CN102101006A - 用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中so2的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，其包括如下步骤：(1)剩余氨水换热；(2)蒸氨塔蒸氨；(3)氨蒸汽浓缩冷凝；(4)蒸氨废水处理；(5)浓氨水稀释；(6)吸收塔脱硫；(7)旋流器稠厚分离；(8)干燥入仓包装。本发明充分利用焦化剩余氨水，实现锅炉湿法氨法烟气脱硫，达到以废治废，节能减排，减少二次污染，实现循环经济的目的，同时降低焦化厂因处理废氨水而进行硫酸的采购成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，特别是涉及一种用焦化厂排出的剩余氨水，采用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺。
背景技术
锅炉烟气脱硫是国家环境治理工作的重点项目，是每个热电厂和化工厂必须解决的问题。根据控制SO2排放的工艺在煤炭燃烧过程中的位置，可将脱硫技术分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三种。燃烧中脱硫就是干法脱硫，主要是炉内喷钙法，以循环流化床脱硫为代表的工艺已迅速发展起来；燃烧后脱硫就是指烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工艺，湿法脱硫绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂，其中以石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式是目前使用最广泛的脱硫技术，其次是以氨为吸收剂的脱硫方式。
随着国内大型炼焦焦化项目的不断开工建设，炼焦产生的剩余氨水的回收再利用是每一个焦化厂必须解决的环境问题。目前通过对周边电厂烟气脱硫工艺方案的调查，结合我们工业园区的生产特点，我们对石灰石炉内喷钙法和石灰石-石膏湿法进行技术上的分析比较可知，这两种方法存在的问题如下：1、干法炉内喷钙法，根据考察我们选Ca/S为2.0，煤中硫含量2.0％，3台75吨锅炉满负荷运行；年石灰石用量约4万吨。每年增加的含CaSO4灰渣量为5.28万吨。该炉渣和粉煤灰影响砖的质量，不能全部用完，存在废渣抛弃二次污染问题。2、石灰石-石膏法生产的石膏销售市场不好，也存在二此污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺。
本发明的目的由如下技术方案实施，一种用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，其包括如下步骤：(1)剩余氨水换热；(2)蒸氨塔蒸氨；(3)氨蒸汽浓缩冷凝；(4)蒸氨废水处理；(5)浓氨水稀释；(6)吸收塔脱硫；(7)旋流器稠厚分离；(8)干燥入仓包装；其中，
(1)剩余氨水换热：焦化厂冷凝鼓风工段送来的剩余氨水，经氨水过滤器过滤除去夹带的焦油等杂质并与碱液循环泵送来的质量百分比35％-40％的稀碱液混合得到氨水稀碱液，氨水稀碱液与蒸氨塔底排出的蒸氨废水在换热器内换热，换热后氨水稀碱液升温至95-98℃从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔；
(2)蒸氨塔蒸氨：氨水稀碱液从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔，并用从蒸氨塔底进入的来自锅炉低压蒸汽直接蒸馏，汽提出来的氨蒸汽经塔顶进入分缩器浓缩，蒸氨废水从蒸氨塔底进入换热器；
(3)氨蒸汽浓缩冷凝：蒸氨塔顶部的氨蒸气经分缩器浓缩后得到分缩器冷凝液和含氨质量百分比10-15％的浓缩氨蒸气，其中所述分缩器冷凝液为含氨质量百分比10-15％的氨水，所述含氨质量百分比10-15％的浓缩氨蒸气经冷凝器冷凝后得到的质量百分比10-15％浓氨水送氨水槽储存，所述分缩器冷凝液自流回蒸氨塔的顶部；
(4)蒸氨废水处理：由换热器流出的蒸氨废水经废水槽冷却降温至40-45℃后，流入电厂生化处理器；
(5)浓氨水稀释：由冷凝器流出的所述质量百分比10-15％浓氨水经氨水槽稀释成浓度为质量百分比3％-8％的稀氨水；
