BR112015027018B1

BR112015027018B1 - Método de tratamento de gás de combustão para tratar gás residual ácido utilizando um processo de amônia e aparelho de tratamento de gás de combustão para tratar gás residual ácido utilizando um processo de amônia

Info

Publication number: BR112015027018B1
Application number: BR112015027018-2A
Authority: BR
Inventors: Changxiang Xu; Jing Luo; Guoguang FU; Yanzhong Xu
Original assignee: Jiangnan Environmental Protection Group Inc.
Priority date: 2013-04-24
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2019-06-04
Also published as: WO2014172860A1; HUE039257T2; RS57661B1; CA2908484C; EA201592029A1; EP2990096A1; US20160030883A1; CA2908484A1; BR112015027018A2; EA029429B1; ES2669735T3; MX2015014913A; EP2990096A4; EP2990096B1; PL2990096T3; MX358479B

Abstract

resumo método e aparelho para tratar gás residual ácido utilizando gás de combustão de processo de amônia um método para tratar gás residual ácido utilizando gás de combustão de processo de amônia compreende as seguintes etapas: 1) controlar uma concentra-ção de dióxido de enxofre de gás residual que entra uma torre de absorção em um nível menor do que ou igual a 30.000 mg/nm3; 2) descartar a água de processo em uma combustão de entrada da torre de absorção ou na torre de absorção ou coope-rar com uma solução de sulfato de amônio para realizar o arrefecimento de pulveri-zação; 3) descartar uma seção de oxidação na torre de absorção, e descartar um distribuidor de oxidação na seção de oxidação para implementar a oxidação de um líquido de absorção dessulfurizado; 4) descartar uma seção de absorção na torre de absorção, e utilizar um distribuidor de líquido de absorção na seção de absorção para implementar a absorção de dessulfurização e pulverização por meio de um lí-quido de absorção contendo amônia, líquido de absorção contendo amônia sendo alimentado através de uma ranhura de armazenamento de amônia; 5) descartar uma camada de lavagem de água em um parte superior de uma seção de absorção na torre de absorção, lavar, pela camada de lavagem de água, o líquido de absorção no gás residual e reduzir o escape de líquido de absorção; e 6) ajustar um desem-baciador na parte superior da camada de lavagem de água na torre de absorção pa-ra controlar o teor de gotas de névoa no gás residual purificado. pelo fato de uma tecnologia de dessulfurização integrar a recuperação de enxofre de claus e proces-so de dessulfurização de amônia ser utilizada na indústria química de carvão, o custo de investimento do pós-tratamento pode ser reduzido, o processo é mais sim-ples, e o tratamento de proteção ambiental de um planta forma uma vantagem in-tensiva.

Description

“MÉTODO DE TRATAMENTO DE GÁS DE COMBUSTÃO PARA TRATAR GÁS RESIDUAL ÁCIDO UTILIZANDO UM PROCESSO DE AMÔNIA E APARELHO DE TRATAMENTO DE GÁS DE COMBUSTÃO PARA TRATAR GÁS RESIDUAL ÁCIDO UTILIZANDO UM PROCESSO DE AMÔNIA”

CAMPO DA INVENÇÃO [001]Esta invenção refere-se a uma tecnologia de purificação e um aparelho para gás de combustão industrial tal como um gás residual ácido (gás de combustão) ou semelhantes em processo químico (química do carvão). Especificamente, a invenção refere-se a uma tecnologia de dessulfurização e um aparelho utilizando amônia como o absorvente para remover dióxido de enxofre a partir de um gás de combustão e produzir um fertilizante como um subproduto. Esta invenção pertence ao campo técnico de proteção ambiental, indústria de energia e química ou semelhantes.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002]O dióxido de enxofre descartado a partir de processos industriais é a fonte principal de chuva ácida e poluição de dióxido de enxofre. De modo a controlar a emissão de dióxido de enxofre para melhorar a qualidade ambiental, a dessulfurização de gás de combustão industrial é necessária e deve ser imposta.

[003]Gás residual ácido, geralmente, refere-se ao gás residual gerado a partir das seguintes etapas: um gás contendo enxofre gerado a partir do processo químico (especialmente, química de carvão), em primeiro lugar, é conduzido ao longo do processo de recuperação para recuperar o enxofre, fenóis, naftalenos e assim por diante e, em seguida, é enviado ao incinerador para queimar completamente os compostos orgânicos e sulfeto de hidrogênio. O principal componente perigoso no gás residual ácido é dióxido de enxofre em alta concentração, que necessita ser tratado na unidade de dessulfurização a fim de satisfazer os regulamentos de emissão.

[004]Na indústria química de carvão, o processo de recuperação de enxofre

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2/26 de Claus é usualmente utilizado para remover o sulfeto de hidrogênio e recuperar o enxofre. De modo a assegurar que o gás residual satisfaça os padrões de emissão, a tecnologia de SuperClaus, EuroClaus ou SCOT é usualmente usada para tratar o gás residual a partir da unidade convencional de recuperação de enxofre de Claus de dois estágios. Todos estes processos têm as desvantagens de ser um processo complicado, elevado investimento, elevado custo de operação, operação difícil ou semelhantes. Por exemplo, CN200710049014 melhora o processo de recuperação de enxofre de Claus de baixa temperatura misturando um gás ácido e ar para as reações de Claus ocorrerem dentro da câmara de combustão, e utilizando o gás de processo a partir do primeiro estágio da caldeira de recuperação como a fonte de reaquecimento. Esta invenção contém um trocador de calor gás-gás, que utiliza o gás de processo no primeiro estágio da caldeira de recuperação, ou o gás de combustão no canal de saída do incinerador a 600 °C como o recurso de reaquecimento para os reatores subsequentes. Os reatores de segundo estágio ao quarto estágio e os condensadores de enxofre do terceiro estágio ao quinto estágio são controlados por um programa de válvula de comutação. Em cada ciclo de comutação, dois dos três reatores passam por absorção de baixa temperatura enquanto que o outro reator passa por elevação de temperatura, regeneração estável, arrefecimento gradual, e arrefecimento estável. Tal controle é complicado e, se o controle estável não puder ser obtido, a eficiência de recuperação de enxofre será muito afetada.

[005]Carbonato de sódio e hidróxido de sódio são usados anteriormente para a remoção de dióxido de enxofre a partir do gás residual ácido em processos químicos de pequena escala. Este método também tem as desvantagens de elevados custos de operação e capital, e operação complicada ou semelhantes. Indústria química de carvão que utiliza gaseificador de leito fixo atmosférico com carvão granulado como matéria-prima frequentemente utiliza tecnologia de dessulfurização de pressão atmosférica instalando um absorvedor operado na pressão atmosférica (20

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3/26 kPa) no processo de gaseificação de carvão. Atualmente, na China, a circulação e regeneração de solução de kauri são frequentemente usadas para a dessulfurização e, em seguida, os dispositivos de recuperação de enxofre são usados para gerar o enxofre.

