EA029429B1 - Способ обработки топочного газа и устройство для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса - Google Patents
Способ обработки топочного газа и устройство для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса Download PDFInfo
- Publication number
- EA029429B1 EA029429B1 EA201592029A EA201592029A EA029429B1 EA 029429 B1 EA029429 B1 EA 029429B1 EA 201592029 A EA201592029 A EA 201592029A EA 201592029 A EA201592029 A EA 201592029A EA 029429 B1 EA029429 B1 EA 029429B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- absorber
- absorption
- tail gas
- gas
- layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/507—Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/77—Liquid phase processes
- B01D53/79—Injecting reactants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2252/00—Absorbents, i.e. solvents and liquid materials for gas absorption
- B01D2252/10—Inorganic absorbents
- B01D2252/102—Ammonia
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Способ обработки топочного газа для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса, включающий следующие стадии: 1) контроль концентрации диоксида серы в кислотных хвостовых газах, поступающих в абсорбер, чтобы она составляла ≤30000 мг/Нм; 2) распыление технологической воды и/или раствора сульфата аммония для охлаждения во впускном канале абсорбера или внутри абсорбера; 3) создание секции окисления в абсорбере, где секция окисления снабжена распределителями окисления, для окисления поглотительного раствора десульфуризации; 4) создание поглотительной секции в абсорбере, где поглотительная секция осуществляет абсорбционную распылительную десульфуризацию с использованием распределителей поглотительного раствора с поглотительным раствором, содержащим аммиак; поглотительный раствор, содержащий аммиак, подается с помощью резервуара для хранения аммиака; 5) создание промывочного слоя воды над поглотительной секцией в абсорбере, где промывочный слой воды промывает поглотительный раствор в хвостовых газах для уменьшения проскока поглотительного раствора; 6) создание влагоулавливателя выше промывочного слоя воды внутри абсорбера для контроля концентрации капель тумана, содержащихся в очищенных хвостовых газах. В углехимической промышленности объединение способа извлечения серы по Клаусу и аммиачной технологии десульфуризации может уменьшить капиталовложения в последующую обработку и упростить процесс работы и обеспечить большие преимущества для контроля окружающей среды установки.
Description
изобретение относится к технологии очистки и к устройству для промышленных топочных газов, таких как кислотные хвостовые газы (топочные газы), или чего-либо подобного в химическом (углехимическом) процессе. В частности, настоящее изобретение относится к технологии десульфуризации и к устройству, использующему аммиак в качестве поглотителя, для удаления диоксида серы из топочного газа и получения удобрения в качестве побочного продукта. Настоящее изобретение относится к техническим областям защиты окружающей среды, энергетической и химической промышленности или чего-либо подобного.
Уровень техники
Диоксид серы, высвобождаемый из промышленных процессов, является главным источником кислотного дождя и загрязнения диоксидом серы. Для контроля выбросов диоксида серы для улучшения качества окружающей среды, необходима десульфуризация промышленного топочного газа, и она должна быть улучшена.
Кислотные хвостовые газы, как правило, относятся к хвостовым газам, генерируемым из следующих стадиях: газ, содержащий серу, генерируемый от химического (в особенности, углехимического) процесса сначала проходит через процесс извлечения, для извлечения серы, фенолов, нафталинов, и так далее, и затем направляется в инсинератор для полного сжигания органических соединений и сернистого водорода. Главный опасный компонент в кислотных хвостовых газах представляет собой диоксид серы высокой концентрации, он должен обрабатываться в установке десульфуризации, чтобы они удовлетворяли директивным документам относительно выбросов в атмосферу.
В углехимической промышленности, процесс извлечения серы по Клаусу обычно используют для удаления сернистого водорода и извлечения серы. Для обеспечения того, что хвостовые газы удовлетворяют стандартам для выбросов в атмосферу, технологию 8ирегС1аи8, ЕигоС1аи8 или 8СОТ обычно используют для обработки хвостовых газов из обычной двухступенчатой установки Клауса для извлечения серы. Все эти процессы имеют недостатки сложности способа, высоких капитальных затрат, высоких затрат на работу, сложности работы или чего-либо подобного. Например, СЫ 200710049014 усовершенствует низкотемпературный способ Клауса для извлечения серы посредством смешивания кислотных газов и воздуха для реакций Клауса, которые должны иметь место внутри камеры сгорания, и использования технологического газа с первой ступени котла-утилизатора избыточного тепла в качестве источника для повторного нагрева. Это изобретение включает теплообменник газ-газ, который использует технологический газ на первой ступени котла-утилизатора избыточного тепла, или топочный газ в выходном канале инсинератора при 600°С в качестве источника для повторного нагрева для следующих далее реакторов. Реакторы второй стадии-четвертой стадии и конденсоры серы третьей стадии-пятой стадии контролируются посредством программы переключения клапанов. В каждом цикле переключения два из трех реакторов подвергаются воздействию низкотемпературного поглощения, в то время как другой реактор подвергается воздействию постепенного повышения температуры, стабильной регенерации, постепенного охлаждения и стабильного охлаждения. Такой контроль является сложным, и если стабильный контроль не может быть достигнут, эффективность извлечения серы подвергается сильному изменению.
Карбонат натрия и гидроксид натрия использовались ранее для удаления диоксида серы из кислотных хвостовых газов в мелкомасштабных химических процессах. Этот способ также имеет недостатки высоких капитальных затрат и затрат на работу и сложности работы или чего-либо подобного. Углехимическая промышленность, которая использует газификатор атмосферного давления с неподвижным слоем, с кусковым углем в качестве исходных материалов, часто использует технологию десульфуризации при атмосферном давлении посредством установки абсорбера, работающего при атмосферном давлении (20 кПа) в процессе газификации угля. В настоящее время, в Китае, циркуляция и регенерация раствора смолы каури часто используется для десульфуризации, а затем устройства для извлечения серы используются для генерирования серы.
В настоящее время, известняковая десульфуризация широко используется для обработки топочного газа из бойлеров, работающих на каменном угле. Капитальные затраты и затраты на работу устройства известняковой десульфуризации являются высокими, и в особенности, оно требует известняка высокого качества, и рынок для побочного продукта десульфуризации (гипса) является ограниченным. Сточные воды, генерируемые в этом процессе, должны утилизироваться. Десульфуризация с помощью карбоната натрия и гидроксида натрия, которая часто используется при обработке десульфуризации кислотных хвостовых газов, потребляет карбонат натрия и гидроксид натрия, и рынок для ее побочного продукта, сульфата натрия является ограниченным, что дает в результате высокие затраты на работу и плохую надежность.
При широких применениях технологии аммиачной десульфуризации, преимущества этого способа становятся все более и более значительными. При выгоде от ее преимуществ, таких как высокая эффективность, отсутствие вторичных загрязнений, рециклирование побочных продуктов, простота способа и возможность объединения с десульфуризацией топочного газа с использованием бойлера, технология аммиачной десульфуризации может применяться к большему количеству промышленных процессов.
- 1 029429
Например, в углехимической промышленности, двухступенчатое извлечение серы по Клаусу может объединяться с аммиачной десульфуризацией, с достижением более 99,5% эффективности десульфуризации и 95% извлечения серы. Побочный продукт сульфат аммония может продаваться непосредственно, вторичные загрязнения отсутствуют, способ является простым и несложным в работе, и капитальные затраты и затраты на работу являются низкими. Объединенная конструкция, объединяющая побочный продукт, генерируемый от обработки аммиачной десульфуризации, с продуктом от аммиачной десульфуризации с помощью бойлера, может дополнительно уменьшить капитальные затраты на систему последующей обработки и упростить технологическую схему. Этот способ упрощает контроль выбросов для защиты окружающей среды в этих установках и улучшает управление работой установок.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание способа обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса и устройства для него. В частности, объединение способа Клауса и технологии аммиачной десульфуризации может улучшить эффективность десульфуризации кислотных хвостовых газов и эффективно контролировать проскок аммиака и генерирование аэрозоля. В дополнение к этому, этот способ является простым и затраты на работу являются низкими. Эффективность десульфуризации составляет >95% и отношение извлечения аммиака составляет >96,5%.
