CN213643678U - 基于氨法-scr联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于氨法‑SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，涉及环保工程技术领域。该硫酸铵制备装置包括依次连接的氨法脱硫塔、SCR反应器、换热器及喷雾干燥塔，氨法脱硫塔还与喷雾干燥塔连接。氨法脱硫塔及SCR反应器用于供烧结烟气依次通入，并生成硫酸铵浆液。喷雾干燥塔用于接收硫酸铵浆液，并雾化硫酸铵浆液为雾滴。SCR反应器还能够在烧结烟气通过后生成洁净烟气。换热器能够以洁净烟气为热源制备高温空气，且将高温空气通入喷雾干燥塔，以蒸发雾滴，并于喷雾干燥塔内形成固体硫酸铵成品。该基于氨法‑SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置均具有节能环保的特点。

Description

基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置

技术领域

本实用新型涉及环保工程技术领域，具体而言，涉及一种基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置。

背景技术

烧结烟气脱硫脱硝并制备硫酸铵可采取氨法-SCR联合脱硫脱硝法，即先通过氨法脱硫脱除烧结烟气中的SO₂，再通过SCR反应器脱除烧结烟气中的NO_X。以生成硫酸铵浆液，硫酸铵浆液再进入副产物制备系统，以蒸发结晶形成固体硫酸铵成品，该方法的能耗较高。

有鉴于此，研发设计出一种能够解决上述技术问题的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其具有节能环保的特点。

本实用新型提供一种技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，包括依次连接的氨法脱硫塔、SCR反应器、换热器及喷雾干燥塔，所述氨法脱硫塔还与所述喷雾干燥塔连接；所述氨法脱硫塔及所述SCR反应器用于供烧结烟气依次通入，并生成硫酸铵浆液；所述喷雾干燥塔用于接收所述硫酸铵浆液，并雾化所述硫酸铵浆液为雾滴；所述SCR反应器还能够在烧结烟气通过后生成洁净烟气；所述换热器能够以所述洁净烟气为热源制备高温空气，且将所述高温空气通入所述喷雾干燥塔，以蒸发所述雾滴，并于所述喷雾干燥塔内形成固体硫酸铵成品。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述硫酸铵制备装置还包括水洗塔，所述水洗塔与所述喷雾干燥塔连接，所述水洗塔用于处理所述喷雾干燥塔排出的气体。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述水洗塔还与所述氨法脱硫塔连接，以用于向所述氨法脱硫塔提供冲洗水。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，所述喷雾干燥塔的顶部设置有离心喷雾器，所述离心喷雾器用于离心雾化所述硫酸铵浆液为雾滴。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，所述硫酸铵制备装置还包括依次连接的第一分离器和第二分离器，所述喷雾干燥塔通过所述第一分离器和所述第二分离器与所述水洗塔连接；所述第一分离器和所述第二分离器均用于收集由喷雾干燥塔通入所述水洗塔的气体中的固体硫酸铵成品。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，所述第一分离器为旋风分离器。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，所述第二分离器为布袋除尘器。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，所述硫酸铵制备装置还包括湿电除尘器，所述氨法脱硫塔通过所述湿电除尘器与SCR反应器连接，且用于捕集所述烧结烟气中的粉尘粒子。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，所述硫酸铵制备装置还包括依次连接的缓冲罐和输送泵，所述氨法脱硫塔通过所述缓冲罐和所述输送泵与所述喷雾干燥塔连接，所述输送泵用于向所述喷雾干燥塔泵送所述硫酸铵浆液。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第九种实现方式中，所述硫酸铵制备装置还包括气力输灰机构和包装机，所述气力输灰机构设置于所述喷雾干燥塔的底部，且与所述包装机连接，以用于向所述包装机输送固体硫酸铵成品；所述包装机用于打包所述固体硫酸铵成品。

相比现有技术，本实用新型实施例提供的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置相对于现有技术的有益效果包括：

