CN210021191U - 一种应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，包括蒸发分离室、蒸发循环泵、蒸发加热器、冷凝器、真空泵、尾气处理单元、硫铵后处理单元、冷凝液处理单元，冷凝器设有气相出口管与冷凝液管；所述蒸发分离室、蒸发循环泵、蒸发加热器之间设有液相循环液管并依次串联连接，蒸发分离室设有出液管与硫铵后处理单元连接，蒸发分离室设有的气相管连接至冷凝器，冷凝器的气相出口管与真空泵连接，冷凝器的冷凝液管与冷凝液处理单元连接，真空泵气相出口管与尾气处理单元连接。本装置用于氨法脱硫装置，在对氨法脱硫装置长周期稳定运行要求高、烟气温度低或二氧化硫浓度高、工艺水用量少的情况下使用。

Description

一种应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置

技术领域：

本实用新型属于环保技术领域，具体涉及一种应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置。

背景技术：

目前全球脱除气体中二氧化硫的主流工艺是石灰石-石膏方法，该方法在脱硫过程中会产生大量的废水、石膏渣，每脱除1吨二氧化硫同步产生0.7吨二氧化碳，处理这些废水、废渣需要大量的投资和运行成本。而氨法脱硫不产生废水和废渣，投入的脱硫剂氨转化成硫酸铵化肥，变废为宝，通常硫酸铵化肥的销售收入大于氨的投入成本。但长期以来由于氨法脱硫存在的氨逃逸、气溶胶等问题，制约了这一先进技术的推广和应用。本专利的发明人通过过程的创新设计，通过分段控制、多点加氨从根本上消除氨逃逸和气溶胶的产生，这一阻碍氨法脱硫发展和推广的重大技术难题已得到彻底解决，可以使净烟气SO₂≤35mg/Nm³，总尘(含气溶胶)≤5mg/Nm³，氨逃逸≤3mg/Nm³。

塔内饱和结晶可充分利用原烟气热量，省去蒸发结晶的投资及能耗，但在以下四种情况下仍需配套蒸发结晶系统：1)对装置长周期稳定运行要求高，长周期运行时间不低于20000h。2)烟气温度低或二氧化硫浓度高，导致吸收液铵盐平衡含量大于等于40％。3)工艺水用量小于5m³/h。4)烟气中氯化氢、氟化氢等杂质含量高。

因此，开发一种能满足以上四种情况使用，且工艺简单、投资运行成本低、长周期稳定运行的蒸发结晶系统成了本领域研究的重点。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于，提供一种装置长周期稳定运行要求高，长周期运行的氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，为氨法脱硫技术的进一步推广奠定基础。

本实用新型的技术方案是，一种应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶系统，包括蒸发分离室、蒸发循环泵、蒸发加热器、冷凝器、真空泵、尾气处理单元、硫铵后处理单元、冷凝液处理单元，冷凝器设有气相出口管与冷凝液管；所述蒸发分离室、蒸发循环泵、蒸发加热器之间设有液相循环液管并依次串联连接，蒸发分离室设有出液管与硫铵后处理单元连接，蒸发分离室设有的气相管连接至冷凝器，冷凝器的气相出口管与真空泵连接，冷凝器的冷凝液管与冷凝液处理单元连接，真空泵气相出口管与尾气处理单元连接。

所述蒸发结晶系统还设有补液单元，补液单元与蒸发加热器出口的液相循环管连接。补液管道管径为液相循环管管径的3-30％。

真空泵采用电机驱动，优选变频电机。

蒸发分离室、蒸发加热器、冷凝器的材质为不低于022Cr17Ni12Mo2的不锈钢材料。

冷凝器上部或冷凝器连接真空泵的管道内设有除雾器。除雾器级数为两级除雾器，两级除雾器优选波纹板+丝网。

硫铵后处理单元包括固液分离设备、干燥设备、包装设备，优选以上设备依次连接。

硫铵后处理单元也可以为结晶液蒸发设备、干燥设备、包装设备，结晶液蒸发设备选自DTB结晶器、耙式真空蒸发干燥器、喷雾干燥设备。

本实用新型系统在应用时的工艺流程为：预洗循环槽铵盐浓度30-40％的预洗循环液经预洗循环泵补入蒸发结晶系统的液相循环管，补充量为循环液流量的1-5％，补液管道管径为循环液管道管径的3-30％。经蒸发循环泵送入蒸发加热器，在蒸汽/热水/高温工艺气/热油等热媒的作用下被加热，然后进入蒸发分离室，蒸发液经出液管送硫铵后处理单元。气相进入冷凝器冷凝，冷凝液作为氨法脱硫装置工艺水补水，不凝气除雾后通过真空泵抽引返回氨法脱硫装置吸收塔。硫铵后处理单元包括依次连接的固液分离设备、干燥设备、包装设备，或结晶液蒸发设备、干燥设备、包装设备，其中结晶液蒸发设备选自DTB结晶器、耙式真空蒸发干燥器、喷雾干燥设备。