Техническое решение изобретения
Настоящая заявка предлагает способ обработки топочного газа для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса и устройства для него, включающего следующее:
1) в соответствии с концентрацией диоксида серы в топочном газе (хвостовых газах) подачу воздуха, чтобы концентрация диоксида серы достигла подходящего условия поглощения; и обработку с помощью аммиачной десульфуризации кислотных хвостовых газов, которая осуществляется внутри абсорбера, причем концентрация диоксида серы, которая должна вводиться в абсорбер, составляет <30000 мг/Нм3;
2) установление процесса охлаждения с помощью распыления воды и/или охлаждения с помощью распыления раствора сульфата аммония во впускном канале абсорбера или внутри абсорбера для охлаждения и промывки хвостовых газов, с тем чтобы топочный газ удовлетворял условиям поглощения при десульфуризации. Концентрация сульфата аммония увеличивается, когда раствор сульфата аммония используется для охлаждения с помощью распыления. Такое увеличение вызывает концентрирование или даже кристаллизацию раствора сульфата аммония и генерирует продукты с различными концентрациями.
3) создание секции окисления в абсорбере, где секция окисления снабжена распределителями окисления, для окисления поглотительного раствора для десульфуризации, чтобы обеспечить эффективность окисления поглотительного раствора выше 98%.
4) создание поглотительной секции в абсорбере, где поглотительная секция осуществляет абсорционную распылительную десульфуризацию с использованием распределителей поглотительного раствора, с помощью поглотительного раствора, содержащего аммиак. Эти настройки обеспечивают эффективность десульфуризации выше 95%.
5) создание промывочного слоя воды над поглотительной секцией в абсорбере, где промывочный слой воды промывает капли поглотительного раствора в хвостовых газах для уменьшения проскока поглотительного раствора, а также для контроля промывочного потока воды для поддержания концентрации поглотительного раствора.
6) создание влагоулавливателя выше промывочного слоя воды внутри абсорбера для контроля концентрации капель тумана в очищенных хвостовых газах.
Технологическая схема по настоящему изобретению представляет собой следующее.
Способ и устройство для обработки топочного газа для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса описываются следующим образом: концентрация диоксида серы в топочном газе устанавливается посредством подачи воздуха из воздуходувки 2 на впуск абсорбера 8. Затем топочный газ протекает в абсорбер 16 после охлаждения с помощью охлаждающего промывочного слоя 15 посредством распыления во впуске абсорбера 16 или после охлаждения с помощью охлаждающего слоя 17 с помощью распыления с использованием раствора сульфата аммония внутри абсорбера. Затем диоксид серы удаляется посредством промывки в распыляемом поглотительном слое 13 внутри абсорбера 16. После поглощения с помощью промывочного слоя воды 12 и удаления капель тумана с помощью влагоулавливателя 11, очищенный газ выводится из вытяжной трубы 10 через канал 9 для очищенного газа.
Охлаждение топочного газа может осуществляться посредством подачи воздуха и распыления технологической воды или/и раствора сульфата аммония.
Кроме того, циркуляция поглотительного раствора может представлять собой одноступенчатую циркуляцию или двухступенчатую циркуляцию. Если раствор сульфата аммония с низкой концентрацией должен генерироваться из абсорбера, адекватной является одноступенчатая система циркуляции поглотительного раствора. Если необходимо генерирование из абсорбера раствора сульфата аммония с вы- 2 029429
сокой концентрацией или суспензии кристаллов сульфата аммония, должна использоваться двухступенчатая система циркуляции поглотительного раствора. Функции первой ступени системы циркуляции поглотительного раствора представляют собой поглощение и окисление. Циркуляционный насос 5 закачивает поглотительный раствор из нижней части абсорбера в распыляемый поглотительный слой 13 внутри абсорбера для распыления. Поглотительный раствор вступает в контакт с технологическим газом внутри абсорбера для отмывки и поглощения диоксида серы и генерирования сульфита аммония. Поглотительный раствор, содержащий сульфит аммония, вступает в контакт с воздухом для окисления, подающимся с помощью воздуходувки 1 для окисления в секцию 4 окисления в нижней части абсорбера 16, для генерирования сульфата аммония после окисления. Аммиак подается из резервуара 3 для хранения аммиачного раствора. Система циркуляции поглотительного раствора второй ступени представляет собой циркуляцию для охлаждения посредством распыления (концентрирования и кристаллизации), в которой технологический газ охлаждается с помощью раствора сульфата аммония, закачиваемого из резервуара 6 для хранения раствора сульфата аммония в охлаждающий промывочный слой 17 посредством распыления внутри абсорбера, и/или в промывочный слой 15 для охлаждения на впуске абсорбера, и раствор сульфата аммония испаряется, концентрируется или кристаллизуется. Раствор/суспензия, генерируемая из абсорбера, переносится с помощью насоса 7 для выгрузки сульфата аммония и используется для получения твердого сульфата аммония или чего-либо подобного, или используется непосредственно.
Г лавные параметры изобретения
оптимальная концентрация диоксида серы в технологическом газе, поступающем в абсорбер, составляет не более чем 30000 мг/Нм3;
оптимальная температура технологического газа, поступающего в распыляемый поглотительный слой абсорбера, составляет не более чем 80°С;
рабочая температура распыляемого поглотительного слоя внутри абсорбера составляет не более чем 65°С;
температура поглотительного раствора составляет не более чем 65°С; поверхностная скорость газа составляет от 1,5 до 4 м/с;
отношение жидкость-газ охлаждающей и промывочной жидкости составляет не более чем 6 л/м3; отношение жидкость-газ распыляемого поглотительного раствора составляет от 1 до 15 л/м3; концентрация раствора сульфата аммония составляет не меньше чем 15%.
Настоящее изобретение может представлять собой аммиачный способ десульфуризации кислотных хвостовых газов после процесса Клауса извлечения серы (включающего улучшенный способ Клауса и установку аммиачной десульфуризации топочного газа с помощью бойлера).
Настоящее изобретение предлагает устройство для обработки топочного газа, для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса, содержащее абсорбер 16, воздуходувку 2, резервуар 3 для хранения аммиачного раствора, секцию 4 окисления абсорбера (башни десульфуризации), насос 5 для рециркуляции в абсорбер, резервуар 6 для хранения сульфата аммония, насос 7 для выгрузки сульфата аммония, впускной канал абсорбера 8, канал 9 для очищенного газа, вытяжную трубу 10, влагоулавливатель 11, промывочной слой 12 воды, распыляемый поглотительный слой 13 внутри абсорбера 16, насос 14 для промывки с охлаждением, охлаждающий промывочный распылительный слой 15 на впуске и распылительный насос 17. Впускной канал абсорбера соединен с воздуходувкой 2, и имеются устройства 15 и 17 для распыления и охлаждения с помощью технологической воды или/и раствора сульфата аммония, установленные во впускном канале абсорбера 16 или внутри абсорбера. Имеется секция 4 окисления, установленная внутри абсорбера 16, и устанавливаются распределители окисления внутри секции 4 окисления для осуществления окисления поглотительного раствора для десульфуризации. Имеется поглотительная секция 13, установленная внутри абсорбера 16, и поглотительная секция 13 использует распределители поглотительного раствора для осуществления абсорбционной распылительной десульфуризации посредством поглотительного раствора, содержащего аммиак. Секция 4 окисления снабжена воздуходувкой 1 для окисления, и раствор, генерируемый из секции 4 окисления, переносится в резервуар 6 для хранения сульфата аммония и переносится из устройства с помощью насоса 7 для выгрузки сульфата аммония.
Охлаждающий распыляемый слой 17 представляет собой слой с долей покрытия при распылении более 200%, в то время как распыляемый поглотительный слой 13 использует два - четыре слоя распыления типа оросительной башни или типа насадочной башни, и доля покрытия при распылении для каждого слоя больше чем 250%. Промывочный слой 12 воды по типу насадочной башни устанавливается над распыляемым поглотительным слоем 13. Влагоулавливатель 11 устанавливается на верхней части абсорбера 16. Канал 9 для очищенного газа и вытяжная труба 10 непосредственно соединены с абсорбером 16 на его верху.
Воздуходувка 2 центробежного типа используется для установления концентрации кислотных хвостовых газов, и давление и скорость потока могут устанавливаться в соответствии с параметрами кислотных хвостовых газов для обеспечения того, чтобы концентрация диоксида серы в хвостовых газах составляла не более чем 30000 мг/Нм3.
Воздуходувка 1 для окисления представляет собой устройство для подачи воздуха для окисления
- 3 029429
для окисления сульфита аммония до сульфата аммония. Давление воздуходувки устанавливается в соответствии с уровнем жидкости в секции окисления и должно составлять не меньше чем 0,05 МПа. В дополнение к этому, скорость потока воздуха для окисления должна быть больше чем 150% от теоретического значения.
