一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置及方法，其中脱硫装置包括脱硫塔以及设在脱硫塔外的产物浓缩结晶罐和干燥器，脱硫塔上设有烟气进气口和烟气排出口，脱硫塔内设有喷淋器，脱硫塔的塔底为积液段，积液段和喷淋器之间设有喷淋液循环管路，所述浓缩结晶罐和干燥器上分别设有换热结构，所述烟气进气口和浓缩结晶罐之间设有氧化提浓换热器，所述干燥器、浓缩结晶罐、氧化提浓换热器依次通过气体管道与脱硫塔烟气进气口连接，所述积液段依次通过液体管道与氧化提浓换热器、浓缩结晶罐和干燥器连接。本发明专利技术实现烟气余热的梯级回收，经历该过程烟气温度得以降低，再进入脱硫塔进行SO2的吸收，有利于吸收反应的进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置及方法，本专利技术是利用高温烟气余热作为硫酸铵产品浓缩结晶干燥热源，属于氨法脱硫

技术介绍
随着燃煤引起的环境污染问题越来越严重，燃煤烟气排放标准日益严格。SO2作为主要污染物之一，必须进行处理。氨法脱硫作为一种较为的成熟技术，在国内外脱硫工艺中应用较为广泛。氨法脱硫主要分三个部分：吸收部分、氧化部分、产品干燥部分。吸收部分在脱硫塔中进行，通过不同喷淋层自上而下喷淋的液体与烟气接触实现SO2的吸收；氧化部分根据具体工艺不同分为塔内和塔外氧化，氧化剂常用的是空气；产品干燥部分是对氧化后的硫酸铵溶液进行浓缩、结晶、干燥的过程。其中吸收过程需要在低温下进行，氧化过程需要一定的反应温度，干燥过程需要消耗大量的热源。因此开发一种降低进塔烟气温度、回收利用高温烟气余热的工艺装置具有一定的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用高温烟气余热作为硫酸铵产品浓缩结晶干燥热源的高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置及方法，以降低系统的能耗。本专利技术采用如下技术方案：一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置，其包括脱硫塔以及设在脱硫塔外的产物浓缩结晶罐和干燥器，脱硫塔上设有烟气进气口和烟气排出口，脱硫塔内设有喷淋器，脱硫塔的塔底为积液段，积液段和喷淋器之间设有喷淋液循环管路，所述浓缩结晶罐和干燥器上分别设有换热结构，所述烟气进气口和浓缩结晶罐之间设有氧化提浓换热器，所述干燥器、浓缩结晶罐、氧化提浓换热器依次通过气体管道与脱硫塔烟气进气口连接，所述积液段依次通过液体管道与氧化提浓换热器、浓缩结晶罐和干燥器连接。一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置，其包括脱硫塔以及设在脱硫塔外的产物浓缩结晶罐和干燥器，脱硫塔上设有烟气进气口和烟气排出口，脱硫塔内设有喷淋器，脱硫塔的塔底为积液段，积液段和喷淋器之间设有喷淋液循环管路，所述浓缩结晶罐和干燥器上分别设有换热结构，所述烟气进气口和浓缩结晶罐之间设有氧化提浓换热器，所述干燥器、浓缩结晶罐、氧化提浓换热器依次通过气体管道连接，所述积液段依次通过液体管道与氧化提浓换热器、浓缩结晶罐和干燥器连接，所述脱硫塔外还设有用于与高温烟气换热的蒸汽发生器，该蒸汽发生器与脱硫塔上烟气进气口之间通过烟气管道连接，蒸汽发生器与干燥器之间通过蒸汽管道连接，蒸汽发生器与氧化提浓换热器之间通过冷却水管道连接。所述气体管道上设有并联在氧化提浓换热器的进气口和出气口之间的烟气旁路。所述浓缩结晶罐与干燥器之间的液体管道上依次设有晶体泵、旋流器和离心机，所述旋流器和离心机的上部通过液体回收循环管道与脱硫塔内的喷淋器连接；所述氧化提浓换热器和浓缩结晶罐之间的液体管道上设有螺旋沉降过滤器。脱硫塔外还设有氨水罐，氨水罐通过氨水管道与脱硫塔积液段和喷淋液循环管路连接，氨水管道上设有氨水泵。所述脱硫塔外设有用于向积液段和氧化提浓换热器通入空气的氧化风机。所述干燥器为转盘干燥器，所述干燥器上的换热结构为间壁式换热结构，所述氧化提浓换热器为热管式换热器，所述蒸汽发生器的换热结构采用具有T型槽道管结构的换热元件。