(6)吸收塔脱硫：所述质量百分比3％-8％的稀氨水连续不断的补入吸收塔与吸收液混合，其中吸收液是稀氨水吸收了烟气中SO2的溶液，锅炉引风机来的烟气，在吸收塔内用吸收液循环喷淋脱硫，烟气与吸收剂按体积比100∶1-110∶1的比例添加，脱硫后的烟气经除雾器除去游离水后经烟囱排出，吸收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液；
(7)旋流器稠厚分离：将吸收塔内含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液泵入旋流器，经旋流器稠厚分离为底流浓缩液和旋流器顶流液，底流浓缩液流入过滤离心机，经离心分离后得到含水量质量百分比3～5％的固体硫酸铵，旋流器顶流液返回吸收塔；
(8)干燥入仓包装：将旋流器内含水量质量百分比3～5％的固体硫酸铵送入干燥器，经干燥器干燥后制得成品，并将成品入料仓进行包装，即可得到商品硫酸铵化肥。
步骤(1)中所述稀碱液为氢氧化钠水溶液。
本发明的优点在于：本发明选择湿法氨法脱硫，充分利用焦化剩余氨水，实现锅炉湿法氨法烟气脱硫，达到以废治废；节能减排，避免石灰石膏法和炉内喷钙法产生固废二次污染；减少二次污染，实现循环经济的目的，经济环保；同时降低焦化厂因处理废氨水所需硫酸的采购成本，减少湿法氨法脱硫采购氨水所需费用。适用范围广；本设计发明可适用于任何焦化厂锅炉烟气脱硫环境治理项目。
附图说明
图1为本发明用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：一种用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，其包括如下步骤：(1)剩余氨水换热；(2)蒸氨塔蒸氨；(3)氨蒸汽浓缩冷凝；(4)蒸氨废水处理；(5)浓氨水稀释；(6)吸收塔脱硫；(7)旋流器稠厚分离；(8)干燥入仓包装；其中，
(1)剩余氨水换热：焦化厂冷凝鼓风工段送来的剩余氨水，经氨水过滤器过滤除去夹带的焦油等杂质并与碱液循环泵送来的质量百分比40％的氢氧化钠水溶液混合得到氨水稀碱液，氨水稀碱液与蒸氨塔底排出的蒸氨废水在换热器内换热，换热后氨水稀碱液升温至95℃从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔；
(2)蒸氨塔蒸氨：氨水稀碱液从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔，并用从蒸氨塔底进入的来自锅炉低压蒸汽直接蒸馏，汽提出来的氨蒸汽经塔顶进入分缩器浓缩，蒸氨废水从蒸氨塔底进入换热器；
(3)氨蒸汽浓缩冷凝：蒸氨塔顶部的氨蒸气经分缩器浓缩后得到分缩器冷凝液和含氨质量百分比10％的浓缩氨蒸气，其中分缩器冷凝液为含氨质量百分比10％的氨水，含氨质量百分比10％的浓缩氨蒸气经冷凝器冷凝后得到的质量百分比10％浓氨水送氨水槽储存，分缩器冷凝液自流回蒸氨塔的顶部；
(4)蒸氨废水处理：由换热器流出的蒸氨废水经废水槽冷却降温至40℃后，流入电厂生化处理器；
(5)浓氨水稀释：由冷凝器流出的质量百分比10％浓氨水经氨水槽稀释成浓度为质量百分比3％的稀氨水；
(6)吸收塔脱硫：质量百分比3％的稀氨水连续不断的补入吸收塔与吸收液混合，其中吸收液是稀氨水吸收了烟气中SO2的溶液，锅炉引风机来的烟气，在吸收塔内用吸收液循环喷淋脱硫，烟气与吸收剂按体积比100∶1的比例添加，脱硫后的烟气经除雾器除去游离水后经烟囱排出，吸收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液；
(7)旋流器稠厚分离：将吸收塔内含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液泵入旋流器，经旋流器稠厚分离为底流浓缩液和旋流器顶流液，底流浓缩液流入过滤离心机，经离心分离后得到含水量质量百分比3％的固体硫酸铵，旋流器顶流液返回吸收塔；
(8)干燥入仓包装：将旋流器内含水量质量百分比3％的固体硫酸铵送入干燥器，经干燥器干燥后制得成品，并将成品入料仓进行包装，即可得到商品硫酸铵化肥。
实施例2：一种用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，其包括如下步骤：(1)剩余氨水换热；(2)蒸氨塔蒸氨；(3)氨蒸汽浓缩冷凝；(4)蒸氨废水处理；(5)浓氨水稀释；(6)吸收塔脱硫；(7)旋流器稠厚分离；(8)干燥入仓包装；其中，
