一种可资源化回收的焦炉烟气氨法脱硫系统及方法与流程

本发明涉及环保烟气处理技术领域，尤其涉及一种可资源化回收的焦炉烟气氨法脱硫系统及方法。

背景技术：

目前，电力行业已经对二氧化硫等进行了全面控制，对焦化行业的污染控制也迫在眉睫。焦化行业为大气环境重污染行业，根据环保部颁布的最新相关标准，焦炉烟气的主要污染物二氧化硫需达标排放需达标排放。

脱硫方法有多种，常用的湿法脱硫技术主要有氨法脱硫及钙法脱硫两种，氨法脱硫脱除效率高，副产物为硫酸铵，可用于生产化肥，具有一定的回收价值。但是氨法脱硫受粉尘影响较大，硫铵结晶易受影响。氨法脱硫硫铵回收系统比较复杂，设备较多，硫铵回收系统建造成本较高，系统复杂，维护难度较大。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种可资源化回收的焦炉烟气氨法脱硫系统，其能与焦化厂原有硫铵工段有机结合，既能高效脱除焦炉烟气中二氧化硫，又能降低氨法脱硫系统建设成本，并简化系统。

本发明是这样实现的：本发明提供一种可资源化回收的焦炉烟气氨法脱硫系统，包括脱硫塔、沉淀罐、缓冲罐、硫铵溶液预处理罐，所述脱硫塔从上到下依次设有烟气出口、烟气进口、硫铵溶液出口，所述脱硫塔的硫铵溶液出口通过出料泵与沉淀罐的进液口连接，所述沉淀罐的出液口与缓冲罐的进液口连接，缓冲罐的出液口通过输送泵与硫铵溶液预处理罐的进液口连接，硫铵溶液预处理罐还设有加酸口、硫铵溶液回流口和硫铵溶液出液口，所述硫铵溶液预处理罐的硫铵溶液出液口连接有硫铵溶液预处理泵，所述硫铵溶液预处理泵的下游端通过回流阀与硫铵溶液预处理罐的硫铵溶液回流口连接，所述硫铵溶液预处理泵的下游端通过输出阀与焦化厂的硫铵工段的生产系统连接，用于利用硫铵浆液生产硫铵。

进一步地，所述脱硫塔内设有喷淋装置，所述喷淋装置位于烟气进口和烟气出口之间，所述喷淋装置的进液口与脱硫塔设置的氨水溶液进口连接，用于对烟气进行逆流喷淋，脱除烟气中的二氧化硫，生成硫酸铵溶液。

进一步地，所述烟气进口设置在脱硫塔的中下部，所述烟气出口设置在脱硫塔的顶部，所述硫铵溶液出口设置在脱硫塔的底部。

进一步地，硫铵溶液预处理罐的加酸口设有强酸进料阀，所述强酸进料阀用于控制强酸加入硫铵溶液预处理罐，强酸在硫铵溶液预处理泵的搅拌作用下，与硫酸铵溶液充分混合，将溶液中的亚硫酸铵完全分解，解析出二氧化硫，硫铵溶液预处理罐设有二氧化硫出口与脱硫塔的烟气进口连通，使硫铵溶液预处理罐内解析出的二氧化硫返回至脱硫塔内进行再次吸收；所述强酸进料阀采用自动控制阀。硫铵溶液预处理罐的加酸口连接有强酸进料自动控制阀，与焦化厂内原有硫酸高位槽连接。因焦化厂硫铵工段生产需要使用浓硫酸，可就近使用。

二氧化硫返回至脱硫系统的脱硫塔内，避免二次污染。

进一步地，所述沉淀罐的出液口位于沉淀罐的上端。进一步地，所述缓冲罐中设有液位检测装置和溶液密度检测装置，所述液位检测装置、溶液密度检测装置、输送泵分别与控制器连接，用于分别将检测到的液位信号、密度信号传递给控制器，所述控制器根据液位检测装置和溶液密度检测装置传递的液位信号、密度信号，控制输送泵的工作状态，当缓冲罐中溶液达到设定的出料液位，且密度达到设定值后，开启输送泵，将缓冲罐中的硫铵溶液输送至硫铵溶液预处理罐。液位检测装置，避免液位过高造成浆液溢流。溶液密度检测装置，通过监控溶液密度达到监控浓度的目的，通过控制浓度，调整出料时机和周期。缓冲罐液位达到出料液位后，如溶液达到指定的密度（浓度）后，出料泵工作。未达到密度（浓度）时，返回泵工作，将浆液返回脱硫塔继续反应和浓缩。

