处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统的制作方法

本技术涉及处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用，具体涉及一种处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统。

背景技术：

1、钢铁厂、煤电厂、焦化厂生产过程中会排出大量的烟道气和氨水，烟道气中含有二氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等对环境有害的污染物，在对烟气进行处理时，通常会采用碳酸氢钠进行干法脱硫处理烟道气中的硫氧化物如此，产生了大量的固废脱硫灰渣(硫酸钠(50％左右)、碳酸钠(30％左右))，其处置途径较少，处置难度较大，一般以堆存为主。然而，堆存处理会产生一定的次生环保问题。为了解决脱硫灰渣堆存产生的次生环保问题，急需开发脱硫灰渣的利用渠道，使其资源化进行回收利用。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，可高效的对焦化厂的钠法脱硫灰渣和剩余氨水进行资源化再利用制得具有良好经济价值的碳酸氢钠和硫酸铵产品。

2、为了实现上述目标，本实用新型的技术方案为：

3、处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，包括依次设置的氨水精制系统、碳酸氢氨制备系统、二氧化碳供给系统、脱硫灰渣预处理系统、复分解反应系统、一级冷却结晶系统、蒸馏塔、二级冷却结晶系统、蒸发结晶系统、碳酸氢钠干燥系统、硫酸铵干燥系统；所述氨水精制系统、二氧化碳供给系统的出料口分别通过管路与碳酸氢氨制备系统的进料口连接，所述脱硫灰渣预处理系统的液体料出口通过管路与复分解反应系统的进料口连接，所述复分解反应系统的母液出料口通过管路与一级冷却结晶系统的进料口连接、所述复分解反应系统的固体料出口通过槽式螺旋输送机与碳酸氢钠干燥系统的进料口连接，所述一级冷却结晶系统的母液出料口通过管路与蒸馏塔连接、所述一级冷却结晶系统的固体出料口通过槽式螺旋输送机与复分解反应系统的进料口连接，所述蒸馏塔的母液出料口通过管路与二级冷却结晶系统的进料口连接、所述蒸馏塔的馏分出料口通过管路与复分解反应系统的进料口连接；所述二级冷却结晶系统的母液出料口通过管路与蒸发结晶系统的进料口连接，所述二级冷却结晶系统的固体料出口通过槽式螺旋输送机与一级冷却结晶系统的进料口连接；所述蒸发结晶系统的母液料出口通过管路与二级冷却结晶系统的进料口连接，所述蒸发结晶系统的固体料出口通过槽式螺旋输送机与硫酸铵干燥系统进料口连接；所述复分解反应系统包括复分解反应结晶器，所述复分解反应结晶器为自带晶体沉降功能的结晶器，结晶器长径比为4:1，结晶器内分别设置有反应区、沉降区、结晶区,所述反应区、沉降区、结晶区分别设置有搅拌桨，所述反应区和沉降区之间还内置有中心导流筒。

4、本实用新型通过氨水精制系统处理精制焦化厂的剩余氨水，对焦化厂的剩余氨水进行回收利用，通过碳酸氢氨制备系统将精制的氨水和二氧化碳进行反应制得碳酸氢氨，通过脱硫灰渣预处理系统除去钠法脱硫灰渣中的钙、镁等重金属离子和不溶性的固体碳粉，通过复分解反应系统将脱硫灰渣预处理系统处理得到的硫酸钠溶液与碳酸氢氨进行复分解反应制得碳酸氢钠产品，通过一级冷却结晶系统回收未反应完全的硫酸钠和碳酸氢铵，并将其返回到复分解反应系统中进行再次反应，通过蒸馏塔进一步回收二氧化碳和氨气，并将其返回到复分解反应系统中进行再次反应，通过二级冷却结晶系统进一步以道尔顿盐的形式回收钠离子，并将其返回到一级冷却结晶系统中循环处理；通过蒸发结晶系统蒸发结晶制得硫酸铵产品，并将蒸发结晶母液返回到二级结晶系统中循环处理，可以高效率的实现钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化的再利用，产生良好的经济效益，复分解反应结晶器选用自带晶体沉降功能的结晶器，内置中心导流筒，采用三层搅拌器，可以有效保证结晶器单程转化率，可以使结晶颗粒更粗大，晶体粒径分布更加均匀，有效保证碳酸氢钠产品的质量。

