CN202161921U - 氨再生脱硫装置 - Google Patents

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孟奎
管亮
李孝军
刘雅军
石保国
马维峰
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Abstract

本实用新型涉及一种氨再生脱硫装置,它包括脱硫塔和氨再生反应器,所述脱硫塔下部设置有烟气入口、空气入口和硫酸铵溶液出口,脱硫塔顶部设置有净烟气出口,脱硫塔上部设置有氨水入口、再生氨气入口和补充水入口,所述氨再生反应器上部设置有硫酸铵溶液入口,下部设置有石灰入口,顶部设置有氨气出口,底部设置有硫酸钙浆液出口。本实用新型中的氨再生反应器可将脱硫塔中产生的硫酸铵与熟石灰再生出氨气,用于脱硫过程,减少了氨水的使用量,氨再生反应的副产品石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。本实用新型运行方式简单可控、适应性强且无废水、废渣排放。

Description

氨再生脱硫装置
技术领域
本实用新型涉及一种氨再生脱硫装置。 
背景技术
随着工业的发展,二氧化硫造成大气污染及其危害,已日益成为人们关注的环境问题,因此控制燃煤锅炉排放的二氧化硫,对于控制大气污染,改善生态环境有着举足轻重的意义。目前湿法脱硫技术是工业生产过程中主要的用于烟气脱硫的方法,其基本原理是用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫,湿法烟气脱硫工艺根据所选脱硫剂、脱硫机理不同主要分为以下几种方法:石灰石法(碳酸钙),即钙法、氨法、双碱法和镁法,这几种方法的脱硫机理如下: 
1、石灰石(石灰)法
石灰石主要使用的脱硫剂是石灰石和生石灰,它的主要工作原理为:
CaCO3+SO2+2H2O  →CaSO3·2H2O+CO2  <1>
CaO+SO2+2H2O→  CaSO3·2H2O  <2>
2、双碱法
双碱法主要使用的脱硫剂为NaCO3(NaOH), 它的主要工作原理为:
Na2CO3 +SO2→  NaSO3+CO2   <1>
2NaOH+SO2  → Na2SO3 +H2O  <2>
3、氨法主要使用的脱硫剂是氨水 , 它的主要工作原理为:
2NH4OH + SO2 →(NH4) 2SO3 + H2
(NH4) 2SO3 + SO2 + H2O →2NH4HSO3
NO + 2NH4HSO3 →N2 + (NH42SO4 + SO2 + H2O
4NH3 + 6NO →6H2O + 5N2
4、镁法
镁法主要使用的脱硫剂是MgO , 它的主要工作原理为:
SO2 + MgO +6H2O →MgSO3·6H2O
MgSO3+H2O+ SO2→Mg(HSO32
Mg(HSO32 +Mg(OH)2+10H2O→2MgSO3·6H2O
其中氨法以其高效、低能耗的特点已成为目前湿法脱硫的发展方向,美国GE公司指出“氨法烟气脱硫时代已经到来了”。
目前氨法脱硫工艺中不包含氨再生工艺,需持续补充脱硫剂氨水,且脱硫产品硫酸铵用作氮肥存在含氮量偏低、易使土壤板结等问题,实际利用率低。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种脱硫剂氨水可再生、运行方式简单可控、适应性强且无废水、废渣排放的氨再生脱硫装置。 
本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案: 
一种氨再生脱硫装置,包括脱硫塔和氨再生反应器;所述脱硫塔下部设置有烟气入口、空气入口和硫酸铵溶液出口,脱硫塔顶部设置有净烟气出口,脱硫塔上部设置有氨水入口、再生氨气入口和补充水入口;所述氨再生反应器上部设置有硫酸铵溶液入口,下部设置有石灰入口,顶部设置有氨气出口,底部设置有硫酸钙浆液出口;所述石灰入口通过离心泵与石灰池相连接,所述硫酸铵溶液入口通过沉淀池以及离心泵和脱硫塔的硫酸钙溶液出口相连接,所述氨气出口与脱硫塔的再生氨气入口相连接,所述硫酸钙浆液出口与压滤机相连接。
所述脱硫塔上部设置有循环硫酸铵溶液入口,所述循环硫酸铵溶液入口通过循环泵与沉淀池相连接。 
所述压滤机的碱性水出口与氨罐相连接。 
本实用新型的积极效果为:本实用新型中的氨再生反应器可将脱硫塔中产生的硫酸铵与熟石灰再生出氨气,用于脱硫过程,减少了氨水的使用量,氨再生反应的副产品石膏是一种用途广泛的工业材料和建筑材料。本实用新型运行方式简单可控、适应性强且无废水、废渣排放。 
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。 
在附图中:1 脱硫塔、2 氨再生反应器、3 烟气入口、4 空气入口、5 硫酸铵溶液出口、6 净烟气出口、7 氨水入口、8 再生氨气入口、9 补充水入口、10 硫酸铵溶液入口、11 石灰入口、12 氨气出口、13 硫酸钙浆液出口、14 沉淀池、15 压滤机、16 循环硫酸铵溶液入口、17 石灰池、18 离心泵、19 离心泵、20 循环泵、21 连通管、22 碱性水出口,A代表产品石膏。 
具体实施方式
如图1所示为本实施例的结构示意图,其包括脱硫塔1和氨再生反应器2,所述脱硫塔1下部设置有烟气入口3、空气入口4和硫酸铵溶液出口5,脱硫塔1顶部设置有净烟气出口6,脱硫塔1上部设置有氨水入口7、再生氨气入口8和补充水入口9,所述氨再生反应器2上部设置有硫酸铵溶液入口10,下部设置有石灰入口11,顶部设置有氨气出口12,底部设置有硫酸钙浆液出口13,所述石灰入口11通过离心泵18与石灰池17相连接,所述硫酸铵溶液入口10通过沉淀池14以及离心泵19和脱硫塔1的硫酸钙溶液出口5相连接,所述氨气出口12与脱硫塔1的再生氨气入口8相连接,所述硫酸钙浆液出口13与压滤机15相连接。 
所述脱硫塔1上部设置有循环硫酸铵溶液入口16,所述循环硫酸铵溶液入口16通过循环泵20与沉淀池14相连接。 
所述压滤机15的碱性水出口22与氨罐23相连接。 
烟气中SO2的去除在脱硫塔1内进行,塔内分气、液逆向接触。烟气经风机从烟气入口3进入脱硫塔1;在脱硫塔1中下部低速上升,与氨水入口7进入的氨水接触,吸收液氨水经液体分布于整个塔断面,自上而下流动与上升气体接触发生传质与吸收反应。烟气中的SO2、SO3等酸性组分被吸收,生成主要产物为亚硫酸氢铵及少量硫酸铵的混合溶液进入脱硫塔1的下段存液段,被从空气入口4进入的空气氧化成硫酸铵溶液,其反应过程为: 
NH3+H2O+SO2→  NH4HSO3        <1>
NH4HSO3 +NH3 →   (NH4)2SO3        <2>
2(NH4)2SO3 +O2 →  2(NH4)2SO4      <3>
硫酸铵溶液进入沉淀池14沉淀过滤后再经循环泵20脱硫塔1上部,以降低氨的蒸汽分压,利用(NH4)2SO4的平衡NH4--- SO2系统分压作用,以防止氨的逃逸。沉淀池14内的硫酸铵溶液和石灰池17中的石灰在再生反应器2中进行反应,再生出氨气入脱硫塔1,其反应过程为:
 (NH4)2SO4+Ca(OH) →   CaSO4·2H2O+2NH3    <1>
   NH4HSO4+Ca(OH)2 →  CaSO4·2H2O+NH3      <2>
副产物硫酸钙经过沉淀及压滤,成为石膏做建材的原料,压滤产生的碱性稀水液循环喷入脱硫塔1作工艺补充水,节省新鲜水及氨水的补充。
烟气管道25和净烟气管道24之间设置有带有阀门的连通管21,脱硫塔1正常工作时,连通管21上的阀门关闭,当脱硫塔出现故障而不能正常工作时,可打开连通管21上的阀门,使烟气排出,以防发生事故。 