进一步地，所述硫铵溶液预处理罐中设有液位检测装置，所述液位检测装置、输出阀、回流阀、硫铵溶液预处理泵分别与控制器连接，用于将检测到的液位信号传递给控制器，所述控制器根据液位检测装置传递的液位信号，控制硫铵溶液预处理泵的工作状态，当硫铵溶液预处理罐中溶液达到一定液位后，开启硫铵溶液预处理泵，关闭输出阀，打开回流阀，通过硫铵溶液预处理泵使硫铵溶液在预处理罐中进行搅拌，搅拌特定时间后，关闭回流阀，打开输出阀，通过硫铵溶液预处理泵将浆液排出。

进一步地，脱硫塔内设有浓度检测装置，所述浓度检测装置与控制器连接，用于将检测到的浓度信号传递给控制器，所述控制器根据浓度检测装置传递的浓度信号，控制出料泵的工作状态，当脱硫塔内的硫酸铵溶液富集到一定的浓度后，通过出料泵将脱硫塔内的硫酸铵溶液输送至沉淀罐中。脱硫塔内的硫酸铵溶液浓度达到要求后才开始往缓冲沉淀罐内出料。

本发明提供一种可资源化回收的焦炉烟气氨法脱硫方法，包括如下步骤：

焦炉烟气进入脱硫塔后，控制脱硫塔内的喷淋装置对烟气进行逆流喷淋，脱除烟气中的二氧化硫，生成硫酸铵溶液；

脱硫塔内的硫酸铵溶液富集到一定的浓度后，通过出料泵输送至沉淀罐中，在沉淀罐中静置滤除粉尘，上清液自沉淀罐的出液口进入缓冲罐中，缓冲罐中的液位检测装置、溶液密度检测装置实时监测缓冲罐中硫酸铵溶液的液位以及密度，当缓冲罐中的溶液达到出料液位，且密度达到设定值后，开启输送泵，将缓冲罐中的溶液输送至硫铵溶液预处理罐，同时，硫铵溶液预处理罐中的液位检测装置实时监测缓冲罐中硫酸铵溶液的液位，当硫铵溶液预处理罐中溶液达到一定液位后，开启硫铵溶液预处理泵，关闭输出阀，打开回流阀，通过硫铵溶液预处理泵使硫铵溶液在预处理罐中进行搅拌；

然后开启强酸进料阀，加入强酸，强酸在硫铵溶液预处理泵的搅拌作用下，与硫酸铵溶液充分搅拌混合，将溶液中的亚硫酸铵完全分解，解析出二氧化硫，并返回至脱硫塔内进行再次吸收；

完全解析出二氧化硫后的硫铵溶液，通过硫铵溶液预处理泵，输送至焦化厂的硫铵工段的生产系统，利用硫铵溶液生产硫铵。

解析出二氧化硫后，二氧化硫的返回脱硫系统内脱硫塔，避免二次污染。提前解析出二氧化硫的目的是，防止二氧化硫跟随硫铵浆液进入焦化厂内的硫铵生产系统，二氧化硫若在焦化厂内硫铵生产系统内解析出，可在其管网内生成亚硫酸等物质，会将焦化厂内硫铵系统的煤气管道腐蚀。

