CN105060995A - 利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的方法及装置。该方法利用烟气脱硫脱硝产生的废盐液先在结晶器里进行蒸发结晶、得到的料浆再经沉降分离、离心机分离后得到湿硫铵和硝铵的混合料浆，在将该混合料浆输送至振动流化床干燥后得到硫硝铵混合肥料产品去包装。该工艺避免了烟气脱硫脱硝产生的废盐液的二次污染，变废为宝，由废液变成了化肥，增加了经济效益和环境效益。
Description
技术领域
本发明属于肥料技术领域，具体涉及一种利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备硫硝铵混合肥料的方法及装置。
背景技术
随着我国国民经济的高速增长，对能源需求的增加，燃煤、燃油及炼油等过程形成的SO2排放量日益增加，酸雨和SO2污染逐年增加，严重危害居民健康，破环生态环境。
根据环保部的测算，在采取严格的污染控制措施下，“十二五”期间将新增SO2、NOx排放量260万吨和360万吨，新增化学需氧量和氨氮排放量430万吨和54万吨，污染减排的任务十分艰巨。因此环保部对“十二五”期间各污染物的排放做出了更严格的控制，要求大气污染物排放总量持续削减，要求全国SO2排放总量比2010年减少10％，重点行业重点地区NOx排放总量比2010年减少10％。对于SO2的排放，在控制全国总排放量的基础上，从注重重点行业总量削减向全行业减排方向转变。在控制NOx方面，走重点行业加重点区域的控制技术路线。同时继续深化颗粒物污染控制。
为了实现可持续发展，建设创新环保友好型企业，完成国家和地方对污染物减排责任目标，现在许多石化企业开始对烟气系统增设除尘脱硫脱硝设施，保证净化后烟气达标排放。烟气除尘脱硫脱硝技术是减少烟气中粉尘、SO2和NOx排放的有效方法。当前烟气脱硫脱硝所采用的工艺多种多样，其中有一种有机催化烟气综合治理技术，它采用液体催化剂将SO2和NOx等废气转化成硫铵、硝铵混合溶液，能实现在同一设备里将SO2和NOx一次脱除，但在脱硫脱硝的同时也产生了含有硫铵和硝铵的废盐液，如不对废盐液进行处理，就会造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术问题提供一种制备硫硝铵混合肥料的新方法，该方法将脱硫、脱硝塔产生的含硫铵、硝铵的废盐液制成混合肥料，变废为宝，增加经济效益。
本发明的另一目的是提供一种制备硫硝铵混合肥料的装置，该装置包括结晶单元、沉降分离单元、干燥单元、包装单元。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的方法，该方法包括以下步骤：
(1)将含有硫铵、硝铵的废盐液输送至位于结晶器上部的漏斗，在温度为40～90℃的条件下进行真空蒸发结晶，从而得到晶粒；所述的晶粒经漏斗下方的中央循环管进入晶体流化区，在此处进行水力分级，分级后分别得到大颗粒的结晶产物和细颗粒的结晶产物；
(2)所述大颗粒的结晶产物经泵送去稠厚器进行沉降分离进一步增浓，之后再送去离心机进行离心分离，分离后的料浆经螺旋输送机送去振动流化床进行干燥，干燥后水份控制在1％以下，最后送包装单元得到成品；
(3)所述细颗粒的结晶产物在结晶器中上浮并由循环泵抽出进入加热器进行加热，加热后再次输送至位于结晶器上部的漏斗上方进行真空蒸发结晶。
本发明所述方法的步骤(1)中含有硫铵、硝铵的废盐液中硫铵、硝铵和水的质量浓度依次分别为22～35％、3～15％和50～75％。
本发明所述方法的步骤(1)中真空蒸发结晶的温度为65～70℃，绝对压力为20～40kPa。
本发明所述方法的步骤(1)中大颗粒的结晶产物的密度≥1.3g/cm3，细颗粒的结晶产物的密度＜1.3g/cm3。
本发明所述方法的步骤(2)中稠厚器和离心机产生的液体再次输送至位于结晶器上部的漏斗进行真空蒸发结晶。
一种用于实现利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料方法的装置，该装置包括结晶器，所述的结晶器的中上部设有漏斗，在漏斗的下方连有中央循环管，晶体流化区位于结晶器的底端；加热器的输出端与结晶器的上部相连，加热器的输入端通过循环泵与结晶器的下部相连，结晶器底部的输出端通过料浆泵依次与稠厚器、离心机、螺旋输送机和振动流化床相连。