一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫方法，包括以下步骤：（1）高温烟气依次进入带有换热结构的干燥器、带有换热结构的浓缩结晶罐和氧化提浓换热器中分别与硫酸铵固体、氧化后的硫酸铵溶液、塔底排出液换热；（2）换热后烟气的温度降低，烟气再进入脱硫塔，与喷淋器喷出的喷淋液进行反应，脱硫后的烟气从脱硫塔中排出，喷淋液落入脱硫塔底的积液段；（3）积液段中液体通过液体管道依次进入氧化提浓换热器、浓缩结晶罐和干燥器中，积液段中液体与高温烟气换热吸收高温烟气中的热量，先在氧化提浓换热器中浓度增加后，然后在浓缩结晶罐中结晶，最后进入干燥器中干燥得到产物。一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫方法，包括以下步骤：（1）高温烟气先进入蒸汽发生器中与蒸汽发生器中的软水进行换热，换热后软水温度升高产生蒸汽，蒸汽依次进入带有换热结构的干燥器、带有换热结构的浓缩结晶罐和氧化提浓换热器中分别与硫酸铵固体、氧化后的硫酸铵溶液、塔底排出液换热，蒸汽换热后温度降低最终由氧化提浓换热器中排出进入到蒸汽发生器中；（2）高温烟气换热后温度降低，再进入脱硫塔，与喷淋器喷出的喷淋液进行反应，脱硫后的烟气从脱硫塔中排出，喷淋液落入脱硫塔底的积液段；（3）积液段中液体通过液体管道依次进入氧化提浓换热器、浓缩结晶罐和干燥器中，与蒸汽或者蒸汽冷凝形成的冷凝水换热，先在氧化提浓换热器中浓度增加后，然后在浓缩结晶罐中结晶，最后进入干燥器中干燥得到产物。所述步骤（2）中，在脱硫反应时将氨水泵入到脱硫塔积液段和喷淋液循环管路中；所述步骤（3）中，将浓缩结晶罐和干燥器中的上层液体通过液体回收循环管道通入到脱硫塔内的喷淋器中，与烟气反应。本专利技术的有益效果是：本专利技术将高温烟气分别在干燥器、浓缩结晶罐、氧化提浓换热器中分别与硫酸铵固体、氧化后的硫酸铵溶液、塔底排出液换热，实现烟气余热的梯级回收，经历该过程烟气温度得以降低，再进入脱硫塔进行SO2的吸收，有利于吸收反应的进行。本专利技术采用高温烟气余热作为硫酸铵浓缩、结晶、干燥的热源，不需要额外提供热源用于回收硫酸铵，中间传热介质为水可以循环利用，有效的降低了系统能源资源的消耗。减少了系统的能耗。在本专利技术的另一种方案中，采用软水与高温烟气在蒸汽发生器中进行热交换，实现烟气降温，软水汽化的过程，回收烟气余热，产生的蒸汽进入干燥器用于干燥硫酸铵产品。进一步的，在氧化提浓换热器中，利用经过浓缩结晶罐换热后的热水或烟气再次与脱硫塔积液段排出的液体换热，可以增加亚硫酸铵的氧化效率，在氧化提浓换热器上设置烟气旁路，当氧化反应的温度达到75℃后，烟气将从旁路中流过，而不从氧化提浓换热器中通过，避免温度过高亚硫酸铵分解。进一步的，氨水自氨水罐中加入到塔底积液段和喷淋液循环回路之前管的路中，其目的在于调节氧化所需要的pH值，另一方面通过氨水泵的剪切作用混合再生吸收液，有利于提高喷淋液中亚硫酸铵溶液的浓度，在塔内保持较好的吸收液和SO2配比。进一步的，利用氧化风机在脱硫塔积液段和氧化提浓换热器的氧化侧通入空气，进行亚硫酸铵的氧化。进一步的，干燥器上的换热结构为间壁式换热器，蒸汽或烟气与产品之间换热为间壁式换热，产品质量能够得到保证；氧化提浓换热器采用热管式高效换热器，由于热管为内部充装有冷却工质的密闭空间，可以大大提高传热效率。附图说明图1是本专利技术高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置实施例1的系统图；图2是本专利技术高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置实施例2的系统图。图中，1-脱硫塔，2-氧化风机，3-循环泵，4-母液排出泵，5-氧化提浓换热器，6-蒸汽发生器，7-干燥器，8-离心机，9-旋流器，10-晶体泵，11-浓缩结晶罐，12-螺旋沉降过滤器，13-氨水泵，14-氨水罐。