Высота абсорбера 16 составляет 20-40 м. Время пребывания для окисления в секции 4 окисления не меньше чем 30 мин, и в секции 4 окисления устанавливаются распределители газ-жидкость пластинчатого/решетчатого типа. Поверхностная скорость газа абсорбера в распыляемом поглотительном слое 13, промывочном слое 12 воды и во влагоулавливателе 11 составляет от 1 до 5 м/с. Влагоулавливатель 11 использует 2-3 пластины отбойников.
Выгоды от изобретения
Настоящее изобретение предлагает схему способа десульфуризации кислотных хвостовых газов с высокой эффективностью, низкими капитальным затратами и полной утилизацией. Объединенная конструкция, объединяющая побочный продукт, генерируемый установкой аммиачной десульфуризации кислотных газов, с продуктами установок аммиачной десульфуризации с помощью бойлеров, может уменьшить капитальные затраты на систему последующей обработки и упрощает технологическую схему. Этот способ интенсифицирует контроль окружающей среды для установок и улучшает управление работой.
Охлаждение распылением с помощью технологической воды и/или раствора сульфата аммония устанавливается во впускном канале абсорбера или внутри абсорбера для охлаждения кислотных хвостовых газов, поступающих в абсорбер до температуры ниже 125°С, а также для экономии энергии, потребляемой при кристаллизации с выпариванием сульфата аммония. В дополнение к этому, подача воздуха для получения соответствующей концентрации кислотных хвостовых газов расширяет промышленные применения способа аммиачной десульфуризации. Например, в углехимической промышленности, если способ Клауса извлечения серы объединяется с технологией аммиачной десульфуризации, можно получить эффективность десульфуризации более 99,5% и эффективность извлечения серы примерно 95%. Побочный продукт сульфата аммония может продаваться непосредственно, нет вторичных загрязнений, способ является простым и легким в работе, и капитальные затраты и затраты на работу являются низкими. Технология не требует усложненного контроля способа Клауса извлечения серы или других улучшенных способов Клауса. Сера, которая не может извлекаться в способе Клауса, может извлекаться с помощью способа, описанного в настоящем изобретении, который эффективно улучшает эффективность десульфуризации и контролирует проскок аммиака и генерирование аэрозоля. В дополнение к этому, этот способ является простым и затраты на работу являются низкими. Настоящее изобретение, с превосходными рабочими характеристиками с точки зрения эффективности десульфуризации и извлечения аммиака, предлагает новое решения для проблем контроля загрязнения воздуха, таких как смог, который часто случается в Китае в последнее время. Побочные продукты аммиачной десульфуризации могут использоваться эффективно, делая этот способ более экономически жизнеспособным. Конструкция устройств в настоящем изобретении также является простой и надежной. Сочетание слоя распыления для охлаждения и распыляемого поглотительного слоя, а также воздуходувки с регулируемой скоростью потока делает более удобной своевременную обработку кислотных хвостовых газов.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 показывает устройство и блок-схему настоящего изобретения;
фиг. 2 показывает устройство для аммиачной десульфуризации и блок-схему обработки кислотных хвостовых газов из установки переработки природного газа;
фиг. 3 показывает устройство для аммиачной десульфуризации и блок-схему обработки кислотных хвостовых газов из способа Клауса извлечения серы в углехимической установке;
фиг. 4 показывает устройство для аммиачной десульфуризации и блок-схему обработки химических кислотных хвостовых газов;
фиг. 5 показывает устройство для аммиачной десульфуризации и блок-схему обработки кислотных хвостовых газов с помощью извлечения серы по Клаусу для нефтеперерабатывающего завода.
Воздуходувка 1 для окисления, воздуходувка 2, резервуар 3 для хранения раствора аммония, секция 4 окисления абсорбера (башня десульфуризации), насос 5 для рециркуляции поглотительного раствора, резервуар 6 для хранения сульфата аммония, насос 7 для выгрузки сульфата аммония, впускной канал абсорбера 8, канал 9 для очищенного газа, вытяжная труба 10, влагоулавливатель 11, промывочный слой 12 воды, распыляемый поглотительный слой 13 абсорбера, насос 14 для промывки с охлаждением, распыляемый охлаждающий промывочный слой 15 на впуске, абсорбер 16, распылительный насос (насос для аммиачного раствора) 17, впуск 18 для кислотных хвостовых газов, воздух 19, аммиак 20, технологическая вода 21, готовый сульфат аммония или наполовину готовый сульфат аммония 22.
Подробное описание изобретения
Способ по настоящему изобретению может быть разделен на следующие пять стадий:
А. Установление концентрации диоксида серы в кислотных хвостовых газах
Концентрация диоксида серы в кислотных хвостовых газах, поступающих в абсорбер, регулируется в соответствии с описаниями продукта, балансом воды и скоростью окисления, и тому подобное, и кон- 4 029429
центрация обычно не больше чем 30000 мг/Нм3, это может быть осуществлено посредством подачи воздуха в кислотные хвостовые газы с помощью воздуходувки.
B. Охлаждение кислотных хвостовых газов и концентрирование (кристаллизация) поглотительного раствора
Температура кислотных хвостовых газов обычно выше 120°С, они должны охлаждаться до температуры не более чем 80°С перед поглощением диоксида серы. Способ заключается в использовании технологической воды и раствора сульфата аммония для промывки хвостовых газов, и промывочный слой может быть установлен во впускном канале абсорбера или внутри абсорбера. Когда для понижения температуры кислотных хвостовых газов используют раствор сульфата аммония, вода в растворе сульфата аммония испаряется с увеличением концентрации, и в растворе даже могут генерироваться кристаллы. Концентрация продукта определяется в соответствии с балансом и потребностью технологической воды.
C. Поглощение диоксида серы
Технологический газ с температурой в пределах между 40°С и 80°С или меньше проходит через реакцию поглощения после взаимодействия с поглотительным раствором в слое абсорбера для охлаждения при поглощении, а затем диоксид серы удаляется и генерируется сульфит аммония. Способ включает циркулирование поглотительного раствора с помощью насоса для циркуляции при поглощении, а затем введение поглотительного раствора в секцию окисления в абсорбере для окисления.
Ό. Окисление сульфита аммония
Секция окисления устанавливается под распыляемым поглотительным слоем или в нижней части абсорбера. Сульфит аммония, генерируемый при поглощении диоксида серы, поступает в секцию окисления, для окисления до сульфата аммония с помощью воздуха для окисления (включая воздух, воздух, обогащенный кислородом, или чистый кислород). Способ содержит установку распределителей для окисления в секции окисления внутри абсорбера, и воздух для окисления подается с помощью воздуходувки для окисления. Если концентрация поглотительного раствора является низкой, можно также использовать для окисления такие способы, как струйный поток или что-либо подобное.
Е. Промывка и влагоулавливание технологического газа Технологический газ с удаленным диоксидом серы содержит капли поглотительного раствора, которые должны отмываться водой в распыляемом слое. Капли воды в технологическом газе после отмывки будут удаляться с помощью влагоулавливателя, обсуждаемого выше, для уменьшения потребления воды и воздействия на окружающую среду.
Характеристики главных устройств, связанных с настоящим изобретением
1) Абсорбер
Абсорбер, главное устройство, используемое в этом способе, обычно является цилиндрическим, но также может иметь квадратную или другую форму. От низа до верха абсорбер может быть разделен на секцию окисления, слой охлаждения и промывки (секцию концентрирования и кристаллизации), распыляемый поглотительный слой, промывочный слой воды и влагоулавливатель. Поверхностная скорость газа составляет от 1,5 до 4 м/с.
A) Секция окисления
Секция окисления может быть установлена в нижней части абсорбера или вне абсорбера, и ее диаметр и высота определяются в соответствии с требованиями по окислению. Как правило, время пребывания для окисления составляет не меньше чем 0,5 ч.
Распределители жидкость-газ установлены внутри секции окисления с тем, чтобы обеспечить хороший контакт между жидкостью и газом. Такие устройства, как струйный поток или что-либо подобное, также могут использоваться для окисления.
B) Распыляемый слой для охлаждения
Распыляемый слой для охлаждения использует воду или/и раствор сульфата аммония для охлаждения кислотных хвостовых газов. Обычно устанавливают устройство для распыления воды или/и устройство для распыления сульфата аммония. Устройство для распыления воды устанавливается внутри впускного канала для технологического газа, в то время как устройство для распыления сульфата аммония устанавливается в указанном выше канале или внутри абсорбера, по потребности. Доля покрытия распыляемого слоя для охлаждения составляет более чем 200%, общая доля распыляемого потока превышает не меньше чем в 4 раза долю испарения воды и отношение жидкость-газ составляет не меньше чем 6 л/м3.