本发明所述装置的技术方案中，结晶器顶部的输出端通过冷凝管与水槽相连，该水槽通过水泵将水输送至脱硫脱硝装置回用。冷凝管的下部还与除沫器相连，除沫器的顶部的输出端与真空泵相连，用于排空不能冷凝的气体；除沫器的底部的输出端与水槽相连。
本发明所述装置的技术方案中，稠厚器上部的输出端与结晶器上部相连。离心机底部的输出端与结晶器上部相连。
本发明技术方案中，细颗粒上浮并由循环泵抽出进入加热器，经绝对压力0.3MPa、温度为143℃的低压蒸汽加热溶去其中的微小晶体后返回结晶器漏斗上部蒸发结晶，大颗粒晶体自结晶器底部再次抽出去离心分离。
本发明技术方案中，大颗粒向下沉降至结晶器底部由结晶器料浆泵抽出送至稠厚器进一步增稠后送入离心机进行离心分离，从离心机出来含水约3～5％的硫酸铵、硝酸铵混合物经螺旋输送机送至流化床干燥器用热空气进行干燥，干燥后含水≤1％的产品经成品贮斗送入包装机进行包装。流化床干燥器产生的尾气经旋风除尘器除尘后由尾气风机送去脱硫脱硝吸收塔处理。
本发明的有益效果：
本发明将含硫酸铵和硝酸铵混合液结晶、分离、干燥生产肥料，且本发明还将结晶分离后母液返回蒸发系统，正常生产没有废水排放，除干燥单元废气带出少量肥料，肥料收率大于98.5％。而现有技术是单独将硫铵结晶、分离、干燥工艺，在结晶器内易产生含有硝铵和硫铵大块，影响结晶过程，且肥料收率低于80％。
附图说明
图1是本发明利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的装置图。
1为加热器，2为循环泵，3为结晶器，301为漏斗，302为中央循环管，303为晶体结晶区，4为料浆泵，5为冷凝器，6为除沫器，7为水槽，8为水泵，9为真空泵，10为稠厚器，11为离心机，12为螺旋输送机，13为振动流化床，14为包装机。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
如图1所示，一种用于烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料方法的装置，该装置包括结晶器(3)，所述的结晶器(3)的中上部设有漏斗(301)，在漏斗(301)的下方连有中央循环管(302)，晶体流化区位于结晶器(3)的底端；加热器(1)的输出端与结晶器(3)的上部相连，加热器(1)的输入端通过循环泵(2)与结晶器(3)的下部相连，结晶器(3)底部的输出端通过料浆泵(4)依次与稠厚器(10)、离心机(11)、螺旋输送机(12)和振动流化床(13)相连。结晶器(3)顶部的输出端通过冷凝管(5)与水槽(7)相连，该水槽(7)通过水泵(8)将水输送至脱硫脱硝装置回用。冷凝管(5)的下部还与除沫器(6)相连，除沫器(6)的顶部的输出端与真空泵(9)相连，用于排空不能冷凝的气体；除沫器(6)的底部的输出端与水槽(7)相连。稠厚器(10)上部的输出端与结晶器(3)上部相连。离心机(11)底部的输出端与结晶器(3)上部相连。
制备780公斤/小时硫硝铵混合肥料规模的装置，来自脱硫脱硝塔的稀盐液(原料盐液：1962.01kg/h，含水60％，含硫铵30％，含硝铵9.5％)经泵输送至位于结晶器上部的漏斗，在此蒸发并达到过饱和产生微观晶粒，然后经中央循环管进入晶体流化区，在此颗粒进行水力分级，分别生成大颗粒粒径的结晶产物和小颗粒粒径的结晶产物。
所述大颗粒粒径的结晶产物(大颗粒粒径的密度≥1.3g/cm3)向下沉降至结晶器底部由循环泵抽出送至稠厚器进一步增稠后送入离心机进行离心分离，从离心机出来含水约4％的硫酸铵、硝酸铵混合物经螺旋输送机送至流化床干燥器用150℃热空气进行干燥，干燥后含水≤1％的产品经成品贮斗送入包装机进行包装。
所述小颗粒的结晶产物(小颗粒粒径的密度＜1.3g/cm3)上浮并由结晶器循环泵抽出进入结晶器加热器用绝对压力为0.35MPa、温度为143℃的低压蒸汽加热溶去其中的微小晶体后返回结晶器漏斗上部再次蒸发结晶。
