一种排烟除硫装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种排烟除硫装置。本发明专利技术使烟气与含除硫剂的吸收液并流向下，在除硫塔底部将氧化过程与结晶过程合二为一，目的是简化除硫塔的结构，降低除硫塔的高度，并变废为宝，获得有益的化工产品。除硫塔采用玻璃纤维增强塑料材料整体制造，防腐蚀性能优良，施工周期短。因而，除硫塔底部称为结晶氧化反应器；高温原料烟道气从除硫塔顶部进，除硫后从中部出，使烟道气温度最高位置在塔的最高处，其余部分的烟气温度小于７０摄氏度。除硫塔中烟气和吸收液都从塔顶向下流动，结构简单，烟气处理能力大，除硫效率高，具有较大的工业化前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及烟道气中硫氧化物的净化处理和回收方法以及装置。
技术介绍
以煤或石油为燃料的锅炉或火力发电厂排放大量烟道气。这些烟气含有SOx、NOx、HCl和HF等有害物质，其中硫氧化物SOx，包括SO2和SO3，是形成酸雨的主要物质。随燃烧煤种的不同，SO2含量通常在300～5000ppmv(1000～15000mg/Nm3)之间。但是，烟气量十分巨大，以燃煤锅炉而论，蒸汽规模从35T/h到2500T/h，发电机组容量6MW到1000MW，烟气量由5万Nm3/h到250万Nm3，SO2排放量1000吨/年到100,000吨/年。由于SOx是酸性气体，采用碱性水溶液脱吸烟气中的SOx，即烟气除硫(Flue Gas Desulfurization，FGD)是有效的方法，具有广泛的应用价值。现有的成熟的工业化技术主要是以石灰石为原料的方法，吸收剂为超细石灰石(325目)配制的浆液。其反应原理如下SO2+H2O＝H2SO3H2SO3+CaCO3(石灰石)＝CaSO3.1/2H2O↓+CO2↑+H2OCaSO3.1/2H2O+1/2O2+3/2H2O＝CaSO4.2H2O↓(石膏)由于石膏的用途较小，除硫副产的石膏以抛弃为主。因此，这类方法称为抛弃法。抛弃法具有明显的缺点消耗新的自然资源；废气变废渣，带来新的污染；同时排放CO2，为温室气体，而且投资大，能耗高。以氨为原料的方法属于回收法，其反应原理如下SO2+H2O＝H2SO32NH3+H2SO3＝(NH4)2SO3(NH4)2SO3+1/2O2＝(NH4)2SO4(硫酸铵)硫酸铵(简称硫铵)是一种高效化肥，其肥效比碳铵高一倍，比尿素也要高20％。原料氨中的有效氮N价值在18～19元/N，但是，在硫铵中，其价值可提高到30元/N，相当于SO2的价值达到400～500元/吨，或者煤中的硫的价值达到800～1000元/吨。因此，以氨为原料的FGD技术可以产生明显的经济价值。该技术在中国尤其具有应用前景。中国是一个人口、粮食和化肥大国，化肥的产量折合为合成氨，相当于3500万吨/年。以FGD技术可以解决1500万吨SO2/年计算，需要提供合成氨800万吨/年，占总需求量的四分之一弱。另外，碳铵或尿素仅含氮营养，而硫铵中同时含氮和硫营养。因此，硫铵是比碳铵和尿素更好的化肥，在中国具有巨大的市场前景。以氨为原料的烟气除硫过程中，主要包括两个具体的步骤(1)SO2吸收SO2+2NH3+H2O＝(NH4)2SO3SO2+(NH4)2SO3＝2NH4HSO3NH3+NH4HSO3＝(NH4)2SO3(2)亚硫铵氧化亚硫酸铵溶液鼓空气直接氧化，便可得到硫酸铵SO32-+1/2O2＝SO42-(3)硫铵结晶(NH4)2SO4(L)＝(NH4)2SO4(S)亚硫铵氧化反应实际上在吸收过程中也会发生，只不过由于烟气中O2含量低，反应速度慢，氧化率较低，一般不予考虑。亚硫酸铵氧化和其他亚硫酸盐相比明显不同，NH4+对氧化过程有阻尼作用。因为NH4+显著阻碍O2在水溶液中的溶解。当盐浓度小于0.5mol/L(约5％(wt))时，亚硫铵氧化速率随其浓度增加而增加，而当超过这个极限值时，氧化速率随浓度增加而降低。现有技术的一个明显缺点是，温度较高的烟气，有的烟气温度超过200℃，从除硫塔下部进入除硫塔，即烟气进口在除硫塔的下部，致使除硫塔体大部分处于高温危害区，对于除硫塔的防腐蚀要求和操作安全要求很高，一般都必须采用巨大的循环液体流量，能耗也大。