[006]Atualmente, a dessulfurização de calcário é amplamente usada para tratar gás de combustão a partir de caldeiras de queima de carvão. Os custos de operação e capital para o dispositivo de dessulfurização de calcário são elevados e, especialmente, necessitam de calcário de alta qualidade e, o mercado para o subproduto de dessulfurização (gesso) é limitado. Água residual gerada a partir deste processo tem de ser eliminada. A dessulfurização de carbonato de sódio e hidróxido de sódio, que é frequentemente usada no tratamento de dessulfurização de gás residual ácido, consome o carbonato de sódio e hidróxido de sódio, e o mercado para seu subproduto de sulfato de sódio é limitado, resultando em elevado custo de operação e confiabilidade deficiente.

[007]Com as amplas aplicações de tecnologia de dessulfurização de amônia, as vantagens deste método tornam-se mais e mais significante. Beneficiando-se a partir de suas vantagens, tais como elevada eficiência, nenhuma poluição secundária, reciclagem de subproduto, processo simples, e integralidade com dessulfurização de gás de combustão de caldeira, a tecnologia de dessulfurização de amônia pode ser aplicada a mais processos industriais. Por exemplo, na indústria química de carvão, recuperação de enxofre de Claus de dois estágios pode ser combinada com dessulfurização de amônia, alcançando mais de 99,5% de eficiência de dessulfurização\e 95% de recuperação de enxofre. O subproduto de sulfato de amônio pode ser vendido diretamente, não há poluição secundária, o processo é simples e fácil de operar, e os custos de operação e capital são baixos. O projeto integrado que combina o subproduto gerado a partir do tratamento de dessulfurização de amônia com aquele de caldeira dessulfurização de amônia pode reduzir ainda mais o investimen

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4/26 to do sistema pós-tratamento e simplificar a vazão do processo. Este método simplifica o controle de emissão de proteção ambiental nestas plantas e beneficia a gestão de operação da planta.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008]O propósito desta invenção é fornecer um método para tratar gás residual ácido utilizando um processo de amônia e seu aparelho. Especialmente, a combinação do processo de Claus e a tecnologia de dessulfurização de amônia pode melhorar eficazmente a eficiência de dessulfurização de gás residual ácido e, eficazmente controlar a fuga de amônia e a geração de aerossol. Além disso, este processo é simples e o custo de operação é baixo. A eficiência de dessulfurização é > 95%, e a razão de recuperação de amônia é > 96,5%.

Solução técnica da invenção:

[009]O relatório descritivo fornece um método de tratamento de gás de combustão para tratar gás residual ácido utilizando um processo de amônia e um aparelho do mesmo, incluindo os seguintes:

1) de acordo com a concentração de dióxido de enxofre no gás de combustão (gás residual), fornecer ar para fazer a concentração de dióxido de enxofre atingir uma condição absorvente adequada; e o tratamento de dessulfurização de amônia de gás residual ácido é realizado dentro do absorvedor; a concentração de dióxido de enxofre a ser introduzida no absorvedor é < 30.000 mg/Nm³;

2) ajustar o arrefecimento de pulverização de água de processo e/ou arrefecimento de pulverização de solução de sulfato de amônio no canal de entrada do absorvedor ou dentro do absorvedor para arrefecer e lavar o gás residual, assim como fazer o gás de combustão satisfazer a condição absorvente de dessulfurização. A concentração de sulfato de amônio aumenta quando a solução de sulfato de amônio é usada para o arrefecimento de pulverização. Tal aumento faz a solução de sulfato de amônio concentrar-se ou mesmo cristalizar-se e, gera produtos com conPetição 870190028748, de 26/03/2019, pág. 14/41

5/26 centrações diferentes.

3) fornecer uma seção de oxidação no absorvedor, em que a seção de oxidação é fornecida com distribuidores de oxidação para oxidar a solução de absorção de dessulfurização de modo a assegurar que a eficiência de oxidação da solução de absorção seja mais de 98%.

4) fornecer uma seção de absorção no absorvedor em que a seção de absorção atinja absorção de pulverização de dessulfurização utilizando distribuidores de solução de absorção por intermédio de uma solução de absorção contendo amônia. Este ajuste garante que a eficiência de dessulfurização seja mais de 95%.

5) fornecer uma camada de lavagem de água acima da seção de absorção no absorvedor, em que a camada de lavagem de água lava as gotículas de solução de absorção no gás residual para reduzir o escape da solução de absorção bem como controlar o fluxo de lavagem de água de modo a manter a concentração da solução de absorção.

6) fornecer um eliminador de névoa acima da camada de lavagem de água dentro do absorvedor para controlar a concentração de gotículas de névoa no gás residual limpo.

Fluxo do processo da invenção é como segue:

[010]O processo do método de tratamento de gás de combustão para tratar gás residual ácido utilizando um processo de amônia e do aparelho é descrito como segue: a concentração de dióxido de enxofre do gás de combustão é ajustada através do fornecimento de ar a partir do soprador de ar 2 na entrada do absorvedor 8. Em seguida, o gás de combustão flui no absorvedor 16 depois de ser esfriado através da camada de pulverização de arrefecimento de lavagem 15 na entrada do absorvedor 16 ou depois de ser esfriado pela camada de pulverização de arrefecimento 17 utilizando a solução de sulfato de amônio dentro do absorvedor. Dióxido de enxofre é, em seguida, removido por lavagem dentro da camada de pulverização de

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6/26 absorção 13 dentro do absorvedor 16. Depois da absorção através da camada de lavagem de água 12 e da remoção de gotículas de névoa através do eliminador de névoa 11, o gás limpo é descartado a partir da chaminé 10 através do canal de gás limpo 9.

[011]Arrefecimento do gás de combustão pode ser obtido complementando o ar e pulverizando a água de processo ou/e solução de sulfato de amônio.

[012]Além disso, a circulação da solução de absorção pode ser uma circulação de um estágio ou uma circulação de dois estágios. Se solução de sulfato de amônio com baixa concentração for necessária ser gerada a partir de absorvedor, o sistema de circulação de solução de absorção de um estágio é adequado. Se solução de sulfato de amônio com alta concentração ou suspensão de cristal de sulfato de amônio for necessária ser gerada a partir de absorvedor, o sistema de circulação de solução de absorção de dois estágios deverá ser utilizado. As funções do sistema de circulação de solução de absorção de primeiro estágio são absorção e oxidação. A bomba de circulação 5 puxa a solução de absorção para fora a partir da parte inferior do absorvedor à camada de pulverização de absorção 13 dentro do absorvedor para a pulverização. A solução de absorção contata o gás de processo dentro do absorvedor para lavar e absorver o dióxido de enxofre e, gerar o sulfito de amônio. A solução de absorção contendo sulfito de amônio contata o ar de oxidação fornecido pelo soprador de ar de oxidação 1 à seção de oxidação 4 na da parte inferior do absorvedor 16 para gerar sulfato de amônio depois da oxidação. Amônia é fornecida a partir de tanque de armazenamento de solução de amônia 3. A sistema de circulação de solução de absorção de segundo estágio é uma circulação por pulverização de arrefecimento (concentração e cristalização), em que o gás de processo é esfriado pela solução de sulfato de amônio bombeada a partir do tanque de armazenamento de solução de sulfato de amônio 6 na camada de pulverização de lavagem de arrefecimento 17 dentro do absorvedor e/ou na camada de lavagem de arrefecimen

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7/26 to 15 na entrada do absorvedor e, a solução de sulfato de amônio evapora, concentra ou mesmo cristaliza. Solução/suspensão gerada a partir do absorvedor é transportada pela bomba de descarga de sulfato de amônio 7, e é usada para produzir sulfato de amônio sólido ou semelhantes, ou diretamente usada.