氨法脱硫塔、SCR反应器、换热器及喷雾干燥塔依次连接，氨法脱硫塔还与喷雾干燥塔连接，其中，氨法脱硫塔及SCR反应器用于供烧结烟气依次通入，并生成硫酸铵浆液；喷雾干燥塔用于接收硫酸铵浆液，并雾化硫酸铵浆液为粒径较小的雾滴，在烧结烟气通过SCR反应器后，SCR反应器排出的生成洁净烟气可作换热器的热源，换热器能够以洁净烟气为热源制备高温空气，并将高温空气通入喷雾干燥塔，以用于蒸发上述的雾滴，从而在喷雾干燥塔内形成粉末状的固体硫酸铵成品。这样一来，使用SCR反应器排出的生成洁净烟气作换热器的热源，减少了喷雾干燥塔的能源消耗耗量，其具有节能环保的特点。

为使本实用新型的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置的结构示意图。

图标：10-硫酸铵制备装置；151-氨法脱硫塔；152-湿电除尘器；155-浓缩罐；156-缓冲罐；157-输送泵；153-SCR反应器；154-换热器；120-离心喷雾器；121-喷雾干燥塔；122-第一分离器；123-第二分离器；124-引风机；125-水洗塔；126-气力输灰机构；127-包装机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

实施例：

请参阅图1，图1为本实用新型实施例提供的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置10的结构示意图。

本实用新型实施例提供一种基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置10，该硫酸铵制备装置10具有节能环保的特点。该硫酸铵制备装置10能够应用于铁矿烧结等场景，当然，该硫酸铵制备装置10也能够独立使用。

以下将具体介绍本实用新型实施例提供的硫酸铵制备装置10的结构组成、工作原理及有益效果。

该基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置10包括氨法脱硫塔151、SCR反应器153、换热器154及喷雾干燥塔121，氨法脱硫塔151、SCR反应器153、换热器154及喷雾干燥塔121依次连接，氨法脱硫塔151还与喷雾干燥塔121连接，其中，氨法脱硫塔151及SCR反应器153用于供烧结烟气依次通入，并生成硫酸铵浆液；喷雾干燥塔121用于接收硫酸铵浆液，并雾化硫酸铵浆液为粒径较小的雾滴，在烧结烟气通过SCR反应器153后，SCR反应器153排出的生成洁净烟气可作换热器154的热源，换热器154能够以洁净烟气为热源制备高温空气，并将高温空气通入喷雾干燥塔121，以用于蒸发上述的雾滴，从而在喷雾干燥塔121内形成粉末状的固体硫酸铵成品。

这样一来，其通过使用SCR反应器153排出的生成洁净烟气作换热器154的热源，减少了喷雾干燥塔121的能源消耗耗量，其具有节能环保的特点。

而现有氨法-SCR联合脱硫脱硝法中，高温净烟气通常降温后由烟囱直接排出，其热能并未能得到充分的利用。此外，在烧结烟气中的Fe₃+、H₂S和Cl-杂质对硫酸铵蒸发结晶过程影响较大。而喷雾干燥的方式可将硫酸铵浆液分散成较细的微粒，增大蒸发面积，加速干燥过程，以快速大部分水分除去，使硫酸铵浆液中的物质快速干燥成粉末。减少上述杂质对硫酸铵结晶的影响，且上述杂质不会富集于设备上，设备维护成本较低。

并且，采用喷雾干燥的方式，减少了制备过程中直接接触硫酸铵浆液的设备，设备更换维护周期较长，控制了维护成本，且整体占地面积小，投资成本低；

需要说明的是，硫酸铵制备装置10还可包括湿电除尘器152，氨法脱硫塔151通过湿电除尘器152与SCR反应器153连接，且用于捕集烧结烟气中的粉尘粒子，以使进入SCR反应器153的烟气的粉尘较少，以满足排放标准，且降低烟气中杂质对SCR反应器153中催化反应的影响。本实施例中高温空气的温度可达到220℃；此外，在本实施例中，换热器154为板式换热设备，在其他实施例中也可为其他结构形式，本实施例对其具体结构不做限制。

进一步地，硫酸铵制备装置10还可包括浓缩罐155，氨法脱硫塔151通过浓缩罐155与喷雾干燥塔121连接，浓缩罐155用于浓缩硫酸铵浆液。

而硫酸铵制备装置10还可包括依次连接的缓冲罐156和输送泵157，氨法脱硫塔151通过缓冲罐156和输送泵157与喷雾干燥塔121连接，输送泵157用于向喷雾干燥塔121泵送硫酸铵浆液。以通过设置的输送泵157为喷雾干燥塔121输送具有一定压力的硫酸铵浆液。

