烧装置中加入尿素，以脱除燃煤燃烧产生的氮氧化物(nox)等有害杂质。

更进一步的技术方案是所述第二燃烧装置为中空筒状，其外侧壁上设置有余热回收水管。

更进一步的技术方案是在鼓泡流化床中不再加入煤。

本发明还公开了一种利用磷石膏制备高浓度二氧化硫烟气的工艺，其特征在于包括如下步骤：

s1.在循环流化床内加入磷石膏、燃煤与石灰石(或氧化钙)粉，通入预热空气，保持反应温度在805～950℃，控制caso4还原率为55～75％(对应着反应物料中硫化钙与硫酸钙的比率)，得到的反应物料进入缓冲仓内，烟气经过第一旋风分离器、第二旋风分离器分离固相颗粒后，烟气进入第一燃烧装置内燃烬，并在第一燃烧装置内喷入尿素溶液脱除nox；燃烬后的烟气与第一空气预热器内的空气换热后，经第一布袋除尘器除尘后，通过第一风机排空；

s2.缓冲仓内的物料通过流量控制阀门进入鼓泡流化床，通入预热空气，控制运行温度为1100～1250℃，得到反应后烧渣和二氧化硫混合气体，烧渣经滚筒冷渣器冷却后进入烧渣存储仓内存储；二氧化硫混合气体经第三旋风分离器分离固相颗粒后，二氧化硫混合气体进入第二燃烧装置内燃烬，燃尽后的二氧化硫混合气体与第二空气预热器内的空气换热后，经第二布袋除尘器除尘后，进入so2分解磷矿装置或硫酸装置转化系统。

更进一步的技术方案是所述第一旋风分离器分离后得到的固体颗粒一部分送入缓冲仓内，另一部分作为返料返回循环流化床内。

更进一步的技术方案是所述步骤s1中磷石膏与燃煤质量比为0.8～1.5，石灰石(或氧化钙)粉的加入量为磷石膏质量的1.0％～9.0％。

更进一步的技术方案是在鼓泡流化床中不再加入煤。

更进一步的技术方案是所述预热空气温度为500℃。

工作原理：

磷石膏以及作为还原燃料的燃煤和炉内脱除硫等杂质所用的石灰石(或氧化钙)粉由给料装置计量后送入循环流化床，燃煤与送入的热空气发生燃烧气化反应，放热的同时，产生co和氢(h2)。循环流化床运行温度维持在850～950℃左右，循环流化床内，部分caso4与燃煤燃烧气化所产生的co和氢气发生还原反应，将caso4还原成cas，同时，所加入的氧化钙粉或所加入的石灰石粉煅烧生成的氧化钙粉，与燃煤所含的硫燃烧气化所形成的h2s和so2以及磷石膏焙烧产生的氟等，发生反应生成cas、caso4和caf2等而被转化固定，循环流化床内烟气携带的反应产物和剩余燃煤等颗粒进入第一旋风分离器，分离下来的物料颗粒通过缓冲仓直接分流到鼓泡流化床中，其中一部分作为返料由返料装置送回循环流化床内，继续燃烧气化还原。运行时，可通过所加入的反应物料中磷石膏与煤炭的添加量和比例以及前述返料量来控制循环流化床出料中的caso4的还原率(对应着反应物料中硫化钙与硫酸钙的比率)，来控制进入鼓泡流化床中的cas与caso4的比率。

烟气经过第一旋风分离器、第二旋风分离器后进入燃烧装置内，与来自空气预热器的热空气混合后，即可自燃，将烟气中所含的少量co等可燃气体以及未转化的炭颗粒燃烬，在此运行温度下，烟气所携带的少量cas被重新氧化为caso4，回收这些热能并确保后续尾气达标排放。为了控制燃烧过程中的氮氧化物(nox)的排放浓度，在燃烧装置内喷入尿素溶液进行脱硝(nox)处理。燃烧装置内的烟气与侧壁上的余热回收水管进行换热后，进入空气预热器与风机引入的冷空气进行换热，将分别进入循环流化床和燃烧装置的空气加热到300～500℃左右。被冷却的烟气经布袋除尘后经由风机排放。布袋除尘收集的固体颗粒送入缓冲仓中。