有益效果：本实用新型尤其是在以下情况下使用：1)对装置长周期稳定运行要求高，长周期运行时间不低于20000h。2)烟气温度低或二氧化硫浓度高，导致吸收液铵盐平衡含量大于等于40％。3)工艺水用量小于5m³/h。4)烟气中氯化氢、氟化氢等杂质含量高。本实用新型可以适应应用和控制简单的工艺、投资运行成本低。本装置用于氨法脱硫装置，在对氨法脱硫装置长周期稳定运行要求高、烟气温度低或二氧化硫浓度高、工艺水用量少的情况下使用。

附图说明：

图1为本实用新型系统示意图。

具体实施方式

附图标记说明如下，一种应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶系统，包括1、补液单元，2、蒸发分离室，3、蒸发循环泵，4、蒸发加热器，5、热媒，6、热媒返回，7、硫铵后处理单元，8、冷凝器，9、真空泵，10、尾气处理单元，11、冷凝液处理单元，12、循环液管，13、出液管，14、蒸发分离室气相管，15、冷凝液管，16、冷凝器气相出口管，17、补充液管。

蒸发分离室2、蒸发加热器4、蒸发循环泵3、冷凝器8、真空泵9、补液单元1、吸收塔、硫铵后处理单元7、工艺水单元，所述蒸发分离室2、蒸发循环泵3、蒸发加热器4的液相循环液管12依次连接，蒸发分离室出液管13与硫铵后处理单元7连接，蒸发分离室2的气相管14接冷凝器8，冷凝器气相出口管与真空泵连接，冷凝器冷凝液管15与冷凝液处理单元11连接，真空泵气相出口管与吸收塔连接。补液单元为预洗循环槽及结晶泵，补充液加入液相循环管。

冷凝器8的上部(上端)设有除雾器，除雾器级数为两级，采用屋脊+丝网。蒸发分离室、蒸发加热器、冷凝器的材质为022Cr17Ni12Mo2的不锈钢材料。

硫铵后处理单元包括结晶液蒸发设备、干燥设备、包装设备，结晶液蒸发设备为耙式真空蒸发干燥器。结晶段设有多块耐磨不锈钢防冲刷板，防冲刷板彼此焊接，预洗段、结晶段材质为钢衬玻璃鳞片，局部内衬2507。

本系统应用的工艺流程为：预洗循环槽铵盐浓度30-40％的预洗循环液经预洗循环泵加入蒸发结晶系统的液相循环管，经蒸发循环泵送入蒸发加热器，在蒸汽的作用下被加热，然后进入蒸发分离室，蒸发液经出液管送硫铵后处理单元。气相进入冷凝器冷凝，冷凝液作为氨法脱硫装置工艺水补水，不凝气除雾后通过真空泵抽引返回氨法脱硫装置吸收塔。蒸汽冷凝液送冷凝液系统回用。

补充液为铵盐浓度37.6％的预洗循环液，补充液流量为循环液流量的1.5％，循环液固含量12％。真空泵真空度为70kPa。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，其特征是，包括蒸发分离室、蒸发循环泵、蒸发加热器、冷凝器、真空泵、尾气处理单元、硫铵后处理单元、冷凝液处理单元，冷凝器设有气相出口管与冷凝液管；所述蒸发分离室、蒸发循环泵、蒸发加热器之间设有液相循环液管并依次串联连接，蒸发分离室设有出液管与硫铵后处理单元连接，蒸发分离室设有的气相管连接至冷凝器，冷凝器的气相出口管与真空泵连接，冷凝器的冷凝液管与冷凝液处理单元连接，真空泵气相出口管与尾气处理单元连接。

2.根据权利要求1所述的应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，其特征是，所述蒸发结晶系统还设有补液单元，补液单元与蒸发加热器出口的液相循环管连接。

3.根据权利要求2所述的应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，其特征是，补液管道管径为液相循环管管径的3-30%。

4.根据权利要求1所述的应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，其特征是，真空泵采用包括变频电机在内的电机驱动。

5.根据权利要求1所述的应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，其特征是，冷凝器上部或冷凝器连接真空泵的管道内设有除雾器。

6.根据权利要求5所述的应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，其特征是，除雾器级数为两级除雾器，两级除雾器包括波纹板加丝网。

7.根据权利要求1所述的应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，其特征是，硫铵后处理单元包括固液分离设备、干燥设备、包装设备，且设备依次连接。

8.根据权利要求1所述的应用于氨法脱硫装置的蒸发结晶装置，其特征是，硫铵后处理单元为结晶液蒸发设备、干燥设备、包装设备，结晶液蒸发设备选自DTB结晶器、耙式真空蒸发干燥器、喷雾干燥设备。