专利名称：利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方法
技术领域：
本发明涉及处理锅炉烟气、硫酸尾气的工艺方法，具体是利用锅炉烟气 及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方法。
背景技术：
目前锅炉烟气、硫酸尾气中S02治理方法大致有几种石灰石粉法、石灰 浆法、氨水法等。石灰石分为干法脱硫，仅限于锅炉烟气脱硫，硫进入炉渣 中；石灰浆法、氨水法适合锅炉烟气、硫酸尾气中S02治理，但石灰浆法生成 的石膏，用处很小，又形成固废；氨水法副产亚铵或硫铵作为肥料，但附加 值低，也不好销售。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种利用锅 炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方法，它充分利用烟气中的硫资源， 将烟气处理技术、硫酸、磷酸、氮磷钾复合肥生产技术联合起来的一种生产 工艺，提高了烟气、硫酸尾气的利用率。
本发明的技术方案是利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方 法，其特征是包括以下步骤
1)脱硫浓縮洗涤将锅炉烟气、硫酸尾气输送至第一烟气脱硫塔内，并 向第一烟气脱硫塔内加入氨水，氨水与塔内的硫酸尾气及锅炉烟气中的酸.气 反应生成含有亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的亚铵液；同时从第一烟气脱硫塔内的 除沫器上方向下喷淋冲洗水防止除沫器阻塞；经第一烟气脱硫塔脱硫洗漆浓縮后的锅炉烟气、硫酸尾气输送至第二烟 气脱硫塔，第二烟气脱硫塔中也加入氨水，并同时从第二烟气脱硫塔内的除 沫器上方向下喷淋冲洗水防止除沫器阻塞；实现对锅炉烟气、硫酸尾气进一 步脱硫洗涤后，气体经第二烟气脱硫塔的烟囱排出；生成的含有亚硫酸氢铵 和亚硫酸铵的洗涤液一部分经第二脱硫泵返回至第二烟气脱硫塔的塔顶，向 下喷淋对锅炉烟气、硫酸尾气循环洗涤，另一部分经第二脱硫泵输送回第一 烟气脱硫塔内循环洗涤；
因为进入第一烟气脱硫塔的气体温度较高、S02浓度较高，使洗涤循环液 中亚铵浓度提高、并蒸发水分，蒸发浓縮、提高亚铵含量；第一烟气脱硫塔 起到浓縮作用；
2) 置换、解析S02:在第一烟气脱硫塔内得到的含有亚硫酸氢铵和亚硫 酸铵的亚铵液一部分通过第一脱硫泵输送到第一烟气脱硫塔的塔顶，然后向 下喷淋对锅炉烟气、硫酸尾气进行洗涤；另一部分通过第一脱硫泵输送到反 应槽中，并向反应槽中加入磷酸，搅拌，将S02从亚铵液中置换出来，然后将 得到的反应料浆通过第一料浆泵输送至S02脱析塔，在S02脱析塔中利用空气 将反应料浆中溶解的S02解析出来；
解析出的S02气体与在反应槽中置换得到的S02气体一起进入除沫器，然 后用于生产硫酸；生产的硫酸再用于生产磷酸；生产的磷酸再输送至反应槽 中，从而形成循环利用；
3) 脱析塔里的反应料浆进入脱析料浆槽，然后由第二料浆泵打入氮磷钾 复合肥料浆槽，与KC1混合搅拌均匀后，由氮磷钾复合肥料浆泵输送到喷浆 造粒复合肥生产装置生产NPK复合肥。
作为本发明的进一步的技术方案
第一烟气脱硫塔、第二烟气脱硫塔均采用顶部设有折流板除沬器的玻璃
5钢材质的喷淋空塔；空塔气速1.6m/s;锅炉烟气及硫酸尾气中共含S02浓度 800 4000ppm;氨水浓度18 25%。