因为，目前的除硫塔都采用碳钢内衬橡胶或者内衬树脂鳞片的方法制作而成，这些内衬材料耐温一般不超过70℃。更不便于采用玻璃纤维增强塑料(FRP)，简称玻璃钢。因此，现有技术较难选择玻璃钢作为除硫塔的材料。此外，国内出现了一些烟气除硫装置设计方案。这类方案一般包括五种功能SO2吸收、亚硫酸铵氧化、稀硫酸铵的浓缩、除尘和除沫。其特点是在氧化段，铵盐浓度控制较低，促进氧化速度，另外，为了节省能耗，充分利用烟气中的热量，在氧化段(位于底部)和吸收段之间设置了浓缩段。该技术尽管较好地利用了亚硫酸铵氧化的特点，但是除硫塔略现复杂，造价较高，另外，流程亦较长。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是公开一种新的回收废气中二氧化硫生产硫铵的方法及装置，以克服现有技术存在的上述缺陷。本专利技术的
技术实现思路
如下专利技术人将亚硫铵氧化为硫铵过程与硫铵结晶过程合二为一，使其都在除硫塔的底部进行，当然，也可在一个脱硫系统下方的独立装置或者其他独立脱硫装置的下部单元实现上述亚硫铵氧化为硫铵过程与硫铵结晶过程的合二为一，并在除硫塔底部设置氧化结晶池。将烟气进口设置在除硫塔的顶部，使高温原料烟气从除硫塔顶部进，与包含除硫剂的液体或者气体向下并流，除硫后，从下部出，使烟气温度最高位置在塔的顶部，塔下部都是低温区，也更有利于采用玻璃钢材料。其目的是提高除硫效率，简化除硫塔的结构，大大降低除硫塔的高度，简化除硫系统的复杂性，更有利于采用玻璃钢材料。此外，值得说明的是，本专利技术所说的并流运动，主要是指高温原料烟气从除硫塔1顶部进入，与包含除硫剂的液体或者气体向下并流。而且，本专利技术所说的“顶部”是任何设备或者装置的底心上方的任意位置，例如，一个上下两端为球形的圆柱形塔体，其“顶部”是下端球形位置之外的其他任何位置。当然，如果下端球形位置较大，而且，下端球形位置的最底部设置有结晶氧化反应器，那么该反应器上方的任何位置都可以算作本专利技术所说的“顶部”，包括下端球形部分的上部位置也算“顶部”，“顶部”的烟气进口可以设置在该上部位置，或者柱体的任意位置，或者上端球形部件的任何位置。本专利技术的一般实施方法包括如下步骤温度为100～200℃、含有SO2浓度为200～20000mg/Nm3的烟气，由增压风机2送到除硫塔1顶部的烟气进口，与吸收液(吸收液含除硫剂，除硫剂为液化氨或者氨水混合物；也可用高浓度冷压氨气，或者其他除硫液体或除硫气体替代本处的吸收液)接触温度进一步降低到55～70℃，进入传质构件层，与除硫塔上部进入的吸收液接触，烟气中的SO2与吸收液中的除硫剂反应形成亚硫铵，同时温度进一步降低到45～60℃，除硫净化后的烟气从除硫塔中部离开除硫塔1，进入除沫器8，除去夹带的液沫后，进入烟囱排放；总体上，烟气和吸收液从上部进入除硫塔，并流，或顺流向下；吸收液从除硫塔1上部进入，吸收液经过循环泵6，经分布器均匀分布到传质构件上，从上而下，吸收烟气中的硫氧化物，SO2和SO3，并洗涤烟气中的其它组分后，进入除硫塔底部的结晶氧化反应器，在结晶氧化反应器中，亚硫铵被氧化空气鼓风机7鼓入的空气氧化为硫酸铵，同时在硫酸铵的浓度超过其溶解度情况下析出硫酸铵结晶体，形成浆状的液体；浆状的硫酸铵液体从除硫塔1底部排出，经过循环泵6，大部分与补充的除硫剂汇合后循环进入除硫塔1，小部分进入水力旋流器3，从旋流器顶部出来的流体回流至除硫塔的结晶氧化反应器继续生长为较大的颗粒，旋流器底部的浓缩料浆进入离心机4；从离心机分4离出来的固体可作为产品，也可再进入干燥机5进一步脱水，离心机4出来的液体回流到除硫塔1的结晶氧化反应器；所说的除硫剂选自液化的氨，碳酸氢铵，或氨/水混合物。吸收液中，除硫原料氨与的质量浓度为0.01～1.0％，更好本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排烟除硫塔，其特征在于，包括塔体（１０１）和设置在塔体（１０１）顶部的烟气进口（１０２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：娄爱华，
申请(专利权)人：娄爱华，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]