CN113082959A

CN113082959A - 一种氨法脱硫的烟气预处理方法及装置

Info

Publication number: CN113082959A
Application number: CN202110358753.XA
Authority: CN
Inventors: 罗静; 祁丽昉; 徐建东; 张军; 王金勇; 谭强
Original assignee: Jiangnan Environmental Protection Group Co ltd; Jiangnan Environmental Protection Group Inc
Current assignee: Jiangnan Environmental Protection Group Co ltd; Jiangsu Jiangnan Ecological Carbon Technology (Group) Co.,Ltd.
Priority date: 2021-04-02
Filing date: 2021-04-02
Publication date: 2021-07-09
Anticipated expiration: 2041-04-02
Also published as: CN113082959B

Abstract

本发明涉及一种用于氨法脱硫的烟气预处理方法，包括如下步骤：(1)收集烟气；(2)任选地获取该烟气中的有关尘含量、水含量、氧含量、以及SO₃浓度的至少一项参数的信息；(3)调整烟气中的尘含量、水含量、氧含量以及SO₃浓度的至少一项参数；(4)检测经调整后的烟气，使其至少满足以下条件：水含量≤15％，氧含量为3‑8％，尘含量≤50mg/Nm³，和SO₃浓度≤50ppm；和(5)将经检测和调整后的烟气导入氨法脱硫的吸收塔中。此外，还涉及一种对烟气进行预处理的预处理装置和包含该预处理装置的氨法脱硫系统。

Description

一种氨法脱硫的烟气预处理方法及装置

发明领域

本发明涉及氨法脱硫工艺，特别是氨法脱硫工艺中针对不同领域来源的烟气进行预处理的方法以及用于实施该预处理方法的装置。

发明背景

烟气是烟尘和气体(特别是含硫气体如二氧化硫和三氧化硫)的混合物，会在多个工业生产领域中作为尾气产生，是大气污染的主要原因之一，因此必须加以除去。烟气脱硫的基本原理是用碱性物质吸收烟气中的含硫气体。目前烟气脱硫技术根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可分为湿法、干法和半干法。湿法脱硫技术是目前应用最广泛的，约占全部烟气脱硫装置的85％以上。在湿法脱硫技术中，氨法脱硫技术是一种发展迅速的清洁技术，具有脱硫效率高、无二次污染、可资源化回收二氧化硫能满足循环经济要求等明显优势。

在中国专利CN108722163A和CN 110975546A等中已经公开了一些氨法脱硫技术并且该技术已大规模应用于针对烟气的氨法脱硫。但是，对于某些特殊的烟气，还存在一些问题：

1)对于水含量高的烟气，在采用冷却手段控制反应温度时，由于水不平衡造成脱硫副产物硫酸铵溶液浓度较低，通常在20％以下，有些甚至低于10％。如果将这样的副产物硫酸铵溶液送去蒸发结晶，会大大增加装置能耗。在相同硫酸铵产量下，15％浓度相比35％浓度的溶液，能耗将增大2倍以上。

2)烟气降温冷却有个过程，100-300℃的烟气跟循环液接触后降温至30-80℃，局部温度较高可能导致吸收液局部蒸发，使得亚硫酸(氢)铵分解，降低了SO₂吸收效率以及增大了氨逃逸风险。

3)对于某些含尘量高的项目，如未充分燃烧的硫磺尾气、烧结机烟气等，进入系统会堵塞吸收系统，且带入的杂质影响副产物硫酸铵的品质。

CN107998844A提出了高湿度硫氧化物尾气治理的方法及装置。该方法中特别通过使用风机将空气或其他气体与尾气混合，或通过吸附剂直接与尾气接触而降低尾气中的水含量；使尾气通过降温装置时充分降低温度。随后通过使用亚硫酸铵为吸收剂，并利用氨及氧化空气分别与亚硫酸铵及其吸收液反应，通过多层喷淋洗涤充分吸收尾气中的硫氧化物；最后使用洗涤装置去除上述尾气中的雾滴及颗粒物。

