烧结、球团及炉窑烟气氨法脱硫后产物硫酸铵溶液提纯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种冶金工业烧结、球团及炉窑工艺中产生的烟气用氨法脱硫后产物硫酸铵溶液提纯的装置，包括调ＰＨ值箱１、离心分离单元，调ＰＨ值箱１和离心分离单元通过管道连接，在连接管道上设置转料泵４，在调ＰＨ值箱１的下部连接曝气器３，离心分离单元为卧式螺旋卸料沉降离心机２。本实用新型专利技术利用氨法脱硫工艺中的氨水作为硫酸铵溶液的ＰＨ调节剂及金属离子去除剂，采用曝气、化学中和沉淀及物理离心分离的方法对硫酸铵溶液进行提纯，提纯装置结构简单，经济适用，分离后的硫酸铵溶液通过浓缩结晶干燥后，品质可以达到国家硫酸铵标准《ＧＢ５３５－１９９５》中合格品以上的要求。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种冶金工业烧结、球团及炉窑工艺中产生的烟气用氨法脱硫后产物硫酸铵溶液提纯的装置。
技术介绍
20世纪90年代以来，中国钢铁工业得到快速发展，中国已连续13年粗钢产量居世 界第一位。随着中国国民经济的高速增长，钢铁工业在相当长一段时期内仍将持续发展，但 由于在钢铁冶炼生产过程中会消耗大量的燃料和矿石，产生大量的大气污染物，对环境的 负荷不断加重，这已成为制约钢铁工业可持续发展的瓶颈之一。目前，钢铁行业的S02等大 气污染物排放量已占全国各行业排放量的11%左右，仅次于电力行业，居第2位。其中球 团、烧结工艺过程产生的粉尘、S02、 C02等污染排放量占钢铁行业年排放量的40% 60%。 因此，对烧结、球团及冶金炉窑烟气进行S02等污染物排放治理将对冶金行业的可持续发展 及改善生态环境具有重要的意义。 当前国内烧结、球团及炉窑烟气治理呈现多种技术并存的局面，主要有氨_硫酸 铵法、石灰石-石膏法、循环流化床法、离子液法等。其中氨法脱硫技术工艺流程中，脱硫后 产物为硫酸铵化肥，其运行费用可通过后产物销售大幅度降低，特别适合冶金行业循环经 济发展之路。目前国内外使用的氨法技术主要有以下技术路线 (l)Walther氨法工艺 湿法氨水脱硫工艺最早是由克卢伯(kru卯kro卯ers)公司开发于七八十年代的 氨法Walther工艺。除尘后的烟气先经过热交换器，从上方进入洗涤塔，与氨气(25%)并 流而下，氨水落入池中，用泵抽入吸收塔内循环喷淋烟气。烟气则经除雾器后进入一座高效 洗涤塔，将残存的盐溶液洗涤出来，最后经热交换器加热后的清洁烟气排入烟囱。 (2) AMAS0X氨法工艺 传统的氨法工艺遇到的主要问题之一是净化后的烟气中存在气溶胶问题没得到 解决。能捷斯-比晓夫公司对传统氨法进行了改造和完善为AMASOX法。主要改进是将传 统的多塔改为结构紧凑的单塔、并在塔内安置湿式电除雾器解决气溶胶问题。 (3)GE氨法工艺 90年代，美国的GE公司也开发了氨法工艺，该工艺流程为除尘后的烟气从电厂 锅炉后引出，经换热器后，进入冷却装置高压喷淋水雾降温、除尘(去除残存的烟尘)，冷却 到接近饱和和露点温度的洁净烟气再进入到吸收洗涤塔内。吸收塔内布置有两段吸收洗涤 层，使洗涤液和烟气得以充分的混和接触，脱硫后的烟气经塔内的湿式电除尘器除雾后，再 进入换热器升温，达到排放标准后经烟闺排入大气。脱硫后含有硫酸铵的洗涤液经结晶系 统形成后产物硫酸铵。 (4)NKK氨法 NKK氨法是日本钢管公司开发的工艺。该吸收塔具有一定的特点，分三段。从下往 上，下段是预洗涤除尘和冷激降温，在这一段，没有吸收剂的加入。中段是第一吸收段，吸收 剂从此段加入。上段作为第二吸收段，但是不加吸收剂，只加工艺水。吸收处理后的烟气经 加热器升温后排向烟囱。亚硫铵氧化在单独的氧化反应器中进行。需要的氧由压縮空气补 充，氧化剩余气体排向吸收塔。 上述多种氨法脱硫工艺在冶金行业应用时，由于烧结、球团及炉窑烟气中含有较 多的铁(主要以三价为主)、铜、锰、锌、汞、铬、铅、铝等金属成分及粉尘，直接导致后产物硫 酸铵品质较低。 目前国内外氨法脱硫技术在去除上述成分时，多沿用电力行业脱硫方法，以过滤 器或离心机等单一物理过滤方式为主，不能根本解决硫酸铵品质问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有烧结、球团、炉窑烟气采用氨法脱硫后产物硫酸铵品质低的问题，提供一种硫酸铵溶液提纯装置，将硫酸铵溶液中的金属及粉尘等杂质分离出来，使冶金行业烧结及球团烟气氨法脱硫后产物硫酸铵品质达到国家硫酸铵标准《GB535-1995》中合格品以上的要求。 