Claims (3)

1.一种氨再生脱硫装置,其特征在于其包括脱硫塔(1)和氨再生反应器(2);所述脱硫塔(1)下部设置有烟气入口(3)、空气入口(4)和硫酸铵溶液出口(5),脱硫塔(1)顶部设置有净烟气出口(6),脱硫塔(1)上部设置有氨水入口(7)、再生氨气入口(8)和补充水入口(9);所述氨再生反应器(2)上部设置有硫酸铵溶液入口(10),下部设置有石灰入口(11),顶部设置有氨气出口(12),底部设置有硫酸钙浆液出口(13);所述石灰入口(11)通过离心泵(18)与石灰池(17)相连接,所述硫酸铵溶液入口(10)通过沉淀池(14)以及离心泵(19)和脱硫塔(1)的硫酸钙溶液出口(5)相连接,所述氨气出口(12)与脱硫塔(1)的再生氨气入口(8)相连接,所述硫酸钙浆液出口(13)与压滤机(15)相连接。
2.根据权利要求1所述的氨再生脱硫装置,其特征在于所述脱硫塔(1)上部设置有循环硫酸铵溶液入口(16),所述循环硫酸铵溶液入口(16)通过循环泵(20)与沉淀池(14)相连接。
3.根据权利要求1所述的氨再生脱硫装置,其特征在于所述压滤机(15)的碱性水出口(22)与氨罐(23)相连接。
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