Parâmetros principais na invenção:

[013]A concentração ideal de dióxido de enxofre no gás de processo que entra no absorvedor é não mais do que 30.000 mg/Nm³;

[014]A temperatura ideal do gás de processo que entra na camada de pulverização de absorção do absorvedor é não mais do que 80 °C;

[015]A temperatura da camada de pulverização de absorção dentro do absorvedor é não mais do que 65 °C;

[016]A temperatura da solução de absorção é não mais do que 65 °C;

[017]A velocidade do gás superficial é 1,5 m/s a 4 m/s;

[018]A razão de líquido-gás do líquido de arrefecimento e lavagem é não mais do que 6 L/m³;

[019]A razão de líquido-gás da solução de absorção de pulverização é 1 L/m³ a 15 L/m³;

[020]A concentração da solução de sulfato de amônio é não menos do que 15%.

[021]Esta invenção pode ser o processo de tratamento de dessulfurização de amônia de gás residual ácido seguindo o processo de recuperação de enxofre de Claus (incluindo processo de Claus refinado e unidade de dessulfurização de amônia de gás de combustão de caldeira).

[022]A invenção fornece um aparelho de tratamento de gás de combustão para tratar gás residual ácido utilizando um processo de amônia, compreendendo um absorvedor 16, um soprador de ar 2, um tanque de armazenamento de solução de amônia 3, uma seção de oxidação do absorvedor (uma torre de dessulfurização)

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4, uma bomba de recirculação do absorvedor 5, um tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6, uma bomba de descarga de sulfato de amônio 7, um canal de entrada do absorvedor 8, um canal de gás limpo 9, uma chaminé 10, um eliminador de névoa 11, uma camada de lavagem de água 12, uma camada de pulverização de absorção 13 dentro do absorvedor 16, uma bomba de lavagem de arrefecimento 14, uma camada de pulverização de lavagem de arrefecimento de entrada 15 e uma bomba de pulverização 17. O canal de entrada do absorvedor é conectado ao soprador de ar 2 e existe conjunto de dispositivos de arrefecimento e pulverização 15 e 17 no canal de entrada do absorvedor 16 ou dentro do absorvedor com a água de processo ou/e a solução de sulfato de amônio. Existe um conjunto de seção de oxidação 4 dentro do absorvedor 16, e distribuidores de oxidação são estabelecidos dentro da seção de oxidação 4 para se obter a oxidação da solução de absorção de dessulfurização. Existe um conjunto de seção de absorção 13 dentro do absorvedor 16, e a seção de absorção 13 utiliza distribuidores de absorção para se obter a absorção de pulverização de dessulfurização por intermédio da solução de absorção contendo amônia. A seção de oxidação 4 é equipada com um soprador de oxidação 1 e, a solução gerada a partir de seção de oxidação 4 é transportada no tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6 e transportada para fora do dispositivo pela bomba de descarga de sulfato de amônio 7.

[023]A camada de pulverização de arrefecimento 17 é aquela com a taxa de cobertura de pulverização não mais do que 200%, enquanto que a camada de pulverização de absorção 13 utiliza duas a quatro camadas de pulverização do tipo torre de pulverização ou do tipo torre empacotada, e a taxa de cobertura de pulverização para cada camada é maior do que 250%. A camada de lavagem de água 12 do tipo torre empacotada é ajustada acima da camada de pulverização de absorção 13. O eliminador de névoa 11 é ajustado na parte superior do absorvedor 16. O canal de gás limpo 9 e chaminé 10 são diretamente conectados ao absorvedor 16 a partir de

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9/26 sua parte superior.

[024]Um soprador de ar 2 do tipo centrífugo é utilizado para ajustar a concentração de gás residual ácido, e a taxa de vazão e pressão podem ser ajustadas de acordo com os parâmetros do gás residual ácido, de modo a assegurar que a concentração de dióxido de enxofre no gás residual seja não mais do que 30.000 mg/Nm³.

[025]O soprador de ar de oxidação 1 é o dispositivo para fornecer ar de oxidação para oxidar sulfito de amônio em sulfato de amônio. A pressão do soprador é ajustada de acordo com o nível de líquido da seção de oxidação e deverá ser não menos do que 0,05 MPa. Além disso, a taxa de vazão do ar de oxidação deverá ser maior do que 150% do valor teórico.

[026]A altura do absorvedor 16 é 20 m a 40 m. O tempo de residência de oxidação na seção de oxidação 4 é não menos do que 30 minutos, e distribuidores de gás-líquido de tipo placa/grade são estabelecidos na seção de oxidação 4. A velocidade do gás superficial do absorvedor na camada de pulverização de absorção 13, na camada de lavagem de água 12, e no eliminador de névoa 11 é 1 m/s a 5 m/s. O eliminador de névoa 11 utiliza 2 a 3 placas defletoras.

Benefícios da invenção:

[027]Esta invenção fornece um esquema de processo de dessulfurização de gás residual ácido com elevada eficiência, baixo investimento e plena utilização. O projeto integrado que combina o subproduto gerado a partir da unidade de dessulfurização de amônia de gás ácido com as unidades de dessulfurização de amônia de caldeira reduz o investimento do sistema pós-tratamento e simplifica o fluxo do processo. Este método intensifica o controle ambiental para as plantas, e beneficia a gestão de operação.

[028]Arrefecimento de pulverização com água de processo e/ou a solução de sulfato de amônio é ajustado no canal de entrada do absorvedor ou dentro do

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10/26 absorvedor para arrefecer o gás residual ácido que entra no absorvedor para abaixar a 125 °C, e também economizar energia consumida na cristalização de evaporação de sulfato de amônio. Além disso, fornecer o ar para se obter uma concentração de gás residual ácido apropriada amplia as aplicações industriais de processo de dessulfurização de amônia. Por exemplo, na indústria química de carvão, se o processo de recuperação de enxofre de Claus é combinado com a tecnologia de dessulfurização de amônia, mais de 99,5% de eficiência de dessulfurização e cerca de 95% de eficiência de recuperação de enxofre podem ser obtidos. O subproduto de sulfato de amônio pode ser vendido diretamente, não há poluição secundária, o processo é simples e fácil de operar, e os custos de operação e capital são baixos. A tecnologia não necessita de controle complicado no processo de recuperação de enxofre de Claus ou outros processos de Claus refinados. Enxofre que não pode ser recuperado no processo de Claus pode ser recuperado pelo método descrito nesta invenção, que eficazmente melhora a eficiência de dessulfurização e controla escape de amônia e geração de aerossol. Além disso, este processo é simples e o custo de operação é baixo. Esta invenção, com excelente desempenho em termos de eficiência de dessulfurização e recuperação de amônia, fornece uma nova solução par os problemas de controle de poluição de ar, tais como a neblina que acontece frequentemente na China recentemente. Os subprodutos da dessulfurização de amônia podem ser utilizados eficazmente, fazendo este processo mais viável economicamente. O projeto dos dispositivos nesta invenção também é simples e confiável. A combinação de uma camada de pulverização de arrefecimento e uma camada de pulverização de absorção, bem como um soprador com taxa de vazão ajustável torna mais conveniente o tratamento do gás residual ácido com o tempo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [029]A Figura 1 mostra um aparelho e fluxograma desta invenção;