请继续参阅图1，硫酸铵制备装置10还可包括水洗塔125，该水洗塔125与喷雾干燥塔121连接，且水洗塔125用于处理喷雾干燥塔121排出的气体，从而降低排出气体中的粉尘含量，以满足排放标准。

并且，水洗塔125还可与氨法脱硫塔151连接，以用于向氨法脱硫塔151提供冲洗水，该水洗塔125冲洗水出口可通过管道与氨法脱硫塔151连接，从而补充氨法脱硫塔151的液位，以实现硫酸铵制备装置10废水零排放的效果。

需要说明的是，换热器154也可与氨法脱硫塔151连接，从而将换热器154的冷凝水作为氨法脱硫塔151补充液位的水源之一。

此外，喷雾干燥塔121的顶部可设置离心喷雾器120，该离心喷雾器120用于离心雾化硫酸铵浆液为雾滴，离心喷雾器120中利用压力及离心力将硫酸铵浆液雾化为更小的雾滴，进一步增大雾滴与高温空气的接触面积，进一步缩短蒸发雾滴的时间。

进一步地，硫酸铵制备装置10还可包括依次连接的第一分离器122和第二分离器123，喷雾干燥塔121通过第一分离器122和第二分离器123与水洗塔125连接，换言之，喷雾干燥塔121排出的气体依次经第一分离器122、第二分离器123及水洗塔125排出，以通过第一分离器122和第二分离器123收集由喷雾干燥塔121通入水洗塔125的气体中的硫酸铵等粉末。

这样一来，喷雾干燥塔121排出的气体中夹带部分硫酸铵等粉末依次经第一分离器122、第二分离器123；气体最后进入水洗塔125处理达标后排放。

其中，第一分离器122可为旋风分离器。从而利用较大惯性离心力将气体中的颗粒分离出来。而第二分离器123可为布袋除尘器，以通过布袋除尘器捕集粒径更细小的粉尘，使气体得到净化。

且实验证明，在硫酸铵浆液比重为1.095，硫酸铵浓度为291g/L时，1L该溶液经由输送泵157进入喷雾干燥塔121，多次实验后平均每次生产硫酸铵成品191.5g，硫酸铵利用率高达66％。

在硫酸铵浆液比重为1.204，硫酸铵浓度为650g/L时，1L该溶液经由输送泵157进入喷雾干燥塔121，多次实验后平均每次生产硫酸铵成品390.1g，硫酸铵利用率高达60％。

此外，硫酸铵制备装置10还可包括气力输灰机构126和包装机127，气力输灰机构126设置于喷雾干燥塔121的底部，且与包装机127连接，以用于向包装机127输送固体硫酸铵成品，而包装机127用于打包固体硫酸铵成品，以便于对硫酸铵成品进行入库操作。

在本实施例中，气力输灰机构126还可设置于旋风分离器及布袋式除尘器底部，在气体夹带部分硫酸铵等粉末可由喷雾干燥塔121中部进入旋风分离器顶部，在旋风分离器进行第一次气固分离后，固体硫酸铵成品由旋风分离器底部通过气力输灰机构126至包装机127进行打包入库，第一次气固分离后气体中约60％的粉末被旋风分离器收集；气体再由旋风分离器顶部通过风道至布袋式除尘器中部进行第二次气固分离，固体硫酸铵成品由布袋式除尘器底部通过气力输灰机构126至包装机127进行打包入库，第二次气固分离后气体中约99％的粉末被收集；而布袋式除尘器和水洗塔125之间还可设置引风机124，第二次气固分离后气体经由引风机124驱动进入水洗塔125处理达标后排放，而水洗塔125冲洗水出口通过管道与脱硫塔连接，以为脱硫塔补充液位。

本实用新型实施例提供的硫酸铵制备装置10的工作原理是：

氨法脱硫塔151及SCR反应器153在供烧结烟气依次通入后生成硫酸铵浆液，硫酸铵浆液经浓缩罐155浓缩后进入缓冲罐156储存，硫酸铵浆液由输送泵157输入喷雾干燥塔121顶部的离心喷雾器120，溶液通过离心喷雾器120的离心雾化作用成为直径较小的雾滴，换热器154以SCR反应器153排出的净烟气为热源制备高温空气，并由风道向喷雾干燥塔121的上部引入换热器154制备的高温空气，高温空气与雾滴直接接触，以使雾滴快速蒸发，大部分固体硫酸铵成品由离心喷雾干燥塔121底部，并通过气力输灰机构126进入包装机127。