(1)剩余氨水换热：焦化厂冷凝鼓风工段送来的剩余氨水，经氨水过滤器过滤除去夹带的焦油等杂质并与碱液循环泵送来的质量百分比35％的氢氧化钠水溶液混合得到氨水稀碱液，氨水稀碱液与蒸氨塔底排出的蒸氨废水在换热器内换热，换热后氨水稀碱液升温至98℃从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔；
(2)蒸氨塔蒸氨：氨水稀碱液从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔，并用从蒸氨塔底进入的来自锅炉低压蒸汽直接蒸馏，汽提出来的氨蒸汽经塔顶进入分缩器浓缩，蒸氨废水从蒸氨塔底进入换热器；
(3)氨蒸汽浓缩冷凝：蒸氨塔顶部的氨蒸气经分缩器浓缩后得到分缩器冷凝液和含氨质量百分比15％的浓缩氨蒸气，其中分缩器冷凝液为含氨质量百分比15％的氨水，含氨质量百分比15％的浓缩氨蒸气经冷凝器冷凝后得到的质量百分比15％浓氨水送氨水槽储存，分缩器冷凝液自流回蒸氨塔的顶部；
(4)蒸氨废水处理：由换热器流出的蒸氨废水经废水槽冷却降温至45℃后，流入电厂生化处理器；
(5)浓氨水稀释：由冷凝器流出的质量百分比15％浓氨水经氨水槽稀释成浓度为质量百分比8％的稀氨水；
(6)吸收塔脱硫：质量百分比8％的稀氨水连续不断的补入吸收塔与吸收液混合，其中吸收液是稀氨水吸收了烟气中SO2的溶液，锅炉引风机来的烟气，在吸收塔内用吸收液循环喷淋脱硫，烟气与吸收剂按体积比110∶1的比例添加，脱硫后的烟气经除雾器除去游离水后经烟囱排出，吸收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液；
(7)旋流器稠厚分离：将吸收塔内含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液泵入旋流器，经旋流器稠厚分离为底流浓缩液和旋流器顶流液，底流浓缩液流入过滤离心机，经离心分离后得到含水量质量百分比5％的固体硫酸铵，旋流器顶流液返回吸收塔；
(8)干燥入仓包装：将旋流器内含水量质量百分比5％的固体硫酸铵送入干燥器，经干燥器干燥后制得成品，并将成品入料仓进行包装，即可得到商品硫酸铵化肥。
实施例3：一种用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，其包括如下步骤：(1)剩余氨水换热；(2)蒸氨塔蒸氨；(3)氨蒸汽浓缩冷凝；(4)蒸氨废水处理；(5)浓氨水稀释；(6)吸收塔脱硫；(7)旋流器稠厚分离；(8)干燥入仓包装；其中，
(1)剩余氨水换热：焦化厂冷凝鼓风工段送来的剩余氨水，经氨水过滤器过滤除去夹带的焦油等杂质并与碱液循环泵送来的质量百分比38％的氢氧化钠水溶液混合得到氨水稀碱液，氨水稀碱液与蒸氨塔底排出的蒸氨废水在换热器内换热，换热后氨水稀碱液升温至96℃从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔；
(2)蒸氨塔蒸氨：氨水稀碱液从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔，并用从蒸氨塔底进入的来自锅炉低压蒸汽直接蒸馏，汽提出来的氨蒸汽经塔顶进入分缩器浓缩，蒸氨废水从蒸氨塔底进入换热器；
(3)氨蒸汽浓缩冷凝：蒸氨塔顶部的氨蒸气经分缩器浓缩后得到分缩器冷凝液和含氨质量百分比12％的浓缩氨蒸气，其中分缩器冷凝液为含氨质量百分比13％的氨水，含氨质量百分比12％的浓缩氨蒸气经冷凝器冷凝后得到的质量百分比12％浓氨水送氨水槽储存，分缩器冷凝液自流回蒸氨塔的顶部；
(4)蒸氨废水处理：由换热器流出的蒸氨废水经废水槽冷却降温至43℃后，流入电厂生化处理器；
(5)浓氨水稀释：由冷凝器流出的所述质量百分比12％浓氨水经氨水槽稀释成浓度为质量百分比6％的稀氨水；
(6)吸收塔脱硫：质量百分比6％的稀氨水连续不断的补入吸收塔与吸收液混合，其中吸收液是稀氨水吸收了烟气中SO2的溶液，锅炉引风机来的烟气，在吸收塔内用吸收液循环喷淋脱硫，烟气与吸收剂按体积比105∶1的比例添加，脱硫后的烟气经除雾器除去游离水后经烟囱排出，吸收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液；