[030]A Figura 2 mostra um aparelho e fluxograma de dessulfurização de

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11/26 amônia para tratar gás residual ácido a partir de uma planta de gás natural;

[031]A Figura 3 mostra um aparelho e fluxograma de dessulfurização de amônia para tratar gás residual ácido a partir do processo de recuperação de enxofre de Claus em uma planta de química de carvão;

[032]A Figura 4 mostra um aparelho e fluxograma de dessulfurização de amônia para tratar gás residual ácido químico;

[033]A Figura 5 mostra um aparelho e fluxograma de dessulfurização de amônia para tratar gás residual ácido com recuperação de enxofre de Claus de uma refinaria de petróleo;

[034]Um soprador de ar de oxidação 1, um soprador de ar 2, um tanque de armazenamento de solução de amônio 3, um absorvedor (torre de dessulfurização) seção de oxidação 4, uma bomba de recirculação de absorção 5, um tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6, uma bomba de descarga de sulfato de amônio 7, um canal de entrada do absorvedor 8, um canal de gás limpo 9, uma chaminé 10, um eliminador de névoa 11, uma camada de lavagem de água 12, uma camada de pulverização de absorção do absorvedor 13, uma bomba de lavagem de arrefecimento 14, uma camada de pulverização de lavagem de arrefecimento de entrada 15, um absorvedor 16, uma bomba de pulverização (bomba de solução de amônia) 17, uma entrada de gás residual ácido 18, ar 19, amônia 20, água de processo 21, sulfato de amônio acabado ou sulfato de amônio semi-acabado 22.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [035]O processo desta invenção pode ser dividido nas cinco etapas seguintes:

A. Ajuste da concentração de dióxido de enxofre em gás residual ácido [036]A concentração de dióxido de enxofre no gás residual ácido que entra no absorvedor é ajustada de acordo com as especificações do produto, equilíbrio de água e velocidade de oxidação, etc., e a concentração é usualmente não mais do

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12/26 que 30.000 mg/Nm³, que pode ser obtida através do fornecimento de ar ao gás residual ácido através do soprador de ar.

B. Arrefecimento do gás residual ácido, e concentração da solução de absorção (cristalização) [037]A temperatura do gás residual ácido é usualmente superior a 120 °C, que deverá ser resfriada a não mais do que 80 °C antes da absorção de dióxido de enxofre. O método é utilizar água de processo e solução de sulfato de amônio para lavar o gás residual, e uma camada de lavagem pode ser ajustada no canal de entrada do absorvedor ou dentro do absorvedor. Quando a solução de sulfato de amônio é utilizada para reduzir a temperatura do gás residual ácido, a água na solução de sulfato de amônio evapora para aumentar a concentração e os cristais podem ainda ser gerados na solução. A concentração do produto é determinada de acordo com o equilíbrio e requisitos da água de processo.

C. Absorção de dióxido de enxofre [038]O gás de processo com a temperatura entre 40 °C e 80 °C ou menos passa por reação de absorção depois de reagir com a solução de absorção na camada de arrefecimento de absorção do absorvedor e, em seguida, dióxido de enxofre é removido, e sulfito de amônio é gerado. O método é circular a solução de absorção por uma bomba de circulação de absorção e, em seguida, alimentar a solução de absorção na seção de oxidação no absorvedor para a oxidação.

D. Oxidação de sulfito de amônio [039]A seção de oxidação é ajustada sob a camada de pulverização de absorção ou na da parte inferior do absorvedor. Sulfito de amônio gerado a partir de absorção de dióxido de enxofre entra a seção de oxidação para ser oxidado em sulfato de amônio pelo ar de oxidação (incluindo ar, ar enriquecido com oxigênio ou oxigênio puro). O método é ajustar os distribuidores de oxidação na seção de oxidação dentro do absorvedor, e o ar de oxidação é fornecido por um soprador de oxida

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13/26 ção. Se a concentração da solução de absorção é baixa, os métodos tais como fluxo de jato ou semelhantes também podem ser utilizados para a oxidação.

E. Lavagem e desembaciamento do gás de processo [040]O gás de processo com dióxido de enxofre removido contém gotículas de solução de absorção, que deverá ser lavado por água na camada de pulverização. Gotículas de água dentro do gás de processo depois da lavagem serão removidas pelo eliminador de névoa acima para reduzir o consumo de água e o impacto ao ambiente.

Características dos dispositivos principais relacionados a esta invenção:

1) Absorvedor [041]Absorvedor, o dispositivo essencial utilizado neste processo, é usualmente cilíndrico, mas também pode ser quadrado ou outras formas. A partir da parte inferior à parte superior, o absorvedor pode ser dividido em uma seção de oxidação, uma camada de arrefecimento e lavagem (uma seção de concentração e cristalização), uma camada de pulverização de absorção, uma camada de lavagem de água, e um eliminador de névoa. A velocidade do gás superficial é 1,5 m/s a 4 m/s.

A) Seção de oxidação [042]Seção de oxidação pode ser ajustada a parte inferior do absorvedor ou ao lado de fora do absorvedor, e seu diâmetro e altura são determinados de acordo com a demanda de oxidação. Normalmente, o tempo de residência de oxidação é não menos do que 0,5 h.

[043]Distribuidores de líquido-gás são estabelecidos dentro da seção de oxidação, de modo a garantir um bom contato entre líquido e gás. Dispositivos tais como fluxo de jato ou semelhantes também podem ser utilizados para a oxidação.

B) Camada de pulverização de arrefecimento [044]Camada de pulverização de arrefecimento utiliza água ou/e solução de sulfato de amônio para arrefecer o gás residual ácido. Normalmente, um dispositivo

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14/26 de pulverização de água ou/e um dispositivo de pulverização sulfato de amônio são ajustados. O dispositivo de pulverização de água é ajustado dentro do canal de entrada de gás de processo, enquanto o dispositivo de pulverização de sulfato de amônio é ajustado no canal acima referido ou dentro do absorvedor de acordo com as necessidades. Taxa de cobertura da camada de pulverização de arrefecimento é mais do que 200%, a taxa de vazão de pulverização total é não menos do que 4 vezes da taxa de evaporação de água, e a razão de líquido-gás é não menos do que 6 L/m³.

C) Camada de pulverização de absorção [045]Camada de pulverização de absorção é ajustada à parte médiasuperior do absorvedor normalmente do tipo torre de pulverização, ou da combinação do tipo torre de pulverização e do tipo torre empacotada. De acordo com a concentração de dióxido de enxofre no gás residual ácido, duas a quatro camadas de pulverização são colocadas, enquanto que a taxa de cobertura de pulverização de cada camada é superior a 250%.

