CN101785964B - 一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统 - Google Patents

一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101785964B
CN101785964B CN 201010115879 CN201010115879A CN101785964B CN 101785964 B CN101785964 B CN 101785964B CN 201010115879 CN201010115879 CN 201010115879 CN 201010115879 A CN201010115879 A CN 201010115879A CN 101785964 B CN101785964 B CN 101785964B
Authority
CN
China
Prior art keywords
flue gas
hso
gas
demisting
sulfur dioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN 201010115879
Other languages
English (en)
Other versions
CN101785964A (zh
Inventor
戴永阳
朱建波
赵永水
周超炯
傅峡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Feida Environmental Science and Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Feida Environmental Science and Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Feida Environmental Science and Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Feida Environmental Science and Technology Co Ltd
Priority to CN 201010115879 priority Critical patent/CN101785964B/zh
Publication of CN101785964A publication Critical patent/CN101785964A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101785964B publication Critical patent/CN101785964B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明公开了一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统，烟气进入脱硫装置后，包括以下步骤：NH4HSO3浓缩工序、SO2主吸收工序、除雾除氨工序、硫酸羟胺生产工序。本发明利用改进的氨法脱硫技术回收烟气中的SO2资源，并生产价值更高的硫酸羟胺，硫酸羟胺是一种十分重要的医药、农药中间体，其价值约为化肥硫酸铵的4～6倍，实现了回收的SO2资源最大化，真正做到了“变废为宝”的目标。

