一种高硫烟气的氨法脱硫系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种高硫烟气的氨法脱硫系统及方法，以氨、工艺水和空气为原料，其特征在于，包括三个循环系统：第一个循环系统为降温浓缩结晶系统(100)，第二个循环系统为主吸收氧化系统(200)，第三个循环系统为辅吸收氧化系统(300)，高硫烟气依次进入所述降温浓缩结晶系统(100)、主吸收氧化系统(200)和辅吸收氧化系统(300)，工艺水依次进入所述辅吸收氧化系统(300)、主吸收氧化系统(200)和降温浓缩结晶系统(100)，氨和空气同时进入所述主吸收氧化系统(200)和辅吸收氧化系统(300)。原料高硫烟气经过降温预洗涤、主脱硫及辅脱硫。与现有技术相比，本发明专利技术具有耐高硫烟气、脱硫效率高、排烟的氨逃逸和气溶胶污染少、运行稳定可靠等优点。

Ammonia desulfurization system and method for high sulfur flue gas

Ammonia desulfurization system and the method of the invention relates to a high sulfur gas, ammonia, process water and air as raw material, which is characterized in that the system includes three cycles: the first cycle system for cooling crystallization system (100), second circulation system mainly absorption oxidation system (200), third cycles the system (300) supplemented by absorption oxidation system, high sulfur smoke turn into the cooling crystallization system (100), the main absorption oxidation system (200) and an auxiliary absorption oxidation system (300), in order to enter the process of water assisted absorption oxidation system (300), the main absorption oxidation system (200) and concentrated cooling the crystallization system (100) at the same time, ammonia and air into the main absorption oxidation system (200) and an auxiliary absorption oxidation system (300). The flue gas with high sulfur content is cooled by pre cooling, main desulfurization and auxiliary desulfurization. Compared with the prior art, the present invention has the advantages of high sulfur resistant flue gas, high desulfurization efficiency, ammonia escaping from exhaust smoke, less pollution of aerosol, stable and reliable operation, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种高硫烟气的氨法脱硫系统和方法
