氨法脱硫的氨再生循环利用工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种氨法脱硫的氨再生循环利用工艺，包括如下工艺步骤：(1)一部分含有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的脱硫液经曝气发生氧化还原反应；(2)氧化后的脱硫液与石灰乳在搅拌下发生置换反应；(3)二水硫酸钙经絮凝、沉淀后，分离得再生氨水溶液；(4)再生氨水溶液和另一部分含有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的脱硫液混合；(5)脱硫液混合补加碳酸氢铵水溶液形成再生脱硫液；(6)再生脱硫液对烟气进行脱硫反应。本发明专利技术将现有技术中“先再生氨气、后曝气氧化”工艺替换为“先曝气氧化、后再生氨气”工艺，成功避免了由于在曝气条件下氨气的大规模吹脱所造成的重大毒害、无组织排放危害，以及添加物料上、脱硫剂的大规模损失。

Ammonia Regeneration and Recycling Technology for Ammonia Desulfurization

The invention relates to an ammonia regeneration and recycling process for ammonia desulfurization by ammonia process, which comprises the following technological steps: (1) a part of desulfurization solution containing ammonium sulfite and ammonium bisulfite undergoes oxidation-reduction reaction through aeration; (2) replacement reaction between oxidized desulfurization solution and lime milk under agitation; (3) separation of regenerated ammonia aqueous solution by flocculation and precipitation; (4) regenerated ammonia aqueous solution. The desulfurization solution is mixed with another desulfurization solution containing ammonium sulfite and ammonium bisulfite; (5) desulfurization solution is mixed with ammonium bicarbonate solution to form regenerated desulfurization solution; (6) regenerated desulfurization solution is used to desulfurize flue gas. The present invention replaces the process of \first regenerating ammonia and then aerating oxidation\ with the process of \first aerating oxidation and then regenerating ammonia\, successfully avoiding the serious toxicity, the harmful of non-organized emission caused by large-scale blowing of ammonia under aeration conditions, and the large-scale loss of adding materials and desulfurizers.

【技术实现步骤摘要】
氨法脱硫的氨再生循环利用工艺
本专利技术涉及氨法脱硫
，特别涉及应用于中小企业烟气排放脱硫工艺，更具体的说，它涉及一种氨法脱硫的氨再生循环利用工艺。
技术介绍
氨法脱硫是比较成熟的脱硫工艺，具有很高的脱硫效率（通常可以达到98%（SO2）脱除率），较小的喷淋循环水气比，附带有脱销能力。投资节省，设备运行成本较低。2018年1月15日环保部发布《氨法烟气脱硫工程通用技术规范HJ2001-2008》，使企业推广氨法脱硫，有法可依。氨法脱硫的最终副产物多种多样。副产物为硫酸铵的，HJ2001-2008已经对工艺进行了标准化。但是，在工艺实践中运行硫酸铵的结晶生长、旋流富集浓缩、离心机脱水，以及后续硫酸铵颗粒的烘干、计量装袋、库存储运、化肥标准认证、产品销售，都需要较高的技术和运营能力要求。一般中小企业很难按照最终脱硫产物为硫酸铵的工艺路线成功运行氨法脱硫工艺。为了对氨法脱硫进行循环再生，有不少专家和企业进行了多种氨法再生脱硫的研究，现有的