C) Распыляемый поглотительный слой
Распыляемый поглотительный слой устанавливается в средней-верхней части абсорбера, обычно, типа оросительной башни или сочетания типа оросительной башни и типа насадочной башни. В соответствии с концентрацией диоксида серы в кислотных хвостовых газах, размещают два-четыре слоя распыления, при этом доля покрытия при распылении каждого слоя выше 250%.
Ό) Промывочный слой воды
Промывочный слой воды по типу насадочной башни устанавливается выше распыляемого поглотительного слоя. Скорость потока воды определяется в соответствии с балансом воды.
Е) Влагоулавливатель
Влагоулавливатель устанавливается в верхней части абсорбера, и влагоулавливатель, который мо- 5 029429
жет быть размещен горизонтально, также может устанавливаться в канале абсорбера для очищенного газа. Обычно выбирают влагоулавливатель типа с пластинами отбойников, и регулярная насадка также может использоваться в влагоулавливателе, если нет осаждения золы. Поверхностная скорость газа в влагоулавливателе составляет 3-4,5 м/с.
2) Воздуходувка
Воздуходувка используется для регулировки концентрации диоксида серы в кислотных хвостовых газах, и часто используют центробежную воздуходувку. Давление воздуха и скорость потока устанавливаются в зависимости от параметров кислотных хвостовых газов для обеспечения концентрации диоксида серы в кислотных хвостовых газов, чтобы она была не больше чем 30000 мг/Нм3.
3) Воздуходувка для окисления
Воздуходувка для окисления представляет собой устройство для подачи воздуха для окисления для окисления сульфита аммония до сульфата аммония. Давление воздуходувки устанавливается в соответствии с уровнем жидкости в секции окисления, и обычно оно не меньше чем 0,05 МПа. В дополнение к этому, скорость потока должна составлять 150% от теоретического значения или больше.
Пример 1. Фиг. 2 показывает устройства для аммиачной десульфуризации для обработки кислотных хвостовых газов из установки переработки природного газа
Общая скорость потока кислотных хвостовых газов составляет 13375 Нм3/ч, температура составляет 152°С, концентрация диоксида серы в кислотных хвостовых газах составляет 31443 мг/Нм3 и давление составляет 100000 Па. Поглотитель представляет собой водный раствор аммиака с концентрацией 15%.
Технологическая схема и устройства: фиг. 2 показывает схему технологического процесса и устройства. После того как кислотные хвостовые газы дополняются воздухом при температуре окружающей среды с помощью воздуходувки 2, концентрация диоксида серы уменьшается до 22000 мг/Нм3 и температура уменьшается до 115°С. Температура кислотных хвостовых газов дополнительно уменьшается до 70°С на впуске абсорбера посредством охлаждения с помощью охлаждающего распыляемого слоя 15 технологической воды и раствора сульфата аммония (скорость потока технологической воды составляет 0,2 м3/ч и скорость потока раствора сульфата аммония составляет 20 м3/ч). Затем топочный газ поступает в абсорбер 16 для распыления вместе с поглотительным раствором. Затем технологический газ очищается с помощью трех распыляемых слоев 13 поглотительного раствора, и скорость потока поглотительного раствора составляет 40 м3/ч в каждом слое. Концентрация диоксида серы уменьшается до 60 мг/Нм3 (86 мг/Нм3 при условиях исходных кислотных хвостовых газов с эффективностью десульфуризации 99,7%). Затем технологический газ при 47°С очищается с помощью промывочного слоя 12 воды, освобождается от капель тумана с помощью влагоулавливателя 11, а затем выводится из вытяжной трубы 10.
Поглотительный раствор вместе с поглощенным диоксидом серы окисляется до раствора сульфата аммония с помощью воздуха для окисления из воздуходувки 1 для окисления в секции 4 окисления в нижней части абсорбера. Раствор сульфата аммония протекает в резервуар 6 для хранения сульфата аммония и переносится с помощью насоса для выгрузки сульфата аммония в систему сульфата аммония установки аммиачной десульфуризации топочного газа с помощью бойлера. Аммиак из резервуара 3 для хранения аммиачного раствора закачивается в нижнюю часть абсорбера с помощью насоса 17 для аммиачного раствора для регулировки рН поглотительного раствора.
Г лавные особенности устройств
Абсорбер 16 изготавливается из нержавеющей стали 316Ь с общей высотой 29 м.
Диаметр секции 4 окисления составляет 4 м и распределители газ-жидкость принадлежат к решетчатому типу. Распыляемый поглотительный слой 13, диаметром 2 м, имеет три слоя распылительных распределителей, и каждый слой имеет 3 распылительных сопла. Диаметр промывочного слоя 12 воды составляет 2 м с 200 мм волнистой насадки.
Диаметр влагоулавливателя 11 составляет 2 м с двумя пластинами отбойников, и материал представляет собой усиленный РР.
Тип воздуходувки 2 представляет собой центробежную воздуходувку, изготовленную из углеродистой стали с номинальной скоростью потока 7000 Нм3/ч и номинальным выходным давлением давление 2500 Па. Необходимы две воздуходувки, при этом одна - дублирующая. Резервуар 3 для хранения аммиачного раствора изготавливается из углеродистой стали, и его объем составляет 50 м3.
Насос 17 для аммиачного раствора изготавливается из нержавеющей стали, он имеет номинальную скорость потока 4 м3/ч.
Воздуходувка 1 для окисления представляет собой воздушный компрессор поршневого типа с номинальной скоростью потока 15 м3/мин и номинальным выходным давлением 2,0 МПа. Необходимы две воздуходувки, при этом одна - дублирующая.
Циркуляционный насос для поглощения изготавливается из нержавеющей стали 316Ь с номинальной скоростью потока 40 м3/ч. Необходимы три циркуляционных насоса для поглощения и каждый рециркуляционный насос для поглощения покрывает один слой распылительных распределителей для поглощения.
Рабочие параметры и результаты: 15% аммиачный раствор потребляется при скорости 1531 кг/ч и 25% раствор сульфата аммония производится при 3460 кг/ч, и эффективность извлечения аммиака со- 6 029429
ставляет 97%.
Концентрация диоксида серы в очищенном газе составляет 60 мг/Нм3 (концентрация составляет 86 мг/Нм3 при условиях кислотных хвостовых газов и эффективность десульфуризации составляет 99,7%).
Схема технологического процесса аммиачной десульфуризации для обработки кислотных хвостовых газов от установки переработки природного газа, показанная на фиг. 2, также включает кислотные хвостовые газы 23 и аммиачный раствор 24 от установки переработки природного газа.
Пример 2. Устройство аммиачной десульфуризации для обработки хвостовых газов от способа Клауса для извлечения серы из углехимической установки
Кислотные хвостовые газы из установки извлечения серы по Клаусу углехимической установки генерируются из кислотных газов после прохождения через двухступенчатый способ извлечения серы по Клаусу, инсинератора хвостовых газов и котла-утилизатора избыточного тепла. Общая скорость потока кислотных хвостовых газов составляет 59912 Нм3/ч, температура составляет 165°С, концентрация диоксида серы в кислотных хвостовых газах составляет 12600 мг/Нм3 и концентрация кислорода составляет 2% и давление составляет 0,02 МПа. Поглотитель представляет собой 99,6% безводный аммиак.
Технологическая схема: фиг. 3 показывает схему технологического процесса. Кислотные хвостовые газы протекают в абсорбер 16 после очистки и охлаждения примерно до 100°С с помощью распыляемого слоя 15 технологической воды (1 м3/ч) на впуске абсорбера, а затем газ очищается с помощью распыляемого слоя 2 для промывки и охлаждения (раствор сульфата аммония, 120 м3/ч) внутри абсорбера. После охлаждения технологического газа примерно до 70°С, технологический газ поступает в верхнюю часть абсорбера 16 и очищается с помощью трех распыляемых слоев 13 для поглощения, и скорость потока поглотительного раствора в каждом слое составляет 140 м3/ч. Концентрация диоксида серы уменьшается до 80 мг/Нм3 с эффективностью десульфуризации 99,4%. Технологический газ с температурой 47°С очищается с помощью очищающего слоя 12 воды, и капли тумана устраняются с помощью влагоулавливателя 11, и затем он выводится из вытяжной трубы 10.