本技术目的通过下述技术解决方案实现 烧结、球团及炉窑烟气中粉尘成分复杂，在氨法脱硫工艺过程中，不可避免地在后 产物硫酸铵溶液中带入较多的粉尘及铁、铜、锰、锌、汞、铬、铅、铝等金属成分，影响硫酸铵 结晶的品质。氨法脱硫塔内的(NH4)2S03-(NH4)2S04循环液在曝气氧化后，塔内ra值根据工 艺路线不同，一般为2 5. 5左右。铁、铜、锰、锌、汞、砷、铅、铝等金属成分一般以溶解盐形 式存在，溶液中的金属成分一般有Fe2+、 Fe3+、 Cu2+、 Mn2+、 Zn2+、 Hg2+、 Cr3+、 Pb2+、 Al3+、 Ca2+、 Na+、 K+等。 为去除烧结、球团及炉窑烟气氨法脱硫后产物硫酸铵溶液中的金属离子及粉尘，本技术提供的提纯装置，包括调ra值箱、离心分离单元，调ra值箱和离心分离单元通 过管道连接，在连接管道上设置转料泵，在调ra值箱的下部连接曝气器，离心分离单元为卧式螺旋卸料沉降离心机。 采用本技术的提纯装置，对烧结、球团及炉窑烟气氨法脱硫后产物硫酸铵溶 液提纯的方法，包括如下步骤 ①氨法脱硫塔在脱硫过程中生成的硫酸铵溶液通过管道进入调ra值箱，在调ra值箱底部通过曝气器鼓入空气，曝气的目的在于利用空气中的氧将硫酸铵溶液中的Fe2+氧 化成Fe3+，形成Fe(0H)3沉淀。同时具有搅拌均值的作用。发生的化学反应为 Fe2++02+H20 — Fe (OH) 3 I ②在曝气的同时，通过管道在调ra值箱中加入氨法脱硫用的氨水，将调ra值箱内 硫酸铵溶液ra值调整为7 8。此时，在溶液中将发生以下反应 Fe3++30H— = Fe (OH) 3 I Cu2++20H— = Cu (OH) 2 I Zn2++20H— = Zn (OH) 2 I Pb2++20H— = Pb (OH) 2 I4 A13++30H— = A1(0H)3 I Cr3++30H— = Cr (OH) 3 I ③通过调PH值并搅拌后，大部分的金属均可以形成氢氧化物沉淀析出。然后再通 过调PH值箱转料泵及管道将调过PH值的硫酸铵溶液打入到卧式螺旋卸料沉降离心机中。 ④通过卧式螺旋卸料沉降离心机的作用，可以分离出硫酸铵溶液中的不同粒径的 金属氢氧化物沉淀及粉尘，可提高硫酸铵溶液品质。 ⑤分离出金属氢氧化物沉淀和粉尘的硫酸铵溶液进入成品箱，此时硫酸铵成品箱中ra值为碱性，可以通过加稀硫酸或后续硫酸铵浓縮结晶工艺中的冷凝液进行再调ra值， 使之符合后续硫酸铵浓縮结晶时ra值要求，然后通过硫酸铵成品箱泵及管道打入到后续 浓縮结晶干燥工艺中。 卧式螺旋卸料沉降离心机在除杂质的过程中，会外排废渣，这些废渣中主要成分为金属沉淀物，可以通过收集装置收集后，专项处置或根据其成分返回到烧结或球团工艺 中再利用。 本技术的有益效果是本技术利用氨法脱硫工艺中的氨水作为硫酸铵溶液的ra调节剂及金属离子去除剂，采用曝气、化学中和沉淀及物理离心分离的方法对烧结、球团及炉窑烟气氨法脱硫后产物硫酸铵溶液进行提纯，提纯装置结构简单，经济 适用，可高效去除冶金行业烧结机球团烟气氨法脱硫后产物硫酸铵溶液中的各种金属成 分及粉尘。分离后的硫酸铵溶液通过浓縮结晶干燥后，品质可以达到国家硫酸铵标准《GB535-1995》中合格品以上的要求。附图说明图1本技术的一级分离提纯装置图 图2本技术的二级分离提纯装置图 图中1.调ra值箱，2.卧式螺旋卸料沉降离心机，3.曝气器，4.转料泵，5.成品箱， 6.搅拌器，7.除重金属箱，8.卧式螺旋卸料沉降离本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结、球团及炉窑烟气氨法脱硫后产物硫酸铵溶液提纯装置，其特征是该装置包括调ＰＨ值箱（１）、离心分离单元，调ＰＨ值箱（１）和离心分离单元通过管道连接，在连接管道上设置转料泵（４），在调ＰＨ值箱（１）的下部连接曝气器（３），离心分离单元为卧式螺旋卸料沉降离心机（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱俊杰，孙晓，罗万钢，冯斌，李宁，游学明，张伏生，刘程，金鑫，刘科勤，丛元元，
申请(专利权)人：中钢集团天澄环保科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]