专利名称：副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氨法脱硫装置，尤其是一种包括两台脱硫塔的副产亚硫酸氢 铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，不仅可高效吸收烟气中的酸性气体，还可获得具经济 价值的副产物。
背景技术：
氨法烟气脱硫工艺是一种可资源化的绿色环保工艺，用氨(液氨或废氨水)来吸 收烟气中的酸性气体，如S02、S03、HC1，然后用氧化空气氧化亚硫酸铵生成的为硫酸铵，经硫 铵后处理系统增稠浓缩、离心、干燥得结晶体，含水量不超1%。氨法工艺的主要特点是(1)有很高的脱硫效率，可达到95%以上；(2)完全资源化——变废为宝、化害为利；(3)具有高度可靠性，装置可利用率达到95%以上，因故障停机的情况较少发生；(4)较长的寿命，在良好的维护条件下系统装置能正常使用25年。(5)既脱硫又脱硝，提前控制NOx的排放，适应环保更高的要求。本实用新型的申请人之前公开了一种湿式氨法烟气脱硫装置，为中国实用新型专 利ZL200820155917. 9，由吸收结晶塔和吸收氧化塔构成，通过向吸收氧化塔的氧化段通入 氨水和鼓入氧化空气，将亚硫酸铵氧化为硫酸铵，待硫酸铵达到饱和后通入吸收结晶塔内 进行循环喷淋，最后经饱和硫酸铵处理设备制成硫酸铵产品。国内目前运行的烟气脱硫装置存在着一定的工程问题，比如硫酸铵浆液与设备长 时间的接触，容易造成强烈的腐蚀问题，并且硫酸铵结晶体容易造成管路的堵塞等。这一方 面需要高性能的设备材料，如金属合金或陶瓷，另一方面也要很严格的运营管理，每次停车 或检修时都要对设备、管路进行彻底的冲洗，这也因而增加相应的建设成本和运营成本。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种新型的运行可靠的氨法烟气脱硫 装置，既可以高效脱除高浓度二氧化硫，并副产亚硫酸氢铵和亚硫酸铵，同时还能降低系统 堵塞和建造成本。本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案是一种副产亚硫酸氢铵及亚硫 酸铵的氨法烟气脱硫装置，包括两级脱硫塔，具体为一级脱硫塔和二级脱硫塔，一级脱硫塔 和二级脱硫塔内的料液均通过循环喷淋以吸收烟气中的酸性气体，其中所述一级脱硫塔的中部设有烟气进口，顶部设有烟气出口，在烟气进口上方至烟 气出口下方之间设有吸收喷淋段，一级脱硫塔底部设有浆液池，浆液池中主要为亚硫酸氢 铵料液，经第一循环泵将料液输送至吸收喷淋段，烟气自烟气出口进入二级脱硫塔；所述二级脱硫塔的中部设有烟气进口，顶部设有烟气出口，在烟气进口上方至烟 气出口下方之间自下而上设有吸收喷淋段和除雾段，二级脱硫塔底部设有浆液池，浆液池中含有亚硫酸铵料液，并有少量的亚硫铵和硫酸铵的料液，经第二循环泵将料液输送至吸 收喷淋段；工厂尾气自烟气进口进入一级脱硫塔，与一级脱硫塔的喷淋液逆流接触，经过初 级吸收的烟气再经一级脱硫塔的烟气出口通过烟道自烟气进口进入二级脱硫塔，与二级脱 硫塔的喷淋液逆流接触，最后经除雾段，净化后的烟气经除雾段进入如防腐烟 等排放到 大气中； 氨罐中的氨水通入第二循环泵的入口，第二循环泵将亚硫酸铵及氨水形成的缓冲 溶液输送至二级脱硫塔的吸收喷淋段，对烟气进行喷淋，通过吸收烟气中的SO2和降低烟气 温度，来提高料液的亚硫酸氢铵浓度，经往复循环二级脱硫塔内的亚硫酸铵浓度达到饱和， 此时将二级脱硫塔内的亚硫酸铵饱和溶液通入第一循环泵的入口，在一级脱硫塔中做为脱 硫剂；第一循环泵将亚硫酸铵及亚硫酸氢铵输送至一级脱硫塔的吸收喷淋段，对烟气进 行喷淋、脱硫，经往复循环一级脱硫塔内的亚硫酸氢铵浓度达到饱和，此时亚硫酸氢铵饱和 溶液通过浆液泵通入储液罐中。在上述方案的基础上，所述一级脱硫塔内亚硫酸氢铵饱和溶液的饱和密度为 1. 3g/cm3 (塔内设有密度计进行监测)；所述二级脱硫塔内亚硫酸铵饱和溶液的饱和密度为 1. 2g/cm3(塔内设有密度计进行监测，或当SO2的吸收率不能维持稳定时)。在上述方案的基础上，所述氨水的加入量为控制二级脱硫塔内亚硫酸铵溶液的pH 值在5 6，利于SO2W吸收。在上述方案的基础上，所述的吸收喷淋段设有三层向下喷淋的喷淋装置，每级喷 淋装置均包括喷淋管和多数个用来雾化料液的喷嘴，喷淋方向与烟气流向逆流。烟气进口上面是三层喷淋装置，每层喷淋装置都装有一组用来雾化吸收液的喷 嘴，喷嘴是湿法烟气脱硫系统中关键部件之一，其雾化性能对脱硫效率具有重要影响。