После поглощения диоксида серы, поглотительный раствор окисляется до раствора сульфата аммония с помощью воздуха для окисления из воздуходувки 1 для окисления в секции 4 окисления в нижней части абсорбера. Раствор сульфата аммония поступает в резервуар 6 для хранения сульфата аммония, а затем прокачивается с помощью насоса 14 для промывки с охлаждением в распыляемый слой 2 для промывки и охлаждения внутри абсорбера для очистки технологического газа. После процессов промывки и охлаждения, сульфат аммония протекает обратно в резервуар 6 для хранения сульфата аммония.
Концентрация сульфата аммония в поглотительном растворе в секции окисления контролируется примерно при 20%, в то время как в резервуаре для сульфата аммония она составляет примерно 45%. Продукт переносится в устройство для испарения и кристаллизации сульфата аммония в установке с помощью насоса для выгрузки сульфата аммония для получения твердого сульфата аммония.
Безводный аммиак из резервуара 3 для хранения безводного аммиака закачивается в абсорбер с помощью насоса 17 для жидкого аммиака (или под действием собственного давления, если температура является достаточно высокой) для регулировки значения рН поглотительного раствора.
Г лавные особенности устройств
Абсорбер 16 изготавливается из углеродистой стали с футеровкой из чешуйчатого стекла для противодействия коррозии. Он имеет высоту 32 м и диаметр 4 м.
Внутри секции 4 окисления устанавливаются распределители газ-жидкость. Распыляемый слой 2 для промывки и охлаждения устанавливается внутри абсорбера с четырьмя распылительными соплами в каждом слое. Распыляемый поглотительный слой 13 с тремя слоями распылительных распределителей устанавливается в верхней части распыляемого слоя 2 для промывки и охлаждения и каждый слой имеет 5 распылительных сопел. Распыляемый поглотительный слой 13 отделен от распыляемого 2 для промывки и охлаждения воздушной подушкой.
200 мм волнистой насадки устанавливается в промывочном слое 12 воды.
Влагоулавливатель 11 использует два слоя пластин отбойников с материалом из усиленного РР.
Резервуар 3 для хранения аммиачного раствора изготавливается из углеродистой стали с объемом 50 м3.
Насос для аммиачного раствора изготавливается из нержавеющей стали с номинальной скоростью потока 4 м3/ч.
Воздуходувка 1 представляет собой шнековый воздушный компрессор с номинальной скоростью потока 40 м3/мин, и номинальное выходное давление составляет 2,0 МПа. Необходимы две воздуходувки, когда одна работает, в то время как другая находится в режиме ожидания.
Циркуляционный насос для поглощения изготавливается из нержавеющей стали 2605 с номинальной скоростью потока 140 м3/ч. Необходимы три циркуляционных насоса для поглощения, и каждый рециркуляционный насос для поглощения покрывает один слой распылительных распределителей для поглощения.
Насос для промывки с охлаждением изготавливается из нержавеющей стали 2605 с номинальной скоростью потока 120 м3/ч. Необходимы два насоса, когда один работает, в то время как другой находится в режиме ожидания в режиме ожидания.
- 7 029429
Рабочие параметры и результат: 99,6% безводный аммиак потребляется при скорости 412 кг/ч, 45% раствор сульфата аммония производится при скорости 3438 кг/ч и эффективность извлечения аммиака составляет 97,1%. Концентрация диоксида серы в очищенном газе составляет 80 мг/Нм3 при эффективности десульфуризации 99,4%.
Схема технологического процесса способа аммиачной десульфуризации для обработки кислотных хвостовых газов от способа извлечения серы по Клаусу углехимической установки, показанного на фиг. 3, также включает кислотные хвостовые газы 25 от углехимического извлечения серы по Клаусу и жидкий аммиак 24.
Пример 3. Устройства аммиачной десульфуризации для обработки кислотных хвостовых газов от химического завода
Кислотные газы с серой и органические жидкие отходы, генерируемые от химического завода, сжигают внутри инсинератора, и тепло рециклируется с помощью котла-утилизатора избыточного тепла с получением потока побочных продуктов, а затем генерируются кислотные хвостовые газы с диоксидом серы. Общая скорость потока кислотных хвостовых газов составляет 11018 Нм3/ч, температура составляет 350°С, концентрация диоксида серы составляет 2,57 об.%, концентрация кислорода составляет 6,22% и давление составляет 5000 Па.
Поглотитель представляет собой 99,6% безводный аммиак.
Технологическая схема: фиг. 4 показывает схему технологического процесса. Концентрация диоксида серы в кислотных хвостовых газах уменьшается до 6680 мг/Нм3 после добавления воздуха при температуре окружающей среды из воздуходувки 10, а затем температура понижается до 60°С. Кислотные хвостовые газы очищают и охлаждают посредством распыления технологической воды (0,5 м3/ч) в распыляемом слое 15 на впуске абсорбера, а затем технологический газ поступает в абсорбер 16, и очищается с помощью распыляемого слоя 2 для промывки и охлаждения (поток раствора сульфата аммония составляет 140 м3/ч) внутри абсорбера. После охлаждения технологического газа примерно до 50°С, технологический газ поступает в верхнюю часть абсорбера 16 и очищается с помощью трех распыляемых поглотительных слоев 13, и скорость распыления поглотительного раствора в каждом слое составляет 160 м3/ч. Затем концентрация диоксида серы понижается до 30 мг/Нм3 (концентрация составляет 321 мг/Нм3 при условиях кислотных хвостовых газов с эффективностью десульфуризации 99,6%). Технологический газ при 48°С очищается с помощью промывочного слоя 12 воды, и капли тумана удаляются с помощью влагоулавливателя 11 перед выведением из вытяжной трубы 10.
Поглотительный раствор, который содержит поглощенный диоксид серы, окисляется до раствора сульфата аммония с помощью воздуха для окисления из воздуходувки 1 для окисления в секции 4 окисления в нижней части абсорбера. Раствор сульфата аммония поступает в резервуар 6 для хранения сульфата аммония, а затем закачивается с помощью насоса 14 для промывки с охлаждением в распыляемый слой 2 для промывки и охлаждения внутри абсорбера для очистки технологического газа. После процессов промывки и очистки, сульфат аммония протекает обратно в резервуар 6 для хранения сульфата аммония.
Концентрация сульфата аммония в поглотительном растворе в секции окисления регулируется до примерно 30%, в то время как концентрация твердого сульфата аммония в поглотительном растворе резервуара для сульфата аммония составляет примерно 10%. Продукт переносится с помощью насоса для выгрузки сульфата аммония в установку для разделения твердых продуктов-жидкости в системе последующей обработки. Маточная жидкость, генерируемая при разделении твердого продукта-жидкости в системе последующей обработки, направляется обратно в резервуар 6 для хранения сульфата аммония для циркуляционной кристаллизации.
Безводный аммиак из резервуара 3 для хранения аммиака закачивается в абсорбер с помощью насоса 17 для жидкого аммиака (или поступает под действием своего собственного давления, если температура является достаточно высокой) для регулировки значения рН поглотительного раствора.
Г лавные особенности устройства
Абсорбер 16 изготавливается из углеродистой стали с футеровкой из чешуйчатого стекла для противодействия коррозии. Она имеет высоту 31 м и диаметр 4,8 м. Распределители газ-жидкость устанавливаются внутри секции 4 окисления.
Распыляемый слой 2 для промывки и охлаждения устанавливается внутри абсорбера с девятью распылительными соплами в каждом слое. Распыляемый поглотительный слой 13 с трехслойными распылительными распределителями предусматривается в верхней части распыляемого слоя 2 для промывки и охлаждения и каждый слой имеет 11 распылительных сопел. Распыляемый поглотительный слой 13 отделен от распыляемого слоя 2 для промывки и охлаждения воздушной подушкой. Промывочный слой 12 воды имеет гофрированную насадку в 200-мм слое. Влагоулавливатель 11 использует два слоя пластин отбойников из улучшенного РР.
Резервуар 3 для хранения аммиачного раствора изготавливается из углеродистой стали с объемом 120 м3. Необходимы два резервуара, один - дублирующий.
Материал насоса 17 для аммиачного раствора представляет собой нержавеющую сталь, его номинальная скорость потока составляет 1 м3/ч. Воздуходувка 1 представляет собой шестеренчатый компрес- 8 029429
сор со скоростью потока 50 м3/мин и номинальным выходным давлением 0,15 МПа. Необходимы два устройства, одно - дублирующий. Материал циркуляционного насоса для поглощения представляет собой нержавеющую сталь 2605, его номинальная скорость потока составляет 160 м3/ч. Необходимы три устройства, при этом один циркуляционный насос для поглощения соответствует одному слою распылительных распределителей для поглощения. Материал насоса для промывки с охлаждением представляет собой нержавеющую сталь 2605, его номинальная скорость потока составляет 140 м3/ч. Необходимы два устройства, когда один работает, в то время как другое находится в режиме ожидания.
