专利名称：氨-硫铵湿法烟气脱硫并诱导结晶回收硫酸铵的工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于环境技术领域，涉及一种烟气的处理工艺，尤其是涉及一 种特别用于消除化石燃料燃烧产生的烟气污染的氨-硫铵湿法烟气脱硫 并诱导结晶回收硫酸铵的工艺。
背景技术：
现有的烟气脱硫技术中，氨法脱硫技术在脱硫的同时回收硫酸、二氧 化硫、硫酸铵、亚疏酸铵等产品，实现了硫资源的回收利用，不产生任何 的二次污染，属于绿色清洁技术。因此，氨法脱硫技术作为一种经济可行、 高效、能回收硫资源的烟气脱硫工艺，不仅符合我国当前的国情，也拥有 广阔的市场应用前景。
目前的氨法脱硫技术采用氨水作为脱硫剂，在吸收循环液pH<6的酸 性条件下吸收S02，生成副产物硫酸铵和亚硫酸铵，再利用空气曝气的方 法将亚疏酸铵氧化成硫酸铵，硫酸铵溶液排出后经过滤、蒸发、离心、干 燥后生产出硫酸铵晶体。现有的氨法技术存在着下面的不足
1、 采用氨水直接作为吸收液，导致了氨耗量大、易逃逸、气溶胶难 以消除等缺点；
2、 在实际运行过程中，往往出现硫酸铵过饱和，因此造成大量硫酸 铵溶液参与空循环， 一方面造成了循环泵动力的大量消耗，增加运行成本； 另一方面有可能造成脱硫塔和管道结晶堵塞，影响系统的稳定可靠运行；
3、 该技术采用的结晶方法是蒸发结晶，需要消耗大量蒸汽能源，平 均每吨水蒸发需要2吨蒸汽，因此该技术提取副产物的运行成本很高；
上述的技术难题使氨法脱硫技术的推广遇到较大障碍。
发明内容
针对现有氨法脱硫技术氨利用率低、回收^f克酸铵生产成本过高等问 题，本发明提出了一种氨-硫铵湿法烟气脱硫并诱导结晶回收硫酸铵的工艺，该工艺流程设计合理，氨利用率高，净化后烟气中的气溶胶少，回收 硫酸铵成本低、品质高，脱硫系统稳定可靠，脱硫效率高。
氨-硫铵湿法烟气脱石克并诱导结晶回收硫酸铵的工艺，包括以饱和 硫酸铵溶液为吸收液与烟气接触，烟气中的二氧化硫被溶解吸收，吸收二 氧化硫的吸收液与氨水反应生成亚硫酸铵，氧化生成硫酸铵后诱导结晶， 回收硫酸铵晶体。
其具体步骤为
a、 二氧化-琉的吸收
在脱硫塔内含石克烟气与吸收液充分接触，使烟气中的S02被洗涤下 来，溶解于吸收液中；经发明人大量研究表明吸收液中的饱和硫酸铵能增 大S02在水中的溶解度，从而能把气相S02吸收至溶液中；
b、 氨水与S02作用
吸收液进入循环池，在循环池中加入氨水，利用氨水与吸收液中的 S02反应，生成亚石克酸铵，保持循环池内pH值5 6，使得氨水与吸收下来 的S02刚好反应，尽可能的减少吸收液中游离氨的量，避免氨的挥发，其 主要反应如下
S02(a) + 2NH3 -H20 = (NH4)2S03 +H20
循环池中的吸收液部分循环至脱硫纟荅，部分进入氧化罐；
c、 亚好u酸铵的氧4匕
亚疏酸铵的氧化有两部分组成①循环至脱硫塔的亚硫酸铵被烟气中 的氧气氧化；②循环池内未被氧化的亚硫酸铵在氧化罐内氧化，采用空气 曝气法氧化，主要反应如下
2(NH3)4S03 +02 -2(NH4)2S04
d、 诱导结晶
在诱导结晶罐中加入晶种进行诱导结晶，加入的晶种为 一种或数种 能诱导硫酸铵结晶的氧化物或盐，如选自(NH4)2S04、 Si02、 CaC03等。
e、 碌u酸铵回收
来自诱导结晶罐的浆液进入硫酸铵回收系统，经过蒸发、沉淀、过滤、 烘干等工序后得到高纯度的(NH4)2S04晶体。
诱导结晶罐和疏酸铵回收系统的部分吸收液可进入循环池循环利用。 本发明控制循环池内pH值为5~6，尽可能的减少吸收液中游离氨的量，避免氨的挥发，并且脱硫塔内实际的吸收液为硫酸铵，是一种物理溶 解过程，而非氨水，提高了氨利用率，减少了氨逃逸。
另外，在硫酸铵结晶过程中，采用了诱导结晶的方法，减少传统工艺 中的蒸汽用量，加快结晶速度，不仅节省了运行费用，降低了能耗，而且 提高了系统的稳定可靠性。
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
