CN103223292A - 酸性尾气氨法烟气治理方法及装置 - Google Patents

酸性尾气氨法烟气治理方法及装置 Download PDF

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Abstract

酸性尾气氨法烟气治理方法,包括以下步骤:1)控制入吸收塔尾气二氧化硫浓度:≤30000mg/Nm3;2)吸收塔入口烟道或吸收塔内设置工艺水或与硫酸铵溶液喷淋降温;3)吸收塔内设有氧化段,氧化段设置氧化分布器实现脱硫吸收液的氧化;4)吸收塔内设有吸收段,吸收段内利用吸收液分布器通过含氨的吸收液实现脱硫喷淋吸收;含氨的吸收液由氨贮槽补入;5)吸收塔内吸收段上部设置水洗涤层,水洗涤层洗涤尾气中的吸收液,降低吸收液逃逸;6)吸收塔内水洗涤层上部设置除雾器控制净化尾气中雾滴含量;用于煤化工上采用克劳斯硫回收+氨法脱硫一体化脱硫技术,可减少后处理的投资费用,流程更简捷,使工厂的环保治理形成集约化优势。

Description

酸性尾气氨法烟气治理方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种化工(煤化工)生产过程中酸性尾气(烟气)等工业烟气的净化技术和装置,具体涉及一种以氨为吸收剂,脱除烟气中的二氧化硫并副产农用化肥的烟气脱硫技术及装置,属于环保、电力、化工等技术领域。
背景技术
[0002] 工业过程中排放的二氧化硫是酸雨和二氧化硫污染的重要来源,为改善环境质量、控制二氧化硫的排放量,工业烟气的脱硫势在必行。
[0003] 酸性尾气一般是指化工(煤化工)过程中产生的含硫的气体,经回收工序将硫、酚、萘等等物质的回收后再送尾气焚烧炉将尾气中的有机物、硫化氢等充分燃烧后产生的尾气,酸性尾气中有害成份主要是二氧化硫且浓度较高,尾气需进行脱硫处理才能达到排放要求。
[0004] 煤化工通常采用克劳斯硫回收工艺脱除硫化氢、回收硫磺。为保证尾气达标排放,在常规二级克劳斯硫回收装置后设置超级或超优克劳斯、SCOT尾气再处理等工艺,存在工艺流程复杂、投资高、运行成本高、操作难度大等缺点。如CN200710049014改良低温克劳斯硫磺回收方法,在主燃烧炉内将含硫酸气与空气混合进行克劳斯反应,余热锅炉第一管程的过程气作为再热热源。此发明设置有气/气换热器,将硫磺回收装置余热锅炉第一管程的过程气或焚烧炉出口烟道上600°C烟气的热量作为后续反应器的再生热源;二级至四级反应器和三级至五级硫磺冷凝冷却器通过切换阀程序控制,每个切换周期均有两床反应器处于低温吸附态,一床反应器经历逐步升温和稳定再生、逐步预冷、稳定冷却几个阶段。控制方法复杂而精细,不易得到稳定的控制则脱硫效率大受影响。
[0005] 小型的有机化工的酸性尾气以往使用钠碱法等工艺进行脱硫处理的,也同样存在投资高、运行成本高、操作难 度大等缺点。以块煤为原料常压固定床气化的煤化工企业一般采用常压脱硫的工艺,在煤气流程中串入常压(20kPa)脱硫塔,目前国内多采用栲胶碱溶液循环再生法脱硫,再通过硫回收装置,熔硫析硫,产出硫磺。
[0006]目前燃煤锅炉烟气应用较多的脱硫工艺是钙法,烟气脱硫装置投资高、运行成本高,特别是需消耗优质的石灰石资源、副产脱硫石膏市场容量有限、废水需进行处理排放。在酸性尾气治理上应用较多的是钠碱法,需消耗钠碱资源,所副产硫酸钠等产物市场需求少,难以实现高附加值,从而运行费用较高,可靠性差。
[0007] 随着氨法脱硫技术的广泛应用,氨法脱硫的优势日益显现。充分利用氨法烟气脱硫的效率高、无二次污染、资源化回收、流程短、可实现与工厂锅炉烟气脱硫一体化等等优势,使氨法的应用领域更广。如煤化工上采用克劳斯硫回收+氨法脱硫一体化脱硫技术,脱硫效率可达到99.5%以上,硫磺回收率约95%,副产硫酸铵可直接外售,无二次污染,投资少,流程简单,运行成本低,操作简单。氨法治理酸性尾气后的副产物与锅炉氨法脱硫装置一体化设计,可减少后处理的投资费用,流程更简捷,从而使工厂的环保治理形成集约化优势,有利于运行管理。发明内容
