CN106345257A

CN106345257A - 一种提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置及方法

Info

Publication number: CN106345257A
Application number: CN201610731452.6A
Authority: CN
Inventors: 郭宏新; 刘丰; 李奇; 陈飞; 彭艳梅; 徐威
Original assignee: Jiangsu Sunpower Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Zhongsheng clean energy Co.,Ltd.
Priority date: 2016-08-26
Filing date: 2016-08-26
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2036-08-26
Also published as: CN106345257B

Abstract

本发明公开了一种提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置及方法，提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置包括脱硫塔和硫酸铵结晶系统，脱硫塔中设有预浓缩喷淋层，脱硫塔塔底上设有通入到预浓缩喷淋层的浓缩液循环管道，脱硫塔外设有与吸收液喷淋层连接的氧化循环槽，氧化循环槽底部与脱硫塔塔底连通，脱硫塔上设有通入到氧化循环槽中的溢流管，脱硫塔外还设有通入到脱硫塔塔底的料液净化槽，料液净化槽上通过管道依次连接有料液过滤器和硫酸铵储罐，硫酸铵储罐与结晶系统连接，结晶系统包括结晶器、压缩机和换热器，换热器上设有与料液进口、料液出口以及冷凝水出口、蒸汽进口，结晶器顶部设有蒸汽出口，结晶器的出料口上依次连接有离心机和干燥器。

Description

一种提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种烟气中二氧化硫脱除技术，具体是一种提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置及方法，属于环保技术领域。

背景技术

随着国家工业经济不断发展，对石油、煤电行业的需求增大，而粗放式经济发展也带来了一定的环境问题，大气污染就是其中之一。由于近些年国家领导和人民群众的环保意识不断增强，国家大力倡导绿色经济和循环经济，先后制定了严苛的环境保护政策。大气污染治理中严格控制各行业排放烟气中二氧化硫含量成为重中之重。

目前国内多家大容量火电厂、焦化厂等都响应政策号召，配备了脱硫装置，其中湿法脱硫工艺作为烟气脱硫的主导工艺被广泛采用。近年来，通过工艺不断完善和改进，氨法脱硫工艺逐步得到推广。该工艺最大的特点就是脱硫效率高，并且能够副产重要化肥产品硫酸铵，变废为宝。

氨法烟气脱硫工艺中，脱硫剂是氨或者氨水，其脱硫原理是碱性脱硫剂与酸性二氧化硫气体发生化学反应生成硫酸铵的过程。现有脱硫工艺是将其分解为两步来进行，分别是吸收和氧化。

吸收反应：NH₃+H₂O+SO₂→(NH₄)₂SO₃ （1）

(NH₄)₂SO₃+SO₂+H₂O→NH₄HSO₃ （2）

NH₄HSO₃+NH₃→(NH₄)₂SO₃ （3）

氧化反应：(NH₄)₂SO₃+NH₃→(NH₄)₂SO₄ （4）

吸收和氧化后的产物硫酸铵，再通过浓缩、蒸发结晶、分离、干燥、包装等过程最终获得可售硫酸铵产品，实现了环保和经济的双增效。硫酸铵作为一种重要的工业产品，随着广泛的应用，对其产品质量要求越来越高。但现阶段由于反应产物硫酸铵溶液中含有进塔烟气带有的烟尘、油、重金属离子等，这些通常来自于煅烧工艺和炼焦工艺产生的废烟气，导致最终的硫酸铵产品质量（颜色、粒度、纯度）较差，无法满足产品出售标准。另外，现阶段普遍采用的结晶系统，也因为装置自身性能限制，无法满足生产高品质副产硫酸铵的要求，且利用率无法进一步提高。因此，有必要开发一套在保持高效率烟气脱硫基础上，实现脱硫液净化，副产硫酸铵产品质量提高的工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在保证高效率烟气脱硫的同时还能提高副产质量的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置及方法。

本发明采用如下技术方案：一种提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置，其包括脱硫塔和硫酸铵结晶系统，脱硫塔中自上而下设有除雾器、洗涤液喷淋层、吸收液喷淋层，所述脱硫塔中位于吸收液喷淋层与脱硫塔塔底之间设有预浓缩喷淋层，所述预浓缩喷淋层和吸收液喷淋层之间设有集水板，集水板上设有风帽，所述脱硫塔塔底上设有通入到预浓缩喷淋层的浓缩液循环管道，浓缩液循环管道设有浓缩液循环泵，所述脱硫塔外设有与吸收液喷淋层连接的氧化循环槽，氧化循环槽底部与脱硫塔塔底连通，所述脱硫塔上位于集水板上方位置处设有通入到氧化循环槽中的溢流管，所述脱硫塔外还设有通入到脱硫塔塔底的料液净化槽，料液净化槽上通过管道依次连接有料液过滤器和硫酸铵储罐，硫酸铵储罐与结晶系统连接，所述结晶系统包括结晶器、压缩机和换热器，所述换热器上设有与硫酸铵储罐连接的料液进口、与结晶器料液进口连接的料液出口以及冷凝水出口、与压缩机连接的蒸汽进口，所述结晶器顶部设有与压缩机连接的蒸汽出口，所述结晶器的出料口上依次连接有离心机和干燥器。

所述脱硫塔外还设有用于向脱硫塔塔底、氧化循环槽、料液净化槽提供压缩空气的氧化风机，氧化循环槽内设有布气装置。

所述氧化循环槽上连接有氨吸收液补充管路。

所述结晶器和换热器料液进口之间连接有料液循环管路，所述离心机上还连接有通入到硫酸铵储罐中的母液回收管路，所述换热器上的冷凝水出口上连接有洗涤液补充罐或者冷凝水出口与洗涤液喷淋层连接。

所述洗涤液喷淋层采用波纹规整填料，填料的材质为增强PP或UPVC；所述除雾器采用规流除雾器。

所述料液净化槽中设有鼓泡装置和搅拌器，所述料液过滤器采用陶瓷膜过滤器，所述结晶器采用DTB型结晶器，DTB型结晶器中央有一导流筒，导流筒周围有圆筒形挡板，导流筒下部有螺旋桨式搅拌器，所述干燥机采用振动流化床。

一种提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的方法，其包括以下步骤：（1）吸收液与烟气在脱硫塔进行反应后，进入到脱硫塔外的氧化循环槽中；（2）氧化循环槽中的料液通入到脱硫塔塔底，再通过浓缩液循环管道进入脱硫塔内的预浓缩喷淋层吸收烟气的热量，从而料液在脱硫塔塔底浓缩；（3）当脱硫塔塔底料液中硫酸铵为饱和不析出状态时，料液由脱硫塔塔底进入料液净化槽，向料液净化槽中加入稀氨水去除料液中的重金属离子铁、锰、钙，向料液净化槽中鼓泡和搅拌，使料液中含有的烟尘、油、悬浮颗粒混合聚集；（4）再将料液净化槽中的料液打入过滤器过滤，过滤后的滤渣进入渣场，洁净滤液进入硫酸铵储罐；（5）再将硫酸铵储罐中的洁净料液打入结晶系统，首先洁净料液进入到换热器中，结晶系统启动时利用外源蒸汽的热量进入换热器与洁净料液换热，换热后结晶料液温度升高进入结晶器结晶，料液在结晶器中结晶时产生蒸汽的蒸汽进入压缩机升温升压，使蒸汽焓值提高，此时关闭外源蒸汽，将焓值提高后的蒸汽通入换热器；（6）料液在结晶器中结晶，再开始连续出料，结晶器中浆料经离心机分离形成湿固料，湿固料再进入干燥器中干燥，再经过降温得到副产硫酸铵产品。

步骤（1）、（2）、（3）在运行时，向氧化循环槽、脱硫塔塔底和料液净化槽底部底部鼓入压缩空气，使料液发生强制氧化反应；在步骤（5）中，将换热器中蒸汽换热形成的冷凝水收集到洗涤液补充罐中或者将冷凝水直接通入到脱硫塔喷淋层中。

将氧化循环槽内料液pH控制在4-6.5，氧化率维持在98%以上；脱硫反应进行时，将6-8%的氨吸收液加入氧化循环槽上部；当氧化循环槽中硫酸铵含量达到25-35%时，将氧化循环槽中料液通入脱硫塔塔底；将脱硫塔塔底料液的温度控制在55-65℃，当脱硫塔塔底料液中硫酸铵浓缩到30-40%时，再通过泵将料液打入料液净化槽。

所述结晶器内部操作温度为70℃，结晶器中晶种选用粒径为65-85um的晶体，晶种加入量为0.15-0.25%；当结晶器内料液浓度达到45-55%时，再开始连续出料，经过离心机分离的湿固料的含水率为3-5%；经过干燥器干燥后的固料含水率小于1%、晶体粒径为1-3mm。

本发明的有益效果是：本发明脱硫塔采用单塔形式，流程简单，操作方便，电耗和设备维护费用少，脱硫率达95%，硫酸铵回收率达99%，避免双塔形式存在的流程复杂、指标不易控制等问题。在脱硫塔塔底部分，利用进塔烟气（温度100-160℃）的热量浓缩硫酸铵料液，脱硫塔通过自动工艺水冲洗，除雾器冲洗，保持塔内预浓缩段温度在55℃-65℃，避免长时间超温运行，减少设备运行寿命。

进塔烟气通过浓缩硫酸铵料液喷淋降温至45-60℃，湿度增加至接近饱和湿度。该温度有利于吸收段高效率吸收二氧化硫。通过预浓缩喷淋层的喷淋液液可有效去除进塔烟气夹带烟尘含量，使烟尘转移至预浓缩段硫酸铵料液中。烟气入口靠近脱硫塔处为干湿交界面，易发生腐蚀现象，此部分烟道可内衬玻璃鳞片，提高耐腐蚀性能。

集水板将吸收液喷淋层和预浓缩喷淋层隔开，降温烟气通过集水板上的风帽进入吸收段，与吸收段喷淋系统喷出的吸收液进行逆向的传质传热过程，烟气在脱硫同时进一步降低温度。与烟气中二氧化硫反应后的吸收液由集水板进行收集，并通过溢流管路，进入塔外的氧化循环槽。

采用塔外氧化方式的优点是能够方便地对氧化槽内硫酸铵料液浓度进行控制，可将氧化槽内硫酸铵料液浓度控制在25-35%。考虑对氨逃逸的控制，保持氧化槽内料液pH为4-6.5，氧化率维持在98%以上。塔外氧化避免了氧化系统耦合在脱硫塔内而产生不必要的影响，降低脱硫塔效率。

利用氨的水溶性特点，通过洗涤液喷淋层降低烟气中氨逃逸量，同时也减少烟气夹带硫酸铵气溶胶含量。也可以利用硫酸铵和亚硫酸铵混合液对除雾器前烟气进行喷淋，吸收部分的氨气和气溶胶。最终出口净烟气温度为45-55℃。洗涤液喷淋层和除雾层的具体使用级数根据实际烟气中氨逃逸量和硫酸铵气溶胶含量而定。脱硫塔内洗涤液喷淋层采用波纹规整填料，除雾器采用规流除雾器，填料为PP或UPVC具有耐腐蚀的特点，洗涤液喷淋层具有自洁功能，通过填料球相对运动，互相碰撞摩擦，剥落粘附于填料球表面的灰尘。

氧化循环槽上设有氨吸收液加入管路，氨水加入浓度控制在质量分数6-8%，加入氨水可促进氧化过程，同时也有效抑制亚硫酸氢铵分解和氨逃逸。氧化循环槽内亚硫酸铵被氧化风机提供的空气强制氧化，反应生成硫酸铵。氧化过程可以通过添加CoSO4作为催化剂，提升氧化效率。氧化反应停留时间控制在1-2h。氧化循环槽中的布气装置尽量使液槽内不存在死端，可设置多孔板，开孔率60-80%。氧化循环槽与脱硫塔塔底预浓缩段相通，当硫酸铵料液浓度达到一定值后进入到脱硫塔塔底进行料液浓缩。氧化循环槽中含有硫酸铵，未氧化的亚硫酸铵和氨水的混合料液作为吸收喷淋液通过循环泵打入脱硫塔吸收段。通过浓缩循环泵将脱硫塔塔底的硫酸铵料液打入预浓缩液喷淋器中喷淋，硫酸铵料液吸收烟气余热不断提高硫酸铵料液浓度，使料液中硫酸铵浓度控制在接近饱和但未析出状态，硫酸铵浓度约30-40%。既有效利用了进塔烟气余热，又可以提高进蒸发结晶工段料液浓度，减少能量消耗。

也可用氧化风机向脱硫塔塔底鼓入压缩空气，一方面可以提高亚硫酸铵氧化率，另一方面可以通过压缩空气搅动料液，使得料液中所含烟尘颗粒完全分散，不沉积，再由泵打入料液净化槽。通过该工序，可以定期排出预浓缩段料液中不断富集的烟尘颗粒，降低了含尘料液对泵和管路的磨损，同时也降低了喷淋系统喷头和管路因烟尘聚集而堵塞的危险。

料液净化槽中料液温度为50-60℃，通过向料液投加适量氨水，可将料液中含有的重金属离子如铁、锰、钙等转化为沉淀去除，这样将金属离子对硫酸铵结晶介稳区宽度的影响降至最低，保证产品质量。料液净化槽中设有鼓泡装置，一方面可提高亚硫酸铵氧化率，另一方面通过鼓泡进气，产生大量微小气泡与料液中悬浮物（包括烟尘和重金属沉淀物）及油污结合聚集，有利于过滤操作。储罐侧壁设有搅拌装置，实现快速混合、反应功能。

过滤装置采用陶瓷膜过滤器，因为其具有较好的热稳定性能和耐化学介质腐蚀性能，具有良好的抗微生物侵蚀能力和自洁净能力，具有良好的除油能力可达80-95%，对于粒径大于0.5um悬浮物有较高去除率可达98%。考虑到料液中含有的烟尘粒度大都为几微米，粒度较细，且料液温度在50-60℃，达不到板框式压滤机等脱水设备使用要求，选择陶瓷膜过滤器更加适合。通过过滤工序最大限度保证进入蒸发结晶工段料液清洁程度，使生产出的硫酸铵结晶颗粒大而均匀且白。

由进料泵将经过陶瓷膜过滤器过滤的硫酸铵滤液打入蒸发结晶工段。采用DTB型结晶器，与国内目前普遍采用的罐式结晶器（稠厚器）相比，可以生产出纯度高，颗粒大的硫酸铵产品，粒径可达到1-3mm，从而提高产品附加值。DTB型结晶器属于典型内循环式结晶器，被广泛用于连续结晶工艺，可实现蒸发结晶、真空冷却结晶、直接接触冷却法结晶等多种结晶操作，可消除过量细晶，晶体停留时间长，结晶器底部设有淘洗部件，这些都保证了析出硫酸铵晶体粒度均匀而稳定，强化了结晶器生产能力，提高产品品质。

DTB型结晶器中央有一导流筒，导流筒周围是圆筒形挡板，导流筒下部有螺旋桨式搅拌器。在搅拌器推动下，结晶料液从导流筒向上流动，然后经导流筒和圆筒形挡板间环形通道折返至沉降区，如此循环形成均匀的混合环境，实现循环浓缩和连续结晶生产。通过向结晶器中添加表面没有损伤和缺陷，纯度较高的晶体作为晶种，可大幅度提升产品质量。晶种可选用粒径65-85um，晶种加入量为0.15-0.25%。

结晶系统使用了蒸汽机械再压缩（MVR）技术，它是一种高效节能环保技术。主要通过重新利用二次蒸汽能量，达到减少外界蒸汽能量的输入。具体的是将二次蒸汽经过压缩机压缩后温度、压力上升，热焓值增加，从而作为新的热源，实现潜热的循环利用。虽然初期投入增加，但是很快可通过节省运行成本而收回初期投入。

MVR技术与结晶器结合具有的操作优势是，可以通过调节蒸汽压缩机的抽气能力和压缩比，控制结晶系统的蒸发温度，对结晶器内晶体的生成和成长创造有利的条件。结晶器内控制蒸发温度在70℃左右，实验表明在该温度下生成的硫酸铵产品品质最好。温度较低会使得料液过饱和度增加，成核速率增加，晶体粒度减小且分布不均。温度过高会使得料液分子碰撞形成晶核几率增大，导致细小晶体数量增多。

进入结晶系统中的硫酸铵料液温度为40-50℃，结晶器内控制蒸发温度在70℃左右，当蒸发料液浓度达到45-55%，可实现连续进料，连续出料。出料浆液通过离心机分离后进行干燥，冷却打包后成为可售硫酸铵产品。离心机顶部溢流母液被送回至料液净化槽继续进行结晶操作。经离心机甩干后硫酸铵含水率为3-5%，经干燥机干燥出料含水率小于1%，颗粒硫酸铵温度约为60℃，该温度不适合硫酸铵包装处理，采用常温自然空气进行热交换冷却至40℃以下再进行包装处理。干燥机选用振动流化床，它包括振动流化床主机，热风送风装置以及收尘袋装置等设备。

附图说明

图1是本发明提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置的一种实施例的示意图。

图中，1-脱硫塔，2-预浓缩喷淋层，3-集水板，4-风帽，5-吸收液喷淋层，6-洗涤液喷淋层，7-除雾器，8-溢流管，9-氧化循环槽，10-氧化循环泵，11-浓缩液循环泵，12-第一料液泵，13-料液净化槽，14-第二料液泵，15-过滤器，16-硫酸铵储罐，17-进料泵，18-换热器，19-结晶器料液进口，20 -结晶器，21-蒸汽出口，22-压缩机，23-出料口，24-离心机，25-干燥器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置的实施例如图1所示，其包括脱硫塔1和硫酸铵结晶系统，脱硫塔1中自上而下设有除雾器7、洗涤液喷淋层6、吸收液喷淋层5，所述洗涤液喷淋层6采用波纹规整填料，填料的材质为增强PP或UPVC；所述除雾器7采用规流除雾器。所述脱硫塔1中位于吸收液喷淋层5与脱硫塔塔底之间设有预浓缩喷淋层2，所述预浓缩喷淋层2和吸收液喷淋层5之间设有集水板3，集水板3上设有风帽4，所述脱硫塔塔底上设有通入到预浓缩喷淋层2的浓缩液循环管道，浓缩液循环管道设有浓缩液循环泵11，所述脱硫塔外设有与吸收液喷淋层5连接的氧化循环槽9，氧化循环槽9底部与脱硫塔塔底连通，所述氧化循环槽9上连接有氨吸收液补充管路。所述脱硫塔1上位于集水板3上方位置处设有通入到氧化循环槽9中的溢流管8，所述脱硫塔1外还设有通入到脱硫塔塔底的料液净化槽13，料液净化槽13上通过管道依次连接有料液过滤器15和硫酸铵储罐16，硫酸铵储罐16与结晶系统连接，所述结晶系统包括结晶器20、压缩机22和换热器18，所述换热器18上设有与硫酸铵储罐连接的料液进口、与结晶器料液进口19连接的料液出口以及冷凝水出口、与压缩机22连接的蒸汽进口，所述结晶器20顶部设有与压缩机22连接的蒸汽出口21，所述结晶器20的出料口23上依次连接有离心机24和干燥器25。所述结晶器20和换热器18料液进口之间连接有料液循环管路，所述离心机上还连接有通入到硫酸铵储罐中的母液回收管路，所述换热器18上的冷凝水出口上连接有洗涤液补充罐或者冷凝水出口与洗涤液喷淋层连接。

所述脱硫塔1外还设有用于向脱硫塔塔底、氧化循环槽9、料液净化槽13提供压缩空气的氧化风机（图中未显示），氧化循环槽9内设有布气装置（图中未显示）。所述料液净化槽13中设有鼓泡装置（图中未显示）和搅拌器（图中未显示），所述料液过滤器15采用陶瓷膜过滤器，所述结晶器20采用DTB型结晶器，DTB型结晶器中央有一导流筒，导流筒周围有圆筒形挡板，导流筒下部有螺旋桨式搅拌器，所述干燥机25采用振动流化床。DTB型结晶器的结构在现有技术中已公开，故省去DTB型结晶器的示意图。

本实施例运行过程如图1所示，100-160℃的原烟气从脱硫塔1下部烟气进口进入，通过与预浓缩液喷淋器2中喷出的硫酸铵料液进行热交换，使烟气温度降至45℃-60℃。烟气向上通过集水板3上的风帽4进入脱硫塔吸收段，与吸收液喷淋层5喷出的吸收液进行传质传热，温度进一步下降，且烟气中含有的二氧化硫被吸收液吸收，发生的反应是（1）-（3）。烟气继续向上分别通过洗涤液喷淋层6和除雾器7，除去氨逃逸量和气溶胶，最后洁净烟气通过脱硫塔1上部烟气出口排出，排出烟气温度为45-55℃，所含二氧化硫（小于50 mg/m³）、烟尘（小于10 mg/m³）、氨（小于10 mg/m³）等污染物含量均满足环保要求限值。吸收液与烟气接触反应后通过溢流管8进入氧化循环槽9，通过向氧化循环槽9内底部鼓入压缩空气，吸收液发生强制氧化反应，发生的反应是（4），将不稳定的亚硫酸铵氧化为性质较为稳定的硫酸铵。氧化循环槽内料液pH控制在4-6.5，氧化率维持在98%以上。6-8%的氨吸收液从氧化循环槽9上部加入，利用氧化循环泵10将含有硫酸铵、亚硫酸铵和氨水混合吸收液打入吸收液喷淋层5。当氧化循环槽9中硫酸铵含量达到一定浓度（25-35%）时，通过管路流入脱硫塔1底部，料液通过浓缩循环泵11打入预浓缩液喷淋层2，利用烟气热量对料液进行不断的浓缩。由于烟气中含有烟尘、油污等杂质，浓缩液中杂质含量不断富集，通过向脱硫塔1底部鼓入空气，使得料液中烟尘、油污等杂质悬浮不沉底，待料液中硫酸铵浓缩到一定浓度（30-40%）时通过第一料液泵12将料液打入料液净化槽13，通过加入稀氨水去除料液中重金属离子（铁、锰、钙等），通过向槽中鼓泡和搅拌，使得料液中含有的烟尘、油、悬浮颗粒混合聚集，再通过第二料液泵14再将料液打入陶瓷膜过滤器15，过滤后的滤渣进渣场，洁净滤液进入硫酸铵储罐16。利用进料泵17将洁净滤液由硫酸铵储罐16打入结晶系统，首先料液与结晶器中循环料液汇合后，通过结晶循环泵26打入DTB型结晶器20，料液进入结晶器之前通过换热器18进行加热，结晶系统启动时利用外源蒸汽的热量进入换热器与洁净料液换热，换热后结晶料液温度升高进入结晶器结晶，料液在结晶器中结晶时产生蒸汽的蒸汽从蒸汽出口21进入压缩机升温升压，使蒸汽焓值提高，此时关闭外源蒸汽，将焓值提高后的蒸汽通入换热器；结晶系统正常运行时无需外供蒸汽，由压缩机22加热蒸汽。结晶器内部操作温度控制在70℃左右，可选用粒径65-85um晶体作为晶种，晶种加入量0.15-0.25%。当结晶器20内料液达到一定浓度（45-55%）时，开始连续出料，结晶器20中的浆料由浆料出口23进入离心机24，经过离心机24分离，离心机24中的母液回流至硫酸铵储罐16，湿固料（含水率3-5%）再通过振动流化床干燥器进一步干燥，得到含水率小于1%、晶体粒径为1-3mm的硫酸铵产品，最后经过降温打包进行外销。

本发明提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的方法的实施例，包括以下步骤：（1）吸收液与烟气在脱硫塔进行反应后，进入到脱硫塔外的氧化循环槽中；脱硫反应进行时，将6-8%的氨吸收液加入氧化循环槽上部；将氧化循环槽内料液pH控制在4-6.5，氧化率维持在98%以上。

（2）氧化循环槽中的料液通入到脱硫塔塔底，再通过浓缩液循环管道进入脱硫塔内的预浓缩喷淋层吸收烟气的热量，从而料液在脱硫塔塔底浓缩。

（3）当脱硫塔塔底料液中硫酸铵为饱和不析出状态时，料液由脱硫塔塔底进入料液净化槽，向料液净化槽中加入稀氨水去除料液中的重金属离子铁、锰、钙，向料液净化槽中鼓泡和搅拌，使料液中含有的烟尘、油、悬浮颗粒混合聚集；

（4）再将料液净化槽中的料液打入过滤器过滤，过滤后的滤渣进入渣场，洁净滤液进入硫酸铵储罐；

（5）再将硫酸铵储罐中的洁净料液打入结晶系统，首先洁净料液进入到换热器中，结晶系统启动时利用外源蒸汽的热量进入换热器与洁净料液换热，换热后结晶料液温度升高进入结晶器结晶，料液在结晶器中结晶时产生蒸汽的蒸汽进入压缩机升温升压，使蒸汽焓值提高，此时关闭外源蒸汽，将焓值提高后的蒸汽通入换热器；

（6）料液在结晶器中结晶，再开始连续出料，结晶器中浆料经离心机分离形成湿固料，湿固料再进入干燥器中干燥，再经过降温得到副产硫酸铵产品。所述结晶器内部操作温度为70℃，结晶器中晶种选用粒径为65-85um的晶体，晶种加入量为0.15-0.25%；当结晶器内料液浓度达到45-55%时，再开始连续出料，经过离心机分离的湿固料的含水率为3-5%；经过干燥器干燥后的固料含水率小于1%、晶体粒径为1-3mm。

步骤（1）、（2）、（3）在运行时，向氧化循环槽、脱硫塔塔底和料液净化槽底部底部鼓入压缩空气，使料液发生强制氧化反应。

在步骤（2）中，当氧化循环槽中硫酸铵含量达到25-35%时，将氧化循环槽中料液通入脱硫塔塔底。

在步骤（3）中，将脱硫塔塔底料液的温度控制在55-65℃，当脱硫塔塔底料液中硫酸铵浓缩到30-40%时，再通过泵将料液打入料液净化槽。

在步骤（5）中，将换热器中蒸汽换热形成的冷凝水收集到洗涤液补充罐中或者将冷凝水直接通入到脱硫塔喷淋层中。

本发明未提及的部分与现有技术相同，或者可以利用现有技术加以实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置，其包括脱硫塔（1）和硫酸铵结晶系统，脱硫塔（1）中自上而下设有除雾器（7）、洗涤液喷淋层（6）、吸收液喷淋层（5），其特征在于：所述脱硫塔（1）中位于吸收液喷淋层（6）与脱硫塔塔底之间设有预浓缩喷淋层（2），所述预浓缩喷淋层（2）和吸收液喷淋层（5）之间设有集水板（3），集水板（3）上设有风帽（4），所述脱硫塔（1）塔底上设有通入到预浓缩喷淋层（2）的浓缩液循环管道，浓缩液循环管道设有浓缩液循环泵（11），所述脱硫塔（1）外设有与吸收液喷淋层（2）连接的氧化循环槽（9），氧化循环槽（9）底部与脱硫塔塔底连通，所述脱硫塔（1）上位于集水板（3）上方位置处设有通入到氧化循环槽（9）中的溢流管（8），所述脱硫塔（1）外还设有通入到脱硫塔塔底的料液净化槽（13），料液净化槽（13）上通过管道依次连接有料液过滤器（15）和硫酸铵储罐（16），硫酸铵储罐（16）与结晶系统连接，所述结晶系统包括结晶器（20）、压缩机（22）和换热器（18），所述换热器（18）上设有与硫酸铵储罐（16）连接的料液进口、与结晶器料液进口（19）连接的料液出口以及冷凝水出口、与压缩机（22）连接的蒸汽进口，所述结晶器顶部设有与压缩机连接的蒸汽出口（21），所述结晶器的出料口（23）上依次连接有离心机（24）和干燥器（25）。

2.根据权利要求1所述的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置，其特征在于：所述脱硫塔（1）外还设有用于向脱硫塔塔底、氧化循环槽（9）、料液净化槽（13）提供压缩空气的氧化风机，氧化循环槽（9）内设有布气装置。

3.根据权利要求1所述的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置，其特征在于：所述氧化循环槽（9）上连接有氨吸收液补充管路。

4.根据权利要求1所述的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置，其特征在于：所述结晶器（20）和换热器（18）料液进口之间连接有料液循环管路，所述离心机（24）上还连接有通入到硫酸铵储罐（16）中的母液回收管路，所述换热器（18）上的冷凝水出口上连接有洗涤液补充罐或者冷凝水出口与洗涤液喷淋层连接。

5.根据权利要求1所述的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置，其特征在于：所述洗涤液喷淋层（6）采用波纹规整填料，填料的材质为增强PP或UPVC；所述除雾器（7）采用规流除雾器。

6.根据权利要求1所述的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的装置，其特征在于：所述料液净化槽中设有鼓泡装置和搅拌器，所述料液过滤器采用陶瓷膜过滤器，所述结晶器采用DTB型结晶器，DTB型结晶器中央有一导流筒，导流筒周围有圆筒形挡板，导流筒下部有螺旋桨式搅拌器，所述干燥机采用振动流化床。

7.一种提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的方法，其特征在于，其包括以下步骤：（1）吸收液与烟气在脱硫塔进行反应后，进入到脱硫塔外的氧化循环槽中；（2）氧化循环槽中的料液通入到脱硫塔塔底，再通过浓缩液循环管道进入脱硫塔内的预浓缩喷淋层吸收烟气的热量，从而料液在脱硫塔塔底浓缩；（3）当脱硫塔塔底料液中硫酸铵为饱和不析出状态时，料液由脱硫塔塔底进入料液净化槽，向料液净化槽中加入稀氨水去除料液中的重金属离子铁、锰、钙，向料液净化槽中鼓泡和搅拌，使料液中含有的烟尘、油、悬浮颗粒混合聚集；（4）再将料液净化槽中的料液打入过滤器过滤，过滤后的滤渣进入渣场，洁净滤液进入硫酸铵储罐；（5）再将硫酸铵储罐中的洁净料液打入结晶系统，首先洁净料液进入到换热器中，结晶系统启动时利用外源蒸汽的热量进入换热器与洁净料液换热，换热后结晶料液温度升高进入结晶器结晶，料液在结晶器中结晶时产生蒸汽的蒸汽进入压缩机升温升压，使蒸汽焓值提高，此时关闭外源蒸汽，将焓值提高后的蒸汽通入换热器；（6）料液在结晶器中结晶，再开始连续出料，结晶器中浆料经离心机分离形成湿固料，湿固料再进入干燥器中干燥，再经过降温得到副产硫酸铵产品。

8.根据权利要求8所述的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的方法，其特征在于：步骤（1）、（2）、（3）在运行时，向氧化循环槽、脱硫塔塔底和料液净化槽底部底部鼓入压缩空气，使料液发生强制氧化反应；在步骤（5）中，将换热器中蒸汽换热形成的冷凝水收集到洗涤液补充罐中或者将冷凝水直接通入到脱硫塔喷淋层中。

9.根据权利要求8所述的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的方法，其特征在于：将氧化循环槽内料液pH控制在4-6.5，氧化率维持在98%以上；脱硫反应进行时，将6-8%的氨吸收液加入氧化循环槽上部；当氧化循环槽中硫酸铵含量达到25-35%时，将氧化循环槽中料液通入脱硫塔塔底；将脱硫塔塔底料液的温度控制在55-65℃，当脱硫塔塔底料液中硫酸铵浓缩到30-40%时，再通过泵将料液打入料液净化槽。

10.根据权利要求8所述的提高氨法脱硫副产硫酸铵品质的方法，其特征在于：所述结晶器内部操作温度为70℃，结晶器中晶种选用粒径为65-85um的晶体，晶种加入量为0.15-0.25%；当结晶器内料液浓度达到45-55%时，再开始连续出料，经过离心机分离的湿固料的含水率为3-5%；经过干燥器干燥后的固料含水率小于1%、晶体粒径为1-3mm。