但是，该方法除了上述的3个问题外，还存在一些缺陷：首先，通过混入湿度低的空气虽然可以降低混合烟气湿度，但会使混合尾气中氧含量升高，导致吸收液中的亚硫酸铵氧化失去吸收能力，对脱硫产生严重不利影响；其次，若采用其他气体(如本身获取代价就很高的氮气、二氧化碳等)混合，则混合后的烟气气量会大大增加，导致吸收塔塔径增大，大大增加投资成本；第三，采用吸附剂吸附，由于尾气成分的复杂性，吸附剂的选择、再生等等方面都存在很大困难。

发明内容

因此，本发明的任务在于提供一种用于氨法脱硫的针对烟气的预处理方法，并希望利用该方法能够通用地针对来自不同工业生产领域的烟气进行处理，使得预处理后的烟气在进入氨法脱硫吸收塔时具有最佳的适合于氨法脱硫工艺的参数设置，由此提高氨法脱硫装置的稳定性和改善副产物硫酸铵的品质。

特别的，希望该方法是稳定的，能够不受烟气中成分(如含水量、含氧量、烟尘量和SO₃浓度等)和温度的波动的影响，从而使得该方法能够适用于来源更广泛的烟气。同时，该方法应当是节省能量和易于操作的。

本发明人通过大量的劳动现已摸索出了一种针对不同来源的烟气进行稳定的预处理，将其调制到适合于氨法脱硫的最佳烟气条件的方法，由此解决了上面所提出的任务。

因此，本发明的第一个方面在于一种用于氨法脱硫的烟气预处理方法，包括如下步骤：

(1)收集烟气；

(2)任选地获取该烟气中的有关尘含量、水含量、氧含量以及SO₃浓度的至少一项参数的信息；

(3)调整烟气中的尘含量、水含量、氧含量以及SO₃浓度的至少一项参数；

(4)检测经调整后的烟气，使其至少满足以下条件：水含量≤15％，氧含量为3-8％，尘含量≤50mg/Nm³以及SO₃浓度≤50mg/Nm³，和

(5)将经检测和调整后的烟气导入氨法脱硫的吸收塔中。

在更优选的实施方案中，可以在第(3)步中进一步调整烟气的温度、硫化物及硫磺含量和有机物含量，使得预处理后的烟气的温度为40-120℃，硫化物及硫磺含量≤50mg/Nm³以及有机物含量≤50ppm。

在本发明中，所述未经预处理的烟气是烟尘和气体的混合物，是一种公知的污染物。其特别包含含硫化合物如SO₂和SO₃、硫单质如硫磺、烟尘、空气以及水等。适用于本发明的烟气来源可以非常宽泛，原则上没有限制。根据不同的工业生产领域来源，适用的烟气包括例如锅炉烟气、硫回收尾气、FCC尾气、废液焚烧尾气、烧结机烟气、石油焦烟气、垃圾焚烧尾气等。在本发明上下文中，有时也用“尾气”指代“烟气”。

各种来源的烟气在其组成和温度方面不尽相同。在现有技术中，通常针对不同来源的烟气需要不停地调整进入氨法脱硫吸收塔的烟气的预处理策略，并且通常在针对某一指标调整烟气时会造成其他指标的不利影响；或者在很多情况下不对烟气进行预处理而直接导入到氨法脱硫吸收塔中，这会对氨法脱硫工艺提出很多要求或造成不利的损害。但是，本申请的发明人发现，如果将导入到氨法脱硫吸收塔之前的烟气调整为最佳参数条件，即至少满足：水含量≤15％，氧含量≤8％，尘含量≤50mg/Nm³和SO₃浓度≤50mg/Nm³，则这样的烟气对于后续的氨法脱硫过程是最为有利的。其中，已经发现，氧含量和SO₃的浓度对于脱硫塔的出口总尘、氨回收率、烟气拖尾长度有着重要的影响，而且氧含量与SO₃的浓度也会相互影响。

在本发明方法的第一步中，收集不同来源的烟气，其具有波动的组成和参数条件。这样的烟气可以是完全未经处理的，而从各个工业生产中直接获得；或者也可以是经部分处理的，例如可能是在水含量、氧含量、尘含量以及SO₃浓度方面经过部分处理的。