Description

一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统
【技术领域】
本发明涉及环境保护和化学工程领域，具体的说是从烟气中回收二氧化硫并利用副产物生产硫酸羟胺产品的方法及系统。
【背景技术】
我国的能源结构中，煤炭是第一能源，占75％以上。大量的燃煤导致我国SO2的污染严重，具估计我国每年排放一吨SO2所造成的经济损失约两万元人民币。在严格的SO2排放标准下，我国的脱硫产业如火如荼，其中最具有资源化和广阔前景的脱硫方法当属氨脱硫技术。
中国专利公开号为CN1850733A就公开了一种氨法脱硫并生产硫酸铵的方法，该方法利用氨水回收烟道气中的SO2并副产硫酸铵肥料。目前，公知的氨法脱硫技术几乎都是利用氨或氨水碱性溶液吸收烟气中的SO2生产硫酸铵化肥，其原理如下：
(1)H2O+SO2+2NH3＝(NH4)2SO3(SO2的吸收)
(2)(NH4)2SO3+H2O+SO2＝2NH4HSO3(SO2的吸收)
(3)(NH4)2SO3+1/2O2＝(NH4)2SO4(亚硫酸铵的氧化)
(4)(NH4)2SO4(1)＝(NH4)2SO4(s)(硫铵的结晶和成型)
在SO2的吸收过程中，生成物(NH4)2SO3对SO2的吸收能力更强，故式(2)表示的才是氨法脱硫的真正吸收反应。生成的酸式盐NH4HSO3对SO2不具有吸收能力，随吸收过程的进行，吸收液中NH4HSO3数量增多，吸收液的能力下降，此时需要向吸收液中补充氨，使NH4HSO3转变成(NH4)2SO3，以保证吸收液的吸收能力。
现有的氨法脱硫技术与石灰石-石膏法相比，虽然具有明显的优势，但是我国燃煤量巨大，生产的化肥市场销量有限，且价格不高，回收的硫资源的价值没有得到充分体现。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统，能够最大化利用烟气中的SO2资源，提高副产品利用价值。
为实现上述目的，本发明提出了一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法，烟气进入脱硫装置后，包括以下步骤：NH4HSO3浓缩工序、SO2主吸收工序、除雾除氨工序、硫酸羟胺生产工序。
作为优选，NH4HSO3浓缩工序：烟气首先通过烟气进口进入NH4HSO3浓缩段，烟气中的SO2使循环液中的(NH4)2SO3转化为NH4HSO3；
SO2主吸收工序：经过NH4HSO3浓缩段的烟气得到充分的降温增湿，通过升气帽进入SO2主吸收段进行循环喷淋以洗脱SO2；
除雾除氨工序：烟气经过SO2主吸收段进入除雾除氨段，除雾除氨段内设置工艺水喷淋冲洗，控制净化后烟气中的气溶胶和氨的逃逸，净化后的洁净烟气通过烟气出口排至烟囱；
硫酸羟胺生产工序：NH4HSO3浓缩段的循环液经循环泵部分排出脱硫塔系统，排出的循环浓缩液通过除污提纯后得到NH4HSO3溶液，在控制该溶液温度小于2℃条件下，加入NaNO3得到二盐混合物，然后保持小于5℃的SO2气体通入二盐混合物中进行磺化反应，得到羟胺二磺酸溶液，温度控制在105℃～110℃条件下，羟胺二磺酸水解反应即可得到硫酸羟胺溶液，经分离提纯得到硫酸羟胺固体。
作为优选，所述NH4HSO3浓缩工序步骤中循环喷淋的液气比为3～15L/m3，烟气温度降至85～70℃，循环液的pH控制在4.5～5.5。
作为优选，所述NH4HSO3浓缩工序步骤中循环液来源于SO2主吸收段的循环槽。
作为优选，所述SO2主吸收工序步骤中循环喷淋的液气比控制在2～10L/m3，循环槽中的循环液pH控制在5.5～7.0。
作为优选，所述除雾除氨工序步骤中除雾除氨段内设有除雾器，所述除雾器采用两层布置，进行工艺水喷淋冲洗。
作为优选，所述硫酸羟胺生产工序步骤中磺化反应至pH为3.0～3.5。
作为优选，所述硫酸羟胺生产工序步骤中羟胺二磺酸水解反应时间为2h。
作为优选，所述硫酸羟胺生产工序步骤中NaNO3和NH4HSO3二盐的混合摩尔比为1.1～1.2。
为实现上述目的，本发明还提出了一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的系统，包括由下向上依次设置的NH4HSO3浓缩段、SO2主吸收段、除雾除氨段，所述NH4HSO3浓缩段设有烟气进口和循环泵，循环泵包括外排出口和通入NH4HSO3浓缩段的循环出口；所述SO2主吸收段设有升气帽和循环槽，所述循环槽包括氨水添加进口、通入NH4HSO3浓缩段的第一循环出口、通入SO2主吸收段的第二循环出口；所述除雾除氨段设有除雾器和工艺水喷淋装置，雾除氨段的末端为烟气出口。