而喷雾干燥塔121排出的气体中夹带的部分固体硫酸铵成品由喷雾干燥塔121的中部进入旋风分离器顶部，以在旋风分离器进行第一次气固分离，固体硫酸铵成品由旋风分离器底部通过气力输灰机构126至包装机127进行打包入库；气体再由旋风分离器顶部通过风道至布袋式除尘器中部进行第二次气固分离，固体硫酸铵成品由布袋式除尘器底部通过气力输灰机构126至包装机127进行打包入库，以进一步收集气体中的粉末；气体最后经由引风机124驱动进入水洗塔125处理达标后排放，水洗塔125的冲洗水出口通过管道与脱硫塔连接，以通过向氨法脱硫塔151输送冲洗水，从而补充氨法脱硫塔151的液位。

综上所述：

本实用新型实施例提供一种基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置10，其具有节能环保的特点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，在不冲突的情况下，上述的实施例中的特征可以相互组合，本实用新型也可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。并且，应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，包括依次连接的氨法脱硫塔(151)、SCR反应器(153)、换热器(154)及喷雾干燥塔(121)，所述氨法脱硫塔(151)还与所述喷雾干燥塔(121)连接；

所述氨法脱硫塔(151)及所述SCR反应器(153)用于供烧结烟气依次通入，并生成硫酸铵浆液；

所述喷雾干燥塔(121)用于接收所述硫酸铵浆液，并雾化所述硫酸铵浆液为雾滴；

所述SCR反应器(153)还能够在烧结烟气通过后生成洁净烟气；

所述换热器(154)能够以所述洁净烟气为热源制备高温空气，且将所述高温空气通入所述喷雾干燥塔(121)，以蒸发所述雾滴，并于所述喷雾干燥塔(121)内形成固体硫酸铵成品。

2.根据权利要求1所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述硫酸铵制备装置(10)还包括水洗塔(125)，所述水洗塔(125)与所述喷雾干燥塔(121)连接，所述水洗塔(125)用于处理所述喷雾干燥塔(121)排出的气体。

3.根据权利要求2所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述水洗塔(125)还与所述氨法脱硫塔(151)连接，以用于向所述氨法脱硫塔(151)提供冲洗水。

4.根据权利要求1所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述喷雾干燥塔(121)的顶部设置有离心喷雾器(120)，所述离心喷雾器(120)用于离心雾化所述硫酸铵浆液为雾滴。

5.根据权利要求2所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述硫酸铵制备装置(10)还包括依次连接的第一分离器(122)和第二分离器(123)，所述喷雾干燥塔(121)通过所述第一分离器(122)和所述第二分离器(123)与所述水洗塔(125)连接；

所述第一分离器(122)和所述第二分离器(123)均用于收集由喷雾干燥塔(121)通入所述水洗塔(125)的气体中的固体硫酸铵成品。

6.根据权利要求5所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述第一分离器(122)为旋风分离器。

7.根据权利要求5所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述第二分离器(123)为布袋除尘器。

8.根据权利要求1所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述硫酸铵制备装置(10)还包括湿电除尘器(152)，所述氨法脱硫塔(151)通过所述湿电除尘器(152)与SCR反应器(153)连接，且用于捕集所述烧结烟气中的粉尘粒子。

9.根据权利要求1所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述硫酸铵制备装置(10)还包括依次连接的缓冲罐(156)和输送泵(157)，所述氨法脱硫塔(151)通过所述缓冲罐(156)和所述输送泵(157)与所述喷雾干燥塔(121)连接，所述输送泵(157)用于向所述喷雾干燥塔(121)泵送所述硫酸铵浆液。

10.根据权利要求1所述的基于氨法-SCR联合脱硫脱硝的硫酸铵制备装置，其特征在于，所述硫酸铵制备装置(10)还包括气力输灰机构(126)和包装机(127)，所述气力输灰机构(126)设置于所述喷雾干燥塔(121)的底部，且与所述包装机(127)连接，以用于向所述包装机(127)输送固体硫酸铵成品；

所述包装机(127)用于打包所述固体硫酸铵成品。

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