在第二步中，任选地获取未经本发明方法预处理的烟气中的烟尘含量、水含量、氧含量以及SO₃浓度的至少一项参数。这些参数信息的一部分或全部可以是事先已经由烟气来源处已知的，或者也可以是接收烟气之后进行相应测量而获知。本领域技术人员熟知如何获取这些参数信息的方法和测量手段。

如上所述的优选方案，如果需要进一步调整烟气的温度、硫化物(包括例如H₂S)及硫磺含量和有机物含量，则可以任选地还在第二步中获取温度、硫化物(包括例如H₂S)及硫磺含量和有机物含量的至少一项的参数。

因此，相应的，可以在第二步中获取未经本发明方法预处理的烟气中的有关烟尘含量、水含量、氧含量、硫化物及硫磺含量、温度、SO₃浓度和有机物含量的至少一项参数的信息。

随后，在本发明的第三步中，调整烟气中的尘含量、水含量、氧含量以及SO₃浓度的至少一项。

优选的，还可以在第三步中调整烟气中的硫化物(包括例如H₂S)及硫磺含量、有机物含量和温度参数。特别优选的，采用洗涤工艺进行预处理来进一步调整烟气中的硫化物(包括例如H₂S)及硫磺含量、有机物含量和温度参数。

在有些来源的烟气中，可能有部分指标已经符合所述的最佳参数条件，如有机物含量或硫化物含量，则只需要调整其他项目，例如烟尘含量和水含量、氧含量等。而有些来源的烟气则可能需要调整所有项目的参数。

烟气中这些项目的调整可以采用本领域中已知的设备和手段来进行。例如，可以设置催化氧化装置和吸附装置(如活性炭吸附装置)或者采用循环液喷淋的方式调整烟气中的尘、有机物、SO₃、硫化物及硫磺等中至少一种的含量。此外还可以采用电除雾工艺或硅油燃烧吸附工艺(利用硅油燃烧产生的纳米SiO₂吸附SO₃)降低SO₃浓度。在采用循环液喷淋的情况下，可以采用内部设置有一个或多个循环液的喷淋设备的预洗单元，其可以设置为单独的预洗塔形式或者是吸收塔的预洗段的形式。

此外，可以例如通过配气的方式(如使用鼓风机)加入低氧气浓度工艺气以调节尾气的氧含量，包括加入氮气、二氧化碳气、污氮气中的至少一种。或者，还可以例如通过加入吸附氧的试剂如分子筛或活性炭和通过催化焚烧或蓄热焚烧的方式来降低氧含量。

此外，可以使用布袋除尘、电除尘、电袋除尘的方法来去除烟气中的尘。

至于温度，则可以采用常规的冷却手段或装置来降低烟气的温度。

在一个实施方式中，可以使用风冷或间接水冷的方式降低烟气的温度，再通过气液分离除去部分SO₃雾滴，再通过电除雾或硅油燃烧吸附(利用硅油燃烧产生的纳米SiO₂吸附SO₃)进一步除去SO₃浓度。高浓度的SO₃进入吸收塔会导致氨利用率下降，出口总尘含量高，烟气拖尾。

在本发明第四步中，检测经调整后的烟气，使其满足以下条件：水含量≤15％，氧含量为3-8％，尘含量≤50mg/Nm³，以及SO₃浓度≤50mg/Nm³。

优选的，进一步检测经调整后的烟气，使其温度在40-100℃、例如45-80℃的范围内，硫化物及硫磺含量≤40ppm，和/或有机物含量≤40ppm。

优选的，调整后烟气的SO₃浓度≤30mg/Nm³，优选5-20mg/Nm³。

优选的，调整后烟气的有机物浓度≤30ppm，优选≤20ppm。

优选的，调整后烟气的硫化物及硫磺浓度≤25ppm，优选≤10ppm。

优选的，调整后烟气的尘含量≤30mg/Nm³，优选≤20mg/Nm³。

在一个有利的实施方案中，本发明的方法包括对烟气进行调温预处理、调湿预处理、SO₃浓度预处理和调氧预处理中的至少一种、优选两种或以上，以调节尾气的温度、水含量、SO₃浓度和/或氧含量；更优选地，至少包括SO₃浓度预处理和调氧预处理。针对尘含量、水含量、氧含量以及SO₃浓度的预处理，以及还优选的针对温度、硫化物及硫磺含量和有机物的这些预处理的部分或全部可以在不同的单元或设备中分开进行，也可以在相同的设备中同时进行。