技术实现思路
如：公开日为2002年4月24日、公开号为CN1345621A的专利文献公开了一种氨再生循环法脱除工业废气中的二氧化硫，其叙述了多种氨法脱硫的再生方法以及石膏、亚硫酸钙、硫磺等多种最终产物的转化途径。但是该专利只叙述了反应原理，未叙述工艺，也未进行工业化应用，只进行了试管实验。公开日为2006年12月27日、公开号为CN1884100A的专利文献公开了一种氨再生循环使用的方法，其公开了一种用石灰中和硫酸铵溶液，再生氨用于氧化铁生产的工艺。该方法是用于氧化铁生产的氨再生工艺。申请公布日为2012年6月6日、申请公开号为CN102485324A的专利文献公开了硫铵-石灰石法烟气脱硫，其采用高浓度硫酸铵溶液作为石灰石的溶剂，提高石灰石的溶解度，以达到提高石灰石吸收二氧化硫效率的目的，石灰石为主要脱硫剂，硫酸铵只起到辅助作用，不是氨法脱硫。并且该方法不设曝气氧化环节，最终脱硫产物为亚硫酸钙。申请公布日为2012年9月12日、申请公布号为CN102658020A的专利文献公开了氨-钙双碱法烟气脱硫工艺，其详细公开了采用氨代替烧碱，实现“铵-钙双碱法烟气脱硫工艺”。该工艺的主要流程是碳铵溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与石灰反应生成亚硫酸钙再生氨，循环脱硫，亚硫酸钙曝气氧化生成石膏。其最终产物为石膏。氨循环脱硫利用。该方法的主要问题是亚硫酸钙曝气氧化环节，会造成极大的氨气曝气吹托外溢，这符合“高氨氮废水曝气吹托工艺”，最多可以造成近90%的再生氨吹托逃逸，不仅造成再生循环利用失败，也对周边操作人员造成毒性威害和严重的无组织排放大气污染，基本不可实用。申请公布日为2012年11月18日、申请公布号为CN102794100A的专利文献公开了一种再生氨脱硫联产硫酸钙晶须的工艺，其公开了一种以氯化钙为介质，再生氨用于脱硫和联产硫酸钙晶须的工艺。该专利以氯化铵、电石泥为原料，生成氯化钙同时生成氨脱硫，脱硫产物硫酸铵再与氯化钙反应生成硫酸钙晶须和氯化铵，氯化铵可以循环利用。该方法需要设反应釜等复杂装备，主要以生产硫酸钙高品质晶须为特点。申请公布日为2016年8月10日、申请公布号为CN105833700A的专利文献公开了一种氨法-石膏法脱硫工艺，其叙述了氨法脱硫在生成硫酸铵，并经过旋流器伏击浓缩，得到40%高浓度硫酸钙溶液后，与氯化钙反应，生成石膏和氯化铵，再把氯化铵进行蒸馏、吸收，进行氨再生回收的工艺。该方法工艺复杂，且蒸馏过程中涉及大量气态氨操作，具有一定的爆炸危险性，工艺应符合危化品操作要求，带来较大难度。申请公布日为2017年12月5日、申请公布号为CN107433121A的专利文献公开了一种循环吸收液氨法脱硫方法，其主要指定了氨法脱硫的容器（脱硫塔）的进气、排污、排气的开口位置，并指定了塔内喷淋、填料等分层设计。其并未涉及氨法吸收的化学反应以及产物的讨论。综上，现有工艺技术中，有的只说了原理，未进行工艺设计；有的采用氯化铵蒸馏等，工艺复杂，不适合小企业应用；有的并非用于脱硫产业；有的只说了脱硫容器的设计。在上述公开的专利文献中，工艺最简单方便、最接近于实用的为申请公布日为2012年9月12日、申请公布号为CN102658020A的专利文献所公开的氨-钙双碱法烟气脱硫工艺。该工艺采用氨代替烧碱实现“铵-钙双碱法烟气脱硫工艺”，主要流程为：a.碳铵溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸铵；b.亚硫酸铵与石灰反应生成亚硫酸钙再生氨，在此过程中进行曝气氧化亚硫酸钙生成石膏，其最终产物为石膏。该工艺的主要缺陷是：在脱硫浆流出脱硫塔后，在石灰消化池冲击石灰，然后在再生池充分搅拌，完全反应，生成亚硫酸钙和氨水；同时，在再生池进行曝气氧化，使亚硫酸钙氧化为石膏。在此曝气氧化过程中，曝气风量的计算，按照文献“马岸齐、邹基、雷劲博，2016年12期，砖瓦，砖瓦行业脱硫存在的问题及探讨”中的脱硫工艺的一般氧化风机供溶解氧量与硫的摩尔比1.5：1进行计算；溶解氧与风量之间的关系有文献“严应政，2001年6月第18卷第二期，西北建筑工程学院学报，曝气设备的氧转移效率”指出：一般曝气设备的溶解氧转移效率中值取10.25%；文献“张闯、陶铸、李尔、谢荣焕，2006年第28卷第一期，ENVIRONMENTALPOLLUTIONANDCONTROL，两种曝气设备的清水曝气实验研究”指出：溶解氧转化效率最高的两种曝气手段微孔雾化曝气转化效率为24.71%；射流曝气氧转化效率为16.48%。考虑到现实生产中的工程应用，取氧转化率按10%计算。若初始烟气如现有技术中举例烟气二氧化硫含量6000mg/M3设风量为12万NM3/H,按照二氧化硫98%去除率，折算鼓风量为：(烟气二氧化硫含量×风量)÷二氧化硫分子量×溶氧与二氧化硫摩尔比1.5＝所需溶氧摩尔数；(溶氧摩尔数×氧气分子量)÷(曝气风机氧转化率×空气含氧量21%×常温空气密度)＝所需风量。