一种制备亚硫酸盐的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种制备亚硫酸盐的装置，含SO2原料气体经烟气调质单元后，依次进入酸式亚硫盐的制备单元、碱式亚硫酸盐浆液的制备和残余SO2气体再吸收单元后排出系统外，合成的中间浆液依次经过酸式亚硫酸盐的调质和目标产品的分离单元，产品干燥单元，最终得到固相目标产品或液相目标产品。本实用新型专利技术可充分回收原料气中的氨，单位产品氨耗可降低1/4～1/2，目标产品的生产成本更低；目标产品的一次纯度高，不需要二次分离提纯，避开了提纯环节的损失，经验分析能提高目标产品收率0.8％～2.3％；一次目标产品纯度达98.5％～99.3％，一套工艺设备，可以副产多种产品，更能适应市场的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种制备亚硫酸盐的装置
本技术涉及一种制备亚硫酸盐的装置，属于化工领域或以氨法脱硫技术的环保领域，具体涉及利用SO2烟气制备亚硫酸氨、亚硫酸氢铵、焦亚硫酸钠、亚硫酸钠的装置及方法。
技术介绍
活性炭脱硫技术再生环节释放出含有SO2(体积分数10％～25％)、NH3(体积分数5％～15％)等成分的废气，可作为生产亚硫酸盐等附加值高的产品，如用于生产亚硫酸铵、亚硫酸氢铵等。因废气的原始成分复杂，直接用于生产亚硫酸盐时其目标产品的品质不好，没有市场竞争力。以往市场常用来生产对品质要求不高的硫酸铵，而生产硫酸铵的工艺却是一条持续赔本的路线。对亚硫酸铵及硫酸铵市场调研后得出，当前市场上流通的亚硫酸铵按照硫元素来源可分为两条工艺路线，第一种为以高品位单质硫或硫化物矿物为原料的工艺路线，另一种为以含SO2工业烟气为原料的工艺路线，如氨法脱硫副产亚硫酸铵等。两种技术各有优缺点。第一种工艺路线目标明确，为单一生产过程，因硫元素需要外购，还要上环保设备，目标产品来之不易，单位产品综合成本高，市场竞争力不强。另一种，无需购买硫元素，单位产品综合成本低，因产品中硫酸盐含量高，目标产品的纯度不高，在高端产品市场中的竞争力很弱。已有的或已实施的典型专利技术有：专利CN1334238A公布一种亚硫酸铵的生态工艺制备方法，利用高硫煤矸石经燃烧法提供硫元素，S(Ⅳ)氧化率高，目标产品的纯度低。专利CN1970447A公布一种烟气氨法脱硫并副产亚硫酸铵的方法，氨法脱硫制备亚硫酸铵，烟气特征中含有一定浓度的氧和SO2，氧体积浓度2％，SO2浓度不高于2000ppm，是否该能适应高浓度SO2烟气的工况环境，专利中未做说明。专利CN201609633U公布一种副产亚硫酸氢铵及亚硫酸铵的氨法烟气脱硫装置，采用双塔的氨法脱硫生产亚硫酸铵，SO2脱除率98％，SO3脱除率95％，不能适应当下的环保要求。专利CN201120315603.2公布一种氨法烟气脱硫装置，采用氨法脱硫制亚硫酸铵，系统氧化率高，目标产品的纯度低。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有技术中亚硫酸铵及硫酸铵的生产方法纯度较低的缺陷，提供一种制备亚硫酸盐的装置及方法。本技术可利用活性焦法脱硫再生气、有机胺离子液法脱硫再生气、柠檬酸法脱硫再生气、有色冶炼生产中的SO2气体等工业含SO2废气作为硫源，生产工业附加值高度亚硫酸盐，如亚硫酸铵、亚硫酸氢铵、亚硫酸钠、焦亚硫酸钠、焦亚硫酸钾等产品，所得目标产品的单位产品综合物料消耗量低，产品纯度高等特征。为了解决上述技术问题，本技术提供了如下的技术方案：一种制备亚硫酸盐的装置，包括五个单元，含SO2原料气体经烟气调质单元后，依次进入酸式亚硫盐的制备单元、碱式亚硫酸盐浆液的制备和残余SO2气体再吸收单元后排出系统外，合成的中间浆液依次经过酸式亚硫酸盐的调质和目标产品的分离单元，产品干燥单元，最终得到固相目标产品或液相目标产品。所述的烟气调质单元包括调质剂储罐、调质剂给料器、烟气调质器、除尘器和返料器等关键节点设备及工艺流程，其中除尘器和调质剂给料机与烟气调质器相连，调质剂给料机与调质剂储罐相连，所述的调质剂储罐与烟气调质器下部相连，烟气调质器的进气端与含SO2原料气相连；所述的酸式亚硫盐的制备单元包含一级复喷管、一级分离室、清液槽和一级吸收循环泵等关键节点设备及工艺流程；除尘器的气相出口与一级复喷管相连，一级复喷管的另一端与一级分离室相连，一级分离室液相出口与清液槽相连，一级分离室的气相出口与二级复喷管相连，所述的清液槽底部与一级吸收循环泵相连，所述的一级吸收循环泵的出口分有四组支路，第一组支路与一级复喷管相连，第二组支路与中和槽相连，第三组支路与高位料槽相连，第四组支路为液相采出产品；所述碱式亚硫酸盐浆液的制备和残余SO2气体再吸收单元至少包括二级复喷管、二级分离室、二级吸收循环泵、冷却器、三级吸收器和三级吸收循环泵等关键节点设备及工艺流程；其中二级复喷管的气相出口与二级分离室气相进口相连，二级分离室的气相出口与三级吸收器的气相进口相连；所述的二级分离室的底部与二级吸收循环泵相连，所述的二级吸收循环泵出口有冷却器，浆液出冷却器后分成两组分支，第一组分支与一级分离室相连，另一组分支与二级复喷管相连；所述的三级吸收器的底部与三级吸收泵循环泵的进口相连，所述的三级吸收循环泵的出口分成两组支路，第一组支路与二级分离室相连，另一组分支与三级吸收器的上部相连。所述的酸式亚硫酸盐的调质和目标产品的分离单元包含中和槽、中和槽搅拌器、出料泵、高位料槽搅拌器、高位料槽、液固分离器和湿料给料机等关键节点设备及工艺流程；所述中和槽下部与出料泵的进口相连，所述的出料泵的出口与高位料槽相连；所述的高位料槽下部与固液分离器相连，固液分离器的液相出口与清液槽相连，固液分离器的固相出口湿料给料机的进口相连，所述的湿料给料机的出口与干燥机进料口相连；所述的产品干燥单元包含干燥气加热器、干燥机、成品料仓、旋风收尘器和干燥引风机等关键节点设备及工艺流程；干燥机的气相出口与旋风除尘器相连，所述的旋风除尘器的固相出料口以及干燥机的固相出料口均与产品料仓相连，所述的旋风除尘器的气相出口与干燥机引风机入口相连，干燥机引风机出口与二级复喷管的气相进口相连。上述装置制备亚硫酸盐的方法，包括以下步骤：S1、烟气调质：在烟气调质单元的烟气调质器内，利用从调质剂给料机来的碱性粉末材料吸收原料气中的HF、HCl、SO3等成分，生成固态颗粒物，固态颗粒物被除尘器截留，透过除尘器的烟气即为目标气体；烟气调质器的出口温度控制在180～440℃间，优选的温度范围320～360℃。碱性粉末材料可以是碳酸氢钠、生石灰粉、熟石灰粉、碳酸钠、氢氧化钠材料中的一种或两种或两种以上的组合，碱性粉末的中位径介于30～100微米。烟气调质过程中，调质剂采用单一生石灰时，氧化钙的物质的量与氟氯离子的物质的量之和的比值在0.5～10.6，优选的比值3.7～4.3。调质剂采用单一熟石灰时，氢氧化钙的物质的量与氟氯离子的物质的量之和的比值在0.5～10.6，优选的比值1.5～2.2。调质剂采用单一碳酸氢钠时，碳酸氢钠的物质的量与氟氯离子的物质的量之和的比值在1.0～15，优选的比值1.2～1.5。调质剂采用单一碳酸钠时，碳酸钠的物质的量与氟氯离子的物质的量之和的比值在0.5～10.6，优选的比值0.8～1.2。烟气调质过程中，常用的组合式的调质剂方案有生石灰与熟石灰的组合，碳酸氢钠与碳酸钠的组合，熟石灰与碳酸氢钠的组合，所述的生石灰与熟石灰的物质的量之比可以为任意值，优选的比值在0.05～0.15；所述的碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比可以为任意值，优选的比值在0.5～1.0；所述的熟石灰与碳酸氢钠的物质的量之比0.5～3.0，对应碳酸氢钠的物质的量与氟氯元素物质的量之和的比值在0.8～1.1。S2、酸式亚硫酸盐的制备：透过除尘器的烟气在一级复喷管内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备亚硫酸盐的装置，其特征在于，含SO2原料气体经烟气调质单元后，依次进入酸式亚硫盐的制备单元、碱式亚硫酸盐浆液的制备和残余SO2气体再吸收单元后排出系统外，合成的中间浆液依次经过酸式亚硫酸盐的调质和目标产品的分离单元，产品干燥单元，最终得到固相目标产品或液相目标产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备亚硫酸盐的装置，其特征在于，含SO2原料气体经烟气调质单元后，依次进入酸式亚硫盐的制备单元、碱式亚硫酸盐浆液的制备和残余SO2气体再吸收单元后排出系统外，合成的中间浆液依次经过酸式亚硫酸盐的调质和目标产品的分离单元，产品干燥单元，最终得到固相目标产品或液相目标产品。


