本发明属于尾气脱硫技术领域，涉及一种焦炉尾气的脱硫方法。
背景技术：
焦炉尾气中含有二氧化硫、三氧化硫及各种粉尘类物质，直接排入空气会对大气环境造成严重污染。因此，焦炉尾气必须经过处理，尤其是脱硫处理后才能排入空气。氨法脱硫是焦炉尾气脱硫的一种重要方法，其原理是在脱硫塔内，利用氨水与二氧化硫的反应或氨水与亚硫酸铵的反应除去焦炉尾气中的二氧化硫。对上述过程生成的亚硫酸氢铵还可进一步通入氨水处理使其转化为亚硫酸铵，对亚硫酸铵也可进一步进行氧化处理以将其转化为硫酸铵。以上各过程涉及的化学反应如下：
so2+2nh3+h2o＝(nh4)2so3
so2+(nh4)2so3+h2o＝2nh4hso3
nh3+nh4hso3＝(nh4)2so3
so3+h2o＝h2so4
h2so4+2nh3·h2o＝(nh4)2so4+2h2o
2(nh4)2so3+o2＝2(nh4)2so4
利用如上原理的现有的氨法脱硫技术存在的主要问题是：由于脱硫塔内氨水的通入和分布没有做优化，所以造成脱硫效率不高；且无论是在脱硫塔内氧化亚硫酸铵还是在脱硫塔外氧化亚硫酸铵，亚硫酸铵转化为硫酸铵的效率都不够高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种焦炉尾气的脱硫方法，该方法较现有的焦炉尾气脱硫方法可明显提高脱硫效率。
为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其包括如下步骤：
(1)从位于脱硫塔下部喷淋层的底部通入所述的焦炉尾气，并从位于所述的喷淋层的顶部均匀雾化喷入亚硫酸铵溶液，从而使焦炉尾气与亚硫酸铵溶液逆流接触发生反应，脱硫塔塔底流出液经循环泵打回脱硫塔进行循环并经从脱硫塔塔底加入的氨水调节整个循环体系的ph值。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的脱硫塔为喷淋塔，采用空塔喷淋的方式。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中通入所述的脱硫塔的亚硫酸铵溶液的质量百分比浓度为15-25％。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中通入所述的脱硫塔的氨水的质量百分比浓度为5-20％。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的喷淋层的高度为500-800mm。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中焦炉尾气、亚硫酸铵溶液的体积流量比为1:400。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的脱硫塔在喷淋层的上部还设置有清洗层，以去除尾气中少量微米级亚硫酸氢铵、硫酸铵、微小固体颗粒和游离氨，有效解决气溶胶、氨逃逸和尾气拖白问题。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的脱硫塔在喷淋层的上部还设置有除雾层，所述的除雾层通过设置在其中的除雾器除去尾气中夹带的雾滴。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的除雾层在除雾器的上方进一步设置有工艺水清洗装置，用于清洗所述的除雾器防止堵塞，并对尾气中夹带的氨再次进行吸收，以降低排出尾气中氨含量。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的脱硫塔在所述的喷淋层的上部依次设置有清洗层和除雾层，所述的尾气经所述的除雾层处理后自所述的脱硫塔的顶部排向大气。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的方法在步骤(1)前先将所述的焦炉尾气通至预脱硫塔，在所述的预脱硫塔内所述的焦炉尾气与喷入所述的预脱硫塔的亚硫酸铵溶液发生反应以除去部分尾气中的二氧化硫。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中通入所述的预脱硫塔的亚硫酸铵溶液的质量百分比浓度为3-5％。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的预脱硫塔内焦炉尾气、亚硫酸铵溶液的体积流量比为1:400。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的方法在步骤(1)后进一步包括如下的步骤：
(2)所述的脱硫塔塔底流出液经循环泵打回脱硫塔，当经多次循环使所述的脱硫塔塔底流出液中的亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的总质量百分比浓度达到20％时，将所述的脱硫塔塔底流出液经循环泵送至静态混合器，在静态混合器中通过控制氨水的加入量来调节混合溶液的ph值，从而将脱硫塔塔底流出液中的亚硫酸氢铵转化为亚硫酸铵。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中步骤(2)中通入氨水的质量百分比浓度为5-20％。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中步骤(2)中所述的静态混合器中塔底流出液与氨水的混合比为0.5-1％:1。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的方法在步骤(2)后进一步包括如下的步骤：。
