专利名称：一种亚硫酸铵化肥生产系统的制作方法
技术领域：
一种亚硫酸铵化肥生产系统 本实用新型涉及燃煤烟气脱硫设备领域，尤其涉及一种包括脱硫塔在内的亚硫酸
铵化肥生产系统。 [背景技术] 近年来，随着我国经济的飞速发展，能源消耗在急剧增加，以煤或石油为燃料的燃 煤锅炉或火力发电厂排放大量烟气，这些烟气含有大量的S0p以及少量N0p HC1等有害物 质，从而引起二氧化硫的排放量一直居高不下，锅炉烟气脱硫已成为众多环保专家研究的 主要议题。 在我国，烟气氨法脱硫技术具有很好的发展土壤，因为氨法的产品本身就是化肥， 具有很好的应用价值，而且，该技术具有高效脱硫率、系统简单、节省占地面积等优点。在氨 法脱硫工艺中，广泛采用氨水或液氨与烟气中的二氧化硫气体反应生成硫酸铵，然后通过 向溶液中鼓入氧化空气，将亚硫酸铵氧化成硫酸铵。硫酸铵是一种高肥效的化肥，通过销售 硫酸铵可以有效的降低系统的运行费用。 然而，我国乃至世界范围内硫酸铵的产量都很低，基本上都是副产品。生产硫酸铵 化肥的设备仍存在诸多劣势 ①整个系统设备多，需要氧化槽、氧化喷射器、三效蒸发器等，占地面积大，投资较高。 ②需要大量蒸汽来加热溶液，运行成本高。 ③系统内部需要多台泵工作，电耗高、维修成本高。 目前，硫酸铵化肥的市场价格在600元/吨，而亚硫酸铵化肥的市场价格在1100 元/吨，价格约为硫酸铵化肥的2倍。因此，发展一种更为经济有效的硫铵化肥的生产技术 成为一种迫切的需求。 本实用新型要解决的技术问题是提供一种系统设备少，系统运行耗能低、运行成 本低的亚硫酸铵化肥生产系统。 为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种亚硫酸铵化肥生产 系统，包括脱硫塔、亚硫酸铵循环泵、亚硫酸铵混合器、稠厚器和离心机，所述的脱硫塔包括 烟道气入口和亚硫酸铵混合液出口 ，所述的亚硫酸铵混合器包括亚硫酸铵混合液入口 、气 氨入口和亚硫酸铵溶液出口 ；所述的稠厚器包括亚硫酸铵溶液入口 、亚硫酸铵溶液出口和 母液出口 ；所述的离心机包括亚硫酸铵溶液入口、亚硫酸铵结晶体出口和母液出口 ；所述 的亚硫酸铵循环泵将脱硫塔中的亚硫酸铵混合液输送到亚硫酸铵混合器，亚硫酸铵混合器 的亚硫酸铵溶液出口连通稠厚器亚硫酸铵溶液入口 ，稠厚器亚硫酸铵溶液出口连通离心机 亚硫酸铵溶液入口。 以上所述的亚硫酸铵化肥生产系统，包括母液槽和母液泵，稠厚器的母液出口和离心机的母液出口分别连通母液槽的母液入口 ；母液泵连接母液槽的母液出口与脱硫塔的 母液入口 ，将母液槽的母液输送脱硫塔。 以上所述的亚硫酸铵化肥生产系统，所述的亚硫酸铵混合器包括喷嘴、接受室和 喉管，所述的亚硫酸铵混合溶液入口连接喷嘴，所述的气氨入口连接受室口 ；所述的喉管与 喷嘴同轴，喉管的进口与接受室连接，所述的喷嘴插入接受室，喷嘴的喷口位于所述喉管的 进口处；喉管的出口即亚硫酸铵混合器亚硫酸铵溶液出口 。 以上所述的亚硫酸铵化肥生产系统，所述的亚硫酸铵混合器包括调节针和调节针
控制器，所述的调节针控制器安装在喷嘴的后端，所述的喷嘴在喷口的后方包括调节阀座；
所述调节针的后端安装在调节针控制器上，调节针的前端与调节阀座形成调压阀。 以上所述的亚硫酸铵化肥生产系统，所述喷嘴的喷口为前大后小的锥孔，所述锥