在上述方案的基础上，所述的喷淋管为玻璃钢材料，喷嘴为碳化硅材料，每个喷嘴 的直径为30 36mm。在上述方案的基础上，所述的三层喷淋装置中，相邻两层喷淋装置的间距为 1600 2000mm。在上述方案的基础上，所述的除雾段设有多层，最上层喷淋装置于最下层除雾段 的高度差为2000 3000mm，相邻除雾段之间的高间距为1800 2000mm。在上述方案的基础上，所述的除雾段设有除雾器，消除烟气中夹带的液滴和泡沫 等，并带有自动清洗喷雾装置，自动清洗装置的水来自工厂的工艺水。在上述方案的基础上，所述的除雾器由床体支撑为二级折流板式，其折流板采用 聚丙烯材料制成。在上述方案的基础上，所述的一级脱硫塔和二级脱硫塔均为空塔，可以有效降低 吸收阻力，采用玻璃钢或碳钢内衬2 3mm厚的玻璃鳞片，可以有效降低接触介质对塔体的 腐蚀。本实用新型的有益效果是本实用新型采用两座塔进行SO2的吸收，其中一级脱硫塔主要用来SO2的初步吸收 和亚硫酸氢铵的浓缩；二级脱硫塔主要用来吸收SO2和提供一级脱硫塔的亚硫酸铵吸收液。这样不仅利于高浓度SO2的有效吸收，降低系统 管路堵塞风险，而且能非常有效的提高氨吸 收剂的利用率。经本实用新型氨法喷淋塔的脱硫处理，烟气中主要酸性污染物的脱除率可达到 S02:^98%;S03:^95%,因此本实用新型的脱硫喷淋装置具有高度净化SO2及其它有害酸 性气体、有效提高氨吸收剂利用率等特点，并可获得亚硫酸氢铵及亚硫酸铵副产品，具有良 好的特殊工业用途和前景。
图1为本实用新型的结构示意图。1-引风机2-浆液泵；31-—级脱硫塔32-吸收喷淋段33-第一循环泵34-浆液池35-烟气进口36-烟气出口41- 二级脱硫塔42-吸收喷淋段43-第二循环泵44-除雾段45-浆液池46-烟气进口47-烟气出口5-氨罐6-储液罐具体实施方式
以下结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。一种副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，包括一级脱硫塔31和二 级脱硫塔41，一级脱硫塔31和二级脱硫塔41内的料液均通过循环喷淋以吸收烟气中的酸 性气体，其中，所述一级脱硫塔31的中部设有烟气进口 35，顶部设有烟气出口 36，在烟气进口 35 上方至烟气出口 36下方之间设有吸收喷淋段32，一级脱硫塔31底部设有浆液池34，浆液 池34中主要为亚硫酸氢铵料液，经第一循环泵33将料液输送至吸收喷淋段32 ；所述二级脱硫塔41的中部设有烟气进口 46，顶部设有烟气出口 47，在烟气进口 46 上方至烟气出口 47下方之间设有自下而上设有吸收喷淋段42和除雾段44，二级脱硫塔41 底部设有浆液池45，浆液池45中含有亚硫酸铵料液，经第二循环泵43将料液输送至吸收喷 淋段45。来自硫酸厂温度为60°C的烟气流量2X 104m3/h，其中，二氧化硫浓度为20000mg/ m3，由引风机1自烟气进口 35进入一级脱硫塔31中，烟气与吸收喷淋段32的喷淋液逆流 接触，可以有效增加接触面积。烟气中50 60%的SO2被吸收，同时烟气温度得到适度降 低；来自二级脱硫塔41内的料液由第一循环泵33入口处加入，与一级脱硫塔31内的 料液混合并反复循环吸收烟气中的二氧化硫，等一级吸收塔31浆液池34中的亚硫酸氢铵 溶液达到饱和(密度约为1. 3g/cm3)时，由浆液泵2引入至亚硫酸氢铵储液罐6中。经过一级脱硫塔31初步吸收的烟气经过一级脱硫塔31顶部的烟气出口 36通过烟道自烟气进口 46进入二级脱硫塔41中，烟气再次与来自吸收喷淋段42的喷淋液逆流接 触，烟气中SO2总量的98%被吸收。经过三层喷淋装置的吸收后，烟气进入除雾段44，由二 级折流板式除雾器44将烟气中夹带的液滴和泡沫拦截下来，最后洁净的烟气经烟气出口 47从防腐烟囱中排出。 氨罐5中的氨水加入到二级脱硫塔41的第二循环泵43的入口处，通过调节氨水 的加入量可以控制吸收循环液的pH值在5 6之间，循环泵43将循环液送至喷淋装置42， 料液经喷淋管上连接的多数个喷嘴向下喷出粒径细小、化学反应活性高的浆液雾，对由下 向上流过二级脱硫塔41的含硫烟气进行洗涤。吸收SO2后的吸收循环液进入到下面的浆液池45中，经反复循环后，等浆液池45 中的亚硫酸铵浓度达到饱和(溶液密度约1.2g/cm3)时引入到一级脱硫塔31中做其脱硫 剂。