[0008] 本发明的目的是:提出一种酸性尾气氨法烟气治理技术及装置。尤其是克劳斯硫回收+氨法脱硫一体化脱硫技术,采用该技术能有效提高烟气的脱硫效率,并能有效控制氨逃逸和气溶胶的产生,同时工艺流程简单、系统结构简化、运行成本低廉。其装置的脱硫率彡95%、氨回收率彡96.5%。
[0009] 本发明的技术方案是:酸性尾气氨法烟气治理方法及装置,包括以下内容:
[0010] I)根据原烟气(尾气)二氧化硫含量情况,通过补充空气使原烟气二氧化硫含量达到适宜的吸收条件,在吸收塔内酸性尾气氨法烟气治理;入吸收塔原烟气二氧化硫浓度:(30000mg/Nm3;
[0011] 2)吸收塔入口烟道或吸收塔内设置工艺水或与硫酸铵溶液喷淋降温,对原烟气进行降温、洗涤,可使烟气达·到更好的脱硫吸收的工艺条件;当硫酸铵溶液在喷淋降温过程中自身浓度得到提高;能够使硫酸铵溶液浓缩直至结晶;从而产出不同浓度的产品。
[0012] 3)吸收塔内设有氧化段,氧化段设置氧化分布器实现脱硫吸收液的氧化;可以保证吸收液氧化率大于98% ;
[0013] 4)吸收塔内设有吸收段,吸收段内利用吸收液分布器通过含氨的吸收液实现脱硫喷淋吸收;可以保证脱硫率大于95%。
[0014] 5)吸收塔内吸收段上部设置水洗涤层,水洗涤层洗涤烟气中的吸收液,降低吸收液逃逸;同时控制水洗涤量,保·持产出液的浓度。
[0015] 6)吸收塔内水洗涤层上部设置除雾器控制净烟气中雾滴含量。
[0016] 本发明的工艺流程,所述酸性尾气氨法烟气治理技术及装置的流程为:酸性尾气在原烟气烟道8中通过送风机2送来的空气调整烟气中二氧化硫浓度,在吸收塔16的入口处降温喷淋层15 (或与吸收塔内硫酸铵溶液喷淋的降温喷淋层17)的洗涤作用下降温后进入吸收塔16,在吸收塔16内经吸收塔吸收喷淋层13洗涤后将二氧化硫脱除,再经水洗层12洗涤吸收,又经除雾器11除去烟气中的雾滴,除雾后的净烟气通过净烟气烟道9去烟囱10排放。
[0017] 降温时采用补充空气降温、用工艺水或与硫酸铵溶液降温。
[0018] 进一步的,吸收液循环可一级循环也可两级循环。如果需吸收塔产出低浓度硫酸铵溶液时可以只设置一级吸收液循环系统。如果需吸收塔产出高浓度硫酸铵溶液或硫酸铵结晶浆液时设置两级吸收液循环系统,一级的循环系统为吸收、氧化循环,吸收循环泵5将吸收液从吸收塔底抽出送吸收塔吸收喷淋层13进行喷淋,吸收液在塔内与烟气接触将烟气中的二氧化硫洗涤吸收下来,生成亚硫酸铵,含亚硫酸铵的吸收液在吸收塔16底氧化段4中与氧化风机I送来的氧化空气接触后亚硫酸铵氧化成硫酸铵,所需氨由氨贮槽3补入;二级的循环系统为降温喷淋(浓缩结晶)循环,通过降温洗涤泵将硫酸铵溶液自硫酸铵贮槽6泵入吸收塔内降温洗涤喷淋层17和/或吸收塔入口降温洗涤层15,将烟气进行降温,自身得到蒸发浓缩甚至产生结晶。吸收塔产出的产品通过硫酸铵排出泵7外送,供生产硫酸铵固体等产品或直接为工农业使用。
[0019] 本发明涉及的主要工艺参数为:
[0020] 入吸收塔原烟气二氧化硫浓度最佳■.( 30000mg/Nm3 ;[0021] 入吸收塔吸收喷淋层原烟气温度最佳:< 80°C ;
[0022] 吸收塔吸收喷淋层操作温度:彡65°C
[0023] 吸收液温度:彡65°C
[0024] 吸收塔空塔气速:1.5m/s-4m/s
[0025] 降温洗涤液气比:(6L/m3
[0026] 吸收喷淋液气比:lL/m3-15L/m3
[0027] 产品硫酸铵溶液浓度彡15%。