循环流化床还原过程发生的主要化学反应如下：

c+2h2o＝co2+2h2

c+1/2o2＝co

co+h2o＝co2+h2

caso4+4co＝cas+4co2(-171kj/mol)

caso4+4h2＝cas+4h2o(-17kj/mol)

caso4+2c＝cas+co2(+171kj/mol)

caso4+co＝cao+co2+so2(+219kj/mol)

caso4+h2＝cao+h2o+so2(+260kj/mol)

cao+h2s＝cas+h2o

cao+so2+1/2o2caso4

no+co(nh2)2+1/2o2＝2n2+co2+h2o

缓冲仓内物料通过流量控制阀门，按要求将循环流化床内反应后的混合物料送入鼓泡流化床中，其中一部分cas和一起带入的少量炭颗粒与来自预热器预热过的、控制适量的热空气发生氧化反应放热，维持鼓泡流化床反应温度在1100～1250℃左右即可；同时，未氧化的那部分cas与caso4发生反应，产生so2烟气和焙烧渣(cao等的混合物)。鼓泡流化床产生的高浓度so2烟气进入燃烧装置，与来自空气预热器的过量热空气接触，高温下发生自燃，将烟气中存在的少量s和少量可燃气体等物质燃烬。产生的高温烟气进入空气预热器，与风机送入的冷空气进行换热，加热后的空气分别送入鼓泡流化床和燃烧装置内，冷却后的烟气经布袋除尘后，不需再进行净化和干燥出理，即可直接送入高浓度so2烟气分解磷矿装置制备湿法磷酸反应料浆，进而用于生产湿法磷酸；因该烟气已达到硫酸装置转化器进气纯度和so2浓度等工艺要求，也可直接送入硫酸装置转化器(催化氧化单元)生产硫酸。鼓泡流化床出料与布袋除尘器捕集得到的固相颗粒合并后，经滚筒冷渣器冷却后，送入烧渣存储仓。

鼓泡流化床氧化焙烧装置内发生的主要化学反应如下：

cas+3caso4＝4cao+4so2(-105kj/mol)

2cas+3o2＝＝2cao+2so2(+915kj/mol)

2caso4＝2cao+o2+2so2(-1006kj/mol)

caso4+2c＝cas+2co2(-171kj/mol)

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)采用具有强传热、传质特性的循环流化床作为还原装置，通过控制磷石膏与燃煤的比率及反应条件，结合循环流化床的返料量比例的控制，实现出炉物料中cas与caso4比例的精细控制；利用循环流化床的特点，加入石灰石(或cao)粉，反应固定、脱除烟气中的h2s、so2、氟等有害成分；通过第一燃烧装置将烟气所含的少量co、h2等可燃气体和少量残炭燃烬，并氧化烟气所携带的少量cas，回收这些热量，并消除少量co、h2、cas等对后续过程安全和排放的影响；同时，通过在第一燃烧装置内喷入尿素溶液，控制燃烧室温度，进行反应，将氮氧化物转化为氮(n2),降低烟气中氮氧化物的浓度和含量。即在实现caso4可控还原的同时，采用干法净化去除烟气中硫化物、硫氧化物及氮氧化物等污染物，无需专门设置繁长的尾气水洗(或酸洗)湿法净化工序，降低了投资、能耗、生产运行费用和生产成本。

(2)通过系统热量平衡计算，鼓泡流化床作为氧化焙烧装置，无需再次加入燃料煤。可通过加入循环流化床的反应物料中磷石膏与煤炭的添加量比例以及循环流化床返料量的精细控制，实现循环流化床出料(即鼓泡流化床进料)中caso4的还原率(对应cas与caso4的比率)的精细控制，达到鼓泡流化床中，仅依靠cas氧化放热等热量即可维持系统热平衡、维持反应所需温度的条件。