孔的锥角为15°至20° 以上所述的亚硫酸铵化肥生产系统，所述的亚硫酸铵混合器安装在稠厚器的上 方，稠厚器安装在离心机的上方；亚硫酸铵混合器竖直安装，即亚硫酸铵混合器的轴线竖直 布置，喷嘴在上方，混合室在中间，喉管在下方。 以上所述的亚硫酸铵化肥生产系统，稠厚器的底部为倒锥面，倒锥的锥角为55。
至65° ;稠厚器亚硫酸铵溶液出口位于所述倒锥的最下端。 以上所述的亚硫酸铵化肥生产系统，脱硫塔的主体为玻璃钢材质。 以上所述的亚硫酸铵化肥生产系统，脱硫塔烟道气入口位于脱硫塔的侧壁，烟道
气入口管与水平线的夹角为25至35。。 本实用新型亚硫酸铵化肥生产系统无需氧化槽、氧化喷射器、三效蒸发器等设备， 整个系统使用设备少、占地面积小，设备投资较低；本系统充分利用了烟道气中的能量和有 用化学成分，系统运行耗能少，运行成本低。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例亚硫酸铵化肥生产系统的系统图。
图2是本实用新型实施例亚硫酸铵混合器的结构图。 在
图1中，l-脱硫塔，2-亚硫酸铵混合器，3-稠厚器，4-离心机，5-亚硫酸铵包装 间，6-母液槽，7-亚硫酸铵循环泵，8-母液泵，9-烟道气入口 ， 10-烟道气出口 ， 11-物位指 示计，12-报警器，a、 b、 c、 d-人孔。 如
图1所示，本实用新型实施例亚硫酸铵化肥生产系统包括脱硫塔1、亚硫酸铵循 环泵7、亚硫酸铵混合器2、稠厚器3、离心机4、母液槽6和母液泵8。 亚硫酸铵混合器上有亚硫酸铵混合液入口 、气氨入口和亚硫酸铵溶液出口 。稠厚 器上有亚硫酸铵溶液入口 、亚硫酸铵溶液出口和母液出口 。离心机上有亚硫酸铵溶液入口 、 亚硫酸铵结晶体出口和母液出口 。亚硫酸铵循环泵7将脱硫塔1中的输送到亚硫酸铵混合 器，亚硫酸铵混合器2的亚硫酸铵溶液出口连通稠厚器3的亚硫酸铵溶液入口 ，稠厚器3的 亚硫酸铵溶液出口连通离心机4的亚硫酸铵溶液入口 。亚硫酸铵包装间5位于离心机室4下方，离心机4产出的亚硫酸铵结晶体输送到用硫酸铵包装间5用于制备、包装亚硫酸铵化 肥。 母液槽6用于储存亚硫酸铵溶液(母液)，母液槽6安装物位指示计11 。 稠厚器3上部的母液出口和离心机的母液出口分别连通母液槽6上部的母液入 口 。母液泵8连接母液槽6下部的母液出口与脱硫塔1上部的母液入口 ，将母液槽6中的 母液输送脱硫塔1中的喷淋装置。 脱硫塔1的外壳采用整体玻璃钢(FRP)结构。脱硫塔1的侧壁上有烟道气入口 9、 烟道气入口管设置为与水平线夹角为30。，烟道气出口 10位于顶部。脱硫塔的气体进口采 用与水平夹角30°方向进入，气体及夹带的亚硫酸氢铵溶液喷射到塔底的液面上，避免了 直接喷射到塔壁而造成的冲刷损害，脱硫塔的下部为储液段，储存亚硫酸铵混合液。储液段 有亚硫酸铵混合液出口。 亚硫酸铵混合器2包括喷嘴201、接受室202和喉管203，亚硫酸铵混合溶液入口 204连接喷嘴201，气氨入口 207连接受室口 202。喉管203与喷嘴201同轴，喉管203的进 口与接受室202连接，喷嘴201插入接受室202，喷嘴201的喷口 2011位于喉管203的进口 处。喉管203的出口就是亚硫酸铵混合器亚硫酸铵溶液出口 。 亚硫酸铵混合器2还包括调节针206和调节针控制器205，调节针控制器205安 装在喷嘴201的后端，喷嘴201在喷口 2011的后方有调节阀座2012。调节针206的后端 安装在调节针控制器205上，调节 针206的前端与调节阀座2014形成调压阀。