专利名称：排烟处理装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种排烟处理装置和方法，尤其涉及以氨为原料从烟气中回收硫氧化
物生产硫铵化肥的烟气处理装置和方法，属于电力、冶金、环保和化工技术领域，尤其适合 排烟处理领域。
背景技术：
烟道气中含有的酸性气态有害物质，尤其其中的S(^是形成酸雨的主要来源。众 所周知， 一种解决酸雨污染的办法就是排烟处理。现有的排烟处理方法，或称净化方法或脱 硫方法，主要是以石灰石为原料的钙基净化，其净化产品为硫酸钙(或称净化石膏)，可作 为建筑材料，包括石膏板和水泥添加剂，但是，由于中国的石膏资源较为丰富，包括天然石 膏和其他工业领域的副产石膏，尤其是磷肥工业副产大量石膏，致使净化石膏抛弃堆放，成 为二次污染。 采用氨为原料，净化产品为硫酸铵，是一种肥效很高的化肥，其单位氮肥效高于尿 素，且其中的硫元素也是农作物生长必要的营养元素。但是，目前很少有专门生产硫酸铵的 企业，硫酸铵大多是副产品，生产规模小，使得硫酸铵仅仅是一个小规模的氮肥产品。因此， 采用氨为原料进行排烟处理，可以实现硫酸铵的大规模生产，发挥其在农业生产中的作用。
现有的技术主要可分为两类， 一 类是组合式技术，比如美国专利 USP6139807(2000)，它在净化塔前设置了一个预洗涤段，两部分使用的循环喷淋液体的浓 度具有显著差别，洗涤部分为含有固体硫酸铵的硫铵浆液，净化部分中使用的是未饱和的 硫酸铵稀溶液，这样做的优点是促进亚硫酸铵的氧化，因为氨基净化技术的氧化比钙基净 化技术更重要，氧化效率差将导致净化效率差。另一类是一体化技术，其特征是采用一 个净化塔，二氧化硫吸收和吸收液的浓縮(烟气降温增湿)耦合在净化塔的上段，亚硫 酸铵的氧化和硫酸铵的结晶耦合在净化塔的下段，比如美国专利USP6221325(2001)和 USP6187278 (2001)，其净化塔的循环液体都采用了含有硫酸铵结晶固体的泥浆状硫酸铵浆 液，其公开的优点是可以克服氨的逃逸损失，因为硫酸铵浆液的pH值更低，更有力于吸收 液pH值的控制。 专利CN1178735C公开了一种组合式氨法净化塔，包括氧化段，浓縮段，吸收段，水 洗段和除雾段，其作用与美国专利USP6139807相当，但是吸收段的气液比为2000-5000，即 相当于0.2 0.5升液体/Nm3烟气，过低，导致氨逃逸损失很大。CN2790569Y和CN1648049A
提出了带有氨回收段的组合式净化塔，试图解决氨的逃逸损失问题，且吸收段的气液比 200-2000，即相当于0. 5 5升液体/Nm3烟气，实际上也并没有解决氨逃逸损失的问题。
而且，现有的氨基净化技术的一个共同面临的实际难题就是气溶胶。气溶胶是烟 气中存在的粒子直径小于1微米，甚至小于0. 1微米，称为亚微米的超细微粒，其在烟气中 的总浓度可能很低，但是其可以造成排烟的烟羽浓密，且拖尾很长，甚至几公里以外，严重 影响了排烟的视觉美观，严重者造成了新的二次污染。如果不很好地解决这个问题，将很大 程度上限制氨基排烟处理技术的实际应用的推广。
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过去，研究者以为氨基烟气净化过程，或称脱硫过程的气溶胶是由氨和二氧化硫
反应生成的亚硫铵气溶胶，如下述反应原理所示 NH3(g)+S02(g)+H20(g) = NH4HS03(s) (1) 该反应生成的亚硫酸氢铵是弱酸弱碱盐，易于分解，上述反应是可逆反应，只有在 一定条件下才会发生。即使生成了，当条件变化后，其也会分解掉。 一般而言，在温度较低， 且氨和二氧化硫浓度较高时才会发生，解决此类气溶胶的方法就是提高温度和降低氨含 实际上，本发明申请者的实践发现，在氨基烟气脱硫过程中，真正的气溶胶是由烟 气中的强酸性物质，比如三氧化硫，氯化氢，氟化氢和二氧化氮等与氨气在气相中反应的结 果 NH3 (g) +S03 (g) +H20 (g) — NH4HS04 (s) (2)
2NH3 (g) +3N02 (g) +H20 (g) — 2NH萬(s) +N0 (g) (3)
NH3 (g) +HC1 (g) — NH4C1 (s) (4) 这类气溶胶是强酸弱碱盐，一般条件下是不会分解的。目前，氨法净化过程中的气 溶胶主要是这类强酸性气溶胶。现有的氨法排烟处理技术几乎没有针对该类气溶胶的办 法，即使弱酸性气溶胶，多数氨法净化技术在实际应用中都很容易出现而难以解决。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种新型的排烟处理装置和方法，针对氨基净 化或脱硫系统，以解决现有技术中存在的严重的弱酸性和强酸性气溶胶问题，同时还可以 确保更有效地控制氨的逃逸损失，和更高的氨原料利用率。 为实现上述目的，本发明所设计的排烟处理装置，主要包括净化塔、洗涤循环槽和 养晶槽，其特征在于，所述净化塔是一个组合式塔器，分为上、中、下三段，上段为吸收段，中 段为洗涤段，下段为氧化池，所述氧化池盛装有硫酸铵浓度小于40 %的硫酸铵水溶液，且 包括有氧化空气鼓泡器，吸收段包括有吸收喷淋器和位于所述吸收喷淋器上方的吸收除沫 器，所述洗涤段包括有洗涤喷淋器和位于所述洗涤喷淋器上方的洗涤除沫器，所述洗涤除 沫器分为两层，两层之间设置有冲洗喷淋器，且所述冲洗喷淋器通过硫酸铵水溶液输送泵 连接着所述氧化池。这样，洗涤段和吸收段中完成的功能被很彻底地区分开来，使得在洗涤 器中主要完成烟气中强酸性气体的洗涤和净化，以很好地阻止了容易生成强酸性铵盐气溶 胶的强酸性气体进入到有氨的吸收段，而且尤其是洗涤段中设置有除沫器，可以最大限度 区别洗涤段和吸收段的循环液体的浓度，即最大限度降低吸收液的硫酸铵浓度，和提高洗 涤段的硫酸铵浓度，有利于控制吸收段的氨逃逸损失，和促进氧化池中的氧化性能。
此外，本发明的排烟处理装置中，所述洗涤循环槽盛装有含硫酸铵固体的硫铵稀 浆液，所述洗涤段的洗涤液出口通过洗涤液回流管线与所述洗涤循环槽的洗涤液进口相连 接，所述洗涤循环槽的洗涤液出口与洗涤液循环泵，通过洗涤液输送管线，与洗涤段的洗涤 喷淋器相连接，构成洗涤循环回路，并且，洗涤循环泵有2台，洗涤喷淋器有2组，洗涤液输 送管线有2根。这样，洗涤循环液即为过饱和的硫酸铵溶液，有硫酸铵结晶体析出，但是可 以控制到较低的固体含量，一般小于15%，较好地小于10%，最好小于5%，以提高循环的 效率，和确保洗涤循环吸收烟气中强酸性气体的高效率，最大限度抑制后续吸收段的强酸性气溶胶的生成，并确保控制和运行的稳定性和安全性。 进一步地，本发明的排烟处理装置中，所述洗涤循环槽还通过浆液输送泵和旋流 器与养晶槽相连接，所述养晶槽盛装有含硫酸铵固体的硫铵浓浆液，其硫铵固体的含量大 于10%，较好的大于15%，最好大于20%。这样，通过水力旋流器的浓縮作用，以提高浆液 中硫酸铵固体的浓度，可以使养晶槽培养出晶体形貌较好，粒度较大的硫酸铵晶体，以提高 其产品质量，为最后获得较好的产品销售价格。 本发明的排烟处理装置自然形成了三个浓度梯度，一是吸收循环的硫酸铵水溶 液，不含硫酸铵固体，有利于控制氨逃逸损失，和可以促进亚硫酸铵的氧化，还可简化设备 结构，降低造价和能耗；二是洗涤循环的含较低硫酸铵固体的硫铵稀浆液，充分利用原烟气 中的热量，使从吸收循环来的硫酸铵水溶液得以被浓縮，并析出硫酸铵结晶体；三是养晶槽 中硫酸铵浓浆液，其硫酸铵固体含量高于洗涤循环所使用的稀浆液，目的是析出质量较好 的硫酸铵结晶体。通过这种设计，整个净化装置运行和控制也变得更为可靠，尤其是为气溶 胶和氨逃逸控制提供了根本保证。 以上述排烟处理装置为基础，本发明设计的排烟处理方法，以氨为原料，产品为硫 酸铵，其特征在于，包括以下步骤 1)原烟气首先进入所述脱硫塔的洗涤段，烟气被洗涤，同时实现降温，除尘，并吸 收氯化氢和三氧化硫等强酸性气体，烟气变为洗涤烟气，同时硫酸铵水溶液从所述氧化池 被硫酸铵水溶液输送泵输送到所述洗涤段的冲洗喷淋器，得到含有硫酸铵固体的硫铵稀浆 液储存在洗涤循环槽中，且所述硫铵稀浆液的pH值为1. 0 4. 5，较好地在3. 0 4. 0 ;
2)洗涤烟气穿过所述脱硫塔的洗涤段和吸收段分隔板的升气孔，进入所述吸收 段，烟气中的弱酸性气体二氧化硫被吸收得到亚硫酸铵，洗涤烟气变为净化烟气，同时原料 氨，氧化空气和水也进入所述净化塔得到所述硫酸铵水溶液储存在所述氧化池中，且所述 硫酸铵水溶液的pH值为5. 3 6. 3 ; 3)位于所述氧化池中的硫酸铵水溶液经过净化循环泵输送到所述吸收段，经过 吸收喷淋器喷洒后与烟气接触，吸收二氧化硫后，经过洗涤段和吸收段分隔板收集后再通 过吸收液回流管线回到所述氧化池，构成完整的吸收循环，且所述净化循环泵的循环流量 按这样的关系确定，即原烟气中二氧化硫流量与所述净化循环泵的流量的关系为50 500 (克/h) / (mVh)，较优地为100 300 ; 4)位于所述洗涤循环槽中的硫铵稀浆液经过洗涤循环泵输送到所述洗涤段的洗 涤喷淋器，喷洒后与烟气接触，洗涤吸收强酸性气体和尘，经过所述洗涤段和氧化池分隔 板收集后通过洗涤液回流管线再回到所述洗涤循环槽，构成完整的洗涤循环，且所述洗涤 循环泵的循环流量按这样的关系确定，即洗涤循环泵的流量与所述原烟气流量的比例为 1. 0 10. 0 (升/h) / (NmVh)，较优地为2. 5 5. 0 ; 5)位于所述洗涤循环槽中的稀浆液经过稀浆液泵输送到浆液旋流器浓縮后得到
浓浆液，储存于养晶槽中，且所述浓浆液的pH值为5. 5 6. 5 ; 6)所述浓浆液被输送到后续的硫铵固体提取设备得到固体硫酸铵产品。 这样，通过本发明的以上步骤的方法，烟气首先在洗涤段中被pH较低的稀浆液洗
涤，pH—般小于4. 5，较优地在3. 0 4. 0之间，使得洗涤循环液不具有释放气体氨的能力，
同时在恰当的液气比下，一般为1. 0 10. 0升/瓶3之间，最好是在2. 5 5. 0之间，使得
6烟气与洗涤液充分接触，可以很高效地吸收原烟气中的强酸性物质，包括三氧化硫、氯化氢 和二氧化氮，其吸收或脱出效率在99%以上。而且，同时，温度较高的原烟气，一般在100 20(TC之间，与洗涤液接触，进行热交换，洗涤液中的水蒸发，烟气中的水蒸气含量增加，即 发生增湿浓縮，使得洗涤液成为硫酸铵过饱和溶液，出现硫酸铵晶体，成为硫酸铵浆液。将 其控制在硫酸铵固体含量小于15%，较好地小于IO，最好小于5%，或称为硫酸铵稀浆液， 目的是为了增加一个养晶槽，培养出晶体粒度较大的硫酸铵晶体，以便提高产品质量。稀浆 液经过旋流器浓縮后， 一般浓度可以提高到15%以上，最好是20%以上，再加氨调节pH值， 使其达到5. 5 6. 5的范围，有利于晶体的生长，同时有利于降低浆液的腐蚀等级，有利于 提高后续硫酸铵固体分离设备的使用寿命。 而且，这样，从洗涤段出来的烟气，或称为洗涤烟气，是接近水蒸气饱和的湿烟气， 尤其经过洗涤除沫器除去其夹带的液滴后，其几乎不含强酸性气体，进入后续吸收段，只实 现弱酸性气体，即二氧化硫气体进入吸收液液体相的化学吸收，不发生烟气气相的强酸性 气体生成气溶胶的反应，从而达到控制气溶胶的目的，也几乎不发生增湿浓縮过程。在吸收 段，主要任务是要确保控制氨的逃逸损失。 本发明的控制吸收段氨逃逸的方法是将过程需要的工艺水主要加到吸收段或与 吸收段通过吸收循环泵和吸收液回流管线相连接的氧化池中，同时设计恰当的吸收液循环 流量，还要确保吸收段得到的亚硫酸铵在氧化池中被充分氧化，氧化需要的空气全部从氧 化池中鼓入，亚硫酸铵的氧化效率至少在90 %以上，较好地再95 %以上，最好是在98 %以 上；吸收液从氧化池中抽取，经过净化循环泵输送到吸收段，氨加到氧化池中，调节循环液 的pH值，在5. 3 6. 3范围，也可以从循环泵的进口或出口管路加入，较好是从进口管路加 入，混合更为均匀；循环流量的大小决定了其中的氨含量的大小，循环量越大，氨含量越低， 逃逸损失就越低，但是循环泵功耗就越大，反之亦然，本发明设计的循环泵循环量按烟气中 二氧化硫的质量流量确定，一般原则是每1113循环液处理50 500克二氧化硫，较好地在 100 300克的范围；工艺水的加入口可以位于吸收段和氧化池的任意位置，还可以从循环 泵进出口的管路上加入，可以使得循环液不会达到饱和，更不会出现硫酸铵结晶体，有利于 吸收，也有利于氧化，使得循环液中的硫酸铵含量可以小于40% ，较优地可以在5 40%之 间，最好在10 25%之间，尤其是可以使得氧化池可以不需要配置常规|丐基净化方法中必 须配置的侧进轴安装的搅拌器(其耐磨损，耐腐蚀要求很高，且机械密封要求也很高，价格 昂贵，且可靠性较低)。 进一步地，本发明的排烟处理方法中加氨方式是，向养晶槽中加入原料氨以调节 硫酸铵浓浆液的PH值，并向氧化池中加入原料氨以调节硫酸铵水溶液的pH值。这样，可 以更有效地控制强酸性气溶胶的生成，也可以更有效控制氨逃逸，因为前者是为了中和吸 收的烟气中的强酸性物质，比如硫酸，盐酸和硝酸等，后者则是为了若酸性的二氧化硫的吸 收。 此外，也可以向所述洗涤循环槽中加入氨用以调节所述稀浆液的pH值。这样，可 以防止由于强酸性气体量过大，造成洗涤循环液的pH值过低，而出现腐蚀性过高，和硫酸 铵初结晶形态过差的问题，因为pH过低，尤其是烟气中氯含量过高，其腐蚀性很高，可以严 重影响相关设备的使用寿命。 还有，本发明的排烟处理方法的加水方式是，向净化塔的氧化池或吸收段加入水
7用以调节所述氧化池中的液位，向净化塔的洗涤段中加入所述硫酸铵水溶液用以调节所述 洗涤槽中的液位。这样，可以有效地控制整个净化系统的水平衡，以防止因为烟气条件，比 如烟气流量和温度的变化，而使得系统出现水不平衡的问题，同时也使得工艺水尽量多地 加到吸收段或氧化池，尽量少地加到洗涤段，扩大洗涤段和吸收段的浓度差，更有利于控制 气溶胶和氨逃逸。 与现有技术方案相比，采用本发明的净化方法和净化装置的有益效果是，烟气中 发生的两个主要过程，即增湿降温(同时伴随硫铵循环吸收液的浓縮)与排烟处理实现了 有效解耦，尤其是决定了气溶胶形成和氨逃逸的两个过程也实现了有效解耦，使得传统技 术中存在的两个问题得以分别和高效的解决；此外，液相中发生的两个主要过程，即氧化和 结晶也得以完全解耦，使得氧化更有效，结晶质量也更可靠；而且，整个净化系统的运行和 操作控制也将更为安全和可靠。
图1为排烟处理装置示意图。
具体实施例方式
以下结合附图和实施例，对本发明的排烟处理方法和装置作进一步地详细描述。
如附图1所示的排烟处理装置，包括净化塔5、洗涤循环槽6和养晶槽3 ;
所述净化塔5是一个组合式塔器，分为上、中、下三段，上段为吸收段，中段为洗涤 段，下段为氧化池，所述氧化池盛装有硫酸铵浓度25%的硫酸铵水溶液51，且包括有氧化 空气鼓泡器55，吸收段包括有吸收喷淋器58和位于所述吸收喷淋器58上方的吸收除沫器 54，所述洗涤段包括有洗涤喷淋器52和位于所述洗涤喷淋器52上方的洗涤除沫器53，所述 洗涤除沫器53分为两层，两层之间设置有冲洗喷淋器，且所述冲洗喷淋器通过硫酸铵水溶 液输送泵9连接着所述氧化池； 并且，所述氧化池和洗涤段之间被分隔板56隔开，分隔板56上开有洗涤液的流出 口，所述吸收段和洗涤段之间被分隔板57隔开，分隔板57上开有洗涤烟气流通的升气孔， 还开有吸收液的流出口 ； 所述洗涤循环槽6盛装有含硫酸铵固体的硫铵稀浆液61，所述洗涤段的洗涤液出 口通过洗涤液回流管线14与所述洗涤循环槽6的洗涤液进口相连接，所述洗涤循环槽6的 洗涤液出口与洗涤液循环泵8，通过洗涤液输送管线15，与洗涤段的洗涤喷淋器52相连接， 构成洗涤循环回路，并且，洗涤循环泵有2台，洗涤喷淋器有2组，洗涤液输送管线有2根；
所述洗涤循环槽6还通过浆液输送泵7和旋流器4与养晶槽3相连接，所述养晶 槽3盛装有含硫酸铵固体含量20%的硫铵浓浆液31。 如此形成了三个浓度梯度，吸收循环的硫酸铵水溶液，硫酸铵浓度35. 3% ;洗涤 循环的含硫酸铵固体8.6%的硫铵稀浆液；养晶槽中硫酸铵浓浆液，其硫酸铵固体含量 20. 8 % ，使得整个净化装置运行和控制也变得更为可靠，尤其是为气溶胶和氨逃逸控制提
供了根本保证。
实施例1 本发明的排烟处理装置和方法应用于一个排烟处理过程，处理烟气量10万NmVh，烟气中二氧化硫含量为12000mg/Nm 三氧化硫含量为150mg/Nm3，氯化氢含量为25mg/Nm3， N02含量为50mg/Nm3， NO含量为320mg/Nm3，尘含量为80mg/Nm3，烟气温度为135°C。
采用如附图1所示的本发明的排烟处理装置，净化塔5的直径为3. 6m，高为36m。 所述的排烟处理方法按如下步骤实施 1)原烟气10进入脱硫塔5的洗涤段降温，除尘，并吸收氯化氢和三氧化硫等强酸 性气体变为洗涤烟气20，同时硫酸铵水溶液51从所述氧化池被硫酸铵水溶液输送泵9输送 到所述洗涤段的冲洗喷淋器，得到硫铵稀浆液61储存在洗涤循环槽6中，且所述硫铵稀浆 液61的pH值为3. 5，强酸性气体的脱出效率在99. 5% -99. 8%之间；
2)洗涤烟气20穿过所述脱硫塔5洗涤段和吸收段分隔板57进入所述吸收段，烟 气中的弱酸性气体二氧化硫被吸收变为净化烟气30，脱硫效率为98. 8%，同时原料氨2，流 量为628. 5kg/h，氧化空气13，流量为50Nm3/分钟，艺水1也进入氧化池，流量为4. 5m3/h， 进入所述净化塔5的氧化池中，得到所述硫酸铵水溶液51，储存在所述氧化池中，且所述硫 酸铵水溶液51的pH值为5.8 ; 3)位于所述氧化池中的硫酸铵水溶液51经过净化循环泵16输送到所述吸收段， 经过吸收喷淋器53喷洒后与烟气接触，吸收二氧化硫后，经过分隔板57收集后再通过吸收 液回流管线59回到所述氧化池，构成吸收循环，且所述原烟气10中二氧化硫流量与所述净 化循环泵(16)的流量的关系为300(克/h)/(mVh); 4)位于所述洗涤循环槽6中的硫铵稀浆液61经过洗涤循环泵8输送到所述洗涤
段的洗涤喷淋器52，喷洒后与烟气接触，洗涤吸收强酸性气体和尘，经过所述洗涤段和氧化
池分隔板56搜集后通过洗涤液回流管线14回到所述洗涤循环槽6，构成洗涤循环，且所述
洗涤循环泵8流量与所述原烟气10流量的比例为7. 5 (升/h) / (NmVh); 5)位于所述洗涤循环槽6中的稀浆液61经过稀浆液泵7输送到浆液旋流器4浓
縮后得到浓浆液31 ，储存于养晶槽3中，且所述浓浆液31的pH值为6. 35 ; 6)所述浓浆液31被输送到后续的硫铵固体提取设备得到固体硫酸铵产品。 所述稀硫酸铵水溶液51中硫酸铵含量为35. 3% (质量含量)，所述稀浆液61中
硫酸铵固体含量为8.6% (体积含量)，所述浓浆液31中硫酸铵固体含量在20. % (体积含 向所述养晶槽3中加入原料氨2以调节浓浆液31的pH值，以中和所吸收的强酸， 加入量9. 35kg/h。 向所述净化塔5的氧化池中加入水1用以调节所述氧化池中的液位，在15. 5m，向 所述净化塔5的洗涤段中加入所述稀硫酸铵水溶液51用以调节所述洗涤槽6中的液位，在 3. 5m。 在本实施例中，净化效率达到98. 8 % ，净化净化尾气30中的氨逃逸量1. 5mg/Nm3， 二氧化硫含量为141mg/Nm 未见有明显气溶胶现象，烟羽飘散长度150m左右即基本消失， 效果十分明显。
实施例2 烟气的其他条件与实施例1相同，只不过烟气中的二氧化硫含量较低，为1200mg/Nm3， 三氧化硫含量为21mg/Nm3。而且，本实施例之特别之处还在于，在净化塔5顶的烟气出口还直接 连接有直排烟囱，直排烟囱的高度是60m。实施步骤与实施例1相同。
此外，原料氨2进入净化塔15下部的氧化池，流量为63. 5kg/h，氧化空气13也进 入氧化池，流量为8Nm3/分钟，工艺水1也进入氧化池，流量为4. OmVh，得到所述稀硫酸铵 水溶液51储存在所述净化塔(5)下部的氧化池中； 所述净化塔5氧化池中的稀硫酸铵水溶液51，所述洗涤循环槽6中的稀浆液61， 和所述养晶槽3的浓浆液31的pH值分别为5. 2， 3. 8和6. 5 ; 所述稀硫酸铵水溶液51中硫酸铵含量为5. 8% (质量含量)，所述稀浆液61中硫 酸铵固体含量为5. 6% (体积含量)，所述浓浆液31中硫酸铵固体含量在12. 6% (体积含 所述原烟气10 二氧化硫质量流量与所述净化循环泵16输送稀硫酸铵水溶液151 的循环流量的关系为100(克/h)/(mVh)，所述洗涤循环泵8输送的稀浆液61的循环流量 与所述原烟气10流量的比例在2. 5 (升/h) / (NmVh); 向所述养晶槽3中加入原料氨2以调节浓浆液31的pH值，以中和所吸收的强酸， 加入量3. 35kg/h。 在本实施例中，净化效率达到95.8%，净化净化尾气30中的氨逃逸量2. 5mg/Nm3， 二氧化硫含量为48mg/Nm 未见有明显气溶胶现象，烟羽飘散长度70m左右即基本消失，效 果十分明显。
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权利要求
一种排烟处理装置，包括净化塔(5)、洗涤循环槽(6)和养晶槽(3)，其特征在于，所述净化塔(5)是一个组合式塔器，分为上、中、下三段，上段为吸收段，中段为洗涤段，下段为氧化池，所述氧化池盛装有硫酸铵浓度小于40％的硫酸铵水溶液(51)，且包括有氧化空气鼓泡器(55)，吸收段包括有吸收喷淋器(58)和位于所述吸收喷淋器(58)上方的吸收除沫器(54)，所述洗涤段包括有洗涤喷淋器(52)和位于所述洗涤喷淋器(52)上方的洗涤除沫器(53)，所述洗涤除沫器(53)分为两层，两层之间设置有冲洗喷淋器，且所述冲洗喷淋器通过硫酸铵水溶液输送泵(9)连接着所述氧化池。
2. 根据权利要求l所述的排烟处理装置，其特征在于，所述洗涤循环槽(6)盛装有含硫 酸铵固体的硫铵稀浆液(61)，所述洗涤段的洗涤液出口通过洗涤液回流管线(14)与所述 洗涤循环槽(6)的洗涤液进口相连接，所述洗涤循环槽(6)的洗涤液出口与洗涤液循环泵 (8)，通过洗涤液输送管线(15)，与洗涤段的洗涤喷淋器(52)相连接，构成洗涤循环回路， 并且，洗涤循环泵有2台，洗涤喷淋器有2组，洗涤液输送管线有2根。
3. 根据权利要求2所述的排烟处理装置，其特征在于，所述洗涤循环槽(6)还通过浆液 输送泵(7)和旋流器(4)与养晶槽(3)相连接，所述养晶槽(3)盛装有含硫酸铵固体含量 大于10%的硫铵浓桨液(31)。
4. 一种排烟处理方法，以氨为原料，产品为硫酸铵，其特征在于，包括以下步骤1) 原烟气(10)进入脱硫塔(5)的洗涤段变为洗涤烟气(20)，同时硫酸铵水溶液(51) 从所述氧化池被硫酸铵水溶液输送泵(9)输送到所述洗涤段的冲洗喷淋器，得到硫铵稀浆 液(61)储存在洗涤循环槽(6)中，且所述硫铵稀浆液(61)的pH值为1.0 4.5;2) 洗涤烟气(20)穿过所述脱硫塔(5)洗涤段和吸收段分隔板(57)进入所述吸收段， 烟气中的弱酸性气体二氧化硫被吸收变为净化烟气(30)，同时原料氨(2)，氧化空气(13) 和水(1)进入所述净化塔(5)得到所述硫酸铵水溶液(51)储存在所述氧化池中，且所述硫 酸铵水溶液(51)的pH值为5. 3 6. 3 ;3) 位于所述氧化池中的硫酸铵水溶液(51)经过净化循环泵(16)输送到所述吸收段， 经过吸收喷淋器(53)喷洒后与烟气接触，吸收二氧化硫后，经过分隔板(57)收集后再通过 吸收液回流管线(59)回到所述氧化池，构成吸收循环，且所述原烟气(10)中二氧化硫流量 与所述净化循环泵(16)的流量的关系为50 500(克/h)/(m3/h);4) 位于所述洗涤循环槽(6)中的硫铵稀浆液(61)经过洗涤循环泵(8)输送到所述洗 涤段的洗涤喷淋器(52)，喷洒后与烟气接触，经过所述洗涤段和氧化池分隔板(56)收集后 通过洗涤液回流管线(14)回到所述洗涤循环槽(6)，构成洗涤循环，且所述洗涤循环泵(8) 流量与所述原烟气(10)流量的比例为1. 0 10. 0(升/h)/(NmVh);5) 位于所述洗涤循环槽(6)中的稀浆液(61)经过稀浆液泵(7)输送到浆液旋流器(4) 浓縮得到浓浆液(31)，储存于养晶槽(3)中，且所述浓浆液(31)的pH值为5.5 6.5;6) 所述浓浆液(31)被输送到后续的硫铵固体提取设备得到固体硫酸铵产品。
5. 根据权利要求4所述的排烟处理方法，其特征在于，向所述净化塔(5)下部的氧化池 中加入原料氨(2)以调节稀硫酸铵水溶液(51)的pH值，向所述养晶槽(3)中加入原料氨 (2)以调节浓桨液(31)的pH值。
6. 根据权利要求4所述的排烟处理方法，其特征在于，向所述洗涤循环槽(6)中加入氨 用以调节所述稀浆液(61)的pH值。
7. 根据权利要求4所述的排烟处理方法，其特征在于，向所述净化塔(5)的氧化池或吸 收段中加入水(1)用以调节所述氧化池中的液位，向所述净化塔(5)的洗涤段中加入所述 稀硫酸铵水溶液(51)用以调节所述洗涤槽(6)中的液位。
8. 根据权利要求4所述的排烟处理方法，其特征在于，所述洗涤循环泵(8)输送的稀浆 液(61)的循环流量与所述原烟气(10)流量的比例在2. 5 5. 0升/Nm3范围。
9. 根据权利要求4所述的排烟处理方法，其特征在于，所述原烟气(10)中二氧化硫流 量与所述净化循环泵(16)的流量的关系为100 300(克/h)/(mVh)。
10. 根据权利要求4所述的排烟处理方法，其特征在于，所述稀浆液(61)的pH值为 3. 0 4. 0。
全文摘要
一种排烟处理装置和方法，以氨为原料生产硫酸铵，是消除气溶胶和氨逃逸的装置和方法，排烟处理装置包括净化塔、洗涤循环槽和养晶槽，净化塔是一个组合式塔器，分为上、中、下三段，上段为吸收段，中段为洗涤段，下段为氧化池，洗涤段包括有洗涤喷淋器和洗涤除沫器。排烟先进入洗涤段降温并吸收强酸性气体，再进入吸收段吸收弱酸性气体。其特征在于，吸收段使用硫酸铵水溶液，浓度小于40％，pH为5.3～6.3，洗涤段使用含硫酸铵结晶体的浆液，硫酸铵固体含量小于10％，pH为1.0～4.5，而且，硫的流量与净化塔循环液流量的关系为50～500(克/h)/(m3/h)。有益效果是可以有效控制气溶胶和氨逃逸，整个净化处理系统运行和控制更为安全和可靠。
文档编号B01D53/50GK101703878SQ20091019861
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者王建敏 申请人:王建敏