本专利技术属于化工和环保
，尤其是涉及一种高硫烟气的氨法脱硫系统和方法。
技术介绍
电厂或热电厂锅炉，以及钢铁厂烧结机，或其他燃用含硫燃料的设备产生的烟气中都含有二氧化硫，根据燃料含硫量的大小，烟气中SO2含量在300-15000mg/Nm3，一般小于2000称低硫烟气，2000-4000之间成为中硫烟气，4000以上称为高硫烟气。烟气脱硫是环保领域的一个关键也是应用广泛的技术。但是，烟气脱硫装置不仅是一个环保装置，也可以看着为一个生产装置。采用不同的脱硫原料，比如石灰石，氧化镁和氨，可以分别得到石膏，硫酸镁和硫酸铵，都是可以作为商品销售的化学品。石膏可作水泥的缓凝添加剂，用量可高到5％，市场用量很大，硫酸镁可以作为镁肥，硫酸铵本身就是化肥，也可作为复合肥的配方，市场用量很大。因此，含硫量越高，脱硫装置越加可以被看着为一个生产装置。作为生产装置，产品的价值越高越好。所述的烟气脱硫技术中，在我国，由于我国是人口、粮食和化肥大国，具有丰富的氨资源，发展和推广氨法脱硫技术具有明显的环境、经济和社会意义。但是，由于氨的易挥发特点，现有的氨法脱硫技术主要适合于低硫烟气，对于中硫，尤其是高硫烟气，容易出现氨逃逸和气溶胶，以及脱硫效率低和氨原料利用率低的问题，导致氨法脱硫技术难以大规模推广应用，尤其难以进入大型火力发电领域。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可实现高硫烟气的高效脱硫和SO2的资源化回收的高硫烟气的氨法脱硫系统和方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高硫烟气的氨法脱硫系统，以氨、工艺水和空气为原料，其特征在于，包括三个循环系统：第一个循环系统为降温浓缩结晶系统，第二个循环系统为主吸收氧化系统，第三个循环系统为辅吸收氧化系统，高硫烟气依次进入所述降温浓缩结晶系统、主吸收氧化系统和辅吸收氧化系统，工艺水依次进入所述辅吸收氧化系统、主吸收氧化系统和降温浓缩结晶系统，氨和空气同时进入所述主吸收氧化系统和辅吸收氧化系统。所述的主吸收氧化系统包括圆筒形的主吸收段和主氧化段，所述主吸收段内部包括有主吸收液喷淋层，所述主氧化段内部包括有主空气曝气器，所述主氧化段的外部和所述主吸收段的外部通过主吸收液循环管道和主吸收液循环泵相连接，所述主氧化段连接有空气输入管，所述主氧化段或所述主吸收液循环管道上还连接有原料氨的输入管；所述辅吸收氧化系统包括圆筒形的辅吸收段和辅氧化段，所述辅吸收段内部包括有辅吸收液喷淋层，所述辅氧化段内部包括有辅空气曝气器，所述辅述氧化段的外部和所述辅吸收段的外部通过辅吸收液循环管道和辅吸收液循环泵相连接，所述辅氧化段连接有空气输入管，所述辅氧化段或所述辅吸收液循环管道上还连接有原料氨的输入管；所述降温浓缩结晶系统包括圆筒型的降温浓缩段和结晶池段，所述降温浓缩段的内部包括有浆液喷淋层，所述结晶池段内部包括有搅拌器，在结晶池段的外部和降温浓缩段的外部通过浆液循环管道和浆液循环泵相连接，在所述降温浓缩段和所述结晶池段之间设有高硫烟气的进口。在所述降温浓缩段中，还设置有除雾器，在所述除雾器的上方或下方设置有冲洗喷淋构件，且所述冲洗喷淋构件通过液体管路经过冲洗泵与所述主氧化段相连接。在所述主吸收液喷淋层的上方设置有除雾器，在所述辅吸收液喷淋层的上方设置有除雾器。还包括硫铵提取循环系统，该硫铵提取系统包括浆液浓密器，离心机，干燥机和包装机，所述结晶池段通过出料循环泵与所述硫铵提取系统的浆液浓密器相连，该浆液浓密器的稠液口与所述离心机相连，所述离心机的固体出料口与所述干燥机相连，所述干燥机的固体出料口与所述包装机相连，所述浆液浓密器的清液口和所述离心机的母液出料口与所述结晶池段相连。还包括电除雾器，该电除雾器包括有放电阴极线和收尘阳极管，所述收尘阳极管用添加有碳纤维的玻璃钢制成，所述电除雾器连接在所述辅吸收氧化系统和烟囱之间。