在鼓泡流化床通入经预热的空气，在高温下使进料中的一部分cas、少量残炭等，发生氧化反应释放热量，其余cas与caso4发生反应，得到高浓度so2烟气和cao等组成的烧渣。通过控制进料中cas与caso4的比例，同时控制适宜的氧化气氛，使cas同o2所发生的氧化放热反应与cas对caso4的还原吸热反应按一定比例同时进行，利用反应自热，即可维持系统热平衡，使反应持续进行，无需在鼓泡流化床氧化焙烧工序再加入燃料煤，避免燃煤燃烧产生多量co2和h2o，导致烟气需要进行湿法水洗或酸洗净化、干燥以及so2浓度被稀释等问题，显著提高so2气浓，保证鼓泡流化床产出烟气为纯度满足硫酸装置转化进气要求的干燥烟气，省去了流程繁长的烟气湿法净化、干燥系统，大大缩短了流程，节约投资，降低能耗、生产运行费用和生产成本。同时，在第二燃烧装置将烟气中存在的少量s和少量可燃气体燃烬，回收热能，消除少量s和可燃气体对后续过程安全和排放的影响。

(3)循环流化床还原装置和鼓泡流化床氧化焙烧装置的高温烟气，通过燃烬及余热回收、滚筒冷渣器逐级回收利用热能，热效率高，明显降低生产装置综合能耗和生产成本，实现磷石膏高效、低成本分解制备高浓度、高纯度so2烟气。

(4)在鼓泡流化床氧化焙烧装置(炉)中，分解得到的高浓度、高纯度so2烟气，不需净化干燥，省去了繁长的水洗(或酸洗)净化和干燥流程，可直接送入高浓度so2烟气分解磷矿浆制备湿法磷酸反应料浆装置，进而生产湿法磷酸，或者直接送入硫酸装置转化器制取硫酸，同时副产烧渣。

附图说明

图1为发明系统的原理框图。

图中：1-循环流化床，2-第一旋风分离器，3-第二旋风分离器，4-第一燃烧装置，5-第一空气预热器，6-第一布袋除尘器，7-第一风机，8-第三旋风分离器，9-第二燃烧装置，10-第二空气预热器，11-第二布袋除尘器，12-第二风机，13-滚筒冷渣器，14-缓冲仓，15-鼓泡流化床。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定。所有基于本发明推导所做出的变换均应属于本发明的保护范围。

一种利用磷石膏制备高浓度二氧化硫烟气的系统及其工艺，具体如图1所示(以10万吨磷石膏/年制备高浓度so2工业试验装置示例)。

实施例1

图1示出了一种利用磷石膏制备高浓度二氧化硫烟气的系统，包括依次连接的循环流化床1、第一旋风分离器2、第二旋风分离器3、第一燃烧装置4、第一空气预热器5、第一布袋除尘器6和第一风机7，循环流化床1出料口依次连接有缓冲仓14、鼓泡流化床15，鼓泡流化床15排气口依次连接有第三旋风分离器8、第二燃烧装置9、第二空气预热器10、第二布袋除尘器11和第二风机12，鼓泡流化床15出料口连接有滚筒冷渣器13，滚筒冷渣器13出料口连接有烧渣存储仓；所述第二布袋除尘器11出料口与烧渣存储仓连接，第一旋风分离器2、第二旋风分离器3和第一布袋除尘器6出料口均与缓冲仓2连接；所述第一空气预热器5热空气出口分别与第一燃烧装置4、循环流化床1的进气口连接；所述第二空气预热器10热空气出口分别与第二燃烧装置9、鼓泡流化床15的进气口连接。所述缓冲仓14为中空舱体，且底部出料口处设置有流量控制阀门，通过流量控制阀门控制进入鼓泡流化床15内的物料的量，便于系统的精准控制。