[0028] 本发明可以是克劳斯硫回收(包括改良的克劳斯硫回收,也包括锅炉氨法脱硫装置)的后道氨法尾气处理工艺。
[0029] 酸性尾气氨法烟气治理装置,包括吸收塔16,送风风机2、氨水罐3、吸收塔(脱硫塔)氧化段4、吸收循环泵5、硫酸铵储槽6、硫酸铵排出泵7、原烟气烟道8、净烟气烟道9、烟囱10、除雾器11、水洗层12、吸收塔吸收喷淋层13、降温洗涤泵14、入口降温洗涤喷淋层15、喷淋泵17,原烟气烟道连接送风机2,吸收塔16入口烟道或吸收塔内设置工艺水或/与硫酸铵溶液喷淋降温装置15、17 ;吸收塔16内设有氧化段4,氧化段4设置氧化分布器实现脱硫吸收液的氧化;吸收塔内设有吸收段13,吸收段13内利用吸收液分布器通过含氨的吸收液实现脱硫喷淋吸收;氧化段4配置有氧化风机1、氧化段4产出溶液输出至硫酸铵储槽6并由硫酸铵排出泵7送出装置;
[0030] 降温喷淋层17是喷淋覆盖率大于200%的降温喷淋层喷淋,吸收喷淋层13采用喷淋塔或填料塔的2层-4层喷淋;每层喷淋的覆盖率大于250% ;水洗层12置于吸收喷淋层13上,采用填料塔型式;除雾器11置于吸收塔16顶,吸收塔16顶为净烟气烟道9和烟囱10。
[0031] 送风机2为原烟气配制浓度输送空气的,采用离心风机,压头与流量根据原烟气工艺参数确定;使处理的废气的二氧化硫浓度小于等于30000mg/Nm3。
[0032] 氧化风机I是为将亚硫酸铵氧化成硫酸铵供给氧化空气的设备,根据氧化段液位确定风机压力,压力不小于0.05MPa。氧化空气量大于理论值的150%。
[0033] 吸收塔I高20m-40m,氧化段4氧化停留时间大于30min并设置板式或格栅等型式气液分布器,吸收层13、水洗层12除雾器空塔气速lm/s-5m/s,除雾器11采用2_3层折流板。
[0034] 本发明的有益效果:本发明提供了针对酸性尾气的脱硫工艺方案,效率高,投资省,完全资源化,且可以将氨法治理酸性尾气后的副产物与锅炉氨法脱硫装置一体化设计,减少了后处理的投资费用,流程更简捷,从而使工厂的环保治理形成集约化优势,有利于运
行管理。
[0035] 其中吸收塔入口烟道或吸收塔内设置工艺水或与硫酸铵溶液喷淋使尾气入塔降温至125°C以下,又能后道能耗高的硫酸铵溶液进行成品化处理。补充空气得到适合的尾气使现有氨法 脱硫工艺得到广泛的工业化应用。使如煤化工采用克劳斯硫回收+氨法脱硫一体化脱硫技术,脱硫效率可达到99.5%以上,硫磺回收率约95%,副产硫酸铵可直接外售,无二次污染,投资少,流程简单,运行成本低,操作简单。尤其是克劳斯硫回收+氨法脱硫一体化脱硫技术,采用该技术无须克劳斯硫回收及基于克劳斯硫回收改进的各种复杂而谨慎的控制,克劳斯硫回收未能完成的硫回收由本发明完成,能大大有效提高烟气的脱硫效率,并能有效控制氨逃逸和气溶胶的产生,同时工艺流程简单、系统结构简化、运行成本低廉。本发明脱硫率和氨回收均是一个很好的指标,对现在的中国大地上频繁出现的雾霾大气污染的治理提出一个积极的方案,且氨法脱硫的副产品均可以有效利用,经济价值较高。本发明装置的设计特征亦简明可靠,同时设有降温喷淋层和吸收喷淋层以及可调风量的风机,便于及时处理后道烟气。
附图说明
[0036] 图1是本发明装置和流程示意图;
[0037] 图2某天然气工厂的酸性尾气氨法脱硫装置及流程图;
[0038] 图3某煤化工克劳斯硫回收尾气氨法脱硫装置及流程图;
[0039] 图4为化工酸性尾气氨法脱硫装置及流程图;
[0040] 图5为某炼油厂克劳斯硫回收尾气氨法脱硫装置及流程图。
[0041] 氧化风机1、送风风机2、氨水罐3、吸收塔(脱硫塔)氧化段4、吸收循环泵5、硫酸铵储槽6、硫酸铵排出泵7、原烟气烟道 8、净烟气烟道9、烟囱10、除雾器11、水洗层12、吸收塔吸收喷淋层13、降温洗涤泵14、入口降温洗涤喷淋层15、吸收塔16、喷淋泵(氨水泵)17。酸性尾气进口 18、空气19、氨20、工艺水21、成品硫氨外送或半成品硫氨22。
