本发明属于化工和环保技术领域，尤其是涉及一种氨法烟气脱硫系统和方法。
背景技术：
锅炉和钢铁烧结厂等烟道气中含有的酸性气态有害物质，尤其其中的so2，是形成酸雨的主要来源。众所周知，一种解决酸雨污染的有效办法就是烟气脱硫。
以氨为脱硫剂的氨法脱硫技术，其副产品是一种肥效很高的硫酸铵化肥，可实现烟气中so2的资源化回收。但是，烟气中除了气态污染物外，还含有较多的固态粉尘。另外，氨法脱硫为湿法脱硫，所采用的工艺水中大多会含有各种金属盐，比如钙、镁、铁、铝的碳酸或硫酸盐，在脱硫溶液中会成为杂质盐，由于硫酸根浓度增加产生的盐效应，这些盐也会析出变为固体杂质。这些固体杂质通常会吸附在硫铵的晶核或小晶体的表面，污染晶体表面，阻断新的硫铵溶质分子从溶液传递到晶体表面，从而阻止了晶体的生长和持续长大，产生大量的细晶，既影响了过滤，甚至导致离心机无法过滤，使生产中断，也影响了硫铵产品的质量，还影响到后续的生产操作，包括包装袋都无法正常包装。
专利200910177141，专利201210581015公布了高含尘烟气的氨法脱硫除尘系统，进除尘系统的硫铵溶液为硫铵提取以后的浆液，为后脱技术。后脱技术是从硫铵提取后的滤液或稀液中脱出残尘或残渣。这个技术的问题是，在硫铵形成晶核，和晶体生长的过程当中，由于尘或渣的持续存在，仍然会吸附在小晶体或细晶体的表面，污染晶体表面，阻断新的溶质分子从溶液传递到晶体表面，从而阻止了晶体的生长和持续长大，难以解决产生大量细晶的问题。另一方面，由于硫铵提取过程中采用的是离心机，有细颗粒的硫铵结晶体会透过滤网进入母液，如果从母液槽抽取用来除尘的浆液，直接进过滤器，就会有较多的硫铵晶体被除尘器滤出，容易堵塞过滤器，同时导致较多的硫铵损失。专利201120290949和专利201210081856公布了氨法脱硫的除尘系统，为先除尘后硫铵提取技术，主要适合于采用蒸发结晶的方式提取硫铵的情况，因为经过过滤后，溶液为清液，没有晶体硫铵，只有采用蒸发结晶的方法提取硫铵，设备投资较大，且蒸汽和电耗较高，经济性较差。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种氨法烟气脱硫系统和方法。原烟气在脱硫装置除去so2，产生的硫铵浆液分别经浆液除尘装置除去金属和其他杂质，经硫铵提取装置得到高质量的副产物硫铵化肥，实现烟气中so2的资源化回收。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种氨法烟气脱硫系统，其特征在于，包括脱硫装置，浆液除尘装置和硫铵提取装置，所述脱硫装置和浆液除尘装置通过含尘浆液输送管线和清液回流管线构成除尘回路，所述脱硫装置和硫铵提取装置通过硫铵浆液输送管线和母液回流管线构成硫铵提取回路。
所述的浆液除尘装置包括沉降槽，过滤机和清液槽，所述脱硫装置通过所述含尘浆液输送管线连接到所述沉降槽的进口，所述沉降槽设有位于上部的清液出口和位于下部或底部的泥浆出口，所述清液出口通过沉降清液管线与所述清液槽的进口相连，所述泥浆出口通过泥浆管线与所述过滤机的进口相连，所述过滤机的清液出口通过过滤清液管线与所述清液槽的进口相连，所述清液槽的出口通过所述清液回流管线与所述脱硫装置相连，所述泥浆管线上连接有泥浆输送泵，所述清液回流管线上连接有清液输送泵。
所述的沉降槽内设有斜管或斜板，所述的过滤机中设有滤布。
所述的沉降槽或所述含尘浆液输送管线上连接有补氨管线。
所述的沉降槽或所述含尘浆液输送管线上连接有补水管线。
所述的沉降槽和所述泥浆输送泵之间还连接有泥浆槽。
所述的脱硫装置包括有浓缩结晶段和二氧化硫吸收氧化段，所述浓缩结晶段有浓缩喷淋层和硫铵结晶池，之间连接有浓缩循环泵，所述二氧化硫吸收氧化段包括有吸收喷淋层和氧化池，之间连接有吸收循环泵；所述硫铵提取装置包括有浆液浓密设备，离心分离设备，硫铵干燥设备和硫铵包装设备。
采用上述氨法烟气脱硫系统进行烟气脱硫的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1.烟气脱硫：原烟气被送入所述脱硫装置，依次经过浓缩喷淋层和吸收喷淋层，与加入的原料氨和工艺水反应得到亚硫铵，与加入的氧化空气在氧化池中反应得到硫酸铵水溶液，该硫酸铵水溶液进入浓缩结晶段，在硫铵结晶池得到含有硫铵晶体的硫铵浆液，同时，原烟气和工艺水中的杂质也存在于硫铵浆液中，所述氧化池的浆液密度小于1.20g/cm3，且ph小于6.0，所述硫铵结晶池的浆液密度大于1.25g/cm3，且ph小于5.0，经过所述脱硫装置后，原烟气变为净烟气；
2.硫铵浆液调质：由步骤得到的含尘的硫铵浆液经过所述含尘浆液管线输送到浆液除尘装置，进入所述沉降槽，与由所述补氨管线加入的氨，和由所述补水管线加入的水混合调质，调节ph值和密度，浆液中的细微颗粒长大，絮凝团聚，并沉降，成为泥浆；
3.沉降分离：由步骤得到的泥浆位于所述沉降槽的底部，或由底部出口进入所述泥浆槽，所述沉降槽的上部出口溢流出清液，由所述沉降清液管线进入所述清液槽；
4.过滤：从所述泥浆槽，或所述沉降槽的底部排出的泥浆由泥浆输送泵输送到所述过滤机，过滤得到清液和废渣，其中清液由过滤清液管线进入所述清液槽，再由清液输送泵返回到所述脱硫装置；
5.硫铵提取：将脱硫装置的结晶池得到的硫铵浆液，经由硫铵浆液输送管线，泵送到所述硫铵提取装置，依次经过浆液浓密设备，离心分离设备，硫铵干燥设备和硫铵包装设备得到晶体硫铵。
步骤(2)中所述ph在6.0-8.0之间，所述密度在1.10-1.25之间；
步骤(2)所得泥浆中的含固量大于2.0％。
步骤(2)中所述ph优选在6.5-7.5之间，所述密度优选在1.15-1.20之间；
步骤(2)所得泥浆中的含固量优选大于10％。
与现有技术相比，本发明采用除尘回路和硫铵提取回路，实现硫铵浆液中的金属和其他杂质同步连续取出，不会在浆液中积累，有助于硫铵晶体的长大，提高产品质量和生产效率。
附图说明
图1为本发明的工艺流程简图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
某厂有2台260t/hr的蒸汽锅炉，烟气排放总量为66万nm3/hr，so2含量为2000mg/nm3，尘含量为50mg/nm3，温度140℃，应用如图1所示氨法烟气脱硫系统，包括脱硫装置100，浆液除尘装置200和硫铵提取装置300，脱硫装置100和浆液除尘装置200通过含尘浆液输送管线11和清液回流管线12构成除尘回路，脱硫装置100和硫铵提取装置300通过硫铵浆液输送管线13和母液回流管线14构成硫铵提取回路。其中，浆液除尘装置200包括沉降槽201，过滤机203和清液槽204，脱硫装置100通过含尘浆液输送管线11连接到沉降槽201的进口，沉降槽201有位于上部的清液出口和位于底部的泥浆出口，清液出口通过沉降清液管线21与清液槽204的进口相连，泥浆出口通过泥浆管线22与过滤机203的进口相连，过滤机203的清液出口通过过滤清液管线24与清液槽204的进口相连，清液槽204的出口通过清液回流管线12与脱硫装置100相连，泥浆管线22上连接有泥浆输送泵205，清液回流管线12上连接有清液输送泵206。沉降槽201中包括有斜管，过滤机203中包括有滤布。在沉降槽201上连接有补氨管线15和补水管线16。沉降槽210和泥浆输送泵之间还连接有泥浆槽202。
脱硫装置100包括有浓缩结晶段和二氧化硫吸收氧化段，浓缩结晶段有浓缩喷淋层和硫铵结晶池，之间连接有浓缩循环泵，二氧化硫吸收氧化段又包括有吸收喷淋层和氧化池，之间连接有吸收循环泵；硫铵提取装置300包括有浆液浓密设备，离心分离设备，硫铵干燥设备和硫铵包装设备。
采用上述装置进行氨法烟气脱硫方法，包括以下步骤：
(1)烟气脱硫：原烟气被送入脱硫装置100，依次经过浓缩喷淋层和吸收喷淋层，与加入的原料氨和工艺水反应得到亚硫铵，与加入的氧化空气在氧化池中反应得到硫酸铵水溶液，硫酸铵水溶液进入浓缩结晶段，在硫铵结晶池得到含有硫铵晶体的硫铵浆液，同时，原烟气和工艺水中的杂质也存在于硫铵浆液中，成为含尘硫铵浆液，氧化池的浆液密度小于1.05，且ph值5.3，硫铵结晶池的浆液密度大于1.265，且ph小于4.5，为含硫铵晶体的硫铵浆液，经过脱硫装置100后，原烟气变为净烟气；将所述硫铵浆液分为两部分，一部分去所述浆液除尘装置200，另一部分去所述硫铵提取装置300；
(2)硫铵浆液调质：由步骤(1)得到的含尘且含有硫铵晶体的硫铵浆液的一部分经过含尘浆液管线11输送到浆液除尘装置200，进入沉降槽201，与由补氨管线15加入的氨，和由补水管线16加入的水混合调质，调节ph值至6.5，调节密度至1.15，浆液中的细微颗粒长大，絮凝团聚，并沉降，成为泥浆，泥浆中的含固量为5％。
(3)沉降分离：由步骤(2)得到的泥浆位于沉降槽201的底部，由底部出口进入泥浆槽202，沉降槽201的上部出口溢流出清液，由沉降清液管线21进入清液槽204；
(4)过滤：从泥浆槽202的底部，由泥浆输送泵205将泥浆输送到过滤机203，得到清液和废渣，清液由过滤清液管线24进入清液槽204，再由清液输送泵206返回到脱硫装置100；
(5)硫铵提取：将所述含硫铵晶体的硫铵浆液从脱硫装置100的结晶池，经由硫铵浆液输送管线13，泵送到硫铵提取装置300，依次经过浆液浓密设备，离心分离设备，硫铵干燥设备和硫铵包装设备得到晶体硫铵。
在本实施例中应用本发明所述的系统和方法，由脱硫装置100排出的净烟气中二氧化硫含量达到30mg/nm3，每小时消耗氨0.69吨，耗工艺水32吨，每小时副产硫酸铵2.7吨，颗粒度在150-400微米之间，副产品硫铵化肥的干基氮含量达到21％，游离酸含量小于0.2％。
实施例2
烟气条件与实施例相同，应用本发明提供的一种氨法烟气脱硫系统和方法处理烟气。与实施例1不同的是，本例中为了便于管路布置和设备加工，将补氨管线15和补水管线16均连接在含尘浆液输送管线11上。
实施例3
某电厂有一台600mw燃煤机组，烟气流量为200万nm3/hr，烟气so2含量为12000mg/nm3，含尘为30mg/nm3，温度125℃，应用如图1所示一种氨法烟气脱硫系统处理烟气。与实施例1不同的是，采取以下步骤：
(1)烟气脱硫：原烟气被送入脱硫装置100，依次经过浓缩喷淋层和吸收喷淋层，与加入的原料氨和工艺水反应得到亚硫铵，与加入的氧化空气在氧化池中反应得到硫酸铵水溶液，硫酸铵水溶液进入浓缩结晶段，在硫铵结晶池得到含有硫铵晶体的硫铵浆液，同时，原烟气和工艺水中的杂质也存在于硫铵浆液中，氧化池的浆液密度1.19，且ph为5.86，硫铵结晶池的浆液密度1.27，且ph为3.8，经过脱硫装置100后，原烟气变为净烟气；将所述硫铵浆液分为两部分，一部分去所述浆液除尘装置200，另一部分去所述硫铵提取装置300；
(2)硫铵浆液调质：由步骤(1)得到的含尘硫铵浆液经过含尘浆液管线11输送到浆液除尘装置200，进入沉降槽201，与由补氨管线15加入的氨，和由补水管线16加入的水混合调质，调节ph值至7.0，调节密度至1.18，浆液中的细微颗粒长大，絮凝团聚，并沉降，成为泥浆，泥浆中的含固量11.2％。
(3)沉降分离：由步骤(2)得到的泥浆位于沉降槽201的底部，由底部出口进入泥浆槽202，沉降槽201的上部出口溢流出清液，由沉降清液管线21进入清液槽204；
(4)过滤：从泥浆槽202的底部，由泥浆输送泵205将泥浆输送到过滤机203，得到清液和废渣，清液由过滤清液管线24进入清液槽204，再由清液输送泵206返回到脱硫装置100；
(5)硫铵提取：将硫铵浆液从脱硫装置100的结晶池，经由硫铵浆液输送管线13，泵送到硫铵提取装置300，依次经过浆液浓密设备，离心分离设备，硫铵干燥设备和硫铵包装设备得到晶体硫铵。
在本实施例中应用本发明所述的系统和方法，由脱硫装置100排出的净烟气中二氧化硫含量达到34mg/nm3，每小时消耗氨12.62吨，耗工艺水82.2吨，每小时副产硫酸铵49.0吨，颗粒度在200-500微米之间，副产品硫铵化肥的干基氮含量达到21.12％，游离酸含量0.1％。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。