本发明的有益效果：本发明利用改进的氨法脱硫技术回收烟气中的SO2资源，并生产价值更高的硫酸羟胺，硫酸羟胺是一种十分重要的医药、农药中间体，用于生产一系列异恶唑衍生物、磺胺药物和维生素B6、B12等；其肟或羟肟酸衍生物可用于生产农药的杀虫剂、杀菌剂和除草剂等；另外其还可以用于高分子合成原料和化合物精制、聚合催化剂及试剂等。与硫酸铵化肥相比，硫酸羟胺用处广泛，市场需求量大，经济前景十分广阔，其价值约为化肥硫酸铵的4～6倍。保证脱硫效率≥95％的基础上，实现了回收的SO2资源最大化，真正做到了“变废为宝”的目标；实现了SO2的吸收和NH4HSO3浓缩有序分开，既保证了脱硫效率又实现了NH4HSO3的浓缩；NH4HSO3的浓缩段和SO2主吸收段的液气比和pH参数的科学有序设置，保证了各工序和整个体统稳定可靠。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1为本发明的系统及流程图。
【具体实施方式】
参阅图1，从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法，在烟气进入脱硫装置后，包括以下步骤：A.NH4HSO3浓缩工序：烟气首先通过烟气进口11进入NH4HSO3浓缩段1，该段循环喷淋的液气比为3～15L/m3，烟气温度降至85～70℃，循环液的pH控制在4.5～5.5，以使循环液中的(NH4)2SO3更多的转化为NH4HSO3，使NH4HSO3在循环液中占绝对比例，该段循环液来源于SO2主吸收段2的循环槽17；B.SO2主吸收工序：经过NH4HSO3浓缩段1的烟气得到充分的降温增湿，通过升气帽12进入SO2主吸收段2，该段以洗脱SO2为主要目的，循环液中NH4HSO3与(NH4)2SO3必须保持最佳比例，所以该段循环喷淋的液气比控制在2～10L/m3，循环槽17中的循环液pH控制在5.5～7.0；C.除雾除氨工序：烟气经过SO2主吸收段2进入除雾除氨段3，该段除雾器13采用两层布置，并设置工艺水喷淋冲洗，以控制净化后烟气中的气溶胶和氨的逃逸，净化后的洁净烟气通过烟气出口14排至烟囱；D.硫酸羟胺生产工序：NH4HSO3浓缩段1的循环液经循环泵15部分排出脱硫塔系统，排出的循环浓缩液通过除污提纯后得到NH4HSO3溶液，在控制该溶液温度小于2℃条件下，加入NaNO3得到二盐混合物，然后保持小于5℃的SO2气体通入二盐混合物中进行磺化反应，至pH为3.0～3.5时反应完全，得到羟胺二磺酸溶液，温度控制在105℃～110℃条件下，羟胺二磺酸水解反应约2h即可得到硫酸羟胺溶液，经分离提纯可得硫酸羟胺固体。
本发明的具体实施步骤为：含SO2浓度为500～10000mg/Nm3，温度为120～150℃的锅炉烟气，由本发明脱硫塔的烟气进口11进入NH4HSO3浓缩段1，该段设置了较低的pH(4.5～5.5)和较高的液气比(3～15L/m3)，由SO2主吸收段2经循环泵16注入进来NH4HSO3和(NH4)2SO3的混合液，其中NH4HSO3对SO2无吸收作用，(NH4)2SO3与烟气中SO2主要发生如下反应：
(NH4)2SO3+H2O+SO2＝2NH4HSO3
故在本段内不仅使高温烟气得到增湿降温，降温后烟气温度为85～70℃，而且循环液中NH4HSO3得到了积累和浓缩。
经过增湿降温调质后的烟气通过升气帽12进入SO2主吸收段2，该段以SO2洗脱保证脱硫效率为主要目的，循环喷淋时液气比控制在2～10L/m3，循环液pH控制在5.5～7.0，以pH为参数控制氨水的加入量，进而控制循环液中NH4HSO3与(NH4)2SO3的合理比例，该段主要发生如下化学反应：
NH4HSO3+NH3＝(NH4)2SO3
(NH4)2SO3+SO2+H2O＝2NH4HSO3
其中(NH4)2SO3是SO2的真正吸收剂，NH4HSO3和NH3的反应是保证(NH4)2SO3浓度的提前，故循环液保持pH为5.5～7.0，即保持了NH4HSO3与(NH4)2SO3的合理比例。
烟气经过SO2主吸收段2进入除雾除氨段3，该段中除雾器13和相应的工艺水喷淋冲洗采用双层布置，以控制净化后烟气中的气溶胶和氨的逃逸，氨的逃逸可以减低到10ppm以下，净化后的洁净烟气通过烟气出口14排至烟囱。
经过以上工序后烟气得到净化，NH4HSO3浓缩段1中的NH4HSO3得到了积累和浓缩，通过液位控制，经循环泵15将循环液部分排出脱硫塔系统，通过除污提纯后得到NH4HSO3溶液，在控制该溶液温度小于2℃条件下，加入NaNO3得到二盐混合物，然后保持小于5℃的SO2气体通入二盐混合物中进行磺化反应：
NaNO2+NH4HSO3+SO2＝NH4SO3(NOH)SO3Na
至pH为3.0～3.5时反应完全，得到羟胺二磺酸溶液，然后温度控制在105℃～110℃条件下，羟胺二磺酸水解反应约2h即可得到硫酸羟胺((NH3OH)2SO4)溶液，经分离提纯可得硫酸羟胺固体。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (5)

