烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环工艺及循环系统技术方案

本发明专利技术涉及一种烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环工艺，包括如下步骤：（１）以亚硫酸铵溶液作为脱硫剂来脱除烧结烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸氢铵溶液；（２）以步骤（１）得到的亚硫酸氢铵溶液作为脱氨剂脱除焦炉煤气中的氨，得到亚硫酸铵溶液，部分亚硫酸铵溶液用于步骤（１）中的脱硫剂，其余亚硫酸铵溶液氧化为硫酸铵溶液；（３）硫酸铵溶液经蒸发、结晶、分离、干燥后得到硫酸铵产品。一种烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环系统，包括烧结烟气脱硫系统、焦炉煤气脱氨系统和硫酸铵制取系统。本发明专利技术在去除烧结烟气中的ＳＯ↓［２］的同时对焦炉煤气中的氨做到了高效脱除，同时降低了脱硫、脱氨的原料成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种烟气脱硫和煤气脱氨联合技术，特别是一种烧结烟气脱硫 联合焦炉煤气脱氨循环工艺及循环系统。(二)
技术介绍
节能减排是当前政府宏观调控的重点之一，如政府确定了 "十一五"期间单位GDP能耗降低20%左右和主要污染物排放减少10%的目标，然而2006年没 有实现年初确定的节能减排目标。2007年一季度高耗能行业再度抬头，占全国 工业能耗和二氧化硫排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等 六大高耗能行业增加值同比增长20.6%，比去年同期加快6.6个百分点。由此可 见，"脱硫"仍将是未来相当长一段时间的减排重点话题。钢铁企业是主要污 染源之一，随着国家对环境保护的重视，通过淘汰落后产能和强制应用环保设 施，对钢铁企业的污染监管力度日趋加强，钢铁企业是"节能减排"的重点。目前，市场成熟的脱硫技术是应用于燃煤电厂的，包括干法、湿法、半干 法等。从建设项目的实际应用来看，国内的主流技术是湿法。这些技术不能简 单转移到钢铁烧结脱硫上。回顾电厂脱硫的技术发展，不难发现，绝大多数技 术来自于国外，例如德国、奥地利、法国等。但是，在烧结脱硫方面，据目 前掌握的情况，国外也缺乏适合中国钢铁企业现状的技术。在国外，铁矿石的 含硫率远远低于我们的国产矿石，冶炼脱硫需求不强烈，技术也就相对不发达， 所以，不可能形成类似电厂脱硫技术引进热潮，更多地需要依靠中国企业自行 研发。国内烧结烟气脱硫技术主要还是由燃煤电厂脱硫技术衍生而来的一些脱硫技术，主要有钙法、氨法、活性焦法。氨法具有较好的环境效益，其脱硫产物一硫酸铵可以作为肥料再利用，减 少了二次污染的可能性，因而是目前研究关注较多的一种较好前景的烧结烟气 脱硫技术。但是，此方法由于原料氨资源的限制性，目前氨法脱硫使用原料为 液氨或者是氨水，受地域限制和运输状况的影响， 一般的企业不易获得，而且 其购买价格也较高，投入产出比小，经济评价较低，因而均限制了氨法的推广 使用。目前的钢铁厂由于炼焦需要一般均配有焦化厂，而焦化厂炼焦生产所产生 的大量焦炉煤气则必须净化其中所含的氨，否则会造成设备腐蚀和环境污染。 焦化煤气脱氨一般采用以下三种方法1) 水洗氨法生产18%浓氨水，能耗较大；2) 磷铵法生产无水氨，需要20MPa的中压蒸汽，且投资巨大；3) 硫酸铵法生产硫酸铵，需耗费大量硫酸，硫酸外购价格与硫酸铵价格相近。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环工艺及循环系统，利用焦炉煤气脱氨产物一亚硫酸铵作为脱硫剂来脱除烧结烟气中的硫，然后利用脱硫产物一亚硫酸氢铵作为脱氨剂来脱除焦炉煤气中的氨，同时副产硫酸铵产品，既减少了烧结烟气脱硫的原料成本，同时又减少了焦化煤气脱氨的原料成本，而且得到了高品质肥料硫酸铵。一种烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环工艺，包括如下步骤(1) 以亚硫酸铵溶液作为脱硫剂来脱除烧结烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸氢 铵溶液；(2) 以步骤(1)得到的亚硫酸氢铵溶液作为脱氨剂脱除焦炉煤气中的氨，得 到亚硫酸铵溶液，部分亚硫酸铵溶液用于步骤(1)中的脱硫剂，其余亚硫酸铵溶液氧化为硫酸铵溶液；(3)硫酸铵溶液经蒸发、结晶、分离、干燥后得到硫酸铵产品。优选地，步骤(1)所述的亚硫酸氢铵溶液经粗过滤和精过滤后用于步骤(2)。一种烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环系统，包括烧结烟气脱硫系统、 焦炉煤气脱氨系统和硫酸铵制取系统。