为便于返料的加入，所述第一旋风分离器2出料口与循环流化床1进料口连接。第一旋风分离器2分离后得到的固体颗粒一部分送入缓冲仓14内，另一部分送入循环流化床1内，通过返料进一步控制循环流化床1内磷石膏的还原率。

为充分利用燃烧的余热，所述第一燃烧装置4、第二燃烧装置9为中空筒状，在筒体外侧壁上设置有余热回收水管。燃烧后的高温气体将热量传递给余热回收水管内的水，将水加热成高温高压的蒸汽，用于生产，可大大节约生产能耗。

实施例2

磷石膏(成分：caso4·2h2o含量88.0％，sio2含量10.0％)与燃煤混合，加入循环流化床1内，磷石膏(二水干基)给料量为12500kg/h，燃煤给料量为8920kg/h，二者质量比例为1.40：1.00；石灰石粉加入到循环流化床1，给料量为753kg/h，石灰石粉加量为磷石膏加量的6.02％。预热温度为500℃的空气通入循环流化床1底部，风量为16735nm³/h；燃煤与热空气发生燃烧气化反应，放热的同时，产生co和h2。循环流化床运行温度维持在900℃，炉内物料中的一部分caso4被c、co、h2还原为cas，caso4的还原率为58％，同时石灰石焙烧分解产生的cao与含硫燃煤燃烧生成的h2s和so2反应，生成cas和caso4，cas量为2661kg/h。

反应后烟气经第一旋风分离器2后进入第二旋风分离器3进一步分离，第一旋风分离器2收集的固体颗粒中的一部分作为返料返回循环流化床1，另一部分进入缓冲仓14内；第二旋风分离器3收集的固体颗粒进入缓冲仓14内，第二旋风分离器3出口烟气进入第一燃烧装置4内，通入过量补燃空气，总量为3102nm³/h，控制燃烬室温度约900℃，将烟气所含的少量co等可燃气体和少量残炭燃烬，烟气所携带的少量cas被重新氧化为caso4，补入尿素溶液对烟气进行脱硝，第一燃烧装置4内烟气总量为32673nm³/h，so2浓度为28mg/nm³，nox浓度为48mg/nm³(达到排放标准)；经过余热回收水管换热冷却到约650℃后，进入第一空气预热器5，将进入循环流化床1的空气加热到约500℃，烟气温度降低到约160℃，经第一布袋器6除尘后经第一风机7排空，达标排放；第一布袋除尘器6收集的进入缓冲仓14。锅炉回收余热副产过热蒸汽。

通过缓冲仓14的流量控制阀门，给入鼓泡流化床15的物料量为9137kg/h，物料所含的一部分cas颗粒和少量残炭与通入的高温干燥空气发生氧化燃烧反应放出热量，将鼓泡流化床15的反应温度维持在约1200℃；同时，剩余的cas与caso4发生反应生产cao和so2。为控制鼓泡流化床15内的气氛，以利于caso4的还原分解，通入预热空气数量以理论量计，风量6741nm³/h，温度500℃。

鼓泡流化床15产生的干燥高浓度so2混合气体进入第三旋风分离器8收尘，副产烧渣送入滚筒冷渣器13，分离后的so2混合气体进入第二燃烧装置9，采用分级送风，通入干热空气，控制燃烬室温度1200℃，将烟气中少量硫和可燃气体燃烬。烟气中so2浓度为18.5％，烟气经过余热回收水管回收热能后，进入第二空气预热器10，用于空气预热，预热后的干空气送到鼓泡流化床15和燃烬及第二燃烧装置9供氧化燃烧用，同时，烟气冷却到约180℃后，进入第二布袋除尘器11除尘净化(收尘送至副产烧渣)，得到高浓度so2气体，烟气量7027nm³/h，经加压风机送至高浓度so2烟气分解磷矿装置制备湿法磷酸反应料浆装置，继而用于湿法磷酸生产；因其已达到制硫酸的工艺要求，也可直接送入制硫酸装置催化氧化单元(转化器)生产硫酸。