1.一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法，其特征在于：烟气进入脱硫装置后，包括以下步骤：NH4HSO3浓缩工序、SO2主吸收工序、除雾除氨工序、硫酸羟胺生产工序：
NH4HSO3浓缩工序:烟气首先通过烟气进口（11）进入NH4HSO3浓缩段（1），烟气中的SO2使循环液中的(NH4)2SO3转化为NH4HSO3；
SO2主吸收工序：经过NH4HSO3浓缩段（1）的烟气得到充分的降温增湿，通过升气帽（12）进入SO2主吸收段（2）进行循环喷淋以洗脱SO2；
除雾除氨工序：烟气经过SO2主吸收段（2）进入除雾除氨段（3），除雾除氨段（3）内设置工艺水喷淋冲洗，控制净化后烟气中的气溶胶和氨的逃逸，净化后的洁净烟气通过烟气出口（14）排至烟囱；
硫酸羟胺生产工序：NH4HSO3浓缩段（1）的循环液经循环泵（15）部分排出脱硫塔系统，排出的循环浓缩液通过除污提纯后得到NH4HSO3溶液，在控制该溶液温度小于2℃条件下，加入NaNO3得到二盐混合物，然后保持小于5℃的SO2气体通入二盐混合物中进行磺化反应，得到羟胺二磺酸溶液，温度控制在105℃～110℃条件下，羟胺二磺酸水解反应即可得到硫酸羟胺溶液，经分离提纯得到硫酸羟胺固体，所述SO2主吸收工序步骤中循环喷淋的液气比在2～10L/m3，循环槽（17）中的循环液pH控制在5.5～7.0，所述NH4HSO3浓缩工序步骤中循环液来源于SO2主吸收段（2）的循环槽（17）。
2.如权利要求1所述的一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法，其特征在于：所述除雾除氨工序步骤中除雾除氨段（3）内设有除雾器（13），所述除雾器（13）采用两层布置，进行工艺水喷淋冲洗。
3.如权利要求1或2所述的一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法，其特征在于：所述硫酸羟胺生产工序步骤中磺化反应至pH为3.0～3.5。
4.如权利要求3所述的一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法，其特征在于：所述硫酸羟胺生产工序步骤中羟胺二磺酸水解反应时间为2h。
5.如权利要求3所述的一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法，其特征在于：所述硫酸羟胺生产工序步骤中NaNO3和NH4HSO3二盐的混合摩尔比为1.1～1.2。
CN 201010115879 2010-03-02 2010-03-02 一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统 Active CN101785964B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010115879 CN101785964B (zh) 2010-03-02 2010-03-02 一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010115879 CN101785964B (zh) 2010-03-02 2010-03-02 一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101785964A CN101785964A (zh) 2010-07-28
CN101785964B true CN101785964B (zh) 2013-06-12