烟气温度为150°C，进口 S02浓度为2000ppm,以饱和硫酸铵溶液作 为吸收液，循环池内吸收液pH值为5,与烟气的液气比为3.0L/m3,底部 排出液回流至脱^l吸收器的量占排出总量的百分比，即回流比为90%，诱 导晶种为适量Si02。
整个系统运行后，烟气脱硫效率达到90%，硫酸铵纯度95%。
实施例2
烟气温度为130。C，进口 S02浓度为4000ppm，以饱和石克酸铵溶液作 为吸收液，循环池内吸收液pH值为5.2,与烟气的液气比5.0L/m3，底部 排出液回流至脱硫吸收器的量占排出总量的百分比，即回流比为95%,诱
导晶种为适量(NH4)2S04。
整个系统运行后，烟气脱硫效率达到93%，硫酸铵纯度92%。 实施例3
烟气温度为140°C,进口 S02浓度为1500ppm,以々包和碌^酸铵溶液作 为吸收液，循环池内吸收液pH值为5.5,与烟气的液气比为1.5L/m3,底 部排出液回流至脱硫吸收器的量占排出总量的百分比，即回流比为85%， 诱导晶种为适量Si02、 (NH4)2S04、 CaC03的混合物。
整个系统运行后，烟气脱石克效率达到94 % ,石克酸铵纯度90 % 。实施例4
烟气温度为120°C,进口 S02浓度为3000ppm,以饱和疏酸铵溶液作 为吸收液，循环池内吸收液pH值为6，与烟气的液气比为l.OL/m3,底部 排出液回流至脱硫吸收器的量占排出总量的百分比，即回流比为96%,诱 导晶种为适量Si02。
整个系统运行后，烟气脱硫效率达到90 % ,硫酸铵纯度90 % 。
实施例5
烟气温度为160°C，进口 S02浓度为2000ppm,以饱和疏酸铵溶液作 为吸收液，循环池内吸收液pH值为5.0，与烟气的液气比为2.0L/m3,底 部排出液回流至脱石危吸收器的量占排出总量的百分比，即回流比为95%, 诱导晶种为适量Si02、 (NH4)2S04的混合物。
整个系统运行后，烟气脱硫效率达到93%，硫酸铵纯度96%。
权利要求
1、一种氨-硫铵湿法烟气脱硫并诱导结晶回收硫酸铵的工艺，包括以饱和硫酸铵溶液为吸收液与烟气接触，烟气中的二氧化硫被溶解吸收，吸收二氧化硫的吸收液与氨水反应生成亚硫酸铵，氧化生成硫酸铵后诱导结晶，回收硫酸铵晶体。
2、 如权利要求l所述的工艺，其特征在于包括下列步骤a、 二氧化》危的吸收在脱硫塔内含硫烟气与吸收液充分接触，使烟气中的二氧化硫被洗涤 下来，溶解于吸收液中；b、 氨水与S02作用吸收液进入循环池，在循环池中加入氨水，利用氨水与吸收液中的 S02反应，生成亚石危酸铵，保持循环池内pH值5 6;循环池中的吸收液部分进入脱石危塔循环利用，部分进入氧化罐；c、 亚石克酸4妄的氧化循环至脱硫塔的亚硫酸铵被烟气中的氧气氧化；进入氧化罐内的亚硫 酸铵采用空气曝气法氧化；d、 诱导结晶氧化罐内氧化好的吸收液进入诱导结晶罐，加入晶种进行诱导结晶；e、 石克酸4妄回收来自诱导结晶罐的吸收液进入硫酸铵回收系统，经过蒸发、沉淀、过 滤、烘干后得到硫酸铵晶体。
3、 如权利要求2所述的工艺，其特征在于所述的晶种为(NH4)2S04、 Si02、 CaC03中的一种或多种。
4、 如权利要求2所述的工艺，其特征在于诱导结晶罐和硫酸铵回 收系统的部分吸收液进入循环池循环利用。
全文摘要
本发明公开了一种氨-硫铵湿法烟气脱硫并诱导结晶回收硫酸铵的工艺，包括以硫酸铵溶液为吸收液与烟气接触，烟气中的二氧化硫被溶解吸收，吸收二氧化硫的吸收液与氨水反应生成亚硫酸铵，氧化生成硫酸铵后诱导结晶，回收硫酸铵晶体。脱硫吸收液不使用氨水，提高了氨利用率，减少了氨逃逸；另外，在硫酸铵结晶过程中，采用了诱导结晶的方法，减少传统工艺中的蒸汽用量，加快结晶速度，不仅节省了运行费用，降低了能耗，而且提高了系统的稳定可靠性。
文档编号B01D53/50GK101422688SQ20081012230
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月7日 优先权日2008年11月7日
发明者俞丹青, 越 刘, 吴忠标, 念 唐, 伟 娄, 张佳莉, 王岳军, 王海强, 盛重义, 金瑞奔 申请人:浙江大学