2.如权利要求1所述的制备亚硫酸盐的装置，其特征在于，所述的烟气调质单元至少包括调质剂储罐、调质剂给料器、烟气调质器、除尘器和返料器，其中除尘器和调质剂给料机与烟气调质器相连，调质剂给料机与调质剂储罐相连，所述的调质剂储罐与烟气调质器下部相连，烟气调质器的进气端与含SO2原料气相连。


3.如权利要求1所述的制备亚硫酸盐的装置，其特征在于，所述的酸式亚硫盐的制备单元至少包含一级复喷管、一级分离室、清液槽和一级吸收循环泵；除尘器的气相出口与一级复喷管相连，一级复喷管的另一端与一级分离室相连，一级分离室液相出口与清液槽相连，一级分离室的气相出口与二级复喷管相连，所述的清液槽底部与一级吸收循环泵相连，所述的一级吸收循环泵的出口分有四组支路，第一组支路与一级复喷管相连，第二组支路与中和槽相连，第三组支路与高位料槽相连，第四组支路为液相采出产品。


4.如权利要求3所述的制备亚硫酸盐的装置，其特征在于，所述碱式亚硫酸盐浆液的制备和残余SO2气体再吸收单元至少包括二级复喷管、二级分离室、二级吸收循环泵、冷却器、三级吸收器和三级吸收循环泵；其中二级复喷管的气相出口与二级分离室...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴振山，王康，徐延忠，刘大华，陈任远，
申请(专利权)人：南京硫研环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32