喷嘴的喷口 2011为前大后小的锥孔，锥孔的锥角为17° 亚硫酸铵混合器2的结构主要有两大部分喷嘴201和喉管混合段。高压液体通 过喷嘴201形成高速射流，喷嘴201的喷口 2011做成锥形，并由调节针控制器205控制， 调节针控制器205主要用于控制调节针206的开度，以便控制亚硫酸铵混合溶液的流量及 流速，即液气混合比例调整通过调节调节针206的开度来实现关小调节针206，喷嘴流道 的截面积减小，循环泵出口压力升高，而流量不变，为此亚硫酸铵混合溶液通过喷嘴流速增 加，喷嘴出口处的压力进一步下降，气氨吸入量随之增加，开大调节针206则气氨抽吸量减 小。 亚硫酸铵混合器2安装在稠厚器3的正上方，稠厚器3安装在离心机4的正上方。 亚硫酸铵混合器2竖直安装，即亚硫酸铵混合器2的轴线竖直布置，喷嘴201在上方，混合 室2在中间，喉管在下方。 稠厚器3由稠厚器筒体及搅拌装置组成。稠厚器筒体材质为316L。稠厚器3的底 部为倒锥面，倒锥的锥角为60。。稠厚器亚硫酸铵溶液出口位于倒锥的最下端。稠厚器3 内配备搅拌装置，可以较好的促进硫酸铵晶体结晶并有效防止硫酸铵晶体挂壁。 离心机采4用活塞推料式离心机。所有设备内部管路采用法兰与本体联接，并便 于检修和部件更换，内部部件的材质均满足相应设备的防腐要求，设备中所有与硫酸铵母 液相接触的零部件均选用双相不锈钢。机座采用碳钢、密封圈采用合成胶，转鼓、进料管和 澄清液出口以及与工艺介质接触的其它零件全部选用的耐蚀合金。为了便于维修及清洗设 备，在脱硫塔1、稠厚器3、母液槽6上分别设计人孔a、 b、 c、 d。 本实施实例的工作过程如下烟道气由烟道气进口 9进入脱硫塔，经过脱硫与洗 涤后的烟道气由烟道气出口 IO排至烟闺中。脱硫塔l底部生成的一定浓度的亚硫酸铵及亚硫酸氢铵混合液(简称亚硫酸铵混合液，摩尔比为2 : 1)，当溶液总浓度达到75%左右 时，经过亚硫酸铵循环泵7送到亚硫酸铵混合器2内。亚硫酸铵混合器2靠喷嘴高速喷射 和喉管的作用产生的负压将气氨带入。进入混合器的气氨和亚硫酸氢铵溶液充分混合，反 应生成的亚硫酸铵，，其反应方程式如下 NH3+NH4HS03 = (NH4) 2S03 亚硫酸铵溶液靠重力溢流到稠厚器3中。在稠厚器3内，亚硫酸铵溶液初步固液 分离后，将亚硫酸铵固体浓度浓縮到85%左右，依靠重力作用流至离心机室4。离心选出的 亚硫酸铵结晶体送至亚硫酸铵包装间5，再送往复合肥生产车间做为生产原料。稠厚器3上 层以及离心后过多的亚硫酸铵溶液(母液)均回到母液罐6，再由母液泵8送到脱硫塔1中 循环使用，至此回收过程完成。 本实施例具有以下优点 ①装置结构紧凑，没有运转设备，操作方便，节省占地面积。 ②采用玻璃钢整体材料制作脱硫塔，具有十分优良防腐蚀性能，制作工期短，基本 不需要维护，使用寿命可以确保30年。 ③脱硫塔的气体进口采用与水平夹角30°方向进入，气体及夹带的亚硫酸氢铵溶
液喷射到塔底的液面上，避免了直接喷射到塔壁而造成的冲剧损害。 ④亚硫酸铵混合器不需要电力，没有移动与转动机件，系统简单，运行成本低。 ⑤亚硫酸铵混合器工作可靠，工况稳定，亚硫酸铵混合溶液与气氨的混合比例也
可在一定范围内调整。 ⑥稠厚器下部采用60°锥体，有效避免了过饱和硫酸铵溶液发生结垢和堵塞。 ⑦从亚硫酸铵混合器出来的亚硫酸铵溶液可以依靠重力直接流入稠厚器。
权利要求一种亚硫酸铵化肥生产系统，包括脱硫塔，所述的脱硫塔包括烟道气入口和亚硫酸铵混合液出口，其特征在于，包括亚硫酸铵循环泵、亚硫酸铵混合器、稠厚器和离心机，所述的亚硫酸铵混合器包括亚硫酸铵混合液入口、气氨入口和亚硫酸铵溶液出口；所述的稠厚器包括亚硫酸铵溶液入口、亚硫酸铵溶液出口和母液出口；所述的离心机包括亚硫酸铵溶液入口、亚硫酸铵结晶体出口和母液出口；所述的亚硫酸铵循环泵将脱硫塔中的亚硫酸铵混合液输送到亚硫酸铵混合器，亚硫酸铵混合器的亚硫酸铵溶液出口连通稠厚器亚硫酸铵溶液入口，稠厚器亚硫酸铵溶液出口连通离心机亚硫酸铵溶液入口。
2. 根据权利要求1所述的亚硫酸铵化肥生产系统，其特征在于，包括母液槽和母液泵， 稠厚器的母液出口和离心机的母液出口分别连通母液槽的母液入口 ；母液泵连接母液槽的 母液出口与脱硫塔的母液入口 ，将母液槽的母液输送脱硫塔。
3. 根据权利要求1或2所述的亚硫酸铵化肥生产系统，其特征在于，所述的亚硫酸铵混 合器包括喷嘴、接受室和喉管，所述的亚硫酸铵混合溶液入口连接喷嘴，所述的气氨入口连 接受室口 ；所述的喉管与喷嘴同轴，喉管的进口与接受室连接，所述的喷嘴插入接受室，喷 嘴的喷口位于所述喉管的进口处；喉管的出口即亚硫酸铵混合器亚硫酸铵溶液出口。
4. 根据权利要求3所述的亚硫酸铵化肥生产系统，其特征在于，所述的亚硫酸铵混合 器包括调节针和调节针控制器，所述的调节针控制器安装在喷嘴的后端，所述的喷嘴在喷 口的后方包括调节阀座；所述调节针的后端安装在调节针控制器上，调节针的前端与调节 阀座形成调压阀。
5. 根据权利要求3所述的亚硫酸铵化肥生产系统，其特征在于，所述喷嘴的喷口为前 大后小的锥孔，所述锥孔的锥角为15°至20°
6. 根据权利要求3所述的亚硫酸铵化肥生产系统，其特征在于，所述的亚硫酸铵混合 器安装在稠厚器的上方，稠厚器安装在离心机的上方；亚硫酸铵混合器竖直安装，即亚硫酸 铵混合器的轴线竖直布置，喷嘴在上方，混合室在中间，喉管在下方。
7. 根据权利要求6所述的亚硫酸铵化肥生产系统，其特征在于，稠厚器的底部为倒锥 面，倒锥的锥角为55。至65° ;稠厚器亚硫酸铵溶液出口位于所述倒锥的最下端。
8. 根据权利要求1或2所述的亚硫酸铵化肥生产系统，其特征在于，脱硫塔的主体为玻 璃钢材质。
9. 根据权利要求1或2所述的亚硫酸铵化肥生产系统，其特征在于，脱硫塔烟道气入口 位于脱硫塔的侧壁，烟道气入口管与水平线的夹角为25至35° 。
专利摘要本实用新型公开了一种亚硫酸铵化肥生产系统，包括脱硫塔、亚硫酸铵循环泵、亚硫酸铵混合器、稠厚器和离心机，所述的脱硫塔包括烟道气入口和亚硫酸铵混合液出口，所述的亚硫酸铵混合器包括亚硫酸铵混合液入口、气氨入口和亚硫酸铵溶液出口；所述的稠厚器包括亚硫酸铵溶液入口、亚硫酸铵溶液出口和母液出口；所述的离心机包括亚硫酸铵溶液入口、亚硫酸铵结晶体出口和母液出口；所述的亚硫酸铵循环泵将脱硫塔中的亚硫酸铵混合液输送到亚硫酸铵混合器，亚硫酸铵混合器的亚硫酸铵溶液出口连通稠厚器亚硫酸铵溶液入口，稠厚器亚硫酸铵溶液出口连通离心机亚硫酸铵溶液入口。本实用新型是一种设备少，耗能低、运行成本低的亚硫酸铵化肥生产系统。
文档编号C05C3/00GK201520726SQ200920187960
公开日2010年7月7日 申请日期2009年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者傅玉琴, 朱德春, 程甲辰, 高大明 申请人:合肥宁垣工程技术有限责任公司