具体实施方式
[0042] 本发明工艺可分为三大步骤:
[0043] A、烟气浓度调节
[0044] 进吸收塔的烟气含硫浓度需根据产品规格、水平衡、氧化速率等等因素确定。一般控制在30000mg/Nm3以下。方法是通过送风机向原烟气中补充空气。
[0045] B、原烟气降温、吸收液浓缩(结晶)
[0046] 原烟气一般温度在120°C以上,进行二氧化硫吸收前应把温度降到80°C以下。方法是利用工艺水、硫酸铵溶液对原烟气进行洗涤,可以在吸收塔入口烟道或塔内设置洗涤层。硫酸铵溶液降低烟气温度的同时自身中的水分得到蒸发,从而提高了自身的浓度,甚至可以形成结晶,产品的浓度根据工艺水平衡及需要确定。
[0047] C、二氧化硫吸收
[0048] 温度在80°C以下(当然在40°C以上)的烟气在吸收塔的吸收喷淋层与吸收液接触进行吸收反应,二氧化硫被脱除,生成亚硫酸铵。方法是通过吸收循环泵进行吸收液循环,吸收后的溶液进吸收塔的氧化段进行氧化。
[0049] D、亚硫酸铵氧化
[0050] 吸收喷淋层的下部或塔底为氧化段,二氧化硫被吸收液吸收后产生亚硫酸铵,含亚硫酸铵的吸收液进吸收塔的氧化段被氧化空气(可采用空气、富氧空气或纯氧气)氧化为硫酸铵。方法是在吸收塔的氧化段设置氧化分布器,通过氧化风机送入氧化空气,吸收液浓度低时也可采用射流等方式进行氧化。
[0051] F、烟气的水洗、除雾
[0052] 脱除二氧化硫后的烟气夹带了吸收液液滴,在喷淋层上面用水进行洗涤将吸收液液滴洗涤下来,水洗后的烟气夹带的水液滴再由上面的除雾器进行分离脱除,以减少水的消耗和对周边环境的影响。
[0053] 本发明的主要设备特征:
[0054] I)吸收塔
[0055] 吸收塔是本工艺的核心设备,一般为圆柱型,也可设计成方型等其它型式。从下到上一般分为氧化段、降温洗涤层(浓缩结晶段)、吸收喷淋层、水洗层、除雾器几个部分。吸收塔烟气流通部分空塔气速:1.5m/s-4m/s。
[0056] A)氧化段
[0057] 氧化段可置于塔底部,也可单独置于塔外。其直径与高度根据氧化要求确定。一般要求氧化液停留时间不小于0.5h。
[0058] 氧化段内设置气液分布器,保证气液良好接触。也可采用射流等设备进行氧化。
[0059] B)降温喷淋层降温喷淋层是通过水、硫酸铵溶液将原烟气进行降温的喷淋层,一般设置一个水喷淋装置和一个硫酸铵喷淋装置。水喷淋装置设置在原烟道内,硫酸铵喷淋装置根据产品等情况既可设置在原烟道上也可设置在吸收塔内。降温喷淋层喷淋覆盖率大于200%。喷淋总量不小于烟气蒸发量的4倍,且液气比不小于6L/m3。
[0060] C)吸收喷淋层吸收喷淋层设置在塔的中上部,一般采用喷淋塔型式,也可采用喷淋塔与填料塔相结合的型式,根据烟气二氧化硫浓度选择2层-4层喷淋。每层喷淋的覆盖率大于250%。
[0061] D)水洗层水洗层置于吸收喷淋层上,采用填料塔型式,根据水平衡确定喷水量。
[0062] E)除雾器除雾器置 于吸收塔顶,允许水平放置的也可置于吸收塔出口烟道上。除雾器一般选用折流板型式,无积灰可能的也可采用规整填料作除雾器。一般除雾器过流部分空塔气速3-4.5m/s
[0063] 2)送风机送风机为原烟气配制浓度输送空气的,一般采用离心风机,压头与流量根据原烟气工艺参数确定。使处理的废气的二氧化硫浓度小于等于30000mg/Nm3。
[0064] 3)氧化风机氧化风机是为将亚硫酸铵氧化成硫酸铵供给氧化空气的设备,根据氧化段液位确定风机压力,一般不小于0.05MPa。氧化空气量大于理论值的150%。
[0065] 实施例2:图2某天然气工厂的酸性尾气氨法脱硫装置