所述烧结烟气脱硫系统包括亚硫酸铵储槽、脱硫吸收塔和亚硫酸氢铵储槽，亚硫酸铵储槽经泵连通脱硫吸收塔上部，脱硫吸收塔底部连通亚硫酸氢铵储槽;所述焦炉煤气脱氨系统包括亚硫酸铵储槽、脱氨吸收塔和亚硫酸氢铵储槽， 亚硫酸氢铵储槽经泵连通脱氨吸收塔上部，脱氨吸收塔底部连通亚硫酸铵储槽;所述硫酸铵制取系统由顺次连通的亚硫酸铵氧化装置、硫酸铵浓缩装置、 硫酸铵结晶装置和硫酸铵分离干燥装置组成，亚硫酸铵氧化装置连通氧化用亚 硫酸铵储槽。优选地，所述脱硫吸收塔由下至上分别设为降温除尘段、二氧化硫脱除段、 烟气除雾段，降温除尘段上部设有水喷淋装置和循环喷淋装置，降温除尘段底 部为吸收液贮留池，循环喷淋装置连通吸收液贮留池；二氧化硫脱除段设有亚 硫酸铵喷淋装置，亚硫酸铵喷淋装置连通亚硫酸铵储槽。优选地，所述脱硫吸收塔底部设有吸收液贮留池，吸收液贮留池经混凝过 滤装置连通亚硫酸氢铵储槽。优选地，所述的脱氨吸收塔上部设有硫酸喷淋装置，硫酸喷淋装置连通硫 酸贮槽。优选地，所述亚硫酸铵氧化装置包括氧化罐，氧化罐上部经过滤装置连通 氧化用亚硫酸铵储槽，氧化罐底部连通硫酸铵储槽，氧化罐还连接鼓风装置。优选地，所述硫酸铵浓縮装置采用真空升膜蒸发器和二次蒸汽换热器连接 组成的双效蒸发系统，二次蒸汽换热器连通硫酸铵储槽，真空升膜蒸发器连通 硫酸铵结晶装置。优选地，所述硫酸铵结晶装置包括连通的硫酸铵加热器和真空结晶罐，硫 酸铵加热器连通硫酸铵浓縮装置，真空结晶罐连接中压蒸汽喷射装置。优选地，所述硫酸铵分离干燥装置包括离心机和热风干燥机，离心机经输 送机连接热风干燥机，离心机经结晶槽连接硫酸铵结晶装置。本专利技术的亚硫酸铵储槽和亚硫酸氢铵储槽按实际情况由若干连通的储槽组 成，储槽间可选择地以泵连通，均落入本专利技术的保护范围。本专利技术烧结烟气脱硫系统的工作原理以焦炉煤气脱氨产生的亚硫酸铵作为脱硫剂，使用亚硫酸铵溶液喷淋洗涤烧结烟气，亚硫酸铵和气体中的S02反应，脱除气体中的so2。由于烧结烟气中含有02,因此会存在有部分亚硫酸铵的氧化反应。主要反应方程如下 吸收S02的反应2冊，+ S02 — (NlUsSOs + H20 (NH山SOjj + S02 + H20 — 2NH4HS032腿,+ SOg — (NH^SGU + H20亚硫酸铵氧化的反应2(NHJ2S03 + 02 — 2(NHJ2S04 本专利技术焦炉煤气脱氨系统工作原理将脱硫系统产生的亚硫酸氢铵作为吸收剂吸收煤气中的氨，亚硫酸氢铵与 氨反应后生成亚硫酸铵，而亚硫酸铵恰恰是脱硫系统中S02主要的吸收成分，故 回用到脱硫系统做吸收剂使用。其主要反应是NH逸腳a +叫OH —,》禹+ H2G 本专利技术硫酸铵制取系统的工作原理将亚硫酸铵氧化成硫酸铵，然后通过物理分离得到固体产品本专利技术的有益效果是由于采用了以上技术方案，本专利技术在利用焦化煤气 脱氨副产物一亚硫酸铵一去除烧结烟气中的S02的同时利用烧结烟气脱硫副产 物一亚硫酸氢铵一对焦炉煤气中的氨做到了高效脱除，不但解决了目前氨法脱 硫由于脱硫剂一液氨或者氨水的不易获得而难以推广的难题，而且做到了同时 降低了脱硫、脱氨的原料成本。另外，本专利技术的最终产物一硫酸铵品质优良， 可以作为肥料利用。因此本专利技术真正实现了以废治废、改善环境、节约成本， 实现了资源的循环利用。 附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图中1—烧结烟气，2 —脱硫塔，3 —烟气降温除尘段，4一二氧化硫脱除 段，5 —烟气除雾段，6 —水喷淋装置，7 —循环喷淋装置，8 —入口管，9 —断塔 板，IO —脱硫液喷淋装置，ll一烟囱，12 —吸收液贮留池，13 —混凝过滤装置， 14一亚硫酸氢铵储槽，15_冷却、脱硫化氢处理后的焦炉煤气，16_—号脱氨 吸收塔，17 — 二号脱氨吸收本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环工艺，其特征在于包括如下步骤：　（１）以亚硫酸铵溶液作为脱硫剂来脱除烧结烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸氢铵溶液；　（２）以步骤（１）得到的亚硫酸氢铵溶液作为脱氨剂脱除焦炉煤气中的氨，得到亚硫酸铵 溶液，部分亚硫酸铵溶液用于步骤（１）中的脱硫剂，其余亚硫酸铵溶液氧化为硫酸铵溶液；　（３）硫酸铵溶液经蒸发、结晶、分离、干燥后得到硫酸铵产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施耀，陈欣，周保国，刘亚敏，袁细宁，何建华，罗天翔，
申请(专利权)人：杭州三和环保技术工程有限公司，施耀，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]