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置实施例1：如图1所示，本实施例包括本实施例包括脱硫塔1以及设在脱硫塔1外的产物浓缩结晶罐11和干燥器7，脱硫塔1上设有烟气进气口和烟气排出口，脱硫塔1内设有喷淋器，脱硫塔1的塔底为积液段，积液段和喷淋器之间设有喷淋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置，其包括脱硫塔（1）以及设在脱硫塔外的产物浓缩结晶罐（11）和干燥器（7），脱硫塔（1）上设有烟气进气口和烟气排出口，脱硫塔（1）内设有喷淋器，脱硫塔（1）的塔底为积液段，积液段和喷淋器之间设有喷淋液循环管路，其特征在于：所述浓缩结晶罐（11）和干燥器（7）上分别设有换热结构，所述烟气进气口和浓缩结晶罐（11）之间设有氧化提浓换热器（5），所述干燥器（7）、浓缩结晶罐（11）、氧化提浓换热器（5）依次通过气体管道连接，所述氧化提浓换热器（5）的气体出口与脱硫塔（1）烟气进气口连接，所述积液段依次通过液体管道与氧化提浓换热器（5）、浓缩结晶罐（11）和干燥器（7）连接。

【技术特征摘要】
1.一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置，其包括脱硫塔（1）以及设在脱硫塔外的产物浓缩结晶罐（11）和干燥器（7），脱硫塔（1）上设有烟气进气口和烟气排出口，脱硫塔（1）内设有喷淋器，脱硫塔（1）的塔底为积液段，积液段和喷淋器之间设有喷淋液循环管路，其特征在于：所述浓缩结晶罐（11）和干燥器（7）上分别设有换热结构，所述烟气进气口和浓缩结晶罐（11）之间设有氧化提浓换热器（5），所述干燥器（7）、浓缩结晶罐（11）、氧化提浓换热器（5）依次通过气体管道连接，所述氧化提浓换热器（5）的气体出口与脱硫塔（1）烟气进气口连接，所述积液段依次通过液体管道与氧化提浓换热器（5）、浓缩结晶罐（11）和干燥器（7）连接。2.一种高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置，其包括脱硫塔（1）以及设在脱硫塔外的产物浓缩结晶罐（11）和干燥器（7），脱硫塔（1）上设有烟气进气口和烟气排出口，脱硫塔（1）内设有喷淋器，脱硫塔（1）的塔底为积液段，积液段和喷淋器之间设有喷淋液循环管路，其特征在于：所述浓缩结晶罐（11）和干燥器（7）上分别设有换热结构，所述烟气进气口和浓缩结晶罐（11）之间设有氧化提浓换热器（5），所述干燥器（7）、浓缩结晶罐（11）、氧化提浓换热器（5）依次通过气体管道连接，所述积液段依次通过液体管道与氧化提浓换热器（5）、浓缩结晶罐（11）和干燥器（7）连接，所述脱硫塔（1）外还设有用于与高温烟气换热的蒸汽发生器（6），该蒸汽发生器（6）与脱硫塔（1）上烟气进气口之间通过烟气管道连接，蒸汽发生器（6）与干燥器（7）之间通过蒸汽管道连接，蒸汽发生器（6）与氧化提浓换热器（5）之间通过冷却水管道连接。3.根据权利要求1或2所述的高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置，其特征在于：所述气体管道上设有并联在氧化提浓换热器（5）的进气口和出气口之间的烟气旁路。4.根据权利要求1或2所述的高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置，其特征在于：所述浓缩结晶罐（11）与干燥器（7）之间的液体管道上依次设有晶体泵（10）、旋流器（9）和离心机（8），所述旋流器（9）和离心机（8）的上部通过液体回收循环管道与脱硫塔（1）内的喷淋器连接；所述氧化提浓换热器（5）和浓缩结晶罐（11）之间的液体管道上设有螺旋沉降过滤器（12）。5.根据权利要求1或2所述的高温烟气余热梯级回收利用的氨法脱硫装置，其特征在于：脱硫塔（1）外还设有氨水...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏新，李奇，刘丰，胡鹏，徐威，张贤福，
申请(专利权)人：江苏中圣高科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32