D) Camada de lavagem de água [046]Camada de lavagem de água do tipo torre empacotada é ajustada acima da camada de pulverização de absorção. A taxa de vazão de água é determinada de acordo com o equilíbrio de água.

E) Eliminador de névoa [047]Eliminador de névoa é ajustado à parte superior do absorvedor, e o eliminador de névoa que pode ser colocado horizontalmente, também pode ser ajustado no canal de gás limpo do absorvedor. O eliminador de névoa do tipo chicana é usualmente selecionado, e enchimento regular também pode ser utilizado como eliminador de névoa se não existir deposição de cinzas. A velocidade do gás superficial do eliminador de névoa é 3 a 4,5 m/s.

2) Soprador de ar

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15/26 [048]Soprador de ar é utilizado para ajustar a concentração de dióxido de enxofre no gás residual ácido, e soprador centrífugo é frequentemente utilizado. A pressão de ar e a taxa de vazão são estabelecidas dependendo dos parâmetros do gás residual ácido para garantir que a concentração de dióxido de enxofre do gás residual ácido seja não mais do que 30.000 mg/Nm³.

3) Soprador de ar de oxidação [049]Soprador de ar de oxidação é o dispositivo para fornecer ar de oxidação para oxidar sulfito de amônio em sulfato de amônio. A pressão do soprador é ajustada de acordo com nível de líquido da seção de oxidação, e é usualmente não menos do que 0,05 MPa. Além disso, a taxa de vazão deverá ser 150% do valor teórico ou mais.

Exemplo 1: Figura 2 mostra um aparelho de dessulfurização de amônia para tratar gás residual ácido a partir de uma planta de gás natural [050]A taxa de vazão total de gás residual ácido é 13.375 Nm³/h, a temperatura é 152 °C, a concentração de dióxido de enxofre no gás residual ácido é 31.443 mg/Nm³, e a pressão é 100.000 Pa. O absorvente é amônia aquosa com uma concentração de 15%.

[051]Fluxo do processo e dispositivos: A Figura 2 mostra o diagrama e dispositivos do fluxo do processo. Depois do gás residual ácido ser suplementado com ar na temperatura ambiente pelo soprador de ar 2, a concentração de dióxido de enxofre é diminuída a 22.000 mg/Nm³ e a temperatura é diminuída a 115 °C. A temperatura do gás residual ácido é ainda mais diminuída a 70 °C na entrada do absorvedor sendo esfriado com camada de pulverização de água de processo e solução de sulfato de amônio 15 (taxa de vazão de água de processo é 0,2 m³/h e taxa de vazão de solução de sulfato de amônio é 20 m³/h). Em seguida, o gás de combustão entra no absorvedor 16 para ser pulverizado com solução de absorção. Em seguida, o gás de processo é limpo por três soluções de camada de pulverização de absor

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16/26 ção 13, e a taxa de vazão de solução de absorção é 40 m³/h em cada camada. A concentração de dióxido de enxofre é diminuída a 60 mg/Nm³ (86 mg/Nm³ sob as condições do gás residual ácido original com 99,7% de eficiência de dessulfurização). Gás de processo a 47 °C é, em seguida, limpo por camada de lavagem de água 12, desembaciado pelo eliminador de névoa 11 e, em seguida, descartado a partir da chaminé 10.

[052]A solução de absorção com dióxido de enxofre absorvida é oxidada à solução de sulfato de amônio pelo ar de oxidação a partir de soprador de ar de oxidação 1 na seção de oxidação 4 na parte inferior do absorvedor. Solução de sulfato de amônio flui no tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6, e transportada pela bomba de descarga de sulfato de amônio em sistema de sulfato de amônio da planta de dessulfurização de amônia de gás de combustão de caldeira. Amônia a partir do tanque de armazenamento de solução de amônia 3 é bombeada na parte inferior do absorvedor pela bomba de solução de amônia 17 para ajustar o pH da solução de absorção.

Características principais dos dispositivos:

[053]O absorvedor 16 é feito de aço inoxidável 316L com a altura total de 29 m.

[054]Diâmetro da seção de oxidação 4 é 4 m e os distribuidores de gáslíquido são do tipo grade. A camada de pulverização de absorção 13, com um diâmetro de 2 m, tem três camadas de distribuidores de pulverização e cada camada tem 3 bicos de pulverização. Diâmetro da camada de lavagem de água 12 é 2 m com 200 mm de enchimento ondulado.

[055]Diâmetro do eliminador de névoa 11 é 2m com duas placas defletoras e o material é PP aprimorado.

[056]O tipo do soprador de ar 2 é soprador centrífugo feito de aço carbono com vazão nominal de 7.000 Nm³/h e pressão de saída nominal de 2.500 Pa. Dois

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17/26 sopradores de ar são necessários, com um para redundância. O tanque de armazenamento de solução de amônia 3 é feito de aço carbono e o volume é 50 m³.

[057]A bomba de solução de amônia 17 é feita de aço inoxidável com a vazão nominal de 4 m³/h.

[058]O soprador de ar de oxidação 1 é um compressor de ar do tipo pistão com vazão nominal de 15 m³/min e pressão de saída nominal de 2,0 MPa. Dois sopradores de ar são necessários com um para redundância.

[059]A bomba de circulação de absorção é feita de aço inoxidável 316L com vazão nominal de 40 m³/h. Três bombas de circulação de absorção são necessárias, e cada bomba de reciclagem de absorção cobre uma camada de distribuidores de pulverização de absorção.

[060]Parâmetros de operação e resultados: 15% de solução de amônia são consumidos a 1,531 kg/h, e 25% de solução de sulfato de amônio são produzidas a 3,460 kg/h, e a eficiência de recuperação de amônia é 97%.

[061]A concentração de dióxido de enxofre no gás limpo é 60 mg/Nm³ (a concentração é 86 mg/Nm³ sob a condição de gás residual ácido e a eficiência de dessulfurização é 99,7%).

[062]O diagrama do fluxo do processo da dessulfurização de amônia para tratar gás residual ácido a partir de uma planta de gás natural mostrada na Figura 2 também inclui gás residual ácido 23 e solução de amônia 24 a partir de planta de gás natural.

Exemplo 2: O aparelho de dessulfurização de amônia para tratar gás residual a partir do processo de recuperação de enxofre de Claus a partir de uma planta de química de carvão [063]Gás residual ácido a partir da unidade de recuperação de enxofre de Claus de uma planta de química de carvão é gerado a partir do gás ácido depois de passar por um processo de recuperação de enxofre de Claus de dois estágios, um

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18/26 incinerador de gás residual e uma caldeira de recuperação. A taxa de vazão total de gás residual ácido é 59.912 Nm³/h, a temperatura é 165 °C, a concentração de dióxido de enxofre no gás residual ácido é 12.600 mg/Nm³, e a concentração de oxigênio é 2% e a pressão é 0,02 MPa. O absorvente é 99,6% de amônia anidra.