[0066] 酸性气体烟气总量:13375Nm3/h,烟气温度:152°C,烟气含硫量31443mg/Nm3,压力lOOOOOPa。反应剂为氨水,浓度为15%。
[0067] 工艺流程与装置:工艺流程与装置见附图2。原烟气通过送风机2补充常温空气后二氧化硫含量降至22000mg/Nm3,温度降到115°C。原烟气在吸收塔入口被工艺水及硫酸铵溶液喷淋层15 (工艺水0.2m3/h、硫酸铵溶液20m3/h)洗涤温度降到70°C后进入吸收塔16进行吸收液喷淋。进入吸收塔16后烟气被三个吸收液喷淋层13洗涤(每层吸收液40m3/h), 二氧化硫降到60mg/Nm3 (折原烟气条件下二氧化硫浓度为86mg/Nm3,脱硫效率99.7%),烟气(47°C)再经水洗层12洗涤、除雾器11除雾滴去烟囱10排放。
[0068] 吸收二氧化硫后的吸收液在吸收塔底部氧化段4中被氧化风机I鼓入的空气氧化生成硫酸铵溶液,硫酸铵溶液流入硫酸铵贮槽6,产出部分用硫酸铵排出泵送工厂内锅炉氨法烟气脱硫装置的硫酸铵制备装置。氨自氨水槽3用氨水泵17泵入塔底部调节吸收液pH。
[0069] 装置主要特征:吸收塔16,316L材质,总高29m。[0070] 氧化段4直径4m,设置格栅式气液分布器,吸收喷淋层13直径2m,设三层喷淋分布器,每层3只喷头。水洗层12直径2m,设200mm波纹填料。
[0071] 除雾器11直径2m,采用两层折流板,材质增强PP。
[0072] 送风机2,离心鼓风机,碳钢材质,额定风量7000Nm3/h,压头2500Pa,配置两台,一用一备。氨水贮槽3,碳钢材质,体积为50m3。
[0073] 氨水泵17,不锈钢材质,额定流量4m3/h。
[0074] 送风机1,活塞式空压机,流量15m3/min,压头2.0MPa,配置两台,一用一备。
[0075] 吸收循环泵,316L材质,配置三台各对应一层吸收喷淋分布器,流量40m3/h。
[0076] 运行参数与结果:15%氨水消耗1531kg/h,产出25%的硫酸铵溶液3460kg/h,氨回收率97%。
[0077] 装置净烟气二氧化硫降到60mg/Nm3 (折原烟气条件下二氧化硫浓度为86mg/Nm3),脱硫效率99.7%。
[0078] 图2天然气工厂的酸性尾气脱硫流程图中,还包括天然气系统来的酸性尾气23,氨水24。
[0079] 实施例3:某煤化工克劳斯硫回收尾气氨法脱硫装置
[0080] 酸性气体来自煤化工装置的克劳斯硫回收工段,是硫化氢气体经两级克劳斯进行硫回收后再经尾气焚烧炉和余热锅炉后产生的,烟气总量:59912Nm3/h,烟气温度:165°C,烟气SO2含量12600mg/Nm3, O2含量2%,压力0.02MPa。反应剂为99.6%液氨。
[0081] 流程:装置流程图见附图3。原烟气在吸收塔入口被工艺水喷淋层15(工艺水Im3/h)洗涤温度降到100°C左右后进入吸收塔16。进入吸收塔16后烟气被吸收塔内洗涤降温喷淋层2洗涤(硫酸铵溶液120m3/h),烟气温度降至70°C左右进入吸收塔16上部被三个吸收液喷淋层13洗涤(每层吸收液140m3/h),二氧化硫降到80mg/Nm3(脱硫效率99.4%),烟气(47°C)再经水洗层12洗涤、除雾器11除雾滴去烟囱10排放。
[0082] 吸收二氧化硫后的吸收液在吸收塔底部氧化段4中被氧化风机I鼓入的空气氧化生成硫酸铵溶液,硫酸铵溶液流入硫酸铵贮槽6,硫酸铵溶液通过降温洗涤泵14泵至吸收塔内洗涤降温喷淋层2洗涤烟气,洗涤降温后的硫酸铵回流到硫酸铵贮槽6。
[0083] 控制氧化段吸收液中硫酸铵浓度20%左右,硫酸铵贮槽硫酸铵浓度45%左右,产出部分用硫酸铵排出泵送工厂内硫酸铵蒸发结晶装置供生产固体硫酸铵产品。
[0084] 液氨自氨槽3用氨泵17泵(气温高时或靠氨槽自身的压力)入塔调节吸收液pH。
[0085] 装置主要特征:
[0086] 吸收i合16,碳钢衬玻璃鱗片涂料防腐,总闻32m,i合径4m。
[0087] 氧化段4中设置气液分布器。塔内设置一层洗涤降温喷淋层2,每层4只喷头。在洗涤降温喷淋层2上部设由三层喷淋分布器组成的吸收喷淋层13,每层5只喷头。吸收喷淋层13与洗涤降温喷淋层2用气帽隔开。
[0088] 水洗层12设200mm波纹填料。
[0089] 除雾器11采用两层折流板,材质增强PP。
[0090] 氨水贮槽3,碳钢材质,体积为50m3。
[0091] 氨水泵17,不锈钢材质,额定流量4m3/h。
[0092] 氧化风机1,螺杆式空压机,流量40m3/min,压头2.0MPa,配置两台,一用一备。[0093] 吸收循环泵,2605材质,配置三台各对应一层吸收喷淋分布器,流量140m3/h。
[0094] 降温洗漆泵,2605材质,配置两台,一用一备,流量120m3/h。
[0095] 运行参数与结果:99.6%液氨消耗412kg/h,产出45%的硫酸铵溶液3438kg/h,氨回收率97.1%。装置净烟气二氧化硫降到80mg/Nm3,脱硫效率99.4%。
[0096] 图3中某煤化工克劳斯硫回收尾气氨法脱硫流程图还包括煤化工克劳斯硫回收尾气25、液氨24。
[0097] 实施例4、某化工酸性尾气氨法脱硫装置
[0098] 某化工项目产生含硫的酸性气、有机废液在焚烧炉内燃烧,热量被余热锅炉回收副产蒸汽,所生成含SO2的酸性尾气。此酸性气体烟气总量:11018Nm3/h,烟气温度:350°C,烟气SO2含量2.57%, O2含量6.22%,压力5000Pa。
[0099] 反应剂为99.6%液氨。
[0100] 流程:装置流程图见附图4。原烟气通过送风机10补充常温空气后二氧化硫含量降至6680mg/Nm3,温度降到60°C。原烟气在吸收塔入口被工艺水喷淋层15(工艺水0.5m3/h)洗涤温度。并进入吸收塔16后烟气被吸收塔内洗涤降温喷淋层2洗涤(硫酸铵溶液140m3/h),烟气温度降至50°C左右进入吸收塔16上部被三个吸收液喷淋层13洗涤(每层吸收液160m3/h), 二氧化硫降到30mg/Nm3 (折原烟气条件下二氧化硫浓度为321mg/Nm3,脱硫效率99.6%),烟气(48°C)再经水洗层12洗涤、除雾器11除雾滴后排放。
[0101] 吸收二氧化硫后的吸收液在吸收塔底部氧化段4中被氧化风机I鼓入的空气氧化生成硫酸铵溶液,硫酸铵溶液流入硫酸铵贮槽6,硫酸铵溶液通过降温洗涤泵14泵至吸收塔内洗涤降温喷淋层2洗涤烟气,洗涤降温后的硫酸铵回流到硫酸铵贮槽6。
[0102] 控制氧化段吸收液中硫酸铵浓度30%左右,控制硫酸铵贮槽硫酸铵固含量10%左右,产出部分用硫酸铵排出泵送工厂内硫酸铵后处理系统进行固液分离,后处理系统固液分离产生的母液回硫酸铵贮槽6进行循环结晶。
[0103] 液氨自氨槽3用氨泵17泵(气温高时或靠氨槽自身的压力)入塔调节吸收液pH。
[0104] 装置主要特征:吸收塔16,碳钢衬玻璃鳞片涂料防腐,总高31m,塔径4.Sm。氧化段4中设置气液分布器。
[0105] 塔内设置一层洗涤降温喷淋层2,每层9只喷头。在洗涤降温喷淋层2上部设由三层喷淋分布器组成的吸收喷淋层13,每层11只喷头。吸收喷淋层13与洗涤降温喷淋层2用气帽隔开。水洗层12设200mm波纹填料。除雾器11采用两层折流板,材质增强PP。
[0106] 氨贮槽3,碳钢材质,两只一用一备,每只体积为120m3。
[0107] 氨泵17,不锈钢材质,额定流量lm3/h。氧化风机I,罗茨式空压机,流量50m3/min,压头0.15MPa,配置两台,一用一备。吸收循环泵,2605材质,配置三台各对应一层吸收喷淋分布器,流量160m3/h。 降温洗漆泵,2605材质,配置两台,一用一备,流量140m3/h。