经计算：曝气风量为：19933.5m3/h。在大风量下，对再生过的脱硫浆进行曝气，将造成严重的氨气吹脱。文献“袁捷、杨宁、周艳军，2009年8月第30卷第4期，化学工业与工程技术，吹脱法处理氨氮高浓度废水的研究”指出在条件合适情况下，将造成87.5%的氨吹脱；文献“黄勇、胡旭月、吴方同、杨常青、谢守鹏，长沙理工大学学报，氨氮吹脱效率影响因素”指出在条件合适时氨吹脱效率达到98%。脱硫再生过程中大风量曝气造成的氨吹脱将造成工艺上严重的物料损失，其中再生氨的大部分将被曝气带走，使不断添加碳铵补充脱硫剂成为必然。同时，大规模氨吹脱将造成严重的无组织排放环境污染，以及再生池周边操作人员的中毒风险。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种氨法脱硫的氨再生循环利用工艺，将现有技术中“先再生氨气、后曝气氧化”工艺替换为“先曝气氧化、后再生氨气”工艺，本工艺成功避免了由于在曝气条件下氨气的大规模吹脱所造成的重大毒害、无组织排放危害，以及添加物料上、脱硫剂的大规模损失。本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：氨法脱硫的氨再生循环利用工艺，包括如下工艺步骤：(1)一部分含有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的脱硫液经曝气发生氧化还原反应：2(NH4)2SO3+O2→2(NH本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氨法脱硫的氨再生循环利用工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：(1)一部分含有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的脱硫液经曝气发生氧化还原反应：2(NH4)2SO3+O2→2(NH4)2SO4、2NH4HSO3+O2→2NH4HSO4；(2)氧化后的脱硫液与石灰乳在搅拌下发生置换反应：(NH4)2SO4+Ca(OH)2→2NH3+ CaSO4·2H2O、2NH4HSO4+Ca(OH)2→(NH4)2SO4+CaSO4·2H2O；(3)二水硫酸钙经絮凝、沉淀后，分离得再生氨水溶液；(4)再生氨水溶液和另一部分含有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的脱硫液混合：NH3+ NH4HSO3→(NH4)2SO3；(5)脱硫液混合补加碳酸氢铵水溶液形成再生脱硫液：NH4HCO3+NH4HSO3→(NH4)2SO3+H2O+CO2；(6)再生脱硫液对烟气进行脱硫反应：2NH4HCO3+ SO2→(NH4)2SO3+CO2+ H2O、2NH3+H2O+SO2→(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+ SO2+ H2O→2NH4HSO3。

【技术特征摘要】
1.氨法脱硫的氨再生循环利用工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：(1)一部分含有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的脱硫液经曝气发生氧化还原反应：2(NH4)2SO3+O2→2(NH4)2SO4、2NH4HSO3+O2→2NH4HSO4；(2)氧化后的脱硫液与石灰乳在搅拌下发生置换反应：(NH4)2SO4+Ca(OH)2→2NH3+CaSO4·2H2O、2NH4HSO4+Ca(OH)2→(NH4)2SO4+CaSO4·2H2O；(3)二水硫酸钙经絮凝、沉淀后，分离得再生氨水溶液；(4)再生氨水溶液和另一部分含有亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的脱硫液混合：NH3+NH4HSO3→(NH4)2SO3；(5)脱硫液混合补加碳酸氢铵水溶液形成再生脱硫液：NH4HCO3+NH4HSO3→(NH4)2SO3+H2O+CO2；(6)再生脱硫液对烟气进行脱硫反应：2NH4HCO3+SO2→(NH4)2SO3+CO2+H2O、2NH3+H2O+SO2→(NH4)2SO3、(NH4)2SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3。2.根据权利要求1所述的氨法脱硫的氨再生循环利用工艺，其特征在于，在步骤(1)中亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的氧化率不低于98%，曝气氧硫摩尔比不低于1.5。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张君宇，
申请(专利权)人：张君宇，
类型：发明
国别省市：天津,12