5、进一步地，所述氨水精制系统包括有蒸氨塔，所述蒸氨塔为填料蒸氨塔，填料为φ50mm鲍尔环，填料装填方式为乱堆装填。通过蒸氨塔的蒸馏作用进行氨水的精制，除去焦化厂剩余氨水中的各种杂质，实现焦化厂剩余氨水的回收利用。

6、进一步地，所述碳酸氢氨制备系统包括有碳酸氢氨反应结晶器和碳酸氢铵离心机，所述碳酸氢氨反应结晶器为304不锈钢材质，设置有桨式搅拌。

7、进一步地，所述脱硫灰渣预处理系统包括有脱硫灰渣溶解反应器和脱硫灰渣过滤器，所述脱硫灰渣溶解反应器为304不锈钢材质，设置有桨式搅拌。将脱硫灰渣在脱硫灰渣溶解反应器中溶解后加入絮凝剂、阴离子除油剂后静置澄清然后过滤除去脱硫灰渣中的钙、镁等重金属离子和不溶的固体碳粉即可得到硫酸钠溶液。

8、进一步地，所述复分解反应系统还包括复分解反应结晶稠厚器、和碳酸氢钠离心机，所述复分解反应结晶器、复分解反应结晶稠厚器、和碳酸氢钠离心机通过管路依次连通。所述复分解反应结晶器用于实现硫酸钠和碳酸氢氨的复分解反应，所述复分解反应结晶稠厚器用于对复分解反应结晶器内反应结晶体系中的碳酸氢钠进行初级分离，所述碳酸氢钠离心机用于对复分解反应结晶稠厚器内的碳酸氢钠进行离心分离。

9、进一步地，所述一级冷却结晶系统包括有一级冷却结晶器、一级结晶旋流器、一级结晶稠厚器和一级冻盐离心机，所述一级冷却结晶器、一级结晶旋流器、一级结晶稠厚器、一级冻盐离心机通过管路依次连通，所述一级冷却结晶器为标准奥斯陆结晶器。通过一级冷却结晶器、一级结晶旋流器、一级结晶稠厚器和一级冻盐离心机的设计，可有效提高结晶离心效率。

10、进一步地，所述蒸馏塔为带负压的填料蒸馏塔，填料为φ50mm鲍尔环，填料装填方式为乱堆装填。

11、进一步地，所述二级冷却结晶系统包括有二级冷却结晶器、二级结晶旋流器、二级结晶稠厚器和二级冻盐离心机，所述二级冷却结晶器、二级结晶旋流器、二级结晶稠厚器、二级冻盐离心机通过管路依次连通，所述二级冷却结晶器为不带晶体循环的奥斯陆结晶器。通过二级冷却结晶器、二级结晶旋流器、二级结晶稠厚器和二级冻盐离心机的设计，可有效提高结晶离心的效率。

12、进一步地，所述碳酸氢钠干燥系统和硫酸铵干燥系统均为气流干燥系统。

13、本实用新型的有益效果为：本实用新型所述处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，可同时处理钢铁厂、焦化厂等的固废脱硫灰渣和液废剩余氨水，可高效的对钠法脱硫灰渣和剩余氨水进行资源化再利用制得具有良好经济价值的碳酸氢钠和硫酸铵产品，在解决环保次生问题的同时，可产生良好的经济效益。经验证，利用本实用新型所述处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统进行钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用，可实现转化率95％以上。

技术特征：

1.处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，包括依次设置的氨水精制系统、碳酸氢氨制备系统、二氧化碳供给系统、脱硫灰渣预处理系统、复分解反应系统、一级冷却结晶系统、蒸馏塔、二级冷却结晶系统、蒸发结晶系统、碳酸氢钠干燥系统、硫酸铵干燥系统；所述氨水精制系统、二氧化碳供给系统的出料口分别通过管路与碳酸氢氨制备系统的进料口连接，所述脱硫灰渣预处理系统的液体料出口通过管路与复分解反应系统的进料口连接，所述复分解反应系统的母液出料口通过管路与一级冷却结晶系统的进料口连接、所述复分解反应系统的固体料出口通过槽式螺旋输送机与碳酸氢钠干燥系统的进料口连接，所述一级冷却结晶系统的母液出料口通过管路与蒸馏塔连接、所述一级冷却结晶系统的固体出料口通过槽式螺旋输送机与复分解反应系统的进料口连接，所述蒸馏塔的母液出料口通过管路与二级冷却结晶系统的进料口连接、所述蒸馏塔的馏分出料口通过管路与复分解反应系统的进料口连接；所述二级冷却结晶系统的母液出料口通过管路与蒸发结晶系统的进料口连接，所述二级冷却结晶系统的固体料出口通过槽式螺旋输送机与一级冷却结晶系统的进料口连接；所述蒸发结晶系统的母液料出口通过管路与二级冷却结晶系统的进料口连接，所述蒸发结晶系统的固体料出口通过槽式螺旋输送机与硫酸铵干燥系统进料口连接；所述复分解反应系统包括复分解反应结晶器，所述复分解反应结晶器为自带晶体沉降功能的结晶器，结晶器长径比为4:1，结晶器内分别设置有反应区、沉降区、结晶区,所述反应区、沉降区、结晶区分别设置有搅拌桨，所述反应区和沉降区之间还内置有中心导流筒。

2.根据权利要求1所述的处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，所述氨水精制系统包括有蒸氨塔，所述蒸氨塔为填料蒸氨塔，填料为φ50mm鲍尔环，填料装填方式为乱堆装填。

3.根据权利要求1所述的处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，所述碳酸氢氨制备系统包括有碳酸氢氨反应结晶器和碳酸氢铵离心机，所述碳酸氢氨反应结晶器为304不锈钢材质，设置有桨式搅拌。

4.根据权利要求1所述的处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，所述脱硫灰渣预处理系统包括有脱硫灰渣溶解反应器和脱硫灰渣过滤器，所述脱硫灰渣溶解反应器为304不锈钢材质，设置有桨式搅拌。

5.根据权利要求1所述的处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，所述复分解反应系统还包括复分解反应结晶稠厚器、和碳酸氢钠离心机，所述复分解反应结晶器、复分解反应结晶稠厚器、和碳酸氢钠离心机通过管路依次连通。

6.根据权利要求1所述的处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，所述一级冷却结晶系统包括有一级冷却结晶器、一级结晶旋流器、一级结晶稠厚器和一级冻盐离心机，所述一级冷却结晶器、一级结晶旋流器、一级结晶稠厚器、一级冻盐离心机通过管路依次连通，所述一级冷却结晶器为标准奥斯陆结晶器。

7.根据权利要求1所述的处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，所述蒸馏塔为带负压的填料蒸馏塔，填料为φ50mm鲍尔环，填料装填方式为乱堆装填。

8.根据权利要求1所述的处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，所述二级冷却结晶系统包括有二级冷却结晶器、二级结晶旋流器、二级结晶稠厚器和二级冻盐离心机，所述二级冷却结晶器、二级结晶旋流器、二级结晶稠厚器、二级冻盐离心机通过管路依次连通，所述二级冷却结晶器为不带晶体循环的奥斯陆结晶器。

9.根据权利要求1所述的处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，其特征在于，所述碳酸氢钠干燥系统和硫酸铵干燥系统均为气流干燥系统。

技术总结
本技术涉及处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用技术领域，具体涉及一种处理钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用的系统，包括氨水精制系统、碳酸氢氨制备系统、二氧化碳供给系统、脱硫灰渣预处理系统、复分解反应系统、一级冷却结晶系统、蒸馏塔、二级冷却结晶系统、蒸发结晶系统、碳酸氢钠干燥系统、硫酸铵干燥系统。本技术所述系统可同时处理钢铁厂、焦化厂等的固废脱硫灰渣和液废剩余氨水，可高效的对钠法脱硫灰渣和剩余氨水进行资源化再利用制得具有良好经济价值的碳酸氢钠和硫酸铵产品，在解决环保次生问题的同时，可产生良好的经济效益。经验证，利用本技术所述系统进行钠法脱硫灰及焦化厂剩余氨水资源化再利用，可实现转化率95％以上。

技术研发人员：詹秀军,李叶朝,董仕豪
受保护的技术使用者：成都东加能源科技有限公司
技术研发日：20221228
技术公布日：2024/1/12