CN108404639A - 一种制酸尾气净化装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制酸尾气净化装置及工艺，所述制酸尾气净化装置包括由裙座、塔体、上封头和下封头组成的立式塔，以及自下至上依次设置在塔体中的脱SO₂段、脱NH₃段和捕雾段；脱SO₂段和脱NH₃段之间由断塔盘进行分隔，脱NH₃段和捕雾段之间直接连通；脱SO₂段设循环洗涤液喷洒装置，脱NH₃段设循环酸洗液喷洒装置；上封头的顶部设尾气出口，脱SO₂段的塔体内设制酸尾气入口管；下封头的底部设底部物料出口管。本发明通过集脱SO₂段、脱NH₃段和捕雾段于一体的制酸尾气净化装置一次性完成尾气净化，与现有技术相比，其有利于节省设备投资，减小占地面积，提高处理效率，并使操作更加方便。

Description

一种制酸尾气净化装置及工艺

技术领域

本发明涉及工业尾气净化处理技术领域，尤其涉及一种用于对焦化行业制酸工艺过程中产生的尾气进行净化处理的装置及工艺。

背景技术

目前，焦化行业在处理低品质硫磺及脱硫废液时常采用将其焚烧制酸的工艺，其工艺流程主要包括原料预处理工序、焚烧工序、余热回收工序、中间净化工序、干燥工序、转化工序、吸收工序及酸性尾气净化工序。酸性尾气净化工艺中常采用排烟脱硫塔脱硫与中和塔洗氨相结合的方法进行处理，这种处理方法的不足之处是需要的设备较多，并且占地面积较大，操作较为复杂。

发明内容

本发明提供了一种制酸尾气净化装置及工艺，通过集脱SO₂段、脱NH₃段和捕雾段于一体的制酸尾气净化装置一次性完成尾气净化，与现有技术相比，其有利于节省设备投资，减小占地面积，提高处理效率，并使操作更加方便。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种制酸尾气净化装置，包括由裙座、塔体、上封头和下封头组成的立式塔，以及自下至上依次设置在塔体中的脱SO₂段、脱NH₃段和捕雾段；脱SO₂段和脱NH₃段之间由断塔盘进行分隔，脱NH₃段和捕雾段之间直接连通；脱SO₂段设循环洗涤液喷洒装置，脱NH₃段设循环酸洗液喷洒装置；上封头的顶部设尾气出口，脱SO₂段的塔体内设制酸尾气入口管；下封头的底部设底部物料出口管。

所述脱SO₂段为空喷塔段，循环洗涤液喷洒装置包括循环洗涤液出口管、洗涤液循环泵、循环洗涤液喷洒管及洗涤液喷头；脱SO₂段的底部存留有设定液位高度的塔釜液，低于塔釜液液位高度的塔体一侧设循环洗涤液出口管，通过循环洗涤液输送管道连接设于脱SO₂段顶部的循环洗涤液喷洒管，循环洗涤液输送管道上设洗涤液循环泵及剩余氨水入口；塔釜液上方的塔体内设制酸尾气入口管，位于塔体内的制酸尾气入口管顶部设多个尾气喷入口。

所述循环洗涤液喷洒管为设于塔体外围的环管，循环洗涤液喷洒管的周向设有多个洗涤液喷头，各个洗涤液喷头沿径向伸入塔体内，其喷液方向朝向塔内斜下方。

所述脱NH₃段为空喷塔段，循环酸洗液喷洒装置包括循环酸洗液引出管、酸洗液循环泵及循环酸洗液喷洒管；断塔盘的顶部留有设定液位高度的酸洗液层，断塔盘的底部设循环酸洗液引出管，通过酸洗液循环管道连接设于脱NH₃段顶部的循环酸洗液喷洒管，酸洗液循环管道上设酸洗液循环泵及磷酸补充入口；低于酸洗液层液位高度的塔体一侧设酸洗物料引出管，酸洗物料引出管通过酸洗物料输送管道连接外部解析单元，酸洗物料输送管上设阀门一。

所述循环酸洗液喷洒管为设于塔体外围的环管，循环酸洗液喷洒管的周向设有多个酸洗液喷头，各个酸洗液喷头沿径向伸入塔体内，其喷液方向朝向塔内斜下方。

所述捕雾段采用纤维除雾器。

所述底部物料出口管通过物料输送管道连接外部焚烧单元，物料输送管道上设阀门二。

基于本发明所述装置的一种制酸尾气净化工艺，包括如下步骤：

1)待净化的制酸尾气由制酸尾气入口管进入制酸尾气净化装置的脱SO₂段塔体内，与自脱SO₂段顶部多个洗涤液喷头喷洒下来的洗涤液逆流接触；洗涤液的主要成分为亚硫酸氨和剩余氨水，尾气中的SO₂与亚硫酸氨反应生成亚硫酸氢铵，然后落入塔釜液中；剩余氨水中携带的焦油及其它杂质缓慢沉淀至塔釜液底部，当塔釜液底部的物料达到限定浓度后，开启阀门二将其送至焚烧单元进行后续焚烧处理；