[064]Fluxo do processo: Figura 3 mostra o fluxograma do processo. O gás residual ácido flui no absorvedor 16 depois de ser limpo e esfriado em torno de 100 °C por camada de pulverização 15 de água de processo (1 m³/h) na entrada do absorvedor e, em seguida, o gás é limpo pela camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 (solução de sulfato de amônio, 120 m³/h) dentro do absorvedor. Depois do gás de processo ser esfriado a cerca de 70 °C, o gás de processo entra na parte superior do absorvedor 16, e é limpo por três camadas de pulverização de absorção 13, e taxa de vazão de solução de absorção em cada camada é 140 m³/h. A concentração de dióxido de enxofre é diminuída a 80 mg/Nm³ com a eficiência de dessulfurização de 99,4%. Gás de processo com a temperatura de 47 °C é limpo pela camada de limpeza de água 12, e gotículas eliminadas pelo eliminador de névoa 11 e, em seguida, descartadas a partir da chaminé 10.

[065]Depois de absorver dióxido de enxofre, a solução de absorção é oxidada em solução de sulfato de amônio pelo ar de oxidação a partir de soprador de ar de oxidação 1 na seção de oxidação 4 na parte inferior do absorvedor. Solução de sulfato de amônio entra no tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6, e é, em seguida, bombeada pela bomba de lavagem de arrefecimento 14 à camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 dentro do absorvedor para limpar o gás de processo. Depois dos processos de lavagem e arrefecimento, o sulfato de amônio flui novamente ao tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6.

[066]A concentração de sulfato de amônio na solução de absorção na seção de oxidação é controlada em torno de 20%, enquanto que no tanque de sulfato de amônio é em torno de 45%. A saída é transportada no dispositivo de evaporação e

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19/26 cristalização de sulfato de amônio na planta pela bomba de descarga de sulfato de amônio para a produção de sulfato de amônio sólido.

[067]Amônia anidra a partir de tanque de armazenamento de amônia anidra 3 é bombeada no absorvedor pela bomba de amônia líquida 17 (ou por sua própria pressão se a temperatura for alta suficiente) para ajustar o pH da solução de absorção.

Característica dos dispositivos:

[068]O absorvedor 16 é feito de aço carbono com um forro de flocos de vidro para anti-corrosão. Tem 32 m em altura e o diâmetro é 4 m.

[069]Distribuidores de gás-líquido são ajustados dentro da seção de oxidação 4. Uma camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 é ajustada dentro do absorvedor com quatro bicos de pulverização em cada camada. Uma camada de pulverização de absorção 13 com três camadas de distribuidores de pulverização é ajustada na parte superior da camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2, e cada camada tem 5 bicos de pulverização. Camada de pulverização de absorção 13 é separada a partir de camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 por tampa de ar.

[070]200 mm de enchimento ondulado são ajustados na camada de lavagem de água 12.

[071]Eliminador de névoa 11 utiliza duas camadas de placas defletoras com o material de PP aprimorado.

[072]O tanque de armazenamento de solução de amônia 3 é feito de aço carbono com o volume de 50 m³.

[073]A bomba de solução de amônia é feita de aço inoxidável com a vazão nominal de 4 m³/h.

[074]Soprador de ar 1 é um compressor de ar de rosca com a vazão nominal de 40 m³/min, e a pressão de saída nominal é 2,0 MPa. Dois sopradores de ar são

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20/26 necessários, um trabalhando e o outro em espera.

[075]A bomba de circulação de absorção é feita de aço inoxidável 2605 com vazão nominal de 140 m³/h. Três bombas de circulação de absorção são necessárias, e cada bomba de reciclagem de absorção cobre uma camada de distribuidores de pulverização de absorção.

[076]A bomba de lavagem de arrefecimento é feita de aço inoxidável 2605 com vazão nominal de 120 m³/h. Duas bombas são necessárias, uma trabalhando e a outra em espera.

[077]Parâmetros de operação e resultado: 99,6% de amônia anidra é consumida a 412 kg/h, 45% de solução de sulfato de amônio são produzidos a 3.438 kg/h, e a eficiência de recuperação de amônia é 97,1%. A concentração de dióxido de enxofre no gás limpo é 80 mg/Nm³ com a eficiência de dessulfurização de 99,4%.

[078]O diagrama do fluxo do processo do processo de dessulfurização de amônia para tratar o gás residual ácido a partir do processo de recuperação de enxofre de Claus de uma planta de química de carvão mostrada na Figura 3 também inclui gás residual ácido de recuperação de enxofre de Claus de química de carvão 25 e amônia líquida 24.

Exemplo 3: Dispositivos de dessulfurização de amônia para tratar gás residual ácido a partir de um projeto químico [079]Gás ácido com enxofre e líquido de resíduos orgânicos gerado a partir de um projeto químico são queimados dentro de um incinerador, e o calor é reciclado por uma caldeira de recuperação para produzir o vapor de subproduto e, em seguida, gera gás residual ácido com dióxido de enxofre. A taxa de vazão total de gás residual ácido é 11.018 Nm³/h, a temperatura é 350 °C, a concentração de dióxido de enxofre é 2,57% (% em v), que a concentração de oxigênio é 6,22%, e a pressão é 5.000 Pa.

[080]O absorvente é 99,6% de amônia anidra.

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21/26 [081]Fluxo do processo: Figura 4 mostra o fluxograma do processo. A concentração de dióxido de enxofre em gás residual ácido é reduzida a 6680 mg/Nm³depois do suplemento de ar na temperatura ambiente a partir do soprador de ar 10 e, em seguida, a temperatura é diminuída a 60 °C. O gás residual ácido é limpo e esfriado pulverizando a água de processo (0,5 m³/h) na camada de pulverização 15 na entrada do absorvedor e, em seguida, o gás de processo passa no absorvedor 16, e é limpo pela camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 (a vazão da solução de sulfato de amônio é 140 m³/h) dentro do absorvedor. Depois que o gás de processo é esfriado em torno de 50 °C, o gás de processo entra na parte superior do absorvedor 16, e é limpo por três camadas de pulverização de absorção 13, e a pulverização taxa da solução de absorção em cada camada é 160 m³/h. A concentração de dióxido de enxofre é, em seguida, reduzida a 30 mg/Nm³ (a concentração é 321 mg/Nm³ sob a condição de gás residual ácido com eficiência de dessulfurização de 99,6%). Gás de processo a 48 °C é limpo pela camada de limpeza de água 12 e desembaçado pelo eliminador de névoa 11 antes de sendo descartado a partir da chaminé 10.

[082]A solução de absorção que tem dióxido de enxofre absorvido é oxidada à solução de sulfato de amônio pelo ar de oxidação a partir de soprador de ar de oxidação 1 na seção de oxidação 4 na parte inferior do absorvedor. Solução de sulfato de amônio entra no tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6 e, em seguida, é bombeada pela bomba de lavagem de arrefecimento 14 à camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 dentro do absorvedor para limpar o gás de processo. Depois dos processos de lavagem e limpeza, sulfato de amônio flui novamente ao tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6.

[083]A concentração de sulfato de amônio na solução de absorção na seção de oxidação é controlada em torno de 30%, enquanto que a concentração de sulfato de amônio sólido na solução de absorção do tanque de sulfato de amônio é em tor

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22/26 no de 10%. A saída é transportada pela bomba de descarga de sulfato de amônio à planta para a separação de sólido-líquido em sistema pós-tratamento. O líquido precursor gerado a partir de separação de sólido-líquido em sistema pós-tratamento é enviado de volta ao tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6 para a cristalização de circulação.