[0108] 运行参数与结果:99.6%液氨消耗431kg/h,产出固体硫酸铵1618kg/h,氨回收率97.1%。
[0109] 装置净烟气二氧化硫降到30mg/Nm3,折原烟气条件下二氧化硫浓度为321mg/Nm3,脱硫效率99.6%。图4中某化工酸性尾气氨法脱硫流程图还包括硫酸铵后处理系统母液31、净化烟气排出27。
[0110] 实施例5、某炼油厂克劳斯硫回收尾气氨法脱硫装置[0111] 酸性气体来自炼油装置的克劳斯硫回收工段,是硫化氢气体经两级克劳斯进行硫回收后再经尾气焚烧炉和余热锅炉后产生的,烟气总量:61221Nm3/h,烟气温度:160°C,烟气SO2含量10200mg/Nm3, O2含量7%,压力0.02MPa。反应剂为99.6%液氨。
[0112] 流程:装置流程图见附图5某煤化工克劳斯硫回收尾气氨法脱硫流程图。原烟气在吸收塔入口被工艺水喷淋层15 (工艺水lm3/h)洗涤温度降到100°C左右后开始进入吸收塔16。进入吸收塔16后烟气被吸收塔内洗涤降温喷淋层2洗涤(硫酸铵溶液120m3/h),烟气温度降至70°C左右进入吸收塔16上部被三个吸收液喷淋层13洗涤(每层吸收液140m3/h),二氧化硫降到80mg/Nm3 (脱硫效率99.2%),烟气(46°C )再经水洗层12洗涤、除雾器11除雾滴去烟囱10排放。
[0113] 吸收二氧化硫后的吸收液在氧化槽4中被氧化风机I鼓入的空气氧化生成硫酸铵溶液,硫酸铵溶液流入吸收塔内硫酸铵溶液池6,硫酸铵溶液通过降温洗涤泵14泵至吸收塔内洗涤降温喷淋层2洗涤烟气,洗涤降温后的硫酸铵回流到硫酸铵溶液池6。
[0114] 控制氧化段吸收液中硫酸铵浓度20%左右,硫酸铵溶液池硫酸铵浓度45%左右,产出部分用硫酸铵排出泵送工厂内硫酸铵蒸发结晶装置供生产固体硫酸铵产品。
[0115] 液氨自氨槽3用氨泵17泵(气温高时或靠氨槽自身的压力)入塔调节吸收液pH。
[0116] 装置主要特征:
[0117] 吸收塔16,碳钢衬玻璃鱗片涂料防腐,总闻24m,塔径4m。
[0118] 塔内设置一层洗涤降温喷淋层 2,每层4只喷头。在洗涤降温喷淋层2上部设由三层喷淋分布器组成的吸收喷淋层13,每层5只喷头。吸收喷淋层13与洗涤降温喷淋层2用气帽隔开。
[0119] 水洗层12设200mm波纹填料。
[0120] 除雾器11采用两层折流板,材质增强PP。
[0121] 氨水贮槽3,碳钢材质,体积为50m3。
[0122] 氨水泵17,不锈钢材质,额定流量4m3/h。
[0123] 氧化风机1,螺杆式空压机,流量40m3/min,压头2.0MPa,配置两台,一用一备。
[0124] 吸收循环泵,2605材质,配置三台各对应一层吸收喷淋分布器,流量140m3/h。
[0125] 降温洗漆泵,2605材质,配置两台,一用一备,流量120m3/h。
[0126] 氧化槽,碳钢衬玻璃鳞片防腐,直径4.5m,高IOm ;氧化槽4中设置气液分布器。
[0127] 运行参数与结果:
[0128] 99.2%液氨消耗341kg/h,产出45%的硫酸铵溶液2840kg/h,氨回收率97.3%。
[0129] 装置净烟气二氧化硫降到80mg/Nm3,脱硫效率99.2%。图5中还包括硫回收尾气焚烧炉来的酸性尾气30。

Claims (10)