通过调节第一烟气脱硫塔加入的氨水的量，使第一烟气脱硫塔内的洗涤 液中亚硫酸氢铵与亚硫酸铵的质量比为3: 1，亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的总浓 度550 650g/L，洗涤液密度1.22 1.24g/cm3;通过调节第二烟气脱硫塔加 入的氨水的量，使第二烟气脱硫塔内的洗涤液中亚硫酸氢铵与亚硫酸铵的比 例3: 1，亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的总浓度400 450g/L，洗涤液密度l. 18 1.20g/cm3。
进入氮磷钾复合肥反应料浆槽中的反应料浆，与KCL混合均匀后的密度 为1.4 1.43 g/cm3。
所述反应槽采用钢衬胶结构，内设衬胶搅拌，搅拌转速为60r/min。 所述S02脱析塔与脱析料浆槽采用塔槽一体结构，S02脱析塔采用玻璃钢
材料制成，脱析料浆槽采用钢衬胶结构，内设衬胶搅拌，搅拌转速为36r/min。 所述氮磷钾复合肥料浆槽采用钢衬胶结构，内设衬胶搅拌，搅拌为转速
60r/miru
本发明的有益效果是它充分利用烟气中的硫资源，将烟气处理技术、 硫酸、磷酸、氮磷钾复^"肥生产技术联合起来的一种生产新工艺，属于循环 经济项目，提高了烟气、硫酸尾气的附加值。
附图1为本发明的工艺流程结构示意图，
图中l第一烟气脱硫塔，2第一脱硫泵，3第二烟气脱硫塔，31烟囱， 4第二脱硫泵，5反应槽，6第一料浆泵，7 S02脱析塔，8脱析料浆槽，9氮 磷钾复合肥料浆槽，IO氮磷钾复合肥料桨泵，ll除沫器，12硫酸生产装置， 13磷酸生产装置，14喷浆造粒氮磷钾复合肥生产装置，15第二料浆泵。
具体实施方式
如图1所示，该利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方法，其 特征是包括以下步骤
-1)脱硫浓縮洗漆将锅炉烟气、硫酸尾气输送至第一烟气脱硫塔l内， 并向第一烟气脱硫塔l内加入氨水，氨水浓度18 25%。氨水与塔内的硫酸 尾气及锅炉烟气中的酸气反应生成含有亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的亚铵液。通 过调节第一烟气脱硫塔1内加入的氨水的量，使该塔内的洗涤液中亚硫酸氢
铵与亚硫酸铵的比例为质量比为3: 1，亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的总浓度550 650g/L，洗涤液密度1.22 1.24g/cm3。同时从第一烟气脱硫塔内的除沫器上 方向下喷淋冲洗水，防止除沫器阻塞。
经第一烟气脱硫塔1脱硫洗涤浓縮后的锅炉烟气、硫酸尾气输送至第二 烟气脱硫塔3。第二烟气脱硫塔3中也加入氨水，氨水浓度18 25%。并同 时从第二烟气脱硫塔3内的除沫器上方向下喷淋冲洗水防止除沫器阻塞。在 第二烟气脱硫塔3内实现对锅炉烟气、硫酸尾气进一步脱硫洗涤后，气体即 尾气经第二烟气脱硫塔的烟囱31排出，锅炉烟气及硫酸尾气中共含S02浓度 800 4000ppm。第二烟气脱硫塔3内生成的含有亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的洗 涤液， 一部分经第二脱硫泵4返回至第二烟气脱硫塔3的塔顶，向下喷淋对 锅炉烟气、硫酸尾气循环洗涤，另一部分经第二脱硫泵4输送回第一烟气脱 硫塔1内循环洗涤。通过调节第二烟气脱硫塔3加入的氨水的量，使该塔内 的洗涤液中亚硫酸氢铵与亚硫酸铵的比例为3: 1，亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的 总浓度400 450g/L，洗涤液密度为1.18 1, 20g/cm3。
因为进入第一烟气脱硫塔的气体温度较高、S02浓度较高，使洗涤循环液 中亚铵浓度提高、并蒸发水分，蒸发浓縮、提高亚铵含量；第一烟气脱硫塔 起到浓縮作用。
第一烟气脱硫塔1、第二烟气脱硫塔3均采用顶部设有折流板除沫器的玻璃钢材质的喷淋空塔，空塔气速1.6m/s。玻璃钢耐腐蚀、抗老化、耐磨，能 延长烟气脱硫塔的使用寿命，且成本低。
2) 置换、解析S02:在第一烟气脱硫塔l内得到的含有亚硫酸氢铵和亚 硫酸铵的亚铵液一部分通过第一脱硫泵2输送到第一烟气脱硫塔1的塔顶， 然后向下喷淋对锅炉烟气、硫酸尾气进行洗涤；另一部分通过第一脱硫泵2 输送到反应槽5中，反应槽5采用钢衬胶结构，内设衬胶搅拌，并向反应槽5 中加入磷酸，搅拌，搅拌转速为60r/min，将S02从亚铵液中置换出来。然后 将得到的反应料浆通过第一料浆泵6输送至S02脱析塔7，在S02脱析塔7中 利用空气将反应料浆中溶解的S02解析出来。S02脱析塔7采用玻璃钢材料制 成。
解析出的S02气体与在反应槽3中置换得到的S02气体一起进入除沫器11 ， 然后输送至硫酸生产装置12用于生产硫酸。生产的硫酸再输送至磷酸生产装 置13用于生产磷酸。生产的磷酸再输送至反应槽中，从而形成循环利用。
3) S02脱析塔7里的反应料浆进入其下方的与之一体的脱析料浆槽8，脱 析料浆槽8采用钢衬胶结构，内设衬胶搅拌，搅拌转速为36r/min。然后由第 二料桨泵15打入氮磷钾复合肥料浆槽9，氮磷钾复合肥料浆槽9采用钢衬胶 结构，内设衬胶搅拌，与KC1混合搅拌均匀后，搅拌为转速60r/min。搅拌均 匀后的料浆密度密度为1.4 1.43 g/cm3，然后由氮磷钾复合肥料浆泵10输 送到喷浆造粒复合肥生产装置14生产NPK复合肥。其中KC1的量根据生产复 合肥不同含K量进行配比计算。
权利要求
1、利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方法，其特征是包括以下步骤1)脱硫浓缩洗涤将锅炉烟气、硫酸尾气输送至第一烟气脱硫塔内，并向第一烟气脱硫塔内加入氨水，氨水与塔内的硫酸尾气及锅炉烟气中的酸气反应生成含有亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的亚铵液；同时从第一烟气脱硫塔内的除沫器上方向下喷淋冲洗水防止除沫器阻塞；经第一烟气脱硫塔脱硫洗涤后的锅炉烟气、硫酸尾气输送至第二烟气脱硫塔，第二烟气脱硫塔中也加入氨水，并同时从第二烟气脱硫塔内的除沫器上方向下喷淋冲洗水防止除沫器阻塞；实现对锅炉烟气、硫酸尾气进一步脱硫洗涤后，气体经第二烟气脱硫塔的烟囱排出；生成的含有亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的洗涤液一部分经第二脱硫泵返回至第二烟气脱硫塔的塔顶，向下喷淋对锅炉烟气、硫酸尾气循环洗涤，另一部分经第二脱硫泵输送回第一烟气脱硫塔内循环洗涤；因为进入第一烟气脱硫塔的气体温度较高、SO2浓度较高，使洗涤循环液中亚铵浓度提高、并蒸发水分，蒸发浓缩、提高亚铵含量；第一烟气脱硫塔起到浓缩作用；2)置换、解析SO2在第一烟气脱硫塔内得到的含有亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的亚铵液一部分通过第一脱硫泵输送到第一烟气脱硫塔的塔顶，然后向下喷淋对锅炉烟气、硫酸尾气进行洗涤；另一部分通过第一脱硫泵输送到反应槽中，并向反应槽中加入磷酸，搅拌，将SO2从亚铵液中置换出来，然后将得到的反应料浆通过第一料浆泵输送至SO2脱析塔，在SO2脱析塔中利用空气将反应料浆中溶解的SO2解析出来；解析出的SO2气体与在反应槽中置换得到的SO2气体一起进入除沫器，然后用于生产硫酸；生产的硫酸再用于生产磷酸；生产的磷酸再输送至反应槽中，从而形成循环利用；3)脱析塔里的反应料浆进入脱析料浆槽，然后由第二料浆泵打入氮磷钾复合肥料浆槽，与KCl混合搅拌均匀后，由氮磷钾复合肥料浆泵输送到喷浆造粒复合肥生产装置生产NPK复合肥。
2、 根据权利要求1所述的利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方 法，其特征是第一烟气脱硫塔、第二烟气脱硫塔均采用顶部设有折流板除沫 器的玻璃钢材质的喷淋空塔；空塔气速1.6m/s;锅炉烟气及硫酸尾气中共含S02 浓度800 4000ppm;氨水浓度18 25%。
3、 根据权利要求1所述的利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方 法，其特征是通过调节第一烟气脱硫塔加入的氨水的量，使第一烟气脱硫塔 内的洗涤液中亚硫酸氢铵与亚硫酸铵的质量比为3: 1，亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的总浓度550 650g/L，洗涤液密度1.22 1.24g/cm3;通过调节第二烟气脱硫塔加入的氨水的量，使第二烟气脱硫塔内的洗涤液中亚硫酸氢铵与亚硫酸铵的 比例3: 1，亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的总浓度400 450g/L，洗涤液密度1.18 1. 20g/cm3。
4、 根据权利要求1所述的利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方 法，其特征是进入氮磷钾复合肥反应料浆槽中的反应料桨，与KCL混合均匀 后的密度为1.4 1.43 g/cm3。
5、 根据权利要求1所述的利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方 法，其特征是:所述反应槽采用钢衬胶结构，内设衬胶搅拌,搅拌转速为60r/min。
6、 根据权利要求1所述的利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方 法，其特征是所述S02脱析塔与脱析料浆槽采用塔槽一体结构，S02脱析塔采 用玻璃钢材料制成，脱析料浆槽采用钢衬胶结构，内设衬胶搅拌，搅拌转速为 36r/min。
7、 根据权利要求1所述的利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方 法，其特征是所述氮磷钾复合肥料浆槽采用钢衬胶结构，内设衬胶搅拌，搅 拌为转速60r/min。
全文摘要
一种利用锅炉烟气及硫酸尾气生产氮磷钾复合肥的方法，包括以下步骤将锅炉烟气、硫酸尾气送至第一烟气脱硫塔，加氨水，生成含亚硫酸氢铵、亚硫酸铵的亚铵液；然后气体送至第二烟气脱硫塔，加入氨水，进一步脱硫洗涤后气体排出；第二烟气脱硫塔内的亚铵液一部分送回第一烟气脱硫塔循环洗涤；第一烟气脱硫塔内的亚铵液一部分输送到反应槽，反应槽中加入磷酸，从亚铵液中置换SO<sub>2</sub>，将反应料浆送至SO<sub>2</sub>脱析塔，利用空气解析SO<sub>2</sub>；置换、解析出的SO<sub>2</sub>生产硫酸；硫酸用于生产磷酸；磷酸再输送至反应槽中，形成循环利用；SO<sub>2</sub>脱析塔里的反应料浆最终打入氮磷钾复合肥料浆槽，与KCl混合均匀后，输送到喷浆造粒复合肥生产装置生产NPK复合肥。
文档编号C05G1/00GK101429070SQ20081023775
公开日2009年5月13日 申请日期2008年12月5日 优先权日2008年12月5日
发明者王存申, 王延吉 申请人:聊城鲁西化工第四化肥厂