[084]Amônia anidra do tanque de armazenamento de amônia 3 é bombeada no absorvedor pela bomba de líquido-amônia 17 (ou por sua própria pressão se a temperatura for alta suficiente) para ajustar o pH da solução de absorção.

Características dos dispositivos:

[085]O absorvedor 16 é feito de aço carbono com forro de flocos de vidro para anti-corrosão. É 31 m em altura e o diâmetro é 4,8 m. Distribuidores de gáslíquido são estabelecidos dentro da seção de oxidação 4.

[086]Uma camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 é ajustada dentro do absorvedor com nove bicos de pulverização em cada camada. Uma camada de pulverização de absorção 13 com distribuidores de pulverização de três camadas é equipada na parte superior da camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2, e cada camada tem 11 bicos de pulverização. A camada de pulverização de absorção 13 é separada a partir de camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 por uma tampa de ar. A camada de lavagem de água 12 tem um enchimento ondulado em 200 mm. Eliminador de névoa 11 utiliza duas camadas de placas defletoras com PP aprimorado.

[087]O tanque de armazenamento de solução de amônia 3 é feito de aço carbono com o volume de 120 m³. Dois tanques são necessários com um para redundância.

[088]O material de bomba de solução de amônia 17 é aço inoxidável com o vazão nominal de 1 m³/h. O soprador de ar 1 é um compressor de lóbulos (root) com a taxa de vazão de 50 m³/min, e a pressão de saída nominal de 0,15 MPa. Duas pe

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23/26 ças são necessárias com uma para redundância. O material da bomba de circulação de absorção é aço inoxidável 2605 com o vazão nominal de 160 m³/h. Três peças são necessárias com uma bomba de circulação de absorção correspondendo a uma camada de distribuidores de pulverização de absorção. O material da bomba de lavagem de arrefecimento é aço inoxidável 2605 com o vazão nominal de 140 m³/h. Duas peças são necessárias, uma trabalhando e a outra em espera.

[089]Parâmetros de operação e resultado: 99,6% de amônia anidra são consumidos a 431 kg/h, sulfato de amônio sólido é produzido a 1618 kg/h, e a eficiência de recuperação de amônia é 97,1%.

[090]A concentração de dióxido de enxofre no gás limpo é 30 mg/Nm³, enquanto que de dióxido de enxofre sob a condição de gás residual ácido é 321 mg/Nm³, e a eficiência de dessulfurização é 99,6%.

[091]O diagrama do fluxo do processo de dessulfurização de amônia para tratar gás residual ácido químico mostrado na Figura 4 também inclui líquido precursor 31 no sistema pós-processo de sulfato de amônio, e a descarga de gás limpo 27.

Exemplo 4: Um aparelho de dessulfurização de amônia para tratar gás residual ácido a partir do processo de recuperação de enxofre de Claus a partir de uma refinaria de petróleo [092]Gás residual ácido a partir da unidade de recuperação de enxofre de Claus de uma refinaria de petróleo é gerado a partir do gás ácido depois de passar por um processo de recuperação de enxofre de Claus de dois estágios, um incinerador de gás residual, e uma caldeira de recuperação. A taxa de vazão total de gás residual ácido é 61.221 Nm³/h, a temperatura é 160 °C, a concentração de dióxido de enxofre em gás residual ácido é 10.200 mg/Nm³, a concentração de oxigênio é 7%, e a pressão é 0,02 MPa. O absorvente é 99,6% de amônia anidra.

[093]Fluxo do processo: Por favor, consulte a Figura 5 para o fluxograma de dessulfurização de amônia para o gás residual com o processo de recuperação de

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24/26 enxofre de Claus a partir de uma refinaria de petróleo. O gás residual ácido é limpo e esfriado pela camada de pulverização 15 de água de processo (a 1 m³/h) na entrada do absorvedor com temperatura abaixando em torno de 100 °C e, em seguida, flui no absorvedor 16. Depois disso, o gás de processo é limpo por camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 (solução de sulfato de amônio está a 120 m³/h) dentro do absorvedor. Depois da temperatura do gás de processo ser reduzida em torno de 70 °C, o gás de processo flui na parte superior do absorvedor 16, e é limpo por três camadas de pulverização de absorção 13, e a taxa de vazão da solução de absorção em cada camada é 140 m³/h. A concentração de dióxido de enxofre é reduzida a 80 mg/Nm³ com a eficiência de dessulfurização de 99,2%. O gás de processo com a temperatura de 46 °C é limpo pela camada de limpeza de água 12, e as gotículas eliminadas de névoa pelo eliminador de névoa 11 antes de ser descartado fora da chaminé 10.

[094]A solução de absorção com dióxido de enxofre absorvido é oxidada para a solução de sulfato de amônio por ar de oxidação a partir de soprador de ar de oxidação 1 na seção de oxidação 4 na parte inferior do absorvedor. Solução de sulfato de amônio entra no tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6 e, em seguida, é bombeada pela bomba de lavagem de arrefecimento 14 à camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 dentro do absorvedor para limpar o gás de processo. Depois dos processos de lavagem e de arrefecimento, sulfato de amônio flui novamente ao tanque de armazenamento de sulfato de amônio 6.

[095]A concentração de sulfato de amônio na solução de absorção na seção de oxidação é controlada em torno de 20%, enquanto que no tanque de sulfato de amônio é em torno de 45%. A solução de sulfato de amônio de 45% é transportada à unidade de evaporação e cristalização de sulfato de amônio pela bomba de descarga de sulfato de amônio para a produção de sulfato de amônio sólido.

[096]Amônia anidra a partir do tanque de armazenamento de amônia 3 é

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25/26 bombeada no absorvedor pela bomba de amônia 17 (ou por sua própria pressão se a temperatura for alta suficiente) para ajustar o pH da solução de absorção.

Características principais dos dispositivos:

[097]O absorvedor 16 é feito de aço carbono com forro de flocos de vidro para anti-corrosão. O absorvedor tem 24 m em altura e o diâmetro é de 4 m.

[098]Uma camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 é ajustada dentro do absorvedor com quatro bicos de pulverização em cada camada. Uma camada de pulverização de absorção 13 com três camadas de distribuidores de pulverização é ajustada na parte superior da camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2, e cada camada tem 5 bicos de pulverização. A camada de pulverização de absorção 13 é separada a partir de camada de pulverização de lavagem e arrefecimento 2 por uma tampa de ar.

[099]200 mm de enchimento ondulado são ajustados na camada de lavagem de água 12.

[0100]Eliminador de névoa 11 utiliza em duas placas defletoras com o material de PP aprimorado [0101]O tanque de armazenamento de solução de amônia 3 é feito de aço carbono com o volume de 50 m³.

[0102]A bomba de solução de amônia 17 é feita de aço inoxidável com vazão nominal de 4 m³/h.

[0103]O soprador de ar 1 é um compressor de ar de rosca com vazão nominal de 40 m³/min, e a pressão de saída nominal é 2,0 MPa. Dois sopradores de ar são necessários, um trabalhando e o outro em espera.