Рабочие параметры и результат: 99,6% безводный аммиак потребляется при скорости 431 кг/ч, твердый сульфат аммония производится при 1618 кг/ч и эффективность извлечения аммиака составляет 97,1%.
Концентрация диоксида серы в очищенном газе составляет 30 мг/Нм3, при этом концентрация диоксида серы при условиях кислотных хвостовых газов составляет 321 мг/Нм3, и эффективность десульфуризации составляет 99,6%.
Схема технологического процесса аммиачной десульфуризации для обработки химических кислотных хвостовых газов, показанная на фиг. 4, включает также маточную жидкость 31 в системе последующей обработки сульфата аммония и выведение 27 очищенного газа.
Пример 4. Устройство аммиачной десульфуризации для обработки кислотных хвостовых газов из способа извлечения серы по Клаусу от нефтеперерабатывающего завода
Кислотные хвостовые газы из установки извлечения серы по Клаусу от нефтеперерабатывающего завода генерируются из кислотного газа после прохождения через двухступенчатой способ извлечения серы по Клаусу, инсинератор для хвостовых газов и котел-утилизатор избыточного тепла. Общая скорость потока кислотных хвостовых газов составляет 61221 Нм3/ч, температура составляет 160°С, концентрация диоксида серы в кислотных хвостовых газах составляет 10200 мг/Нм3, концентрация кислорода составляет 7% и давление составляет 0,02 МПа. Поглотитель представляет собой 99,6% безводный аммиак.
Технологическая схема: обратитесь к фиг. 5 относительно схемы технологического процесса аммиачной десульфуризации для хвостовых газов от способа извлечения серы по Клаусу из нефтеперерабатывающего завода. Кислотные хвостовые газы очищаются и охлаждаются с помощью распыляемого слоя 15 технологической воды (при скорости 1 м3/ч) на впуске абсорбера при понижении температуры до 100°С, а затем протекают в абсорбер 16. После этого, технологический газ очищается посредством промывочного и охлаждающего распыляемого слоя 2 (раствор сульфата аммония подается при скорости 120 м3/ч) внутри абсорбера. После того, как температура технологического газа понижается примерно до 70°С, технологический газ протекает в верхнюю часть абсорбера 16 и очищается с помощью трех распыляемых поглотительных слоев 13, и скорость потока поглотительного раствора в каждом слое составляет 140 м3/ч. Концентрация диоксида серы понижается до 80 мг/Нм3 при эффективности десульфуризации 99,2%. Технологический газ с температурой 46°С очищается с помощью промывочного слоя 12 воды, и капли тумана удаляются с помощью влагоулавливателя 11 перед выведением из вытяжной трубы 10.
Поглотительный раствор с поглощенным диоксидом серы окисляется до раствора сульфата аммония с помощью воздуха для окисления из воздуходувки 1 для окисления в секции 4 окисления в нижней части абсорбера. Раствор сульфата аммония поступает в резервуар 6 для хранения сульфата аммония, а затем закачивается с помощью насоса 14 для промывки с охлаждением в распыляемый слой 2 для промывки и охлаждения внутри абсорбера для очистки технологического газа. После процессов промывки и охлаждения, сульфат аммония протекает обратно в резервуар 6 для хранения сульфата аммония.
Концентрация сульфата аммония в поглотительном растворе в секции окисления контролируется примерно при 20%, в то время как концентрация в резервуаре для сульфата аммония составляет примерно 45%. 45% раствор сульфата аммония переносится в установку испарения и кристаллизации сульфата аммония с помощью насоса для выгрузки сульфата аммония с получением твердого сульфата аммония.
Безводный аммиак из резервуара 3 для хранения аммиака закачивается в абсорбер с помощью насоса 17 для аммиака (или под действием своего собственного давления, если температура является достаточно высокой) для регулировки значения рН поглотительного раствора.
Г лавные особенности устройства
Абсорбер 16 изготавливается из углеродистой стали с футеровкой из чешуйчатого стекла для противодействия коррозии. Абсорбер имеет высоту 24 м, и диаметр составляет 4 м.
Распыляемый слой 2 для промывки и охлаждения устанавливается внутри абсорбера с четырьмя распылительными соплами в каждом слое. Распыляемый поглотительный слой 13 с тремя слоями распылительных распределителей устанавливается в верхней части распыляемого слоя 2 для промывки и охлаждения, и каждый слой имеет 5 распылительных сопел. Распыляемый поглотительный слой 13 отделен от распыляемого слоя 2 для промывки и охлаждения воздушной подушкой.
200-мм слой волнистой насадки устанавливается в промывочном слое 12 воды.
Влагоулавливатель 11 использует две пластины отбойников с материалом из усиленного РР.
Резервуар 3 для хранения аммиачного раствора изготавливается из углеродистой стали с объемом 50 м3.
- 9 029429
Насос 17 для аммиачного раствора изготавливается из нержавеющей стали, его номинальная скорость потока 4 м3/ч. Воздуходувка 1 представляет собой шнековый воздушный компрессор с номинальной скоростью потока 40 м3/мин, и номинальным выходным давлением 2,0 МПа. Необходимы две воздуходувки, когда одна работает, в то время как другая находится в режиме ожидания.
Циркуляционный насос для поглощения изготавливается из нержавеющей стали 2605, его номинальная скорость потока 140 м3/ч. Необходимы три циркуляционных насоса для поглощения, и каждый рециклирующий насос для поглощения покрывает один слой распылительных распределителей для поглощения.
Насос для промывки с охлаждением изготавливается из нержавеющей стали 2605, его номинальная скорость потока 120 м3/ч. Необходимы два насоса, когда один работает, в то время как другой находится в режиме ожидания.
Резервуар окисления изготавливается из углеродистой стали с футеровкой из чешуйчатого стекла для противодействия коррозии. Он имеет высоту 4,5 м и его диаметр составляет 10 м. Распределители газ-жидкость устанавливаются в резервуаре 4 окисления.
Рабочие параметры и результат
99,2% безводный аммиак потребляется при скорости 341 кг/ч, 45 мас.% раствор сульфата аммония производится при 2840 кг/ч и эффективность извлечения аммиака составляет 97,3%.
Концентрация диоксида серы в очищенном газе составляет 80 мг/Нм3, при этом эффективность удаления составляет 99,2%. Кислотные хвостовые газы 30 из инсинератора для извлечения серы также включаются в фиг. 5.