2)塔釜液上层的亚硫酸氢铵溶液通过循环洗涤液出口管引出，由洗涤液循环泵送往循环洗涤液喷洒管，在循环洗涤喷洒管上游加入剩余氨水单元送来的剩余氨水，在循环洗涤液喷洒管中亚硫酸氢铵溶液与剩余氨水进行充分混合，将亚硫酸氢铵还原成亚硫酸铵，再通过多个洗涤液喷头向塔体内进行喷洒，使喷洒更加均匀，并有利于洗涤液与尾气的充分接触；

3)脱除SO₂后的尾气通过断塔盘由脱SO₂段进入到脱NH₃段中，脱NH₃段采用磷酸进行洗氨；自脱NH₃段顶部的酸洗液喷头喷洒到塔体内的酸洗液与脱SO₂段上来的尾气进行逆流接触，尾气中的氨与磷酸反应生成磷铵富液落入到断塔盘上的酸洗液层中；

4)通过酸洗物料引出管将部分磷铵富液引出，由酸洗液循环泵送往酸洗液喷洒管；在循环酸洗液喷洒管上游的循环酸洗液输送管道中补充新鲜磷酸，在循环酸洗液喷洒管中磷铵富液与磷酸进行充分混合，再通过多个酸洗液喷头向塔体内进行喷洒，使喷洒更均匀，并有利于酸洗液与尾气的充分接触；

5)当断塔盘上酸洗液层中的磷铵富液浓度达到限定浓度后，打开阀门一将磷铵富液由酸洗物料引出管引出，并送往解析单元进行后续解析处理；

6)经过脱NH₃段脱氨后的尾气直接进入到捕雾段中，通过纤维除雾器捕捉尾气中的雾滴并由塔顶的尾气出口直接达标排放。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)制酸尾气进入制酸尾气净化装置的塔体内，依次经过脱SO₂段、脱NH₃段和捕雾段，即可达到净化目的，由塔顶直接达标排放，能够满足现有环保要求；

2)在一个立式塔内即可完成整个制酸尾气净化的工艺过程，节省了设备投资，减小的占地面积，提高了处理效率，并使操作更加方便；

3)对于采用磷铵吸收法生产无水氨工艺的焦化厂，可用磷酸吸收尾气中的氨，达到一定浓度的磷铵富液可抽送至解析单元进行后续操作，脱SO₂段底部产生的废液可抽送至焚烧单元，从而在焦化厂中可形成一个闭环系统，不需外购原料，无外排废物。

附图说明

图1是本发明所述一种制酸尾气净化装置的结构示意图。

图2是本发明所述循环洗涤液喷洒管与洗涤液喷头(或循环酸洗液喷洒管与酸洗液喷头)的结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图中标号：1.裙座2.塔体3.下封头4.脱SO₂段5.脱NH₃段6.捕雾段7.上封头8.尾气出口9.断塔盘10.底部物料出口管11.阀门二12.循环洗涤液出口管13.洗涤液循环泵14.制酸尾气入口管15.循环洗涤液喷洒管16.循环酸洗液喷洒管17.酸洗物料引出管18.阀门一19.循环酸洗液引出管20.纤维除雾器21.洗涤液喷头22.酸洗液喷头23.酸洗液循环泵

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本发明所述一种制酸尾气净化装置，包括由裙座1、塔体2、上封头7和下封头3组成的立式塔，以及自下至上依次设置在塔体2中的脱SO₂段4、脱NH₃段5和捕雾段6；脱SO₂段4和脱NH₃段5之间由断塔盘9进行分隔，脱NH₃段5和捕雾段6之间直接连通；脱SO₂段4设循环洗涤液喷洒装置，脱NH₃段5设循环酸洗液喷洒装置；上封头7的顶部设尾气出口8，脱SO₂段4的塔体2内设制酸尾气入口管14；下封头3的底部设底部物料出口管10。

所述脱SO₂段4为空喷塔段，循环洗涤液喷洒装置包括循环洗涤液出口管12、洗涤液循环泵13、循环洗涤液喷洒管15及洗涤液喷头21；脱SO₂段4的底部存留有设定液位高度的塔釜液，低于塔釜液液位高度的塔体2一侧设循环洗涤液出口管12，通过循环洗涤液输送管道连接设于脱SO₂段4顶部的循环洗涤液喷洒管15，循环洗涤液输送管道上设洗涤液循环泵13及剩余氨水入口；塔釜液上方的塔体2内设制酸尾气入口管14，位于塔体2内的制酸尾气入口管14顶部设多个尾气喷入口。

如图2、图3所示，所述循环洗涤液喷洒管15为设于塔体2外围的环管，循环洗涤液喷洒管15的周向设有多个洗涤液喷头21，各个洗涤液喷头21沿径向伸入塔体2内，其喷液方向朝向塔内斜下方。

所述脱NH₃段5为空喷塔段，循环酸洗液喷洒装置包括循环酸洗液引出管19、酸洗液循环泵23及循环酸洗液喷洒管16；断塔盘9的顶部留有设定液位高度的酸洗液层，断塔盘9的底部设循环酸洗液引出管19，通过循环酸洗液输送管道连接设于脱NH₃段5顶部的循环酸洗液喷洒管16，循环酸洗液输送管道上设酸洗液循环泵23及磷酸补充入口；低于酸洗液层液位高度的塔体2一侧设酸洗物料引出管17，酸洗物料引出管17通过酸洗物料输送管道连接外部解析单元，酸洗物料输送管上设阀门一18。

如图2、图3所示，所述循环酸洗液喷洒管16为设于塔体2外围的环管，循环酸洗液喷洒管16的周向设有多个酸洗液喷头22，各个酸洗液喷头22沿径向伸入塔体2内，其喷液方向朝向塔内斜下方。

所述捕雾段6采用纤维除雾器。

所述底部物料出口管10通过物料输送管道连接外部焚烧单元，物料输送管道上设阀门二11。

基于所述装置的一种制酸尾气净化工艺，包括如下步骤：

1)待净化的制酸尾气由制酸尾气入口管14进入制酸尾气净化装置的脱SO₂段4塔体2内，与自脱SO₂段4顶部多个洗涤液喷头21喷洒下来的洗涤液逆流接触；洗涤液的主要成分为亚硫酸氨和剩余氨水，尾气中的SO₂与亚硫酸氨反应生成亚硫酸氢铵，然后落入塔釜液中；剩余氨水中携带的焦油及其它杂质缓慢沉淀至塔釜液底部，当塔釜液底部的物料达到限定浓度后，开启阀门二11将其送至焚烧单元进行后续焚烧处理；

2)塔釜液上层的亚硫酸氢铵溶液通过循环洗涤液出口管12引出，由洗涤液循环泵13送往循环洗涤液喷洒管15，在循环洗涤喷洒管15上游的循环洗涤液输送管道中加入剩余氨水单元送来的剩余氨水，在循环洗涤液喷洒管15中亚硫酸氢铵溶液与剩余氨水进行充分混合，将亚硫酸氢铵还原成亚硫酸铵，再通过多个洗涤液喷头21向塔体2内进行喷洒，使喷洒更加均匀，并有利于洗涤液与尾气的充分接触；

3)脱除SO₂后的尾气通过断塔盘9由脱SO₂段4进入到脱NH₃段5中，脱NH₃段5采用磷酸进行洗氨；自脱NH₃段5顶部的酸洗液喷头22喷洒到塔体2内的酸洗液与脱SO₂段4上来的尾气进行逆流接触，尾气中的氨与磷酸反应生成磷铵富液落入到断塔盘9上的酸洗液层中；

4)通过酸洗物料引出管17将部分磷铵富液引出，由酸洗液循环泵23送往酸洗液喷洒管；在循环酸洗液喷洒管16上游的循环酸洗液输送管道中补充新鲜磷酸，在循环酸洗液喷洒管16中磷铵富液与磷酸进行充分混合，再通过多个酸洗液喷头22向塔体2内进行喷洒，使喷洒更均匀，并有利于酸洗液与尾气的充分接触；

5)当断塔盘9上酸洗液层中的磷铵富液浓度达到限定浓度后，打开阀门一18将磷铵富液由酸洗物料引出管17引出，并送往解析单元进行后续解析处理；

6)经过脱NH₃段5脱氨后的尾气直接进入到捕雾段6中，通过纤维除雾器捕捉尾气中的雾滴并由塔顶的尾气出口8直接达标排放。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种制酸尾气净化装置，其特征在于，包括由裙座、塔体、上封头和下封头组成的立式塔，以及自下至上依次设置在塔体中的脱SO₂段、脱NH₃段和捕雾段；脱SO₂段和脱NH₃段之间由断塔盘进行分隔，脱NH₃段和捕雾段之间直接连通；脱SO₂段设循环洗涤液喷洒装置，脱NH₃段设循环酸洗液喷洒装置；上封头的顶部设尾气出口，脱SO₂段的塔体内设制酸尾气入口管；下封头的底部设底部物料出口管。