(3)将步骤(2)转化后的溶液送入氧化槽进行氧化，从而将亚硫酸铵氧化为硫酸铵。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中步骤(3)中氧气的体积百分比浓度为15-21％。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中步骤(3)中所述的转化后的溶液亚硫酸铵与氧气的混合摩尔比为2-5。
在一种优选的实施方案中，本发明提供一种焦炉尾气的脱硫方法，其中所述的氧化槽共有两级，从而使所述的亚硫酸铵分两级进行氧化。
本发明的技术效果在于，利用本发明的焦炉尾气的脱硫方法，可较现有的焦炉尾气脱硫方法明显提高脱硫效率，并将脱硫生成的亚硫酸铵更完全的转化为硫酸铵；而在脱硫塔脱硫过程中也可有效防止循环泵作用下部分氨气挥发导致的氨逃逸，并防止脱硫生成的亚硫酸氢氨气溶胶随烟气从塔顶排出，导致烟气拖白。
附图说明
图1为本发明的一种焦炉尾气的脱硫方法的装置图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步的说明。
实施例1：焦炉尾气的脱硫塔处理
图1中的脱硫塔2自下而上共分为喷淋层3、清洗层4、除雾层5三层，三层的高度分别为14m、0.5m、6m。
在脱硫塔2下部喷淋层3的底部通入焦炉尾气(焦炉燃烧产生的尾气，其中二氧化硫含量500mg/nm3)，喷淋层3的顶部均匀雾化喷入亚硫酸铵溶液，从而使焦炉尾气与亚硫酸铵溶液逆流接触发生反应。焦炉尾气中的so2等酸性气体和亚硫酸铵溶液反应生成亚硫酸氢铵进入塔底流出液，焦炉尾气中夹带的粉尘和氨也被洗涤下来。脱硫塔2塔底流出液经循环泵打回脱硫塔2进行循环并经从脱硫塔2塔底加入的氨水调节整个循环体系的ph值。循环进行脱硫反应直至脱硫塔2塔底流出液中的亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的总质量百分比浓度达到20％以上时取样进行测定。
焦炉尾气在喷淋层3内脱硫后，通过烟道进入脱硫塔的湍球清洗层4(内装多面球，通过增加气液接触面积去除烟气中的粉尘)，以去除尾气中少量微米级亚硫酸氢铵、硫酸铵和微小固体颗粒以及游离氨，有效解决气溶胶、氨逃逸和尾气拖白问题。
尾气在清洗层4清洗后向上进入除雾层5，除去尾气中夹带的雾滴，在除雾器上部设有工艺水清洗装置，不仅可以清洗除雾器、预防堵塞，而且可以对尾气中夹带的氨再次吸收，降低排出尾气中氨含量。
焦炉尾气经除雾层5处理后自脱硫塔的顶部排向大气。
上述加入脱硫塔的氨水用于控制循环液的ph值。氨不会直接进入气相，故尾气出口的氨含量很低。
以下表1是各反应物在不同浓度、流量下脱硫塔的处理效果。
表1反应物在不同浓度、流量下脱硫塔的处理效果
由表1结果可见，经过脱硫、洗涤、除雾，焦炉尾气出口so2小于30mg/nm3，粉尘(固形物)小于15mg/nm3，送至热管式换热器与余热回收装置烟气进行换热，将其提温至130℃左右，送至原烟囱排放以保证烟囱热备。
实施例2：焦炉尾气的预脱硫处理
焦炉尾气在通入实施例1的脱硫塔前，先从底部通入预脱硫塔1，与从预脱硫塔1顶部通入的亚硫酸铵溶液逆流发生反应，预脱硫塔高度为(27m)。从预脱硫塔1顶部导出的焦炉尾气进一步通入脱硫塔进行脱硫。以下表2是不同处理条件下焦炉尾气的预脱硫效果。
表2不同处理条件下焦炉尾气的预脱硫效果
实施例3：脱硫塔塔底流出液的转化和氧化处理
实施例1的脱硫塔塔底流出液中的亚硫酸铵和亚硫酸氢铵的总质量百分比浓度达到20％时，将部分脱硫塔塔底流出液经循环泵送至静态混合器。在静态混合器中通过控制氨水的加入量来调节混合溶液的ph值，从而将脱硫塔塔底流出液中的亚硫酸氢铵转化为亚硫酸铵。转化后的溶液先后送入两级氧化槽进行氧化，从而将亚硫酸铵氧化为硫酸铵。
实验结果表明，经过两级氧化槽的氧化，亚硫酸铵的氧化率达到95％以上，氧化过后的硫酸铵溶液浓度在280～350g/l之间。
脱硫塔内氧化及脱硫塔外氧化均是氨法脱硫常用的氧化技术，本发明的脱硫塔外氧化与现有技术的脱硫塔内氧化的效果对比如下：
a、液气比：塔内氧化流程需要较大的液气比来达到一定的脱硫效率，一般液气比需要2.5:1，即便这样也无法达到较高的脱硫效率。而本发明的塔外氧化流程由于塔底流出液是吸收so2的有效成分，故液气比维持在1.2～2.0:1左右就可以达到较高的脱硫效率。
b、动力消耗：由于塔内氧化流程需要较大的液气比，所以循环溶液量较大，循环泵的电耗也较高，且需要设置较大功率的氧化风机，故电耗远远高于塔外氧化流程。
c、系统运行的稳定性：塔内氧化流程需要将塔内溶液的硫酸铵浓度控制在较高的浓度范围内操作，在塔内容易析出硫酸铵晶体，而硫酸铵晶体较为坚硬，对溶液循环系统的循环泵、液体分布器、喷头及脱硫塔内部结构均会造成较大的磨损而大大缩短使用周期，严重影响脱硫系统的长周期稳定运行。
d、氧化效率：本发明的塔外氧化采用双级再生氧化法，采用喷射器内液体高速流动形成的负压将氧气吸入后氧化亚硫酸铵，亚硫酸铵氧化成硫酸铵的氧化率极高，优于塔内的空气曝气氧化，氧化后的硫酸铵产品中亚硫酸铵成分含量很低，使得回收的硫酸铵产品回收率高且品质纯正；且不使用功率较大的氧化风机，降低了电耗和噪声；还大大降低了脱硫液的循环量，从而也降低了电耗。