在一个优选的实施方式中使用如下文所述的预洗单元。

可以优选调整烟气的温度为40-60℃，更优选45-55℃。

优选的，调整后烟气的水含量为3-15％，优选4-10％。

优选的，调整后烟气的氧含量为3-7％，优选4-6％。

此外，在一个有利的实施方案中，还可以优选进一步控制烟气的焓值在100-600kJ/kg，优选160-420kJ/kg的范围内。

显然应当明了的是，上述的第(3)步和第(4)步可以不必以前后相继的顺序进行，其可以分别或同时进行。可以在例如分开或串联的如上所述的针对不同指标进行调整的设备、手段或单元中分别调整烟气中尘含量、水含量、氧含量、SO₃浓度、有机物含量、硫化物及硫磺含量以及温度的一个或多个指标，并在这些设备、手段和单元中分别检测或监控经调整的烟气是否达标，即是否已经符合第四步中对所调整项目提出的最佳参数要求。如果已经达标则可以使烟气直接通过该处理设备或单元而进入下一个参数的处理设备或单元。由此，使得最终导入氨法脱硫吸收塔的经预处理的烟气已经达到如上所述的最佳的参数条件。

本发明的第二个方面涉及一种用于氨法脱硫的烟气预处理的预处理装置，特别是用于实施如上所述的预处理方法的预处理装置。所述预处理装置至少包括预洗单元和调氧单元，其中所述预洗单元中设置有一个或多个循环液的喷淋设备。

除了所述预洗单元和调氧单元之外，根据本发明的预处理装置还可以任选包含除尘单元、调湿单元和催化氧化单元的一种或多种，优选除尘单元，例如电除尘、布袋除尘或电袋除尘。

这里，对于各个单元所用的装置、设备和手段是为技术人员熟知的并且也如上所述。例如，除尘单元可以采用布袋除尘、电除尘或电袋除尘设备；调氧单元则可以包括配气设备(如鼓风机)、具有吸附氧的试剂的吸附设备和催化焚烧或蓄热焚烧设备；催化氧化单元则可以包括催化氧化设备或蓄热焚烧设备和/或采用具有催化氧化功能的循环液的喷淋设备，在循环液可加入双氧水、次氯酸钠等强氧化剂；调湿单元则可以包括风机和吸湿剂；SO₃去除单元可以包括电除雾设备、硅油燃烧除雾设备等。这里，所述催化氧化单元一般可以设置在预洗单元之前，而所述电除雾设备和硅油燃烧除雾设备则可以任选设置在预洗单元的出口处，特别是当预洗单元设计为独立的预洗塔的形式时。

本申请的预处理装置包括预洗单元，在该预洗单元中可以使用循环液对烟气进行洗涤，以同时调整尾气中的尘、有机物、硫化物、SO₃中的至少一种的含量，并调节烟气的温度到50-60℃。因此，预洗单元本身就可以至少部分提供除尘、调整水含量、调温、调整SO₃浓度、以及调整硫化物和硫磺含量的至少两种功能。优选的，预处理装置通过预洗单元与氨法脱硫的吸收塔或吸收段连接。

预洗单元可以设置为独立的预洗塔的形式，或者也可以与氨法脱硫的吸收塔合并设置成为吸收塔底部的预洗段。无论是设计为预洗塔还是预洗段的形式，在一个具体的例示性的实施方式中，预洗单元具有一个封闭的刚性壳体，其内设置有一个或多个循环液的喷淋设备，并且该壳体在喷淋设备的下方和上方分别至少具有待处理烟气的导入口和经处理烟气的排出口，所述排出口连入吸收塔。

