专利名称：一种适合烧结烟气处理的氨法脱硫方法
技术领域：
本发明涉及环境保护领域大气污染治理脱硫工艺技术，尤其涉及钢铁行业烧结 烟气的湿式氨法脱硫工艺。
背景技术：
现有的同类技术及存在的不足之处
1. 石灰石-石膏湿法脱硫技术
采用石灰石浆液作为脱硫剂，吸收塔形式为喷淋空塔，通过系统循环浆液泵将 脱硫液送至塔上部喷淋层雾化，与烟气逆流相遇发生反应，脱除S02生成亚硫酸 钙，生成的亚硫酸钙在浆液池经压縮空气氧化成硫酸钙，生成最终产物石膏，该 方法目前被广泛运用在电厂烟气脱硫中。与电厂烟气相比烧结烟气有很大的不同， 主要表现在负荷波动大及烟气成分复杂方面。
该方法存在以下缺陷
1) 采用石灰石作为吸收剂，脱硫副产物石膏利用价值不高，脱硫系统的运行 成本太高；
2) 对烧结烟气的适应性不高，烧结烟气的S02浓度与电厂烟气相比较低，喷 淋塔中吸收液相是不连续相，中和反应剧烈程度不高，低S02浓度的烧结 烟气反应难度加大，脱硫效率大大降低；
3) 系统能耗较高，吸收液通过循环浆液泵输送至塔上部喷淋层，消耗的电能 很大。
2. 循环流化床干法技术
烟气从吸收塔底部进入，经文丘里管加速后与加入的吸收剂(消石灰)、循环 灰(通过循环斜槽返回吸收塔)及水发生反应，除去烟气中的SOx、 HC1、 HF、 C02等气体。烟气中夹带的吸收剂和循环灰，在通过吸收塔下部的文丘里管时， 受到气流的加速而悬浮起来，形成激烈的湍动状态，使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度，颗粒反应界面不断摩擦、碰撞更新，从而极大地强化了气、固 间传热、传质。同时为了达到最佳的反应温度，通过向吸收塔内喷水，使烟气温 度冷却到露点温度以上2(TC左右。携带大量吸收剂、吸附剂和反应产物的烟气从 吸收塔顶部侧向下行进入脱硫布袋除尘器，进行气固分离，净烟气通过烟囱排往 大气。
该方法存在如下缺陷
1) 采用消石灰作为吸收剂，脱硫副产物为亚硫酸钙固体颗粒，其利用率很低；
2) 如果喷水量不足会导致系统脱硫效率下降，喷水过量则会发生堵塞现象， 严重时会导致很严重的腐蚀现象，系统运行可靠性大大降低。
3.氨法喷淋脱硫技术
采用氨水作为脱硫剂，吸收液通常采用喷淋的方式进入吸收塔内与烟气中的 S02反应，生成副产物硫酸铵和亚硫酸氢铵，在脱硫塔底部利用空气曝气的方法 将亚硫酸氢铵氧化成硫酸铵，硫酸铵溶液排出后经过过滤、脱水、蒸发、干燥后 生产出硫酸铵晶体。
1) S02吸收、硫酸铵浓縮、亚硫酸氢铵氧化等过程集中于吸收塔，这样使得 吸收塔结构变得复杂，塔身高度很高，塔体造价上升；
2) 吸收段喷淋装置易损坏，系统运行可靠性不高；
3) 循环泵需将吸收液循环送至顶部喷淋层，系统能耗过高，运行费用较大。
发明内容
技术问题针对以上技术存在的运行可靠性低、系统能耗高及投资成本高等 问题，本发明提出了一种适合烧结烟气脱硫的低能耗、可靠性高的新型湿式氨法 脱硫工艺，该工艺采用钢铁企业自产或就近采购的废氨水脱硫，脱硫副产物为可 作农用肥料的硫酸铵，不仅实现了 "以废治废"，而且还能达到"变废为宝"的目 的。流程设计优化，脱硫效率高，同时还有一定的脱硝效果。
技术方案本发明的一种适合烧结烟气处理的氨法脱硫方法包括以下步骤
a) .废氨水通过供氨泵和管道系统输送至鼓泡式吸收塔中；
b) .将除尘后的烧结烟气经风机增压后送入浓縮塔中，由塔排出泵送来的稀 硫酸铵溶液经喷淋层雾化，经填料层与烟气接触换热，利用高温烧结烟气中的热 量蒸发稀硫酸铵中的水分进而达到将其浓縮的目的，烟气降温后进入鼓泡式吸收塔进行后续脱硫；为提高一次蒸发浓縮后浓度，浓縮塔底部的硫酸铵溶液由循环 泵再次输送至喷淋层雾化浓縮，达到浓度要求的浓硫酸铵经浓硫酸铵泵排出；
c).烧结烟气从浓缩塔进入鼓泡式吸收塔，通过下降管喷射至吸收液中进行 鼓泡反应，在此区域气、液两相充分接触，反应剧烈，最终完成脱硫过程；经脱 硫后的烟气经上升管进入除雾器除去液滴，通过烟囱排放。
有益效果由于采用了以上技术方案，本专利具有烧结烟气氨法脱硫工艺简 单、系统运行可靠、脱硫效率高，且具有部分脱硝功能等优点。与其他工艺相比, 本专利将浓缩塔与喷射鼓泡塔相结合，充分发挥喷射鼓泡塔能耗低，操作简单等 优势；脱硫产物亚硫酸氢铵进行低浓度氧化，再利用烧结烟气的热量对硫酸铵溶 液进行蒸发浓縮，既节约了蒸汽的耗量，又达到节能目的。脱硫副产物硫酸铵具 有较高的经济价值，本专利既实现了环保效益，又一定程度上实现了经济效益。
附图为本专利烧结烟气脱硫系统的示意图。
图中有供氨泵l、氧化风机2、搅拌器3、塔排出泵4、循环泵5、喷淋层6、 填料层7、浓硫酸铵泵8、增压风机9、下降管IO、上升管ll、除雾器12、浓縮 塔13、鼓泡塔14、烟囱15。
具体实施例方式
本发明的方法具体为
a) 废氨水通过供氨泵1和管道系统输送至鼓泡式吸收塔14中；
b) 将除尘后的烧结烟气经风机9增压后送入浓縮塔11中，由塔排出泵4送来 的稀硫酸铵溶液经喷淋层6雾化，经填料层7与烟气接触换热，利用高温烧结烟 气中的热量蒸发稀硫酸铵中的水分进而达到将其浓縮的目的，烟气降温后进入鼓 泡式吸收塔14进行后续脱硫。为防止一次蒸发浓縮不能达到预期浓度，浓縮塔13 底部的硫酸铵溶液可由循环泵5再次输送至喷淋层6雾化浓縮。达到浓度要求的 浓硫酸铵经浓硫酸铵泵8输送至后续处理工序，最终获得合格的硫酸铵产品。
c) 烧结烟气从浓縮塔11进入鼓泡式吸收塔14，通过下降管10喷射至吸收液 中进行鼓泡反应，在此区域气、液两相充分接触，反应剧烈，最终完成脱硫过程。 经脱硫后的烟气经上升管11进入除雾器12除去液滴，通过烟囱15排放。d)防止鼓泡式吸收塔14内固体物沉积，设置搅拌器3使得溶液混合均匀。氧 化风机2向鼓泡式吸收塔12底部提供充足的氧化空气将亚硫酸氢铵氧化成硫酸 铵。
举例说明
处理对象为198m2烧结机一台，烟气量800，000Nm3/h,烟气温度130°C， S02 浓度1500mg/Nm3。
脱硫工艺流程如附图，鼓泡塔本体高10.9m，直径10m,本体由两层隔板分为 上中下3个部分，两层隔板间距1.5m,两层隔板均按35%的开孔率开孔，连接安 装上升管和下降管，上升管个数为10根，下降管个数为200根。桨池段高度为4.8 米。浆池段设有氧化空气分布管，作为空气搅拌设备及氧化空气补充设备。
浓縮塔高度为8m，直径7.5m，主吸收段为PP波纹填料，填料层上方2m设 置一组喷淋层，喷嘴个数为9个。下部为浓縮段，浓縮段高度3m。利用本身烟气 热量加热硫酸铵溶液，使鼓泡塔来的硫酸铵浓縮，同时降低浓縮塔出口烟气温度， 保护鼓泡塔材料设备安全。
操作参数
鼓泡塔补充氨水892.5Kg/h,烟气出口温度50°C ，除雾器冲洗量350L/min(间 隔冲洗)，氧化风量2600Nm3/h，风压6500Pa。
浓縮塔浆液循环量60m3/h，硫酸铵溶液排出量5.5t/h (液体浓度15%)，烟 气出口温度78t:。
处理结果脱硫后烟气中S02浓度100mg/Nm3，尾气中氨《3mg/Nm3,脱硫设 备总压力降2100pa。
权利要求
1. 一种适合烧结烟气处理的氨法脱硫方法，其特征在于该方法包括以下步骤a). 废氨水通过供氨泵(1)和管道系统输送至鼓泡式吸收塔(14)中；b). 将除尘后的烧结烟气经风机(9)增压后送入浓缩塔(11)中，由塔排出泵(4)送来的稀硫酸铵溶液经喷淋层(6)雾化，经填料层(7)与烟气接触换热，利用高温烧结烟气中的热量蒸发稀硫酸铵中的水分进而达到将其浓缩的目的，烟气降温后进入鼓泡式吸收塔(14)进行后续脱硫；为提高一次蒸发浓缩后浓度，浓缩塔(13)底部的硫酸铵溶液由循环泵(5)再次输送至喷淋层(6)雾化浓缩，达到浓度要求的浓硫酸铵经浓硫酸铵泵(8)排出；c). 烧结烟气从浓缩塔(11)进入鼓泡式吸收塔(14)，通过下降管(10)喷射至吸收液中进行鼓泡反应，在此区域气、液两相充分接触，反应剧烈，最终完成脱硫过程；经脱硫后的烟气经上升管(11)进入除雾器(12)除去液滴，通过烟囱(15)排放。
全文摘要
一种适合烧结烟气处理的氨法脱硫方法涉及环境保护领域大气污染治理脱硫工艺技术，尤其涉及钢铁行业烧结烟气的湿式氨法脱硫工艺。该方法包括以下步骤a)废氨水通过供氨泵(1)和管道系统输送至鼓泡式吸收塔(14)中；b)将除尘后的烧结烟气经风机(9)增压后送入浓缩塔(11)中，烟气降温后进入鼓泡式吸收塔(14)进行后续脱硫；浓缩塔(13)底部的硫酸铵溶液由循环泵(5)再次输送至喷淋层(6)雾化浓缩，达到浓度要求的浓硫酸铵经浓硫酸铵泵(8)排出；c)烧结烟气从浓缩塔(11)进入鼓泡式吸收塔(14)，通过下降管(10)喷射至吸收液中进行鼓泡反应，经脱硫后的烟气经上升管(11)进入除雾器(12)除去液滴，通过烟囱(15)排放。
文档编号B01D53/50GK101543724SQ20091002994
公开日2009年9月30日 申请日期2009年3月25日 优先权日2009年3月25日
发明者厉永兴, 唐夕山, 欣 王, 蓝计香, 金保昇 申请人:南京东大苏威能源环保工程有限公司