Claims (10)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ обработки топочного газа для обработки кислотного хвостового газа посредством аммиачного процесса абсорбции, содержащий следующие стадии, на которых:1) обеспечивают протекание исходного хвостового газа во впускной канал абсорбера и добавляют воздух в исходный хвостовой газ посредством воздуходувки, которая соединена со впускным каналом для того, чтобы концентрация диоксида серы в исходном хвостовом газе достигала концентрации <30000 мг/Нм3 перед протеканием хвостового газа в абсорбер;
- 2) охлаждают и промывают хвостовой газ посредством распыления хвостового газа в распыляемом охлаждающем промывочном слое с водой и/или раствором сульфата аммония, произведённым в секции окисления, причем распыляемый охлаждающий промывочный слой находится во впускном канале абсорбера или внутри абсорбера и причем при распылении хвостового газа с раствором сульфата аммония концентрация раствора сульфата аммония повышается;
- 3) проводят десульфуризацию хвостового газа в расположенной выше промывочного слоя поглотительной секции абсорбера распылением хвостового газа посредством распределителей поглотительного раствора с поглотительным раствором, содержащим аммиак, подаваемый из резервуара для хранения аммиака, причем этап десульфуризации генерирует десульфуризационный поглотительный раствор, содержащий сульфит аммония,
- 4) удаляют капли поглотительного раствора из десульфурированного хвостового газа посредством промывки десульфурированного хвостового газа водой в промывочном слое воды выше поглотительной секции в абсорбере,
- 5) удаляют капли из десульфурированного и промытого хвостового газа посредством обработки десульфурированного и промытого хвостового газа во влагоулавливателе, расположенном в абсорбере выше промывочного слоя воды, и удаляют очищенные хвостовые газы через канал для очищенного газа,
- 6) проводят окисление десульфуризационного поглотительного раствора, полученного на этапе 3), посредством обработки десульфуризационного поглотительного раствора в секции окисления в абсорбере, расположенной под поглотительной секцией абсорбера, причем секция окисления содержит распределители окисления для окисления сульфита аммония в десульфуризационном поглотительном растворе до сульфата аммония.2. Способ обработки топочного газа по п.1, дополнительно включающий нагнетание окисленного десульфуризационного поглотительного раствора, полученного на этапе 6), в распыляемый охлаждающий промывочный слой с этапа 2) внутри абсорбера и/или во впускной канал абсорбера для концентрирования окисленного десульфуризационного поглотительного раствора.3. Способ обработки топочного газа по п.1, в котором температура кислотного хвостового газа, протекающего в поглотительную секцию в абсорбере, составляет <80°С, рабочая температура поглотительной секции в абсорбере составляет <65°С и температура поглотительного раствора составляет <65°С.4. Способ обработки топочного газа по п.3, где поверхностная скорость газа составляет 1,5-4 м/с, отношение жидкость-газ в поглотительном растворе для охлаждения составляет <6 л/м3; отношение жидкость-газ в поглотительной секции составляет от 1 до 15 л/м3 и концентрация раствора сульфата аммония составляет >15%.5. Способ обработки топочного газа по п.1, где протекание кислотного хвостового газа во впускной- 10 029429канал абсорбера на этапе 1) является способом извлечения серы по Клаусу.6. Устройство для обработки топочного газа для обработки кислотного хвостового газа по способу по п.1, содержащее абсорбер (16), воздуходувку (2), резервуар (3) для раствора аммиака, секцию (4) окисления абсорбера, циркуляционный насос (5) для поглощения, резервуар (6) для хранения сульфата аммония, насос (7) для выгрузки сульфата аммония, впускной канал (8) абсорбера, канал (9) для очищенного газа, вытяжную трубу (10), влагоулавливатель (11), промывочный слой (12) воды, распыляемый поглотительный слой (13), насос (14) для промывки с охлаждением, распыляемый охлаждающий промывочный слой (15) на впуске и распылительный насос (17), где впускной канал (8) соединен с воздуходувкой (2); распыляемый поглотительный слой (13) состоит из двух-четырех распыляемых слоев оросительной башни или распыляемых слоев насадочной башни.
- 7. Устройство для обработки топочного газа по п.6, причем промывочный слой воды насадочной башни обеспечен выше распыляемого поглотительного слоя, влагоулавливатель выполнен с возможностью установки в верхней части абсорбера и канал для очищенного газа и вытяжная труба выполнены с возможностью установки выше абсорбера.
- 8. Устройство для обработки топочного газа по п.6, причем воздуходувка является центробежной воздуходувкой, которая выполнена с возможностью регулировки концентрации кислотного хвостового газа посредством подачи воздуха и давления и величины потока в ней в соответствии с параметрами кислотного хвостового газа для обеспечения того, чтобы концентрация диоксида серы в хвостовых газах перед протеканием хвостового газа в абсорбер была не более чем 30000 мг/Нм3.
- 9. Устройство для обработки топочного газа по п.6, в котором воздуходувка выполнена с возможностью подачи воздуха для окисления сульфита аммония до сульфата аммония, причем давление воздуходувки устанавливается в соответствии с уровнем жидкости секции окисления, и оно не меньше чем 0,05 МПа.
- 10. Устройство для обработки топочного газа по п.6, в котором высота абсорбера составляет 20-40 м; время пребывания для окисления в секции окисления больше чем 30 мин, поверхностная скорость газа в распыляемом поглотительном слое, в промывочном слое воды и во влагоулавливателе составляет от 1 до 5 м/с и влагоулавливатель имеет 2-3 пластины отбойников.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/CN2013/074657 WO2014172860A1 (zh) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | 酸性尾气氨法烟气治理方法及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201592029A1 EA201592029A1 (ru) | 2016-02-29 |
| EA029429B1 true EA029429B1 (ru) | 2018-03-30 |
Family
ID=51790990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201592029A EA029429B1 (ru) | 2013-04-24 | 2013-04-24 | Способ обработки топочного газа и устройство для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20160030883A1 (ru) |
| EP (1) | EP2990096B1 (ru) |
| BR (1) | BR112015027018B1 (ru) |
| CA (1) | CA2908484C (ru) |
| EA (1) | EA029429B1 (ru) |
| ES (1) | ES2669735T3 (ru) |
| HU (1) | HUE039257T2 (ru) |
| MX (1) | MX358479B (ru) |
| PL (1) | PL2990096T3 (ru) |
| RS (1) | RS57661B1 (ru) |
| WO (1) | WO2014172860A1 (ru) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103987664B (zh) | 2011-12-06 | 2017-03-08 | 德尔塔阀门公司 | 龙头中的臭氧分配 |
| US11458214B2 (en) | 2015-12-21 | 2022-10-04 | Delta Faucet Company | Fluid delivery system including a disinfectant device |
| CN105854566A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-08-17 | 张波 | 一种单塔五段梯级净化脱硫除尘超低排放一体化装置 |
| CN106000043A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-10-12 | 张波 | 一种单塔六段梯级净化脱硫除尘超低排放一体化装置 |
| CN106422705A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-02-22 | 大连科林能源工程技术开发有限公司 | 含硫废气多级流态化洗涤、资源化利用超低污染排放系统 |
| CN106823717B (zh) * | 2017-01-23 | 2019-08-30 | 湖北蔚天环保科技有限公司 | 一种焦炉烟气综合治理系统 |
| CN107174901A (zh) * | 2017-06-20 | 2017-09-19 | 唐山欣盈环保设备制造有限公司 | 一种淋水式通风除尘脱雾塔及工艺 |