在合并设置时，预洗单元与吸收塔作为一个整体设备。例如，预洗单元可以通过设置在其上部的预洗功能区的排出口与吸收塔所在的吸收塔功能区连接。可以用例如设计为集液器或升气帽或其他类似结构的经处理烟气的排出口与之隔开，同时将经处理的烟气送入吸收塔。而在预洗单元独立设置为预洗塔时则可以通过设计为烟道的排出口与吸收塔所在的吸收塔功能区连接。

预洗单元的内部的喷淋设备可以包括一个或多个喷淋层，以便使用循环液对烟气进行洗涤。在一个优选的实施方式中，可以如下设置预洗单元的主要工作参数：

预洗单元空塔气速控制0.5-5m/s，优选2-4m/s；

预洗单元喷淋层数1-6层，优选2-3层，每层的洗液喷淋密度为4-100m³/m².h，优选6-30m³/m².h。

预洗单元的喷淋层数和喷淋密度要结合烟气热负荷，降温洗涤、除尘效果综合考虑。

循环液的温度可以控制在20-60℃，优选30-50℃的范围。循环液的pH可以控制在1-7、优选2.5-4的范围内。使用氨、氢氧化钠等碱性物质，优选氨来控制循环液的pH值。

循环液主要成分可以是H₂O或硫酸铵溶液或硫酸铵浆液。杂质的浓度(包括不溶性物及可溶性盐)控制在0％-7％，优选0.2％-2％。

在某些情况下，虽然可以使用循环液来控制温度，但当绝热蒸发无法控制合适温度时，则可以设置换热器对循环液进行降温。换热器可以设置在预洗塔的外部。换热介质可以是循环冷却水、空气等各种冷媒。

此外，还可以在循环液处理设备中对所述的循环液杂质浓度进行控制。对于不溶性物，采用过滤装置将尘过滤后排出系统，清液回用系统；对于可溶性盐，采用膜分离或蒸发结晶等水处理装置，优选膜分离，净化水出系统作为全厂工艺水使用，浓水作为后续氨法脱硫装置补液。

为了进一步辅助和增强处理效果，在预处理装置中除了预洗塔和调氧单元，和优选的换热器之外还可以设置过滤设备以过滤烟气中的尘和/或设置催化氧化单元。

最后，本申请还涉及一种氨法脱硫系统。该系统包括具有吸收塔的氨法脱硫装置和如上所述的预处理装置，其中所述预处理装置中的预处理单元通过经预处理烟气的排出口与吸收塔连接。

特别的，所述排出口设计为烟道的形式或者设计为集液器或升气帽的形式，从而分别以独立的预洗塔的形式或者合并的预洗段的形式与吸收塔连接。

以下结合附图来进一步阐述本发明的方法和装置。

附图说明

图1为设计为吸收塔预洗段的预洗单元与吸收塔的一体化设置。

图2为设计为独立的预洗塔形式的预洗单元和吸收塔分别单独设置。

根据本发明，将含硫的烟气7经过可以设计为配气设备或蓄热焚烧设备的调氧单元19进一步调节氧气含量并余热回收后而导入预洗单元1中，预洗单元1中从外部导入的循环液15经循环泵2与多个喷淋层5形成喷淋循环系统。在预洗单元中烟气被洗涤并降温，除去了部分尘、SO₃、有机物。经预处理后的烟气12经集液器13a(图1的情况)或烟道13b(图2的情况)进入吸收塔18。在预洗单元的外部，在循环泵2的出口管道处设置换热器3以控制循环液温度，设置过滤设备4过滤尘并将滤渣8送出系统，同时使清液17返回预洗系统。设置循环液处理设备6对循环液进行处理，将净化水9送出系统，而浓水11则送去包括吸收塔18的氨法脱硫装置14使用。将工艺补水10送进系统作为循环液补水，另外将pH调节剂16送进预洗塔中以控制塔内的pH值。此外，在图1和2中没有示出SO₃去除单元，其是任选的。在一个实施方式中，可以将SO₃去除单元(优选电除雾设备或硅油燃烧吸附设备)设置在预洗单元内的出口附近，特别是在预洗段或预洗塔的喷淋层5之上靠近集液器13a或烟道13b的位置处，从而使得进入吸收段或吸收塔的SO₃浓度进一步降低。