鼓泡流化床15排出烧渣进入滚筒冷渣器13，用于加热锅炉给水，经冷却后得到副产烧渣产品(有效cao含量65.0％，sio2含量30.0％)；第一燃烧装置4和第二燃烧装置9副产过热蒸汽产量合计为14.55t/h，参数为450℃和3.82mpa。

实施例3

磷石膏(成分：caso4·2h2o含量91.5％，sio2含量7.5％)与燃煤混合，加入循环流化床1内，磷石膏给料量为12500kg/h，燃煤给料量为9275kg/h，二者质量比例为1.35：1.00；石灰石粉加入到循环流化床1，给料量为783kg/h，石灰石粉加量为磷石膏加量的6.02％。预热温度为500℃的空气通入循环流化床1底部，风量为17401nm³/h；燃煤与热空气发生燃烧气化反应，放热的同时，产生co和h2。循环流化床运行温度维持在900℃，炉内物料中的一部分caso4被c、co、h2还原为cas，caso4的还原率为65％，同时石灰石焙烧分解产生的cao与含硫燃煤燃烧生成的h2s和so2反应，生成cas和caso4，cas量为2767kg/h。

反应后烟气经第一旋风分离器2后进入第二旋风分离器3进一步分离，第一旋风分离器2收集的固体颗粒中的一部分作为返料返回循环流化床1，另一部分进入缓冲仓14内；第二旋风分离器3收集的固体颗粒进入缓冲仓14内，第二旋风分离器3出口烟气进入第一燃烧装置4内，通入过量补燃空气，总量为3225nm³/h，控制燃烬室温度约900℃，将烟气所含的少量co等可燃气体和少量残炭燃烬，烟气所携带的少量cas被重新氧化为caso4，补入尿素溶液对烟气进行脱硝，第一燃烧装置4内烟气总量为33973nm³/h，so2浓度为30mg/nm³，nox浓度为50mg/nm³(达到排放标准)；经过余热回收水管换热冷却到约650℃后，进入第一空气预热器5，将进入循环流化床1的空气加热到约500℃，烟气温度降低到约160℃，经第一布袋器6除尘后经第一风机7排空，达标排放；第一布袋除尘器6收集的进入缓冲仓14。锅炉回收余热副产过热蒸汽。

通过缓冲仓14的流量控制阀门，给入鼓泡流化床15的物料量为8787kg/h，物料所含的一部分cas颗粒和少量残炭与通入的高温干燥空气发生氧化燃烧反应放出热量，将鼓泡流化床15的反应温度维持在约1250℃；同时，剩余的cas与caso4发生反应生产cao和so2。为控制鼓泡流化床15内的气氛，以利于caso4的还原分解，通入预热空气数量以理论量计，风量7009nm³/h，温度500℃。

鼓泡流化床15产生的干燥高浓度so2混合气体进入第三旋风分离器8收尘，副产烧渣送入滚筒冷渣器13，分离后的so2混合气体进入第二燃烧装置9，采用分级送风，通入干热空气，控制燃烬室温度1200℃，将烟气中少量硫和可燃气体燃烬。烟气中so2浓度为18.7％，烟气经过余热回收水管回收热能后，进入第二空气预热器10，用于空气预热，预热后的干空气送到鼓泡流化床15和燃烬及第二燃烧装置9供氧化燃烧用，同时，烟气冷却到约180℃后，进入第二布袋除尘器11除尘净化(收尘送至副产烧渣)，得到高浓度so2气体，烟气量7307nm³/h，经加压风机送至高浓度so2烟气分解磷矿装置制备湿法磷酸反应料浆装置，继而用于湿法磷酸生产；因其已达到制硫酸的工艺要求，也可直接送入制硫酸装置催化氧化单元(转化器)生产硫酸。

鼓泡流化床15排出烧渣进入滚筒冷渣器13，用于加热锅炉给水，经冷却后得到副产烧渣产品(有效cao含量72.5％，sio2含量22.5％)；第一燃烧装置4和第二燃烧装置9副产过热蒸汽产量合计为15.13t/h，参数为450℃和3.82mpa。