一种采用上述任一所述系统进行高硫烟气的氨法脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)烟气降温预洗涤：高硫烟气进入降温浓缩结晶系统的烟气进口，向上流动，与浆液喷淋层喷淋下来的硫铵浆液接触，传质传热，高硫烟气温度降低且湿度增加，且高硫烟气中的尘及强酸性气体被洗涤进入浆液；(2)硫铵结晶：所述硫铵浆液在所述结晶池段，经过所述浆液循环泵，流经所述浆液循环管道，循环输送到所述浆液喷淋层，经过浆液喷淋层的雾化喷嘴变为液滴，向下流动，与高温热烟气逆流接触，传热传质，浆液被浓缩，使其中的硫酸铵浓度超过溶解度，进而结晶析出晶体硫酸铵，得到含有硫铵固体的浆液，该浆液的硫铵含量≧50％，pH≦4.5；(3)烟气主脱硫：从步骤(1)得到的烟气离开所述降温浓缩段进入所述主吸收氧化系统的主吸收段，向上流动，与所述主吸收液喷淋层喷淋下来的液滴逆流接触，传质吸收SO2，得到亚硫铵进入吸收液；该吸收液回流到所述主氧化段，被所述主空气曝气器鼓入的空气氧化为硫酸铵，同时加入脱硫原料氨，维持吸收液的pH值，再经所述主吸收液循环管道由所述主吸收液循环泵循环输送到所述主吸收液喷淋层，连续脱硫，所述吸收液中的硫铵含量在15-45％之间，pH≦6.0，所述主吸收氧化系统的脱硫效率大于90％；(4)烟气辅脱硫：从步骤(3)得到的烟气离开所述主吸收段进入所述辅吸收氧化系统的辅吸收段，向上流动，与所述辅吸收液喷淋层喷淋下来的液滴逆流接触，传质吸收SO2，得到亚硫铵进入吸收液；该吸收液回流到所述辅氧化段，被所述辅空气曝气器鼓入的空气氧化为硫酸铵，同时加入脱硫原料氨，维持吸收液的pH值，再经所述辅吸收液循环管路由所述辅吸收液循环泵循环输送到所述辅吸收液喷淋层，连续脱硫，所述吸收液中硫铵含量≦10％，pH≦5.5；经过所述辅吸收氧化系统后，烟气中的SO2含量≦100mg/Nm3，尘含量≦30mg/Nm3；(5)水平衡控制：控制所述结晶池段，所述主氧化段和所述辅氧化段的液位维持所述高硫烟气氨法脱硫系统的水平衡；所述结晶池段的液位由所述主氧化段经过所述液体管路和所述冲洗泵输送的硫铵溶液的流量调节来控制；所述主氧化段的液位由所述辅氧化段输送到所述主吸收氧化系统的硫铵溶液的流量调节来控制；所述辅氧化段的液位由加入到所述辅氧化段的工艺水的流量调节来控制；(6)硫铵提取：从步骤(2)得到的含有硫铵固体的浆液通过所述出料循环泵送到所述硫铵提取循环系统，依次经过所述浆液浓密器、离心机、干燥机和包装机，得到硫铵产品；所述浆液浓密器的清液和所述离心机的母液回流到所述结晶池段，再浓缩结晶。还包括烟气超净除尘步骤，从步骤(4)得到的脱硫后烟气进入所述电除雾器，经过高压放电处理，除去烟气中的超细酸雾颗粒，使净化烟气中的含尘量≦10mg/Nm3，再经由所述烟囱排放。所述结晶池段，主氧化段和辅氧化段中的硫铵溶液的pH值分别在3.5-4.5，5.2-6.0和4.0-6.0之间。所述净化烟气经由所述烟囱排放，SO2含量≦35mg/Nm3，尘含量≦5mg/Nm3。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是，高硫烟气依次经过降温浓缩结晶，主吸收氧化和辅吸收氧化这三个循环系统，实现SO2的高效脱除且减少了氨逃逸和排烟的气溶胶污染，且系统运行稳定可靠。附图说明图1为本专利技术的第一种工艺流程简图；图2为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高硫烟气的氨法脱硫系统，以氨、工艺水和空气为原料，其特征在于，包括三个循环系统：第一个循环系统为降温浓缩结晶系统(100)，第二个循环系统为主吸收氧化系统(200)，第三个循环系统为辅吸收氧化系统(300)，高硫烟气依次进入所述降温浓缩结晶系统(100)、主吸收氧化系统(200)和辅吸收氧化系统(300)，工艺水依次进入所述辅吸收氧化系统(300)、主吸收氧化系统(200)和降温浓缩结晶系统(100)，氨和空气同时进入所述主吸收氧化系统(200)和辅吸收氧化系统(300)。