2.根据权利要求1所述的一种制酸尾气净化装置，其特征在于，所述脱SO₂段为空喷塔段，循环洗涤液喷洒装置包括循环洗涤液出口管、洗涤液循环泵、循环洗涤液喷洒管及洗涤液喷头；脱SO₂段的底部存留有设定液位高度的塔釜液，低于塔釜液液位高度的塔体一侧设循环洗涤液出口管，通过洗涤液循环管道连接设于脱SO₂段顶部的循环洗涤液喷洒管，洗涤液循环管道上设洗涤液循环泵及剩余氨水入口；塔釜液上方的塔体内设制酸尾气入口管，位于塔体内的制酸尾气入口管顶部设多个尾气喷入口。

3.根据权利要求2所述的一种制酸尾气净化装置，其特征在于，所述循环洗涤液喷洒管为设于塔体外围的环管，循环洗涤液喷洒管的周向设有多个洗涤液喷头，各个洗涤液喷头沿径向伸入塔体内，其喷液方向朝向塔内斜下方。

4.根据权利要求1所述的一种制酸尾气净化装置，其特征在于，所述脱NH₃段为空喷塔段，循环酸洗液喷洒装置包括循环酸洗液引出管、酸洗液循环泵及循环酸洗液喷洒管；断塔盘的顶部留有设定液位高度的酸洗液层，断塔盘的底部设循环酸洗液引出管，通过酸洗液循环管道连接设于脱NH₃段顶部的循环酸洗液喷洒管，酸洗液循环管道上设酸洗液循环泵及磷酸补充入口；低于酸洗液层液位高度的塔体一侧设酸洗物料引出管，酸洗物料引出管通过酸洗物料输送管道连接外部解析单元，酸洗物料输送管上设阀门一。

5.根据权利要求4所述的一种制酸尾气净化装置，其特征在于，所述循环酸洗液喷洒管为设于塔体外围的环管，循环酸洗液喷洒管的周向设有多个酸洗液喷头，各个酸洗液喷头沿径向伸入塔体内，其喷液方向朝向塔内斜下方。

6.根据权利要求1所述的一种制酸尾气净化装置，其特征在于，所述捕雾段采用纤维除雾器。

7.根据权利要求1所述的一种制酸尾气净化装置，其特征在于，所述底部物料出口管通过物料输送管道连接外部焚烧单元，物料输送管道上设阀门二。

8.基于权利要求1所述装置的一种制酸尾气净化工艺，其特征在于，包括如下步骤：

1)待净化的制酸尾气由制酸尾气入口管进入制酸尾气净化装置的脱SO₂段塔体内，与自脱SO₂段顶部多个洗涤液喷头喷洒下来的洗涤液逆流接触；洗涤液的主要成分为亚硫酸氨和剩余氨水，尾气中的SO₂与亚硫酸氨反应生成亚硫酸氢铵，然后落入塔釜液中；剩余氨水中携带的焦油及其它杂质缓慢沉淀至塔釜液底部，当塔釜液底部的物料达到限定浓度后，开启阀门二将其送至焚烧单元进行后续焚烧处理；

2)塔釜液上层的亚硫酸氢铵溶液通过循环洗涤液出口管引出，由洗涤液循环泵送往循环洗涤液喷洒管，在循环洗涤喷洒管上游加入剩余氨水单元送来的剩余氨水，在循环洗涤液喷洒管中亚硫酸氢铵溶液与剩余氨水进行充分混合，将亚硫酸氢铵还原成亚硫酸铵，再通过多个洗涤液喷头向塔体内进行喷洒，使喷洒更加均匀，并有利于洗涤液与尾气的充分接触；

3)脱除SO₂后的尾气通过断塔盘由脱SO₂段进入到脱NH₃段中，脱NH₃段采用磷酸进行洗氨；自脱NH₃段顶部的酸洗液喷头喷洒到塔体内的酸洗液与脱SO₂段上来的尾气进行逆流接触，尾气中的氨与磷酸反应生成磷铵富液落入到断塔盘上的酸洗液层中；

4)通过酸洗物料引出管将部分磷铵富液引出，由酸洗液循环泵送往酸洗液喷洒管；在循环酸洗液喷洒管上游的循环酸洗液输送管道中补充新鲜磷酸，在循环酸洗液喷洒管中磷铵富液与磷酸进行充分混合，再通过多个酸洗液喷头向塔体内进行喷洒，使喷洒更均匀，并有利于酸洗液与尾气的充分接触；

5)当断塔盘上酸洗液层中的磷铵富液浓度达到限定浓度后，打开阀门一将磷铵富液由酸洗物料引出管引出，并送往解析单元进行后续解析处理；

6)经过脱NH₃段脱氨后的尾气直接进入到捕雾段中，通过纤维除雾器捕捉尾气中的雾滴并由塔顶的尾气出口直接达标排放。