[0104]A bomba de circulação de absorção é feita de aço inoxidável 2605 com vazão nominal de 140 m³/h. Três bombas de circulação de absorção são necessárias, e cada bomba de reciclagem de absorção cobre uma camada de distribuidores de pulverização de absorção.

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26/26 [0105]A bomba de lavagem de arrefecimento é feita de aço inoxidável 2605 com vazão nominal de 120 m³/h. Duas bombas são necessárias, uma trabalhando e a outra em espera.

[0106]O tanque de oxidação é feito de aço carbono com forro de flocos de vidro para anti-corrosão. Tem 4,5 m em altura e o diâmetro é de 10 m. Distribuidores de gás-líquido são ajustados no tanque de oxidação 4.

Parâmetros de operação e resultado:

[0107]99,2% amônia anidra é consumida a 341 kg/h, 45% (peso) de solução de sulfato de amônio são produzidos a 2,840 kg/h, e a eficiência de recuperação de amônia é 97,3%.

[0108]A concentração de dióxido de enxofre do gás limpo é 80 mg/Nm³ com eficiência de remoção de 99,2%. Gás residual ácido 30 a partir do incinerador de recuperação de enxofre também é incluído na Figura 5.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de tratamento de gás de combustão para tratar gás residual ácido utilizando um processo de amônia CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as seguintes etapas:

a) ajustar a concentração de dióxido de enxofre no gás residual ácido pela adição de ar, a partir de um soprador de ar, no canal de entrada do absorvedor para fazer com que a concentração de dióxido de enxofre introduzida no absorvedor (16) seja < 30.000 mg/Nm³;

b) lavar e esfriar o gás residual ácido (23) utilizando uma pulverização de água de processo e/ou solução de sulfato de amônio no canal de entrada do absorvedor (16) ou dentro do absorvedor (16), em que a concentração da solução de sulfato de amônio aumenta com a pulverização do gás residual ácido com solução de sulfato de amônio;

c) absorver dióxido de enxofre por absorção por pulverização do gás residual ácido com uma solução de absorção contendo amônia em uma seção de absorção (13) no absorvedor (16), em que a seção de absorção (13) é fornecida com distribuidores de solução de absorção e a solução de absorção contém amônia fornecida por um tanque de armazenamento de amônia (3);

d) oxidar o sulfito de amônia gerado na etapa c) em uma seção de oxidação (4) no absorvedor (16), em que a seção de oxidação (4) é fornecida com distribuidores de oxidação;

e) lavar para remover a solução de absorção no gás residual ácido com água em uma camada de lavagem de água (12) acima da seção de absorção (13) no absorvedor (16) para reduzir o escape da solução de absorção;

f) remover gotículas de água no gás residual com um eliminador de névoa (11) fornecido acima da camada de lavagem de água (12) dentro do absorvedor (16) para controlar a concentração de gotículas de névoa contidas no gás residual limpo.

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2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a circulação de solução de absorção é uma circulação de solução de absorção de um estágio ou uma circulação de solução de absorção de dois estágios; o sistema de circulação de segundo estágio é uma circulação de pulverização de arrefecimento, em que a solução de sulfato de amônio é bombeada por uma bomba de lavagem de arrefecimento (14) a partir de um tanque de armazenamento de sulfato de amônio (6) na camada de pulverização de lavagem de arrefecimento (15) dentro do absorvedor (16) e/ou na camada de lavagem de arrefecimento na entrada do absorvedor (16) para arrefecer o gás de combustão, enquanto a solução de sulfato de amônio evapora, concentra, ou mesmo cristaliza parcialmente.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a temperatura do gás residual ácido que flui para a seção de absorção (13) no absorvedor (16) é < 80 °C; a temperatura de operação da seção de absorção (13) no absorvedor (16) é < 65 °C; a temperatura da solução de absorção é < 65 °C.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a velocidade do gás superficial é 1,5 m/s a 4 m/s; a razão de líquido-gás da solução de absorção de arrefecimento é < 6 L/m³; a razão de líquido-gás de pulverização de absorção é 1 L/m³ a 15 L/m³; a concentração da solução de sulfato de amônio é > 15%.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o tratamento de dessulfurização de amônia de gás residual ácido é um processo de tratamento de dessulfurização de amônia para tratar o gás residual ácido a partir do processo de recuperação de enxofre de Claus ou do processo melhorado de recuperação de enxofre de Claus, e o processo de arrefecimento é obtido por suplemento de ar, arrefecimento de água e/ou arrefecimento de solução de sulfato de amônio.
6. Aparelho de tratamento de gás de combustão para tratar gás residual áci

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3/4 do utilizando um processo de amônia para uso no método de tratamento de gás de combustão para tratar gás residual ácido utilizando um processo de amônia, conforme definido pela reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende um absorvedor (16), um soprador de ar (2), um tanque de solução de amônia (3), uma seção de oxidação do absorvedor (4) fornecida com distribuidores de oxidação, uma bomba de circulação de absorção (5), um tanque de armazenamento de sulfato de amônio (6), uma bomba de descarga de sulfato de amônio (7), um canal de entrada do absorvedor (8), um canal de gás limpo (9), uma chaminé (10), um eliminador de névoa (11), uma camada de lavagem de água (12), uma seção de absorção (13) fornecida com distribuidores de solução de absorção; um soprador de ar de oxidação (1) fornecido na seção de oxidação (4); uma bomba de lavagem de arrefecimento (14), uma camada de pulverização de lavagem de arrefecimento de entrada (15) e uma bomba de pulverização (17), em que o canal de entrada é conectado ao soprador de ar (2), em que um dispositivo de pulverização de água de processo e/ou solução de sulfato de amônio é ajustado no canal de entrada do absorvedor (8) ou dentro do absorvedor (16), em que a seção de oxidação (4) é fornecida com distribuidores de oxidação para oxidar a solução de absorção de dessulfurização, em que o soprador de ar (2) é conectado com o duto de entrada do absorvedor (8), e em que a camada de pulverização de arrefecimento é a pulverização de arrefecimento com uma taxa de cobertura superior a 200%, enquanto que a seção de absorção (13) consiste em duas a quatro camadas de pulverização com o tipo torre de pulverização ou o tipo de torre empacotada, e a taxa de cobertura de pulverização para cada camada é mais do que 250%.
7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada de lavagem de água (12) com um tipo torre empacotada é fornecida acima da seção de absorção (13), o eliminador de névoa é ajustado na parte superior do absorvedor, e o canal de gás limpo (9) e chaminé (10) são fornecidos aciPetição 870190028748, de 26/03/2019, pág. 39/41

4/4 ma do absorvedor (16).
8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o soprador de ar (2) é um soprador de ar centrífugo adaptado para ajustar a concentração de gás residual ácido através do fornecimento de ar, e a quantidade de pressão e vazão do mesmo é estabelecida de acordo com os parâmetros do gás residual ácido para garantir que a concentração de dióxido de enxofre no gás residual seja não mais do que 30.000 mg/Nm³.
9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6 ou 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a altura do absorvedor (16) é de 20 m a 40 m; distribuidores de gáslíquido com um tipo de placa ou um tipo de grade são fornecidos, e o eliminador de névoa (11) tem 2 a 3 placas defletoras.