Family

ID=42529426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010115879 Active CN101785964B (zh) 2010-03-02 2010-03-02 一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101785964B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102205204B (zh) * 2011-06-02 2013-08-28 上海大学 冷热态出料的湿式氨法脱硫浓缩工艺
CN105348145B (zh) * 2015-10-23 2018-02-06 中石化南京工程有限公司 氨法烟气脱硫副产环己酮肟的方法
CN106955578B (zh) * 2017-05-24 2023-04-11 襄阳泽东化工集团股份有限公司 一种氨法烟气脱硫循环液优化平衡装置
CN107349771A (zh) * 2017-06-22 2017-11-17 浙江大学 一种从烟气中回收硫氮资源并生产硫酸羟胺的方法
CN107715670A (zh) * 2017-11-16 2018-02-23 北京国电龙源环保工程有限公司 一种烟气脱硫协同脱硝副产硫酸羟胺的方法
CN108097018A (zh) * 2017-11-27 2018-06-01 江苏力禾颜料有限公司 H酸单钠盐制备的尾气处理方法
CN108310947A (zh) * 2018-03-07 2018-07-24 北京北清环科环境工程有限公司 一种采用碳酸氢铵法脱硫的脱硫系统及方法
CN112892188B (zh) * 2021-01-21 2022-02-11 浙江大学 So2吸收副产物制高附加值产品的智能调控系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6187278B1 (en) * 1998-09-08 2001-02-13 Marsulex Environmental Technologies, Llc Process for controlling ammonia slip in the reduction of sulfur dioxide emission
CN1850733A (zh) * 2006-05-11 2006-10-25 上海申川环保科技有限公司 一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫铵化肥的方法和装置
CN1883765A (zh) * 2006-06-06 2006-12-27 李长康 一种氨碱法循环脱硫工艺
CN101327937A (zh) * 2008-06-19 2008-12-24 娄爱娟 一种从烟气中回收二氧化硫生产固体硫铵的方法
CN101653695A (zh) * 2009-09-18 2010-02-24 王子国 一种尿素催化部分反应烟气脱硫脱硝副产复合肥的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6187278B1 (en) * 1998-09-08 2001-02-13 Marsulex Environmental Technologies, Llc Process for controlling ammonia slip in the reduction of sulfur dioxide emission
CN1850733A (zh) * 2006-05-11 2006-10-25 上海申川环保科技有限公司 一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫铵化肥的方法和装置
CN1883765A (zh) * 2006-06-06 2006-12-27 李长康 一种氨碱法循环脱硫工艺
CN101327937A (zh) * 2008-06-19 2008-12-24 娄爱娟 一种从烟气中回收二氧化硫生产固体硫铵的方法
CN101653695A (zh) * 2009-09-18 2010-02-24 王子国 一种尿素催化部分反应烟气脱硫脱硝副产复合肥的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101785964A (zh) 2010-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101785964B (zh) 一种从烟气中回收二氧化硫并生产硫酸羟胺的方法及系统
CN101745305B (zh) 一种脱除烟气中气态多种污染物的方法
CN201333376Y (zh) 烟气脱硫脱硝净化装置
CN101708412B (zh) 双塔型回收硫资源氨法脱硫装置及方法
CN103223292A (zh) 酸性尾气氨法烟气治理方法及装置
CN103252158B (zh) 脱硫系统及其脱硫工艺
CN105013311A (zh) 一种烟气脱硫除尘除雾方法
CN101549246B (zh) 烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环系统
CN101844030A (zh) 一种提高脱硫副产品硫铵品质的方法及系统
CN102211762B (zh) 用亚硫酸氢铵做中间体的制硫及尾气处理方法
CN103285717A (zh) 一种氨水脱硫同时脱硝的方法
CN102580484B (zh) 一种二氧化硫烟气的净化回收方法
Lim et al. Designing and integrating NOx, SO2 and CO2 capture and utilization process using desalination wastewater
CN101422688B (zh) 氨-硫铵湿法烟气脱硫并诱导结晶回收硫酸铵的工艺
CN105126575A (zh) 一种烟气脱硫除尘除雾方法
CN201454382U (zh) 一种烧结烟气脱硫联合焦炉煤气脱氨循环系统
CN201669053U (zh) 设有烟气水洗构件的脱硫装置
CN103553078A (zh) 一种高效氨法脱硫结晶制备硫酸铵的工艺
CN105597534A (zh) 一种氨法-塔外氧化脱硫脱硝的装置和方法
CN202590601U (zh) 一种亚硫酸氢铵溶液的生产装置
NO320211B1 (no) Fremgangsmate for fremstilling av gjodningsmidler og svovelforbindelser
CN202590600U (zh) 一种采用氨法制取亚硫酸氢铵溶液的脱硫装置
CN202270475U (zh) 湿式喷淋脱硫脱硝一体化装置
CN109260928A (zh) 一种铅膏脱硫与烟气脱硫协同的碳酸氢铵脱硫方法和装置
CN102485325B (zh) 硫铵-电石泥法烟气脱硫工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Dai Yongyang

Inventor after: Zhu Jianbo

Inventor after: Zhao Yongshui

Inventor after: Zhou Chaojiong

Inventor after: Fu Xia

Inventor before: Dai Yongyang

Inventor before: Liu Dahua

Inventor before: Ge Jielong

Inventor before: Zhou Chaojiong

Inventor before: Fu Xia

Inventor before: Deng Zengjun

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: DAI YONGYANG LIU DAHUA GE JIELONG ZHOU CHAOJIONG FU XIA DENG ZENGJUN TO: DAI YONGYANG ZHU JIANBO ZHAO YONGSHUI ZHOU CHAOJIONG FU XIA

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant