将含有111.化g碳酸氨锭、 198.4kg芒硝和42kg复盐。运不仅将复合盐再循环的质量流量提高10% (在单程基础上），而 且还存在一种被再循环回到碳酸氨钢沉淀步骤的产物(硫酸锭）。如果使运种复盐污染持续 (由不适当地调节水含量所致），则该过程的效率将劣化。
[0141] 将来自碳酸氨钢结晶器和可能地来自碳酸氨盐去除步骤或外部源的二氧化碳也 加入到复合盐沉淀步骤W将阴离子电荷分数推向右侧。结合适当的水调节，运有助于抑制 复盐形成。
[0142] 实施例4
[0143] 从硫酸钢和硫酸锭混合溶液生产纯硫酸锭过程中设及到的化学平衡的说明。
[0144] 图8显示了适用于从含有硫酸钢和硫酸锭的溶液生产高品质硫酸锭过程中设及的 化学平衡的T-X(溫度-组成）图。
[0145] 图8的分析掲示了溶液的阳离子电荷分数(Y轴）中非常轻微的变化可W使其从硫 酸锭饱和面变化到硫酸钢或复盐饱和面。运如果发生，将不可能产生高品质的硫酸锭。现有 技术不足W证明对图8中所示运种体系的理解。运种不足使其非常难于控制过程变量W产 生阳离子电荷分数落入硫酸锭饱和面的溶液。
[0146] 作为另一个实施例，研究了具有表5中所示组成的溶液。
[0147] 表5
[0148] 示例的硫酸锭/硫酸钢溶液
[0149]
[0150] 按如下计算阳离子电荷分数（图7中Y轴）；阳离子电荷分数=1.609/( I. 609 + 10.594)=0.13
[0151] 参考图7,对于0.13的阳离子电荷分数，只要溫度和水含量也得到恰当地调节，贝U 溶液落在硫酸锭饱和面上。通过调节原料溶液从而使其落在硫酸锭饱和面上，去除适量的 水或冷却有可能产生高纯度的硫酸锭。如果上述溶液含有12化g的钢而不是37kg，则钢的摩 尔数将是5.43化g摩尔并且阳离子电荷分数将是0.34。在运个阳离子电荷分数下，将不可能 产生纯的硫酸锭。假定溫度和水含量使得所述溶液落在刚好高于硫酸钢/硫酸锭共沉淀线 的硫酸钢饱和面上，将仅产生硫酸钢直到碰到该线，在该点处将产生硫酸锭和硫酸钢的混 合物(如果将水从体系中除去）。如果不是除去水而是使溶液冷却，则硫酸钢将发生沉淀直 到在硫酸钢和复盐将共沉淀的点处达到硫酸钢/复盐饱和线。在运里根本没有硫酸锭产生。
[0152] 本发明巧妙地(elegantly)确保了从中沉淀出纯硫酸锭的溶液落入硫酸锭饱和面 内。运将通过复合盐沉淀步骤、接着是控制溶液中钢的量的复盐沉淀步骤的独特配置而完 成。
[0153] 虽然上文描述了本发明的具体实施方案，但其不限制于此并且对本领域技术人员 将明显的是，许多修改形成本发明范围内的一部分，因为它们并不脱离本发明所描述和请 求保护的精神、本质和范围。
[0154] 烟道气处理
[0155] 烟道气可W作为化石燃料燃烧的副产物产生，并且W重量/重量为基准基本上包 含如下成分:氮气(化）（65-75% );氧气(〇2) (5-10% );水蒸气化2〇) (4-10% );和二氧化碳 (C02)(15-20%)。因此，烟道气调节可提供如上所述用于生产肥料的硫酸钢和硝酸钢的来 源和用于制造碳酸氨钢的二氧化碳的来源。然而，烟道气还可含有各种空气污染物质例如： 二氧化硫(S化）；二氧化硫(S化）；盐酸(HCl);氣化氨(HF); -氧化氮(NO);二氧化氮(N02);五 氧化二氮(化化）；隶化g);和，其它空气毒物。本发明的一个实施方案是一种从烟道气除去上 述空气污染物的方法，最终产物是钢基盐或钟基盐，其构成用于制造肥料的原料。
[0156] 对于处理，通常是指过程100,使烟道气经受包含化学反应的一系列步骤。例如，本 发明可在至少=个步骤中利用烟道气的热能或热量W促进从所述烟道气除去污染物质的 一系列化学反应。烟道气还可暴露于氧化压力下W使不溶的污染物更加可溶。该方法还可 提供了用于从烟道气中分离和去除C〇2的手段。
[0157] 在处理过程100的一个实施方案中，在第一步骤104中，烟道气可W进入第一流体 料流102并用干吸收剂进行处理。该干吸收剂可具有10到90微米的粒径。例如，在一个实施 方案中干吸收剂可W是碱，如碳酸氨钢、碳酸钢或它们的组合的钢基吸收剂，或者碳酸氨 钟、碳酸钟或它们的组合的钟基吸收剂，如化H0)3并且其可W具有小于20微米的粒径从而 具有最佳回收性和反应性，W及直接注入200和350° F之间的烟道气的流体料流中。此外， 化H(X)3吸收剂可按与第一流体料流中测得的S02、S03、N0和N02反应所需的化学计量比的 1.1-1.2倍过量注入。
[0158] 对于本公开的目的，S化和S〇3物质可W统称作SOx。此外，含氮的反应性物质例如 N0、N02、N2化和本领域技术人员认知的其它含氮物质可W统称作NOx。
[0159] 烟道气可将化H(X)3加热至例如300°F，引起吸收剂的般烧从而按如下形成碳酸钢 (Na3CO3):
[0160] 線I燃％夺熬分織《槪斗〇^寺絞汾
[0161] 般烧过程可W提高吸收剂的表面积从而提高反应性。吸收剂的般烧还可有助于氧 化重金属如化。如W下将要进一步讨论的，氧化的化是可溶的，因此相比于元素化，可更容 易地从烟道气中去除。
[0162] Na肥化的般烧可W使基本上所有Na肥化转化为Na2C〇3。可W有残留量的N址COsW与 烟道气流反应。Na肥0沸化2〇)3可W与烟道气的SOx和NOx成分反应，例如如下：
[0170] 本领域技术人员能意识到的是，可W操控吸收剂与SOx的化学计量比从而W化2S化 形式非常高度地除去S〇3,高达总S〇3的95-99.99%的S〇3可W去除。此外，实验数据显示出可 W去除烟道气的总S〇2含量的40-90%。
[0171] 任何未反应的化肥化可通过烟道气的溫度般烧成化2〇)3。此外，干式注入反应的副 产物例如:Na2S〇3、Na2S〇4、NaN〇3是可溶的并且在热烟道气的料流中烟雾化。运些副产物的溶 解性可降低对用来控制颗粒物质的袋滤捕尘室或湿式静电沉淀器的需要。
[0172] 上述干法的碱吸收剂注入步骤可在管道中进行，运对于采用本发明的各个位置是 合适的。此外，可W使用简单的抽风机或合适的替代物作为输送烟道气和烟雾化的反应副 产物的手段，例如将烟道气和烟雾化的反应副产物直接导向湿式洗涂器和氧化设备106,见 图9的实施例。
[0173] 湿式洗涂器和氧化设备可具有下部108和上部110。当烟道气和副产物通过下部 10別寸，它们可通过本领域技术人员所知的方法和设备暴露于Na2〇)3溶液112的含水喷雾中。
[0174] 来自第一步骤的任何过量的Na2〇)3可再循环到溶液中并且与烟道气中任何未反应 的SOx或可溶的NOx物质反应W形成上述化学式的可溶产物。所有可溶的副产物被从烟道气 中除去并且进入原料料流120中。
[0175] 烟道气，上述化学反应的副产物和烟道气的任何不溶污染物或其它成分可从下部 直接导向上部110。在上部内烟道气将与氧化剂114的料流反应，去除N0x(主要是N0、N02或 其它二聚体的形式)和隶(单质和氧化的）。湿式洗涂器108和氧化设备110可使用类似泡罩 板的塔板或分离容器来保持氧化剂料流与所述下部和在其中反应的试剂分隔开。根据需 要，可增加传质表面例如另外的塔板、喷雾或填料。在上部和下部中的反应后，接着将烟道 气102洗涂并基本上不含所有的SOx和从烟道气中除去高至99%或更多的隶和NOx。可W清 洗氧化剂料流116,或如果合适时可W直接使氧化剂料流导入W使原料料流增加另外的钢 和氮基化合物(如图9中点线118所示）。
[0176] 下面是用于捕集NOx和/或化或化化合物的合适氧化剂的非穷举性列表:过氧化氨 化2化）；过氧化氨/硝酸溶液此化/HNO);过氧化氨/硝酸/盐酸溶液化2〇2/刪化/肥1);氯酸钢 溶液(化Cl化）；亚氯酸钢溶液(NaCl〇2);次氯酸钢溶液(化CIO);高氯酸钢溶液(化Cl化）；氯 酸溶液化Cl〇3);过硫酸氨钟制剂溶液(2KHS05-KHS04-K2S04S合盐）；氯酸钟溶液化CIO);亚 氯酸钟溶液化Cl化）；次氯酸钟溶液化CIO);高氯酸钟溶液化Cl化）；高儘酸钟化Mn化）；和高 车孟酸钟/氨氧化钢溶液(KMnCkAfeOH)。
[0177] 其中，所述氧化剂也可W选自下述选项：用硝酸酸化的次氯酸钢溶液，pH为5.73的 次氯酸钢溶液、用盐酸酸化的次氯酸钢溶液、用盐酸酸化的次氯酸钢溶液具有0.1 MNaClO摩 尔浓度并且pH为3.74、用盐酸酸化的次氯酸钢溶液具有5的抑、经酸化具有6的抑的次氯酸 钢溶液、高儘酸钟和氨氧化钢的溶液、0.25摩尔/升高儘酸钟和2.5摩尔/升氨氧化钢的溶 液。
[0178] 湿式洗涂器和氧化剂阶段的一个实施方案可W是整体式反应区，该反应区使氧化 剂和反应产物的水溶液流通从而从烟道气中同时有效地除去所有NOx和大量Hg。
[0179] 在湿式洗涂器和氧化剂阶段后，烟道气可W直接导向碳酸化容器200。在该碳酸化 容器内可存在基本上纯化2(X)3源，结合碳酸化容器内的烟道气的溫度例如100°F-175°F，所 述Na2C〇3源将与烟道气内的C〇2反应，按如下推动碳酸化反应：
[0180] Na2C〇3+C〇2+出 0一 2NaHC〇3
[0181] 该反应可W从烟道气中吸收C〇2并且可W从烟道气中除去总C〇2的40-92%的宽范 围，或者例如85-90%的较窄范围。由于先前的反应步骤，碳酸化步骤中利用的基本上纯的 化2〇)3可保持