附图标记列表

1、预洗单元 13b、烟道

2、循环泵 14、氨法脱硫装置

3、换热器 15、循环液

4、过滤设备 16、pH调节剂

5、喷淋层 17、清液

6、循环液处理设备 18、吸收塔

7、烟气 19、调氧单元

8、滤渣

9、净化水

10、工艺补水

11、浓水

12、预处理后的烟气

13a、集液器

实施例

以下通过实施例更进一步阐述本发明。

实施例1：

待处理的烟气量(来自硫回收尾气)为100000Nm³/h。测得的该烟气的各个参数均如下表1中所列。SO₂转化成SO₃的比例约1.2％。在调氧单元(配气设备)加入一万方空气将混合气氧含量提高到3.73％，再送入预处理单元的预洗塔。按照图1所示的方式进行预处理。

预洗段主要设计参数为：预洗段塔径3.5m，预洗喷淋设置2层，每层喷淋量700m³/h，即喷淋密度72.8m³/m².h，2台循环泵出口设置板式换热器，将循环液温度从48℃降至36.7℃。循环液喷淋降温后烟气温度降至50℃。预洗段外排16t/h溶液进行膜处理，硫铵浓度0.8％，膜处理后回收12.8t/h净化水，3.2t/h浓水去吸收塔使用。预洗段后将烟气送去吸收塔，吸收塔设置4层吸收段，每层喷淋量350m³/h。

在预洗段出口通往吸收段的集液器附近将气体经电除雾进一步除去SO₃后送入吸收塔的吸收段。吸收塔采用3段不同成分的溶液进行喷淋吸收或洗涤，最终副产得到浓度约35％的硫酸铵溶液去MVR蒸发结晶，再经旋流、离心、干燥得到固体硫酸铵3.08t/h。

进出口烟气的各个指标值如表1中所示。

对比例1：

将参数与实施例1相同的烟气直接导入氨法脱硫装置的吸收塔中。吸收塔采用4段不同成分的溶液进行喷淋吸收或洗涤，每层喷淋量800m³/h。对前两层喷淋液设置板式换热器，兼具有吸收和降温效果，使烟气温度降至约50℃，最终副产得到浓度约14.4％的硫酸铵溶液去MVR蒸发结晶，再经旋流、离心、干燥得到固体硫酸铵3.08t/h。

进出口烟气的各个指标值如表1所示。

对比例2：

将参数与实施例1相同的烟气配入150000Nm³/h空气后直接导入氨法脱硫装置的吸收塔中。配气后烟气中氧含量为13.8％，吸收塔采用2段不同成分的溶液进行喷淋吸收或洗涤，每段2层喷淋层。对第一段喷淋液设置板式换热器，兼具有吸收和降温效果，使烟气吸收温度降至约50℃，最终副产得到浓度约30％的硫酸铵溶液去单效蒸发结晶。吸收塔塔径5m，吸收喷淋设置4层，每层喷淋量1000m³/h，即喷淋密度51.15m³/m².h，最终副产得到浓度约25％的硫酸铵溶液去MVR蒸发结晶，再经旋流、离心、干燥得到固体硫酸铵3.08t/h。

进出口烟气的各个指标值如表1所示。

实施例1及对比例1、对比例2主要参数和指标如下表1所示。

表1

实施例2

待处理的烟气量(来自垃圾焚烧)为75000Nm³/h。测得该烟气的各个参数如下表2所示。经过设计为分子筛吸附的调氧单元，烟气中氧含量降至5％。然后送至预洗塔，按照图2所示的方式进行预处理。

预洗塔主要设计参数为：预洗塔径3m，预洗喷淋设置3层，每层喷淋量300m³/h，即喷淋密度42.5m³/m².h，3台循环泵出口设置板式换热器，将循环液温度从47℃降至35.7℃。循环液喷淋降温后烟气温度降至49℃。预洗塔外排8.8t/h溶液进行膜处理，硫铵浓度1.0％，膜处理后回收7.0t/h净化水，1.8t/h浓水去吸收塔使用。预洗后同时将烟气的硫磺杂质洗至溶液中，再用过滤系统去除硫磺杂质，清液返回预洗系统。