【技术特征摘要】
1.一种高硫烟气的氨法脱硫系统，以氨、工艺水和空气为原料，其特征在于，包括三个循环系统：第一个循环系统为降温浓缩结晶系统(100)，第二个循环系统为主吸收氧化系统(200)，第三个循环系统为辅吸收氧化系统(300)，高硫烟气依次进入所述降温浓缩结晶系统(100)、主吸收氧化系统(200)和辅吸收氧化系统(300)，工艺水依次进入所述辅吸收氧化系统(300)、主吸收氧化系统(200)和降温浓缩结晶系统(100)，氨和空气同时进入所述主吸收氧化系统(200)和辅吸收氧化系统(300)。2.根据权利要求1所述的一种高硫烟气的氨法脱硫系统，其特征在于，所述的主吸收氧化系统(200)包括圆筒形的主吸收段(210)和主氧化段(220)，所述主吸收段(210)内部包括有主吸收液喷淋层(211)，所述主氧化段(220)内部包括有主空气曝气器(221)，所述主氧化段(220)的外部和所述主吸收段(210)的外部通过主吸收液循环管道(240)和主吸收液循环泵(250)相连接，所述主氧化段(220)连接有空气输入管，所述主氧化段(220)或所述主吸收液循环管道(240)上还连接有原料氨的输入管；所述辅吸收氧化系统(300)包括圆筒形的辅吸收段(310)和辅氧化段(320)，所述辅吸收段(310)内部包括有辅吸收液喷淋层(311)，所述辅氧化段(320)内部包括有辅空气曝气器(321)，所述辅述氧化段(320)的外部和所述辅吸收段(310)的外部通过辅吸收液循环管道(340)和辅吸收液循环泵(350)相连接，所述辅氧化段(320)连接有空气输入管，所述辅氧化段(320)或所述辅吸收液循环管道(340)上还连接有原料氨的输入管；所述降温浓缩结晶系统(100)包括圆筒型的降温浓缩段(110)和结晶池段(120)，所述降温浓缩段(110)的内部包括有浆液喷淋层(111)，所述结晶池段(120)内部包括有搅拌器(121)，在结晶池段(120)的外部和降温浓缩段(110)的外部通过浆液循环管道(140)和浆液循环泵(150)相连接，在所述降温浓缩段(110)和所述结晶池段(120)之间设有高硫烟气的进口(130)。3.根据权利要求2所述的一种高硫烟气的氨法脱硫系统，其特征在于，在所述降温浓缩段(110)中，还设置有除雾器，在所述除雾器的上方或下方设置有冲洗喷淋构件，且所述冲洗喷淋构件通过液体管路经过冲洗泵与所述主氧化段(220)相连接。4.根据权利要求2所述的一种高硫烟气的氨法脱硫系统，其特征在于，在所述主吸收液喷淋层(211)的上方设置有除雾器，在所述辅吸收液喷淋层(311)的上方设置有除雾器。5.根据权利要求2所述的一种高硫烟气的氨法脱硫系统，其特征在于，还包括硫铵提取循环系统(600)，该硫铵提取系统(600)包括浆液浓密器，离心机，干燥机和包装机，所述结晶池段(120)通过出料循环泵(610)与所述硫铵提取系统(600)的浆液浓密器相连，该浆液浓密器的稠液口与所述离心机相连，所述离心机的固体出料口与所述干燥机相连，所述干燥机的固体出料口与所述包装机相连，所述浆液浓密器的清液口和所述离心机的母液出料口与所述结晶池段(120)相连。6.根据权利要求2所述的一种高硫烟气的氨法脱硫系统，其特征在于，还包括电除雾器(400)，该电除雾器(400)包括有放电阴极线和收尘阳极管，所述收尘阳极管用添加有碳纤维的玻璃钢制成，所述电除雾器(400)连接在所述辅吸收氧化系统(300)和烟囱(500)之间。7.一种采用权利要求1～6中任一所述系统进行高硫烟气的氨法脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)烟气降温预洗涤：高硫烟气进入降温浓缩结...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖文德，李学刚，娄爱娟，
申请(专利权)人：上海交通大学，上海申川环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31