一种一体式节能环保型氨法脱硫结晶系统技术方案

本实用新型专利技术一种一体式节能环保型氨法脱硫结晶系统。该系统用一体式吸收氧化结晶设备副产硫酸铵，工艺流程较短，能耗低，占地少，投资省。先除尾气自带的大量水分，并处理成中性净化水；采用氨吸收尾气中二氧化硫，产生高浓度硫酸铵浆液；设置多级注氨设施以控制不同的工艺浓度保障吸收效果，保障各种工况下，尾气排放满足国家标准特殊排放限值要求；并采用回收的净化水串级洗涤实现超洁净排放；回收尾气余热干燥硫酸铵并消白烟，大幅度降低能耗和改善工厂形象；硫酸铵颗粒大、含水低。本实用新型专利技术生产过程中无硫酸铵料浆蒸汽蒸发，无废液排放，无新鲜水消耗，能耗低，烟气量少；且设备采用集成化，实现一塔多功能，设备数量少，短流程节能环保副产硫酸铵。节能环保副产硫酸铵。节能环保副产硫酸铵。

【技术实现步骤摘要】
一种一体式节能环保型氨法脱硫结晶系统


[0001]本技术属于含硫尾气处理环保
，涉及一种硫磺回收装置尾气处理并副产硫酸铵的系统。本方法采用氨吸收二氧化硫，并通过一体式吸收氧化结晶设备副产硫酸铵，工艺流程较短，占地少，投资低，能耗低且装置尾气排放满足国家标准特殊排放限值要求，无新鲜水消耗，无废液排放，无氨逃逸，并超洁净排放。