(7)旋流器稠厚分离：将吸收塔内含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液泵入旋流器，经旋流器稠厚分离为底流浓缩液和旋流器顶流液，底流浓缩液流入过滤离心机，经离心分离后得到含水量质量百分比4％的固体硫酸铵，旋流器顶流液返回吸收塔；
(8)干燥入仓包装：将旋流器内含水量质量百分比4％的固体硫酸铵送入干燥器，经干燥器干燥后制得成品，并将成品入料仓进行包装，即可得到商品硫酸铵化肥。
实施例4：根据本发明用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，所做生产技术方案，包括(1)项目总投资概算(2)脱硫效率计算(3)运行费用及经济效益分析，其中
(1)项目总投资概算，项目总投资约2000万元。其中蒸氨系统总投资约600万元(包括设备、土建、安装、调试)，烟气脱硫系统总投资约1400万元(包括设备、土建、安装、调试)。整个项目建设实行EPC交钥匙工程。
(2)脱硫效率计算，选择湿法氨法脱硫，脱硫效率可达96％以上，我公司锅炉烟气中SO2经环保部门检测为1600-2000mg/m3，国家环保要求锅炉烟气中SO2小于400mg；脱硫效率达到80％就可达到环保排放要求；
(3)运行费用及经济效益分析，该装置选择用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，剩余氨水的处理在焦化蒸氨后需购买硫酸进行吸收，用来脱除锅炉烟气中SO2，达到以废治废的目的，而且产品硫铵市场销售价不低于500元/吨，硫铵销售收入大于装置运行费用，该装置投用后可实现一定的经济效益。
Claims (2)
1.一种用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，其特征在于，其包括如下步骤：(1)剩余氨水换热；(2)蒸氨塔蒸氨；(3)氨蒸汽浓缩冷凝；(4)蒸氨废水处理；(5)浓氨水稀释；(6)吸收塔脱硫；(7)旋流器稠厚分离；(8)干燥入仓包装；其中，
(1)剩余氨水换热：焦化厂冷凝鼓风工段送来的剩余氨水，经氨水过滤器过滤除去夹带的焦油等杂质并与碱液循环泵送来的质量百分比35％-40％的稀碱液混合得到氨水稀碱液，氨水稀碱液与蒸氨塔底排出的蒸氨废水在换热器内换热，换热后氨水稀碱液升温至95-98℃从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔；
(2)蒸氨塔蒸氨：氨水稀碱液从蒸氨塔顶部进入蒸氨塔，并用从蒸氨塔底进入的来自锅炉低压蒸汽直接蒸馏，汽提出来的氨蒸汽经塔顶进入分缩器浓缩，蒸氨废水从蒸氨塔底进入换热器；
(3)氨蒸汽浓缩冷凝：蒸氨塔顶部的氨蒸气经分缩器浓缩后得到分缩器冷凝液和含氨质量百分比10-15％的浓缩氨蒸气，其中所述分缩器冷凝液为含氨质量百分比10-15％的氨水，所述含氨质量百分比10-15％的浓缩氨蒸气经冷凝器冷凝后得到的质量百分比10-15％浓氨水送氨水槽储存，所述分缩器冷凝液自流回蒸氨塔的顶部；
(4)蒸氨废水处理：由换热器流出的蒸氨废水经废水槽冷却降温至40-45℃后，流入电厂生化处理器；
(5)浓氨水稀释：由冷凝器流出的所述质量百分比10-15％浓氨水经氨水槽稀释成浓度为质量百分比3％-8％的稀氨水；
(6)吸收塔脱硫：所述质量百分比3％-8％的稀氨水连续不断的补入吸收塔与吸收液混合，其中吸收液是稀氨水吸收了烟气中SO2的溶液，锅炉引风机来的烟气，在吸收塔内用吸收液循环喷淋脱硫，烟气与吸收剂按体积比100∶1-110∶1的比例添加，脱硫后的烟气经除雾器除去游离水后经烟囱排出，吸收形成的亚硫酸铵在吸收塔底部氧化成含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液；
(7)旋流器稠厚分离：将吸收塔内含有大于质量百分比5％结晶固体的硫酸铵溶液泵入旋流器，经旋流器稠厚分离为底流浓缩液和旋流器顶流液，底流浓缩液流入过滤离心机，经离心分离后得到含水量质量百分比3～5％的固体硫酸铵，旋流器顶流液返回吸收塔；
(8)干燥入仓包装：将旋流器内含水量质量百分比3～5％的固体硫酸铵送入干燥器，经干燥器干燥后制得成品，开将成品入料仓进行包装，即可得到商品硫酸铵化肥。
2.根据权利要求1所述的一种用焦化剩余氨水脱除焦化厂锅炉烟气中SO2的工艺，其特征在于，步骤(1)中所述稀碱液为氢氧化钠水溶液。
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