权利要求一种副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，包括一级脱硫塔和二级脱硫塔，一级脱硫塔和二级脱硫塔内的料液均通过循环喷淋吸收烟气中的酸性气体，其特征在于所述一级脱硫塔的中部设有烟气进口，顶部设有烟气出口，在烟气进口上方至烟气出口下方之间设有吸收喷淋段，一级脱硫塔底部设有浆液池，浆液池中主要为亚硫酸氢铵料液，经第一循环泵将料液输送至吸收喷淋段，烟气自烟气出口进入二级脱硫塔；所述二级脱硫塔的中部设有烟气进口，顶部设有烟气出口，在烟气进口上方至烟气出口下方之间自下而上设有吸收喷淋段和除雾段，二级脱硫塔底部设有浆液池，浆液池中含有亚硫酸铵料液，经第二循环泵将料液输送至吸收喷淋段；烟气自烟气进口进入一级脱硫塔，与一级脱硫塔的喷淋液逆流接触，再经一级脱硫塔的烟气出口通过烟道自烟气进口进入二级脱硫塔，与二级脱硫塔的喷淋液逆流接触，最后经除雾段排放；氨罐中的氨水通入第二循环泵的入口，第二循环泵将亚硫酸铵及氨水形成的缓冲溶液输送至二级脱硫塔的吸收喷淋段，对烟气进行喷淋，二级脱硫塔内的亚硫酸铵达到饱和时通入第一循环泵的入口，在一级脱硫塔中做脱硫剂，第一循环泵将亚硫酸铵及亚硫酸氢铵输送至一级脱硫塔的吸收喷淋段，对烟气进行喷淋，一级脱硫塔内的亚硫酸氢铵达到饱和时通入储液罐。
2.根据权利要求1所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征在 于所述的吸收喷淋段设有三层向下喷淋的喷淋装置，每级喷淋装置均包括喷淋管和多数 个用来雾化料液的喷嘴，喷淋方向与烟气流向逆流。
3.根据权利要求2所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征在 于所述的喷淋管为玻璃钢材料，喷嘴为碳化硅材料，每个喷嘴的直径为30 36mm。
4.根据权利要求2所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征在 于所述的三层喷淋装置中，相邻两层喷淋装置的间距为1600 2000mm。
5.根据权利要求1所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征在 于所述的除雾段设有多层，最上层喷淋装置与最下层除雾段的高度差为2000 3000mm， 相邻除雾段之间的高间距为1800 2000mm。
6.根据权利要求5所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征在 于所述的除雾段设有除雾器，并带有自动清洗喷雾装置。
7.根据权利要求6所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征在 于所述的除雾器由床体支撑，为二级折流板式。
8.根据权利要求7所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征在 于所述的折流板为聚丙烯材料。
9.根据权利要求1所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征在 于所述的一级脱硫塔和二级脱硫塔均为空塔，采用玻璃钢或碳钢内衬2 3mm厚的玻璃鳞 片。
10.根据权利要求1所述的副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其特征 在于在所述二级脱硫塔处设有防腐烟囱作为其烟气出口。
专利摘要本实用新型涉及一种副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，其一级脱硫塔设有吸收喷淋段，底部浆液池中为亚硫酸氢铵，经循环泵将料液输送至吸收喷淋段；二级脱硫塔设有吸收喷淋段和除雾段，底部浆液池含有亚硫酸铵，经循环泵输送至吸收喷淋段；烟气进入一级脱硫塔与喷淋液逆流接触，再进入二级脱硫塔与喷淋液逆流接触，经除雾段排放；氨水通入第二循环泵的入口，将溶液送至吸收喷淋段，亚硫酸铵饱和时通入第一循环泵的入口，将料液送至吸收喷淋段，亚硫酸氢铵达到饱和时通入储液罐。优点是两座塔不仅利于高浓度SO2的有效吸收，降低系统管路堵塞风险，而且能非常有效的提高氨吸收剂的利用率，脱除率可达到SO2≥98％；SO3≥95％。
文档编号B01D53/78GK201609633SQ20102003294
公开日2010年10月20日 申请日期2010年1月12日 优先权日2010年1月12日
发明者王晓东, 王晓云, 白宇峰, 罗文勇, 赵金山, 陈衍东 申请人:上海洁美环保科技有限公司;上海洁美环保工程有限公司