从结晶器顶端出来的蒸汽采用冷凝器进行冷却，冷凝器外部设有循环冷却水，冷却后的水流入水槽经水泵送脱硫脱硝装置回用。不凝性气体流入除沫器，气体采用真空泵抽走排空，少量液体送入水槽。稠厚器和离心机产生的液体送入结晶器再次蒸发结晶。流化床干燥器产生的尾气经旋风除尘器除尘后由尾气风机送去脱硫脱硝吸收塔处理。本本发明技术方案中结晶分离后母液返回蒸发系统，正常生产没有废水排放，干燥单元排出废气达标排放，肥料收率达到98.75％
主要操作条件和技术指标如下：
1)操作指标及设备规格
2)产品规格：
产品为硫铵和硝铵的混合肥料，其中含硫铵75％，硝铵24％，水份≤1％。
Claims (10)
1.一种利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)将含有硫铵、硝铵的废盐液输送至位于结晶器上部的漏斗，在温度为40～90℃的条件下进行真空蒸发结晶，从而得到晶粒；所述的晶粒经漏斗下方的中央循环管进入晶体流化区，在此处进行水力分级，分级后分别得到大颗粒的结晶产物和细颗粒的结晶产物；
(2)所述大颗粒的结晶产物经泵送去稠厚器进行沉降分离进一步增浓，之后再送去离心机进行离心分离，分离后的料浆经螺旋输送机送去振动流化床进行干燥，干燥后水份控制在1％以下，最后送包装单元得到成品；
(3)所述细颗粒的结晶产物在结晶器中上浮并由循环泵抽出进入加热器进行加热，加热后再次输送至位于结晶器上部的漏斗上方进行真空蒸发结晶。
2.根据权利要求1所述的利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的方法，其特征在于：步骤(1)中含有硫铵、硝铵的废盐液中硫铵、硝铵和水的质量浓度依次分别为22～35％、3～15％和50～75％。
3.根据权利要求1所述的利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的方法，其特征在于：步骤(1)中真空蒸发结晶的温度为65～70℃，绝对压力为20～40kPa。
4.根据权利要求1所述的利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的方法，其特征在于：步骤(1)中大颗粒的结晶产物的密度≥1.3g/cm3，细颗粒的结晶产物的密度＜1.3g/cm3。
5.根据权利要求1所述的利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料的方法，其特征在于：步骤(2)中稠厚器和离心机产生的液体再次输送至位于结晶器上部的漏斗进行真空蒸发结晶。
6.一种用于实现权利要求1所述的利用烟气脱硫脱硝产生的废液制备混合肥料方法的装置，其特征在于：该装置包括结晶器(3)，所述的结晶器(3)的中上部设有漏斗(301)，在漏斗(301)的下方连有中央循环管(302)，晶体流化区位于结晶器(3)的底端；加热器(1)的输出端与结晶器(3)的上部相连，加热器(1)的输入端通过循环泵(2)与结晶器(3)的下部相连，结晶器(3)底部的输出端通过料浆泵(4)依次与稠厚器(10)、离心机(11)、螺旋输送机(12)和振动流化床(13)相连。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：结晶器(3)顶部的输出端通过冷凝管(5)与水槽(7)相连，该水槽(7)通过水泵(8)将水输送至脱硫脱硝装置回用。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于：冷凝管(5)的下部还与除沫器(6)相连，除沫器(6)的顶部的输出端与真空泵(9)相连，用于排空不能冷凝的气体；除沫器(6)的底部的输出端与水槽(7)相连。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：稠厚器(10)上部的输出端与结晶器(3)上部相连。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于：离心机(11)底部的输出端与结晶器(3)上部相连。
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