1.酸性尾气氨法烟气治理方法,其特征是,包括以下步骤: 1)根据原尾气二氧化硫含量情况,通过补充空气使原尾气二氧化硫含量达到适宜的吸收条件;入吸收塔尾气二氧化硫浓度:< 30000mg/Nm3 ; 2)吸收塔入口烟道或吸收塔内设置工艺水或与硫酸铵溶液喷淋降温,对原尾气进行降温、洗涤;当使用硫酸铵溶液喷淋降温过程中硫酸铵自身浓度得到提高; 3)吸收塔内设有氧化段,氧化段设置氧化分布器实现脱硫吸收液的氧化; 4)吸收塔内设有吸收段,吸收段内利用吸收液分布器通过含氨的吸收液实现脱硫喷淋吸收;含氨的吸收液由氨贮槽补入; 5)吸收塔内吸收段上部设置水洗涤层,水洗涤层洗涤尾气中的吸收液,降低吸收液逃逸; 6)吸收塔内水洗涤层 上部设置除雾器控制净化尾气中雾滴含量; 所述酸性尾气氨法烟气治理的流程为:酸性尾气在原烟气烟道中通过送风机送来的空气调整烟气中二氧化硫浓度,在吸收塔的入口处降温喷淋层或与吸收塔内硫酸铵溶液喷淋的降温喷淋层的洗涤作用下降温后进入吸收塔,在吸收塔内经吸收塔吸收喷淋层洗涤后将二氧化硫脱除,再经水洗层洗涤吸收,又经除雾器除去烟气中的雾滴,除雾后的净化尾气通过净烟气烟道去烟®排放。
2.根据权利要求1所述的酸性尾气氨法烟气治理方法,其特征是,吸收液循环为一级循环或两级循环;二级的循环系统为降温喷淋的浓缩结晶循环,通过降温洗涤泵将硫酸铵溶液自硫酸铵贮槽泵入吸收塔内降温洗涤喷淋层和/或吸收塔入口降温洗涤层,将烟气进行降温,自身得到蒸发浓缩甚至产生结晶。
3.根据权利要求1所述的酸性尾气氨法烟气治理方法,其特征是,入吸收塔吸收喷淋层原烟气温度.’( 800C ;吸收塔吸收喷淋层操作温度..( 650C ;吸收液温度..( 65°C。
4.根据权利要求3所述的酸性尾气氨法烟气治理方法,其特征是,吸收塔空塔气速:1.5m/s-4m/s ;降温洗涤液气比■.( 6L/m3 ;吸收喷淋液气比:lL/m3_15L/m3 ;产品硫酸铵溶液浓度彡15%。
5.根据权利要求1-4之一所述的酸性尾气氨法烟气治理方法,其特征是用于克劳斯硫回收或改良的克劳斯硫回收的后道氨法尾气处理工艺;降温时采用补充空气降温、用工艺水或与硫酸铵溶液降温。
6.酸性尾气氨法烟气治理装置,其特征是包括吸收塔(16)、送风机(2)、氨水罐(3)、吸收塔氧化段(4)、吸收循环泵(5)、硫酸铵储槽(6)、硫酸铵排出泵(7)、原烟气烟道(8)、净烟气烟道(9)、烟囱(10)、除雾器(11)、水洗层(12)、吸收塔吸收喷淋层(13)、降温洗涤泵(14)、入口降温洗涤喷淋层(15)、喷淋泵(17),原烟气烟道连接送风机(2),吸收塔入口烟道或吸收塔内设置工艺水或/与硫酸铵溶液喷淋降温装置;吸收塔(16)内设有氧化段(4),氧化段(4)设置氧化分布器实现脱硫吸收液的氧化;吸收塔(16)内设有吸收段,吸收段(16)内利用吸收液分布器通过含氨的吸收液实现脱硫喷淋吸收;氧化段(4)配置有氧化风机(I);氧化段(4)产出溶液输出至硫酸铵储槽(6)并由硫酸铵排出泵(7)送出装置;降温喷淋层是喷淋覆盖率大于200%的降温喷淋层喷淋,吸收喷淋层13采用喷淋塔或填料塔的2层-4层喷淋;每层喷淋的覆盖率大于250%。
7.根据权利要求6所述的酸性尾气氨法烟气治理装置,其特征是水洗层(12)置于吸收喷淋层(13)上,采用填料塔型式;除雾器置于吸收塔顶,吸收塔顶为净烟气烟道和烟囱。
8.根据权利要求6所述的酸性尾气氨法烟气治理装置,其特征是送风机为原烟气配制浓度输送空气的,采用离心风机,压头与流量根据原烟气工艺参数确定;使处理的废气的二氧化硫浓度小于等于30000mg/Nm3。
9.根据权利要求6所述的酸性尾气氨法烟气治理装置,其特征是氧化风机为将亚硫酸铵氧化成硫酸铵供给氧化空气的设备,根据氧化段液位确定风机压力,压力不小于.O. 05Mpa,氧化空气量大于理论值的150%。
10.根据权利要求6或7所述的酸性尾气氨法烟气治理装置,其特征是吸收塔高20m-40m,氧化段4氧化停留时间大于30min并设置板式或格栅等型式气液分布器,吸收喷淋层(13)、水洗 层(12)除雾器空塔气速lm/s-5m/s,除雾器(11)采用2_3层折流板。
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