CN101575103A - 酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法，包括下列步骤：酸性气中的SO₂与氨水反应生成硫酸铵，先对硫酸铵进行蒸发，蒸发所得冷凝液用于调节氨水浓度；硫酸铵经热空气干燥得到硫酸铵晶体，使用后的热空气返回前面用于生成硫酸铵。本发明的处理方法充分利用了能量，将蒸发(NH₄)₂SO₄所得冷凝液，用于本发明中的氨水浓度调节；干燥(NH₄)₂SO₄用的热空气也进入吸收塔再次利用，一方面节约了能耗，另一方面也正好补充(NH₄)₂SO₄生成所需氧气。

Description

酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法

技术领域

本发明涉及一种酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法，具体地说，涉及一种将酸性气中的二氧化硫(SO₂)用氨水吸收转化为硫酸铵((NH₄)₂SO₄)，硫酸铵蒸发所得冷凝液的再利用以及硫酸铵沸腾干燥用热空气的再利用的组合工艺方法。

背景技术

目前，用氨水吸收酸性气中SO₂生成(NH₄)₂SO₄的方法是将氨水吸收后生成的(NH₄)₂SO₄进行蒸发，而蒸发后的冷凝液排至污水处理系统；用于干燥(NH₄)₂SO₄的空气为加热后的热空气，干燥后的气体需要去除尘装置，除尘后的气体再排入大气。

因此，现有对(NH₄)₂SO₄的处理方法，工艺复杂，能耗高，而且还对环境有污染。

发明内容

本发明的目的是提供一种酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法，该方法蒸发的冷凝液可用于酸性气脱硫工艺，而且干燥硫酸铵用的热空气也进入酸性气脱硫工艺的吸收装置中再次利用，一方面节约了能耗，另一方面也正好补充(NH₄)₂SO₄生成所需氧气。

为了实现本发明目的，本发明的一种酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法，包括下列步骤：

1)酸性气中的SO₂与氨水反应生成硫酸铵((NH₄)₂SO₄)，先对硫酸铵((NH₄)₂SO₄)进行蒸发，蒸发所得冷凝液用于调节氨水浓度；

2)硫酸铵经热空气干燥得到硫酸铵((NH₄)₂SO₄)晶体，使用后的热空气返回步骤1)中用于生成硫酸铵。

其中，本发明适宜的酸性气可以是含硫化氢、二氧化碳、二氧化硫等的所有气体，尤其是炼油厂、煤化工厂的克劳斯等脱硫工艺装置的尾气。由于这些尾气含尘量很少，无需除尘。

所述氨水可以是来自酸性气中本身含的氨洗涤后的氨水，也可以来自工厂其他装置或是外购，氨水浓度也无特殊要求。一般所用氨水的重量浓度为0.01-40％；优选为3-20％。

SO₂与氨水反应的温度为10-200℃，压力为0.1-1.5MPa；优选温度为20-50℃，优选压力为0.2-0.9MPa。

步骤1)中所述的蒸发为降膜蒸发或真空蒸发。真空度为0.01-0.16MPa，优选0.06-0.12MPa。

所得冷凝液至少一部分可以用于氨水浓度调节。氨水浓度调节是指本发明中用于酸性尾气中二氧化硫的吸收用氨水的调节。

步骤2)中所述热空气干燥采用沸腾干燥，使用后的热空气用于生成(NH₄)₂SO₄所需氧气，从SO₂与氨水反应的吸收装置底部进入。

本发明的氨水与酸性尾气中的SO₂直接接触进行气-气换热和瞬时化学反应，反应过程为：

SO₂+H₂O＝H₂SO₃

H₂SO₃+NH₃＝NH₄HSO₃

NH₄HSO₃+NH₃＝(NH₄)₂SO₃

2(NH₄)₂SO₃+O₂＝2(NH₄)₂SO₄

本发明的处理方法充分利用了能量，将蒸发(NH₄)₂SO₄所得冷凝液，用于本发明中的氨水浓度调节；干燥(NH₄)₂SO₄用的热空气也进入吸收塔再次利用，一方面节约了能耗，另一方面也正好补充(NH₄)₂SO₄生成所需氧气。