| CN107198942A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-09-26 | 楚雄滇中有色金属有限责任公司 | 复产初期制酸尾气氨法脱硫系统及其操作控制方法 |
| CN107413176A (zh) * | 2017-09-26 | 2017-12-01 | 航天环境工程有限公司 | 一种氨法脱硫除尘烟气超低排放系统和应用 |
| CN107601605B (zh) * | 2017-10-20 | 2023-05-09 | 鞍山创鑫环保科技股份有限公司 | 一种提高不锈钢酸洗废液再生硝酸收率的工艺及系统 |
| CN107899402B (zh) * | 2017-11-28 | 2021-04-06 | 滨化集团股份有限公司 | 氯醇法环氧丙烷装置尾气处理方法 |
| CN107913590B (zh) * | 2017-11-28 | 2021-06-01 | 滨化集团股份有限公司 | 氯醇法环氧丙烷装置尾气处理装置 |
| CN108404639A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-08-17 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种制酸尾气净化装置及工艺 |
| CN110743334A (zh) * | 2018-07-23 | 2020-02-04 | 青岛海湾精细化工有限公司 | 一种烟气氨法脱硫并生产副产还原剂的方法 |
| CN110856797A (zh) * | 2018-08-22 | 2020-03-03 | 江苏凯亚环保科技有限公司 | 一种环保型氨法脱硫系统 |
| CN109045981A (zh) * | 2018-09-29 | 2018-12-21 | 石家庄宇清环保科技有限公司 | 一种氨法脱硫高效氧化装置 |
| CN108970369A (zh) * | 2018-10-09 | 2018-12-11 | 杭州蕴泽环境科技有限公司 | 一种多段式高湿烟气深度净化装置及其净化工艺 |
| CN109289510A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-02-01 | 上海海涵环保科技有限公司 | 一种脱硫脱硝吸收塔 |
| CN110354677B (zh) * | 2019-07-04 | 2024-02-27 | 柳州钢铁股份有限公司 | 一种烧结、球团机头烟气排放净化系统 |
| CN110559828A (zh) * | 2019-09-06 | 2019-12-13 | 天津大学 | 一种污泥堆肥尾气处理的小型尾气吸收除臭装置 |
| CN111111413B (zh) * | 2020-01-13 | 2022-04-29 | 江苏远东环保工程有限公司 | 一种用于炭黑行业废气超低排放的脱硫系统及工艺 |
| CN111514736A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-08-11 | 广东佳德环保科技有限公司 | 一种臭氧氧化联合氨法喷淋的烟气脱硫脱硝系统及方法 |
| CN111992017B (zh) * | 2020-08-21 | 2023-03-10 | 中石化南京工程有限公司 | 一种组合式氨法脱硫生产方法及装置 |
| CN112023633A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-12-04 | 台州市睿谦环保设备制造有限公司 | 一种新型含氨尾气吸收工艺 |
| CN112206641A (zh) * | 2020-09-23 | 2021-01-12 | 武汉龙净环保工程有限公司 | 一种单塔多级循环氨/硫铵法烟气脱硫方法 |
| CN112169541B (zh) * | 2020-09-23 | 2022-05-31 | 怀化市恒渝新材料有限公司 | 一种光引发剂生产用尾气处理装置 |
| CN112023603B (zh) * | 2020-09-24 | 2023-09-15 | 浙江大学 | 适合摆动/启停复杂工况的船舶尾气洗涤净化系统及方法 |
| CN113035035A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-06-25 | 漯河医学高等专科学校 | 实验室制备二氧化硫用装置 |
| CN113617196B (zh) * | 2021-07-12 | 2022-08-19 | 北新集团建材股份有限公司 | 一种烟气脱硫实验模拟装置 |
| CN114836246B (zh) * | 2022-04-04 | 2023-09-19 | 上海圣升化工科技有限公司 | 焦炉煤气净化资源化回收高品质浓氨水和硫磺的工艺 |
| CN115337747B (zh) * | 2022-06-30 | 2024-04-19 | 河北纽思泰伦环保科技有限公司 | 一种聚丙烯腈铵盐干燥尾气处理系统 |
| CN115650180B (zh) * | 2022-11-15 | 2024-06-07 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种焦化脱硫废液及液硫焚烧制酸方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1597060A (zh) * | 2003-09-17 | 2005-03-23 | 镇江市江南环保设备研究所 | 氨法脱除回收烟气中二氧化硫的方法 |
| CN2772609Y (zh) * | 2004-12-07 | 2006-04-19 | 镇江市江南环保设备研究所 | 烟气氨法脱硫装置的氧化塔 |
| US20110243822A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Airborne Technologies Inc. | Flue gas clean up methods |
| CN103223292A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-31 | 江苏新世纪江南环保股份有限公司 | 酸性尾气氨法烟气治理方法及装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2810627A (en) * | 1953-02-26 | 1957-10-22 | Texas Gulf Sulphur Co | Recovery of sulfur dioxide from gases and production of ammonium sulphate |
| US3752877A (en) * | 1969-08-27 | 1973-08-14 | Parsons Co Ralph M | Recovery of sulfur compounds from tail gases |
| US4690807A (en) * | 1985-08-15 | 1987-09-01 | General Electric Environmental Services, Inc. | Process for the simultaneous absorption of sulfur oxides and production of ammonium sulfate |
| DE3733319A1 (de) * | 1987-10-02 | 1989-04-13 | Krupp Koppers Gmbh | Verfahren zur entfernung von schwefeldioxid aus rauchgasen |
| DE19731062C2 (de) * | 1997-07-19 | 2001-07-12 | Lurgi Lentjes Bischoff Gmbh | Verfahren zur Entfernung von sauren Gasen aus Rauchgasen, insbesondere aus Kraftwerksabgasen und Abgasen von Müllverbrennungsanlagen |
| CN101085410A (zh) * | 2007-07-16 | 2007-12-12 | 娄爱娟 | 一种逆流烟气二氧化硫回收方法和装置 |
| CN201179415Y (zh) * | 2008-02-14 | 2009-01-14 | 娄爱娟 | 一种烟气脱硫净化塔 |
| CN201231130Y (zh) * | 2008-07-29 | 2009-05-06 | 中冶集团北京冶金设备研究设计总院 | 一种生产硫酸铵化肥的烟气脱硫装置 |
| CN201380039Y (zh) * | 2009-01-23 | 2010-01-13 | 江苏新世纪江南环保有限公司 | 双塔型烟气脱硫装置 |
| CN101579602B (zh) * | 2009-06-12 | 2011-05-04 | 山西晋丰环保工程设计有限公司 | 一种节能高品质硫酸铵回收的氨法脱硫工艺 |
-
2013
- 2013-04-24 US US14/409,781 patent/US20160030883A1/en not_active Abandoned
- 2013-04-24 CA CA2908484A patent/CA2908484C/en active Active
- 2013-04-24 ES ES13882863.7T patent/ES2669735T3/es active Active
- 2013-04-24 WO PCT/CN2013/074657 patent/WO2014172860A1/zh active Application Filing
- 2013-04-24 HU HUE13882863A patent/HUE039257T2/hu unknown
- 2013-04-24 PL PL13882863T patent/PL2990096T3/pl unknown
- 2013-04-24 MX MX2015014913A patent/MX358479B/es active IP Right Grant
- 2013-04-24 BR BR112015027018-2A patent/BR112015027018B1/pt active IP Right Grant
- 2013-04-24 RS RS20180507A patent/RS57661B1/sr unknown
- 2013-04-24 EA EA201592029A patent/EA029429B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-04-24 EP EP13882863.7A patent/EP2990096B1/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1597060A (zh) * | 2003-09-17 | 2005-03-23 | 镇江市江南环保设备研究所 | 氨法脱除回收烟气中二氧化硫的方法 |
| CN2772609Y (zh) * | 2004-12-07 | 2006-04-19 | 镇江市江南环保设备研究所 | 烟气氨法脱硫装置的氧化塔 |
| US20110243822A1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Airborne Technologies Inc. | Flue gas clean up methods |
| CN103223292A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-07-31 | 江苏新世纪江南环保股份有限公司 | 酸性尾气氨法烟气治理方法及装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2669735T3 (es) | 2018-05-29 |
| BR112015027018B1 (pt) | 2019-06-04 |
| RS57661B1 (sr) | 2018-11-30 |
| CA2908484C (en) | 2019-09-24 |
| PL2990096T3 (pl) | 2018-09-28 |
| MX358479B (es) | 2018-08-22 |
| EA201592029A1 (ru) | 2016-02-29 |
| EP2990096A1 (en) | 2016-03-02 |
| CA2908484A1 (en) | 2014-10-30 |
| EP2990096A4 (en) | 2016-04-13 |
| WO2014172860A1 (zh) | 2014-10-30 |
| HUE039257T2 (hu) | 2018-12-28 |
| EP2990096B1 (en) | 2018-03-21 |
| MX2015014913A (es) | 2016-06-02 |
| US20160030883A1 (en) | 2016-02-04 |
| BR112015027018A2 (pt) | 2017-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA029429B1 (ru) | Способ обработки топочного газа и устройство для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса | |
| US9370745B2 (en) | Flue gas-treating method and apparatus for treating acidic tail gas by using ammonia process | |
| CN103223292B (zh) | 酸性尾气氨法烟气治理方法及装置 | |
| CN200998639Y (zh) | 浓缩结晶和吸收氧化组合式氨法脱硫塔 | |
| CN101343077B (zh) | 利用氨碱厂白泥脱除锅炉烟气二氧化硫制取石膏的方法 | |
| CN201324593Y (zh) | 湿式氨法烟气脱硫装置 | |
| CA2908788A1 (en) | Method for effectively removing acidic sulfide gas using ammonia-based desulfurization | |
| CN104383798A (zh) | 一种烟气脱硫脱硝的净化回收系统 | |
| CN103480260B (zh) | 利于乙烯废碱液的湿法烟气脱硫工艺 | |
| CN206652377U (zh) | 氨‑肥法脱硫系统 | |
| CN110314505B (zh) | 一种碱行业干铵工段含氨尾气处理装置及其处理方法 | |
| CN101254392B (zh) | 节能型亚硫酸钠循环脱硫装置及方法 | |
| JP2013086054A (ja) | 海水利用の湿式石灰石−石膏法脱硫装置 | |
| CN102151475B (zh) | 双塔氨法脱硫装置及方法 | |
| CN202161921U (zh) | 氨再生脱硫装置 | |
| CN104119946B (zh) | 一种催化裂化烟气脱硫及酸性气处理工艺 | |
| CN112354332B (zh) | 一种膜分离装置应用于氨法脱硫的方法 | |
| CN104212497A (zh) | 用于焦炉煤气脱硫的加碱减压式装置及其使用方法 | |
| CN201085985Y (zh) | 双回路喷淋塔 | |
| CN106731601A (zh) | 一种溶液法烟气脱硫脱硝一体化装置 | |
| CN109939550B (zh) | 一种fcc再生烟气的处理方法及装置 | |
| CN112717652B (zh) | 一种一体式节能环保型氨法脱硫结晶系统及方法 | |
| CN205659552U (zh) | 一种净化催化烟气的装置 | |
| CN211487169U (zh) | 钠碱法脱硫装置 | |
| CN104667721A (zh) | 塔顶排放式脱硫方法及其脱硫塔 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |