CN106379916A - 脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，为解决现有方法效率低等问题而发明。所述的方法包括下述步骤：(1)利用活性焦解析塔解析出富二氧化硫烟气；(2)对解析出的富二氧化硫烟气进行预处理；(3)对预处理后的富二氧化硫烟气用氨水喷淋进行清洗后得到贫二氧化硫的净烟气和亚硫酸铵溶液；(4)对亚硫酸铵溶液进行氧化后通过结晶制得硫酸铵。该方法可以将解析烟气中二氧化硫转化为经济价值高，方便存储运输的硫酸铵产品，用来解析二氧化硫的氮气在系统内循环利用，无气体外排，不产生二次污染。

Description

脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法
技术领域
本发明涉及一种脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法。
背景技术
活性焦脱硫技术具有可资源化、宽谱净化、节水与硫回收等特征，是一种多污染物协同净化技术。该技术以廉价易得的活性焦作为烟气净化原料，利用活性焦对二氧化硫良好的物理和化学吸附性能在较低的温度下对烟气中二氧化硫进行吸附净化；吸附饱和的活性焦通过加热至较高温度使表面吸附的二氧化硫重新释放出来实现活性焦吸附活性的再生。对于活性焦解析过程中释放出来的富二氧化硫烟气的处理成为了该技术是否真正实现二氧化硫减排的关键。
目前对脱硫活性焦解析烟气的主要处理方法是用来制硫酸。部分企业将富含二氧化硫的解析烟气送至相邻的硫酸生产系统，多数企业给解析塔配备了独立的制酸系统。中国专利CN 102743956 A公布了一种解析烟气独立制酸工艺，该工艺对制酸过程中产生的稀酸进行了利用，提高了硫酸的产率。然而解析气制酸工艺仍然存在许多问题。一方面制酸系统复杂，设备投资高，制得的硫酸产品经济价值较低，难以寻找销路，且储存运输困难；另一方面，制酸系统对于入口烟气条件要求较高，不仅要求入口烟气的量要连续稳定，且要求入口烟气中二氧化硫的浓度稳定在15％-30％之间，但是由于入口的解析烟气量和二氧化硫浓度受主体工艺的影响很大无法做到连续稳定，导致多数投运的制酸系统都难以可靠运行；再者，制酸过程中解析气中需要混入空气，使得制酸后主要成分为氮气的净烟气无法再利用，既产生浪费，也带来了一定量的二氧化硫排放。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种可以将解析烟气中二氧化硫转化为经济价值高，方便存储运输的硫酸铵产品的方法。
为达到上述目的，本发明脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，所述的方 法包括下述步骤：
(1)利用活性焦解析塔解析出富二氧化硫烟气；
(2)对解析出的富二氧化硫烟气进行降温和除尘预处理；
(3)对预处理后的富二氧化硫烟气用氨水喷淋进行清洗后得到贫二氧化硫的净烟气和亚硫酸铵溶液；
(4)对亚硫酸铵溶液进行氧化后通过结晶制得硫酸铵。
较佳的，所述的预处理的步骤是：
(21)将活性焦解析塔出来的富二氧化硫烟气经过换热器降温至100-200℃；
(22)将降温后的富二氧化硫烟气进行除尘。
较佳的，所述的步骤(22)中，除尘步骤是指将粉尘含量降低到小于100mg/Nm3。
较佳的，所述的贫二氧化硫的净烟气通过换热器升温至100-350℃后通过烟道回送到解析塔中。
较佳的，当烟气循环系统内氮气不足，导致活性焦解析塔出口烟气二氧化硫浓度超过20％时，通过新鲜氮气补充接口向贫二氧化硫净烟气补充新鲜氮气，使解析塔出口烟气二氧化硫浓度降到20％以下。
较佳的，所述的氨法脱硫塔(5)在正压条件下运行，脱硫塔运行压力为500pa-6000pa。
较佳的，在对亚硫酸铵溶液进行氧化的过程中要进行充分搅拌，使亚硫酸铵的氧化率达到90％以上。
本发明脱硫活性焦解析烟气的资源化利用工艺，以氨水为吸收剂，最终产品为硫酸铵晶体粉末，可以作为农业用肥和化工原料，经济价值较高且方便储存运输，实现了循环经济和环保收益。同时该工艺烟气负荷适应能力强，可以根据解析烟气的量和解析烟气中二氧化硫的浓度自行调整氨水的喷淋量，保障系统可靠稳定的运行。另外，因为脱硫系统正压运行，且亚硫酸铵氧化系统独立与脱硫塔设置，避免了空气对用来解析二氧化硫的氮气的污染，使得氮气可 以在系统内循环利用，经济性高，且无气体外排，不产生二次污染。
附图说明
图1是本发明脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法的示意图。
图2为又一实施例中图1是本发明一种焦炉烟道气脱硫脱硝方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述
实施例1
如图1所示，脱硫活性焦解析烟气资源化利用工艺方法主要由活性焦解析塔(1)，管式烟气换热器(2)，布袋除尘器(3)，氨法脱硫塔(4)和塔外亚硫酸铵氧化池(5)，增压风机(6)和氨水储罐(7)等部分组成。烟气解析塔解析出的富二氧化硫烟气的温度为300-400℃，含15-30％的二氧化硫，30％左右的水，剩余的组分为氮气和粉尘。解析气从解析塔(1)出来后先进入管式烟气换热器(2)换热后温度降低到100-150℃之间。进一步地，烟气进入布袋除尘器进行除尘(3)，烟气粉尘降低到50mg/Nm3以下后，通过增压风机(6)进入氨法脱硫塔(4)。氨法脱硫选用的吸收剂是10％的氨水，通过氨水储罐(7)注入吸吸收塔(4)浆液池并在吸收塔内循环喷淋，吸收二氧化硫，氨法脱硫塔(4)运行的压力为1Kpa(表压)。通过调节循环浆液的PH值，使得氨法脱硫塔(4)出口烟气二氧化硫浓度低于200mg/Nm3，氨法脱硫塔(4)排出的净烟气通过管壳式烟气换热器(2)升温到300℃左右后回到解析塔(1)内，完成解析烟气的净化循环。从氨法脱硫塔(4)抽出的亚硫酸铵溶液进入氧化池(5)，在氧化池内通过鼓风和搅拌将亚硫酸铵氧化成硫酸铵，使亚硫酸铵的氧化率达到90％以上，硫酸铵浆液进一步进入硫酸铵结晶系统制得含水量低于5％的硫酸铵产品。
本实施例脱硫活性焦解析烟气资源化利用系统的工作流程为：
烟气解析塔解析出的富二氧化硫烟气的温度为300-400℃，含15-30％的二氧化硫，30％左右的水，剩余的组分为氮气和粉尘。解析气从解析塔(1)出来后先进入烟气换热器(2)换热后温度降低到100-150℃之间。进一步地，烟气进入布袋除尘器进行除尘(3)，烟气粉尘降低到50mg/Nm3以下后，通过增压风 机(4)进入氨法脱硫塔(5)。氨法脱硫选用的吸收剂是10％的氨水，通过氨水储罐(7)注入吸收塔(5)浆液池并在吸收塔内循环喷淋，吸收二氧化硫，氨法脱硫塔(5)运行的压力为1Kpa(表压)。通过调节循环浆液的PH值，使得氨法脱硫塔(5)出口烟气二氧化硫浓度低于200mg/Nm3，氨法脱硫塔(5)排出的净烟气通过烟气换热器(2)升温到300℃左右后回到解析塔(1)内，完成解析烟气的净化循环。当烟气循环系统内氮气不足，导致活性焦解析塔(1)出口烟气二氧化硫浓度超过20％时，通过新鲜氮气补充接口向贫二氧化硫净烟气补充新鲜氮气，使解析塔(1)出口烟气二氧化硫浓度降到20％以下。从氨法脱硫塔(5)抽出的亚硫酸铵溶液进入氧化池(7)，在氧化池内通过鼓风和搅拌将亚硫酸铵氧化成硫酸铵，亚硫酸铵的氧化率控制在90％以上，硫酸铵浆液进一步进入硫酸铵结晶系统制得含水量低于5％的硫酸铵产品。
实施例2
如图1所示，脱硫活性焦解析烟气资源化利用工艺方法主要由活性焦解析塔(1)，管式烟气换热器(2)，布袋除尘器(3)，氨法脱硫塔(4)和塔外亚硫酸铵氧化池(5)，增压风机(6)和氨水储罐(7)等部分组成。烟气解析塔解析出的富二氧化硫烟气的温度为300-400℃，含15-30％的二氧化硫，30％左右的水，剩余的组分为氮气和粉尘。解析气从解析塔(1)出来后先进入管式烟气换热器(2)换热后温度降低到100-150℃之间。进一步地，烟气进入布袋除尘器进行除尘(3)，烟气粉尘降低到50mg/Nm3以下后，通过增压风机(6)进入氨法脱硫塔(4)。氨法脱硫选用的吸收剂是10％的氨水，通过氨水储罐(7)注入吸吸收塔(4)浆液池并在吸收塔内循环喷淋，吸收二氧化硫，氨法脱硫塔(4)运行的压力为1Kpa(表压)。通过调节循环浆液的PH值，使得氨法脱硫塔(4)出口烟气二氧化硫浓度低于200mg/Nm3，氨法脱硫塔(4)排出的净烟气通过管壳式烟气换热器(2)升温到300℃左右后回到解析塔(1)内，完成解析烟气的净化循环。从氨法脱硫塔(4)抽出的亚硫酸铵溶液进入氧化池(5)，在氧化池内通过鼓风和搅拌将亚硫酸铵氧化成硫酸铵，硫酸铵浆液进一步进入硫酸铵结 晶系统制得含水量低于5％的硫酸铵产品。
本实施例脱硫活性焦解析烟气资源化利用系统的工作流程为：
烟气解析塔解析出的富二氧化硫烟气的温度为300-400℃，含15-30％的二氧化硫，30％左右的水，剩余的组分为氮气和粉尘。解析气从解析塔(1)出来后先进入烟气换热器(2)换热后温度降低到100-150℃之间。进一步地，烟气进入布袋除尘器进行除尘(3)，烟气粉尘降低到50mg/Nm3以下后，通过增压风机(4)进入氨法脱硫塔(5)。氨法脱硫选用的吸收剂是10％的氨水，通过氨水储罐(7)注入吸收塔(5)浆液池并在吸收塔内循环喷淋，吸收二氧化硫，氨法脱硫塔(5)运行的压力为1Kpa(表压)。通过调节循环浆液的PH值，使得氨法脱硫塔(5)出口烟气二氧化硫浓度低于200mg/Nm3，氨法脱硫塔(5)排出的净烟气通过烟气换热器(2)升温到300℃左右后回到解析塔(1)内，完成解析烟气的净化循环。同时，当烟气循环系统内氮气不足，导致活性焦解析塔(1)出口烟气二氧化硫浓度超过20％时，通过新鲜氮气补充接口向循环系统内补充新鲜氮气。从氨法脱硫塔(5)抽出的亚硫酸铵溶液进入氧化池(7)，在氧化池内通过鼓风和搅拌将亚硫酸铵氧化成硫酸铵，硫酸铵浆液进一步进入硫酸铵结晶系统制得含水量低于5％的硫酸铵产品。
本实施例中，以氨水为吸收剂，最终产品为硫酸铵晶体粉末，可以作为农业用肥和化工原料，经济价值较高且方便储存运输，实现了循环经济和环保收益。同时该工艺烟气负荷适应能力强，可以根据解析烟气的量和解析烟气中二氧化硫的浓度自行调整氨水的喷淋量，保障系统可靠稳定的运行。另外，因为脱硫系统正压运行，且亚硫酸铵氧化系统独立与脱硫塔设置，避免了空气对用来解析二氧化硫的氮气的污染，使得氮气可以在系统内循环利用，经济性高，且无气体外排，不产生二次污染。实施例2完。
以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或 替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于：所述的方法包括下述步骤：
(1)利用活性焦解析塔解析出富二氧化硫烟气；
(2)对解析出的富二氧化硫烟气进行降温和除尘预处理；
(3)对预处理后的富二氧化硫烟气用氨水喷淋进行清洗后得到贫二氧化硫的净烟气和亚硫酸铵溶液；
(4)对亚硫酸铵溶液进行氧化后通过结晶制得硫酸铵。
2.如权利要求1所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于：所述的预处理的步骤是：
(21)活性焦解析塔解析出的富二氧化硫烟气中二氧化硫的体积分数不超过20％；
(22)将活性焦解析塔出来的富二氧化硫烟气经过换热器降温至100-200℃；
(23)将降温后的富二氧化硫烟气进行除尘。
3.如权利要求2所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于：所述的步骤23中，除尘步骤是指将粉尘含量降低到小于100mg/Nm3。
4.如权利要求1所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于：所述的贫二氧化硫的净烟气通过换热器升温至100-350℃后通过烟道回送到解析塔中。
5.如权利要求4所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于：当烟气循环系统内氮气不足，导致活性焦解析塔出口烟气二氧化硫浓度超过20％时，通过新鲜氮气补充接口向贫二氧化硫净烟气补充新鲜氮气，使解析塔出口烟气二氧化硫浓度降到20％以下。
6.根据权利要求1所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于，所述的氨法脱硫塔在正压条件下运行，脱硫塔运行压力为500pa-6000pa。
7.根据权利要求1所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于，在对亚硫酸铵溶液进行氧化的过程中要进行充分搅拌，使亚硫酸按的氧化率达到90％以上。
8.根据权利要求1所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于，所述的利用活性焦解析塔解析出富二氧化硫烟气的步骤为：
将焦炉烟道气升温到预定温度；
将升温后焦炉烟道气送入脱硝反应器进行脱硝；
将脱硝完成后的烟气进入活性焦解析塔，进行塔内脱硫活性焦的解析再生。
9.根据权利要求8所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于，所述的方法还包括下述步骤：
将从解析塔出来的烟气进入余热回收系统，
将降温后的烟气送入活性焦吸附塔进行脱硫；
从活性焦吸附塔出口的烟气通过增压风机增压后由烟道直接进入焦炉原烟囱排放。
吸附塔内吸附饱和的活性焦进入解析塔内进行解析再生，再生后的活性焦回到吸附塔进行循环利用。
10.根据权利要求8所述的脱硫活性焦解析烟气资源化利用方法，其特征在于，在所述的将焦炉烟道气升温到预定温度的步骤中：
所述的焦炉烟道气温度为180-300℃，所述的焦炉烟道气通过外部热源升温到330-380℃。
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