将经预处理之后的烟气进一步硅油燃烧除雾后通过烟道进入氨法脱硫装置的吸收塔的吸收段。吸收塔采用3段不同成分的溶液进行喷淋吸收或洗涤，每层喷淋量250m³/h。最终副产得到浓度约35％的硫酸铵溶液去单效蒸发结晶，再经旋流、离心、干燥得到固体硫酸铵1.54t/h。

进出口烟气的各个指标值如下表2所示。

对比例3：

将参数与实施例2相同的烟气直接导入氨法脱硫装置的吸收塔中。吸收塔采用4段不同成分的溶液进行喷淋吸收或洗涤，每段循环量700m³/h。对前两层喷淋液设置板式换热器，兼具有吸收和降温效果，使烟气温度降至约50℃，最终副产得到浓度约12.7％的硫酸铵溶液去单效蒸发结晶，再经旋流、离心、干燥得到固体硫酸铵1.54t/h。

进出口烟气的各个指标值如下表2所示。

对比例4：

将参数与实施例2相同的烟气配入75000Nm³/h氧含量7％的污氮气后、间接冷却到65℃后导入氨法脱硫装置的吸收塔中。配气后烟气中12％，吸收塔采用2段不同成分的溶液进行喷淋吸收或洗涤，每段2层喷淋层，对第一段喷淋液设置板式换热器，兼具有吸收和降温效果，使烟气吸收温度降至约50℃，最终副产得到浓度约30％的硫酸铵溶液去单效蒸发结晶。吸收塔塔径4m，吸收喷淋设置4层，每层喷淋量650m³/h，最终副产得到浓度约30％的硫酸铵溶液去单效蒸发结晶，再经旋流、离心、干燥得到固体硫酸铵3.08t/h。

进出口烟气的各个指标值如下表2所示。

实施例2及对比例3、对比例4主要指标如下表2所示。

表2

因此，本申请包括如下这些方面的主题：

1.一种用于氨法脱硫的烟气预处理方法，包括如下步骤：

(1)收集烟气；

(2)任选地获取该烟气中的有关尘含量、水含量、氧含量、以及SO₃浓度的至少一项参数的信息；

(4)检测经调整后的烟气，使其至少满足以下条件：水含量≤15％，氧含量为3-8％，尘含量≤50mg/Nm³，和SO₃浓度≤50ppm；和

(5)将经检测和调整后的烟气导入氨法脱硫的吸收塔中。

2.根据方面1的方法，其特征在于，在第(3)步中进一步调整烟气的温度、硫化物及硫磺含量和有机物含量，使得预处理后的烟气的温度为40-120℃，硫化物及硫磺含量≤50mg/Nm³以及有机物含量≤50ppm。

3.根据方面1或2的方法，其特征在于，所述烟气包括锅炉烟气、硫回收尾气、FCC尾气、废液焚烧尾气、烧结机烟气、石油焦烟气、垃圾焚烧尾气等。

4.根据方面1或2的方法，其特征在于，任选地在第(2)步中获取温度、硫化物及硫磺含量和有机物含量的至少一项的参数。

5.根据方面1至4任一项的方法，其特征在于，采用催化氧化装置和吸附装置或者采用循环液喷淋的方式调整烟气中的尘、有机物、SO₃、硫化物及硫磺等中至少一种的含量。

6.根据方面1至5任一项的方法，其特征在于，使用循环液例如利用喷淋的方式对烟气进行洗涤，以调整尾气中的尘、有机物、硫化物、SO₃中的至少一种的含量。

7.根据方面1至6任一项的方法，其特征在于，对烟气进行调温预处理、调湿预处理、SO₃浓度预处理和调氧预处理中的至少一种、优选两种或以上，以调节尾气的温度、水含量、SO₃浓度和/或氧含量。

8.根据方面1至7任一项的方法，其特征在于，控制烟气的焓值在100-600kJ/kg，优选160-420kJ/kg的范围内。

9.用于氨法脱硫的烟气预处理的预处理装置，特别是用于实施如方面1-8任一项所述的预处理方法的预处理装置，其至少包括预洗单元和调氧单元，其中所述预洗单元中设置有一个或多个循环液的喷淋设备。