技术介绍

[0002]随着全球含硫原油和天然气资源的大量开发，以及煤化工的不断发展，硫磺回收已成为不可缺少的配套环保装置，但硫磺回收装置工况复杂，除正常工况外，存在多种工况：装置开工、预硫化、停工、吹硫、钝化、by
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pass等工况及正常生产时短期的原料大幅波动等，不同工况下尾气排放浓度差异较大。近年来，随着世界各国保护大气环境的标准日益严格，对硫磺回收装置排放要求也日益严苛。现在国内大部分地区已要求酸性气处理装置尾气必须按照大气排放特殊限制即二氧化硫排放浓度小于100mg/Nm3执行。要保证各种工况下尾气的达标排放，采用原有二级克劳斯+胺法尾气处理技术已不能满足全部工况达标排放的要求。
[0003]因此氨法吸收、碱法吸收等化学吸收技术纷纷应用于硫磺回收装置，通过稳定的酸碱中和反应保证硫磺回收装置的尾气达标排放，但在吸收后会产生大量含氨、含盐废水，需要再次处理。不论废水直接排污水处理厂，还是经过过滤、蒸发、结晶，副产硫酸铵、硫酸钠的过程都会产生废水排放，造成二次污染。
[0004]脱硫废水对于环境的危害巨大，具体表现为：(1)脱硫废水含有高浓度的硫酸盐，进入水环境中会被还原成S2‑
，进而发生相关反应生成甲基汞，对水生生物的生存造成影响，改变水体原有生态功能；(2)脱硫废水呈弱酸性，可以溶解重金属和某些有毒物质，直接排放会对土壤和水环境产生不良影响，例如硒进入土壤与水体中会影响人体健康，长期累积还会引起慢性中毒。
[0005]国内外常用的脱硫废水处理方法有：混凝
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沉淀法、化学
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微滤膜法、生化法、蒸发浓缩法、人工湿地法、零价铁法、流化床法、电驱动膜法等。本技术采用低温浓相吸收法和蒸汽汽提法，在系统内减少废水产生并将废水全部回收清洁处理为硫酸铵和净化水，净化水可用作为系统补充水和工厂冷却循环水站补充水。
[0006]副产硫酸铵过程通常较为繁杂，必需经过氧化、蒸发、结晶、浓密、过滤、干燥等一系列过程，流程很长。且工序为间歇性连续生产，设备一般为一开一备，导致设备台数非常多，占地大，投资多。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种短流程的硫磺回收装置的节能环保型氨法脱硫零排放工艺，低能耗副产硫酸铵；正常操作时尾气二氧化硫排放浓度小于20mg/Nm3；并适用于装置开工、预硫化、停工、吹硫、钝化、by
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pass等工况及正常生产时短期的原料大幅波动等
异常情况下尾气二氧化硫排放浓度小于100mg/Nm3，无新鲜水消耗、无废水排放、无氨逃逸且超洁净排放。解决了现有技术中烟气量大、废水排放及高能耗的问题。副产硫酸铵的主要设备设为多合一设备，将急冷、吸收、氧化、结晶多种功能合并实现，缩短流程，节省占地和投资。本技术的工艺路线为：急冷、吸收、氧化和结晶；保安吸收和洗涤部分；汽提部分；分离过滤、干燥和计量包装。
[0008]本技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0009]一种一体式节能环保型氨法脱硫结晶系统，该系统包括一体式急冷吸收塔和保安吸收洗涤系统；
[0010]所述的一体式急冷吸收塔包括顶部的尾气急冷段，中部为两级吸收段，底部为溶液存储区，所述的溶液存储区从上到下依次为一级氧化段、二级氧化段、一级结晶段和二级结晶段；
[0011]来自硫磺装置焚烧后的尾气的输出端通过尾气换热器与一体式急冷吸收塔的顶部相连，尾气急冷段底部设有分离装置，分离后的液体通过急冷水空冷器和急冷水换热器与尾气急冷段的上部相连；中部的两级吸收段分别为一级动力波吸收和二级逆向喷淋吸收；一体式急冷吸收塔的下部一级氧化段收集来自母液缓冲槽的结晶母液和保安吸收洗涤系统底部的吸收液；一体式急冷吸收塔下部的一级氧化段还分为注氨区和氧化区，氧化区溶液有两个注氨区，一个注氨区的液体通过动力波循环泵与分离装置下部的一级吸收段相连；另一个注氨区的液体由喷淋循环泵输送至一级吸收段下部的二级吸收段；
[0012]所述的一级氧化段和二级氧化段之间通过溢流管或者泵相连，一级结晶段为稀固相区，二级结晶段为浓固相区，二级结晶后浓固相由塔底浓相输送泵依次送至离心系统和硫酸铵处理系统；
[0013]经二级吸收段吸收后的尾气输送至保安吸收洗涤系统后排空。
[0014]本技术技术方案中：分离装置还有一个输出端，该输出端通过净化水换热器与汽提塔的上部相连，汽提塔顶部的输出端与急冷吸收塔的顶部相连，汽提塔底部的输出端通过净化水换热器、净化水泵和树脂交换脱酸设施相连。
[0015]本技术技术方案中：一级氧化段和二级氧化段中设置空气分布管，注氨区设置氨气分布管。
[0016]本技术技术方案中：所述的二级吸收段所在塔体的内径大于一级吸收段所在塔体的内径，且一级吸收段所在塔体套设在二级吸收段所在塔体的内腔中。
[0017]本技术技术方案中：二级吸收段的气体输出端与保安吸收洗涤塔的下部相连，所述的保安吸收洗涤塔的从下到上依次设有吸收层、水洗层、除沫层。
[0018]本技术技术方案中：保安吸收洗涤塔的底部设有储液区，所述的储液区内分隔成若干区间，供塔内各区存储吸收液或洗涤液。
[0019]本技术技术方案中：所述的硫酸铵处理系统包括离心过滤机和螺旋给料机，所述的螺旋给料机和振幅干燥机相连，所述的振幅干燥机的一端通过硫酸铵储斗与计量包装系统相连，另一端通过旋风分离器和细粉硫酸铵贮斗相连，旋风分离器顶部的输出端与尾气洗涤塔相连。
[0020]一种利用上述的系统实现硫磺回收装置的节能环保型氨法脱硫零排放方法，该方法包括以下步骤：
[0021](1)新鲜空气经尾气换热器进行余热回收升温至120～250℃，升温后的一部分热空气用作硫酸铵制备系统硫酸铵干燥；剩余作为保安吸收洗涤塔的烟气补充气，用于消除白烟；
[0022]经换热后的硫磺装置焚烧后的尾气进入一体式急冷吸收塔上部经多层急冷水顺向或逆向喷淋，气液充分接触，之后经分离装置进行分离，分离的液相急冷水部分经急冷水空冷器和急冷水换热器冷却返回一体式急冷吸收塔顶部循环使用，剩余部分经净化水换热器加热后送至一体式汽提塔顶部汽提；
[0023]尾气急冷气液分离后继续下行至一体式急冷吸收塔的一级吸收段即动力波段，与一体式急冷吸收塔底部的硫酸铵溶液逆流或者顺流喷淋，一级吸收段吸收后进入二级吸收段进行逆向喷淋吸收：
[0024](2)经二级吸收段吸收后的尾气输送至保安吸收洗涤系统进行再次吸收和洗涤，保安吸收洗涤塔底部的吸收液送至一体式急冷吸收塔下部，经一级氧化后泵送至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种一体式节能环保型氨法脱硫结晶系统，其特征在于：该系统包括一体式急冷吸收塔(3)和保安吸收洗涤系统；所述的一体式急冷吸收塔(3)包括顶部的尾气急冷段，中部为两级吸收段，底部为溶液存储区，所述的溶液存储区从上到下依次为一级氧化段、二级氧化段、一级结晶段和二级结晶段；来自硫磺装置焚烧后的尾气的输出端通过尾气换热器(2)与一体式急冷吸收塔(3)的顶部相连，尾气急冷段底部设有分离装置，分离后的液体通过急冷水空冷器(9)和急冷水换热器(10)与尾气急冷段的上部相连；中部的两级吸收段分别为一级动力波吸收段和二级逆向喷淋吸收段；一体式急冷吸收塔(3)的下部一级氧化段收集来自母液缓冲槽的结晶母液和保安吸收洗涤系统底部的吸收液；急冷吸收塔(3)下部的一级氧化段还设有氧化区和两个注氨区，一个注氨区的液体通过动力波循环泵与分离装置下部的一级吸收段相连；另一个注氨区的液体由喷淋循环泵输送至一级吸收段下部的二级吸收段；所述的一级氧化段和二级氧化段之间通过溢流管或者泵相连，一级结晶段为稀固相区，二级结晶段为浓固相区，二级结晶后浓固相由塔底浓相输送泵依次送至离心系统和硫酸铵处理系统；经二级吸收段吸收后的尾气输送至保安吸收洗涤系统后排空。2.根据权利要求1所述的一体式节能环保型氨法脱硫结晶系统，其特征在于：分离装置还有一个输出端，该输出端通过净化水换热器(11)与汽提塔(4)的上部相连，汽提塔(4)顶部的输...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芳，张建超，王秦岭，李明军，杨洁，张传玲，李军东，邢亚琴，
申请(专利权)人：中石化南京工程有限公司，
类型：新型
国别省市：