实施例4

磷石膏(成分：caso4·2h2o含量96.0％，sio2含量2.0％)与燃煤混合，加入循环流化床1内，磷石膏给料量为12500kg/h，燃煤给料量为9730kg/h，二者质量比例为1.28：1.00；石灰石粉加入到循环流化床1，给料量为821kg/h，石灰石粉加量为磷石膏加量的6.57％。预热温度为500℃的空气通入循环流化床1底部，风量为18256nm³/h；燃煤与热空气发生燃烧气化反应，放热的同时，产生co和h2。循环流化床运行温度维持在900℃，炉内物料中的一部分caso4被c、co、h2还原为cas，caso4的还原率为65％，同时石灰石焙烧分解产生的cao与含硫燃煤燃烧生成的h2s和so2反应，生成cas和caso4，cas量为2903kg/h。

反应后烟气经第一旋风分离器2后进入第二旋风分离器3进一步分离，第一旋风分离器2收集的固体颗粒中的一部分作为返料返回循环流化床1，另一部分进入缓冲仓14内；第二旋风分离器3收集的固体颗粒进入缓冲仓14内，第二旋风分离器3出口烟气进入第一燃烧装置4内，通入过量补燃空气，总量为3383nm³/h，控制燃烬室温度约900℃，将烟气所含的少量co等可燃气体和少量残炭燃烬，烟气所携带的少量cas被重新氧化为caso4，补入尿素溶液对烟气进行脱硝，第一燃烧装置4内烟气总量为35643nm³/h，so2浓度为31mg/nm³，nox浓度为52mg/nm³(达到排放标准)；经过余热回收水管换热冷却到约650℃后，进入第一空气预热器5，将进入循环流化床1的空气加热到约500℃，烟气温度降低到约160℃，经第一布袋器6除尘后经第一风机7排空，达标排放；第一布袋除尘器6收集的进入缓冲仓14。锅炉回收余热副产过热蒸汽。

通过缓冲仓14的流量控制阀门，给入鼓泡流化床15的物料量为8375kg/h，物料所含的一部分cas颗粒和少量残炭与通入的高温干燥空气发生氧化燃烧反应放出热量，将鼓泡流化床15的反应温度维持在约1250℃；同时，剩余的cas与caso4发生反应生产cao和so2。为控制鼓泡流化床15内的气氛，以利于caso4的还原分解，通入预热空气数量以理论量计，风量7353nm³/h，温度500℃。

鼓泡流化床15产生的干燥高浓度so2混合气体进入第三旋风分离器8收尘，副产烧渣送入滚筒冷渣器13，分离后的so2混合气体进入第二燃烧装置9，采用分级送风，通入干热空气，控制燃烬室温度1200℃，将烟气中少量硫和可燃气体燃烬。烟气中so2浓度为18.9％，烟气经过余热回收水管回收热能后，进入第二空气预热器10，用于空气预热，预热后的干空气送到鼓泡流化床15和燃烬及第二燃烧装置9供氧化燃烧用，同时，烟气冷却到约180℃后，进入第二布袋除尘器11除尘净化(收尘送至副产烧渣)，得到高浓度so2气体，烟气量7665nm³/h，经加压风机送至高浓度so2烟气分解磷矿装置制备湿法磷酸反应料浆装置，继而用于湿法磷酸生产；因其已达到制硫酸的工艺要求，也可直接送入制硫酸装置催化氧化单元(转化器)生产硫酸。

鼓泡流化床15排出烧渣进入滚筒冷渣器13，用于加热锅炉给水，经冷却后得到副产烧渣产品(有效cao含量86.5％，sio2含量8.5％)；第一燃烧装置4和第二燃烧装置9副产过热蒸汽产量合计为15.87t/h，参数为450℃和3.82mpa。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例,对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其它的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对组成部件和/或布局进行多种变型和改进，这些变型和改进均属于本发明保护的范围。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其它的类似改进和用途也属于本发明保护的范围。