10.根据方面9的预处理装置，其特征在于，所述预处理装置还包含除尘单元、调湿单元和催化氧化单元的一种或多种，优选除尘单元。

11.根据方面9或10的预处理装置，其特征在于，所述调氧单元包括配气设备(如鼓风机)、包含吸附氧的试剂的吸附设备或催化焚烧或蓄热焚烧设备。

12.根据方面9至11任一项的预处理装置，其特征在于，所述预洗单元设置为独立的预洗塔的形式，或者与氨法脱硫的吸收塔合并设置成为吸收塔底部的预洗段。

13.根据方面9至12任一项的预处理装置，其特征在于，所述预洗单元具有一个封闭的刚性壳体，其内设置有一个或多个循环液的喷淋设备，并且该壳体在喷淋设备的下方和上方分别至少具有待处理烟气的导入口和经处理烟气的排出口，所述排出口连入吸收塔。

14.根据方面9至13任一项所述的预处理装置，其特征在于，所述预洗单元通过设置在其上部的预洗功能区的排出口与吸收塔所在的吸收塔功能区连接，从而成为吸收塔的预洗段；或者预洗单元独立设置为预洗塔，并通过设计为烟道的排出口与吸收塔的吸收段连接。

15.根据方面9至14任一项所述的预处理装置，其特征在于，进一步包含SO₃去除单元，优选电除雾设备或硅油燃烧吸附设备，其设置在预洗单元内的出口附近，优选预洗段或预洗塔的喷淋层5之上靠近集液器13a或烟道13b的位置处。

16.一种氨法脱硫系统，其特征在于该系统包括具有吸收塔的氨法脱硫装置和如方面9至15任一项的预处理装置，其中所述预处理装置中的预处理单元通过经处理烟气的排出口与吸收塔连接。

17.根据方面16的氨法脱硫系统，其中所述排出口设计为烟道的形式或者设计为集液器或升气帽的形式。

Claims

1.一种用于氨法脱硫的烟气预处理方法，包括如下步骤：

(1)收集烟气；

(5)将经检测和调整后的烟气导入氨法脱硫的吸收塔中。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，在第(3)步中进一步调整烟气的温度、硫化物及硫磺含量和有机物含量，使得预处理后的烟气的温度为40-120℃，硫化物及硫磺含量≤50mg/Nm³以及有机物含量≤50ppm。

3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，所述烟气包括锅炉烟气、硫回收尾气、FCC尾气、废液焚烧尾气、烧结机烟气、石油焦烟气、垃圾焚烧尾气等。

4.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，任选地在第(2)步中获取温度、硫化物及硫磺含量和有机物含量的至少一项的参数。

5.根据权利要求1至4任一项的方法，其特征在于，采用催化氧化装置和吸附装置或者采用循环液喷淋的方式调整烟气中的尘、有机物、SO₃、硫化物及硫磺等中至少一种的含量。

6.根据权利要求1至5任一项的方法，其特征在于，使用循环液例如利用喷淋的方式对烟气进行洗涤，以调整尾气中的尘、有机物、硫化物、SO₃中的至少一种的含量。

7.根据权利要求1至6任一项的方法，其特征在于，对烟气进行调温预处理、调湿预处理、SO₃浓度预处理和调氧预处理中的至少一种、优选两种或以上，以调节尾气的温度、水含量、SO₃浓度和/或氧含量。

8.根据权利要求1至7任一项的方法，其特征在于，控制烟气的焓值在100-600kJ/kg，优选160-420kJ/kg的范围内。

9.用于氨法脱硫的烟气预处理的预处理装置，特别是用于实施如权利要求1-8任一项所述的预处理方法的预处理装置，其至少包括预洗单元和调氧单元，其中所述预洗单元中设置有一个或多个循环液的喷淋设备。

10.根据权利要求9的预处理装置，其特征在于，所述预处理装置还包含除尘单元、调湿单元和催化氧化单元的一种或多种，优选除尘单元。