附图说明

图1为本发明所述酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法的流程简图。

图中：

1含有二氧化硫的酸性气      2氨水

3吸收装置                  4硫酸铵的溶液

5冷凝液                    6蒸发装置

7硫酸铵晶体                8干燥空气

9干燥装置                  10硫酸铵固体

11空气

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

图1为本发明所述酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法的流程简图。如图1所示，来自管线的含有二氧化硫的酸性气1和氨水2进入二氧化硫吸收装置3，二氧化硫和氨水进行反应生成硫酸铵的溶液4。

SO₂与氨水反应的温度为20℃，压力为1.2MPa。

硫酸铵的溶液4进入蒸发装置6，蒸发可采用真空蒸发，真空度为0.12MPa，通过蒸发将硫酸铵浓度提高形成硫酸铵晶体7，蒸发可以获得冷凝液5。冷凝液5可加入到氨水2中，用于调节氨水浓度之用。

硫酸铵晶体7进入干燥装置9(采用热空气干燥)，进行硫酸铵干燥，获得硫酸铵固体产品10。干燥空气8为已经加热的空气，干燥硫酸铵装置后的出来的空气11返回吸收装置3，为硫酸铵生成提供氧气之用。

本实施例所用的各工艺过程的装置和设备均可采用本领域现有的脱硫工艺中所用设备。

本实施例所用酸性气组成如下：

所用氨水可以是来自酸性气中本身含的氨洗涤后的氨水，也可以来自工厂其他装置或是外购。氨水浓度为8％wt，用量为370.8kg/h，由此获得硫酸铵230kg/h。同时排放气体：H₂S：1.0ppm，SO₂：12ppm，COS：1.5ppm，CS₂：2.0ppm，符合GB14554-93，GB16297-1996标准。

实施例2

基本处理过程同实施例1，不同的是，氨水浓度为4％wt，用量为741.7kg/h，SO₂与氨水反应的温度为40℃，压力为0.5MPa，真空蒸发的真空度为0.08MPa。由此获得硫酸铵230kg/h。同时排放气体：H₂S：4ppm，SO₂：20ppm，COS：3ppm，CS₂：2ppm，符合GB14554-93，GB16297-1996标准。

实施例3

基本处理过程同实施例1，不同的是，氨水浓度为3％wt，用量为988.9kg/h，SO₂与氨水反应的温度为30℃，压力为1.0MPa，真空蒸发的真空度为0.03MPa。由此获得硫酸铵230kg/h。同时排放气体：H₂S：3ppm，SO₂：22ppm，COS：4ppm，CS₂：3ppm，符合GB14554-93，GB16297-1996标准。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种酸性气脱硫工艺中硫酸铵的处理方法，其特征在于，包括下列步骤：

1)酸性气中的SO₂与氨水反应生成硫酸铵，先对硫酸铵进行蒸发，蒸发所得冷凝液用于调节氨水浓度；

2)硫酸铵经热空气干燥得到硫酸铵晶体，使用后的热空气返回步骤1)中用于生成硫酸铵。

2.根据权利要求1所述的硫酸铵的处理方法，其特征在于，步骤1)中所用氨水的重量浓度为0.01-40％。

3.根据权利要求1或2所述的硫酸铵的处理方法，其特征在于，SO₂与氨水反应的温度为10-200℃，压力为0.1-1.5MPa。

4.根据权利要求3所述的硫酸铵的处理方法，其特征在于，SO₂与氨水反应的温度为20-50℃，压力为0.2-0.9MPa。

5.根据权利要求1-4任意一项所述硫酸铵的处理方法，其特征在于，所述的蒸发为降膜蒸发或真空蒸发。

6.根据权利要求5所述硫酸铵的处理方法，其特征在于，所述真空蒸发的真空度为0.01-0.16MPa。

7.根据权利要求6所述硫酸铵的处理方法，其特征在于，真空度为0.06-0.12MPa。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的硫酸铵的处理方法，其特征在于，步骤2)中所述热空气干燥采用沸腾干燥。

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