进一步地，强酸采用浓硫酸，不会引入新的杂质。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用脱硫塔对烟气进行逆流喷淋，脱除烟气中的二氧化硫，生成硫酸铵溶液。氨法脱硫后硫铵溶液，通过出料泵输送至沉淀罐，用于沉淀过滤掉溶液中的粉尘，上清液进入缓冲罐。缓冲罐中的硫铵溶液含有硫酸铵及少量亚硫酸铵，通过硫铵溶液输送泵输送至硫铵溶液预处理罐，在硫铵预处理罐中进行加浓硫酸预处理，预处理后的硫铵溶液直接输送至焦化厂硫铵工段母液槽或饱和器。氨法脱硫后的硫铵溶液通过上述初步预处理后，直接送至焦化厂硫铵工段，使得本发明能与焦化厂原有硫铵工段有机结合，既能高效脱除焦炉烟气中二氧化硫，又能降低氨法脱硫系统建设成本，并简化系统，节省了大量投资和运行维护费用。

开启强酸进料阀，加入强酸，强酸在硫铵溶液预处理泵的作用下，与硫酸铵溶液充分搅拌混合，将溶液中的亚硫酸铵完全分解，解析出二氧化硫，二氧化硫返回脱硫系统内脱硫塔，避免二次污染，提前解析出二氧化硫的目的是，防止二氧化硫跟随硫铵浆液进入焦化厂内的硫铵生产系统，二氧化硫若在焦化厂内硫铵生产系统内解析出，可在其管网内生成亚硫酸等物质，会将焦化厂内硫铵系统的煤气管道腐蚀。

附图说明

图1为本发明的一种可资源化回收的焦炉烟气氨法脱硫系统的示意图。

附图中，1为脱硫塔；2为出料泵；3为沉淀罐；4为缓冲罐；5为输送泵；6为硫铵溶液预处理罐；7为硫铵溶液预处理泵；8为硫铵工段的生产系统。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明提供一种可资源化回收的焦炉烟气氨法脱硫系统，包括脱硫塔1、沉淀罐3、缓冲罐4、硫铵溶液预处理罐6，所述脱硫塔从上到下依次设有烟气出口、烟气进口、硫铵溶液出口，所述脱硫塔的硫铵溶液出口通过出料泵2与沉淀罐的进液口连接，所述沉淀罐的出液口与缓冲罐的进液口连接，缓冲罐的出液口通过输送泵5与硫铵溶液预处理罐的进液口连接，硫铵溶液预处理罐还设有加酸口、硫铵溶液回流口和硫铵溶液出液口，所述硫铵溶液预处理罐的硫铵溶液出液口连接有硫铵溶液预处理泵7，所述硫铵溶液预处理泵的下游端通过回流阀与硫铵溶液预处理罐的硫铵溶液回流口连接，所述硫铵溶液预处理泵的下游端通过输出阀与焦化厂的硫铵工段的生产系统8连接，用于利用硫铵浆液生产硫铵。如本实施例所述硫铵溶液预处理泵的下游端通过输出阀可以与焦化厂硫铵工段母液槽或饱和器连接。

本发明通过与氨水反应，将烟气中的二氧化硫转化成硫酸铵，并通过焦化厂内现有硫铵工段进行回收。

进一步地，所述脱硫塔内设有喷淋装置，所述喷淋装置位于烟气进口和烟气出口之间，所述喷淋装置的进液口与脱硫塔设置的氨水溶液进口连接，用于对烟气进行逆流喷淋，脱除烟气中的二氧化硫，生成硫酸铵溶液。

进一步地，所述烟气进口设置在脱硫塔的中下部，所述烟气出口设置在脱硫塔的顶部，所述硫铵溶液出口设置在脱硫塔的底部。

进一步地，所述沉淀罐的出液口位于沉淀罐的上端。

进一步地，所述缓冲罐中设有液位检测装置和溶液密度检测装置，所述液位检测装置、溶液密度检测装置、输送泵分别与控制器连接，用于分别将检测到的液位信号、密度信号传递给控制器，所述控制器根据液位检测装置和溶液密度检测装置传递的液位信号、密度信号，控制输送泵的工作状态，当缓冲罐中溶液达到设定的出料液位，且密度达到设定值后，开启输送泵，将缓冲罐中的硫铵溶液输送至硫铵溶液预处理罐。

进一步地，硫铵溶液预处理罐的加酸口设有强酸进料阀，所述强酸进料阀用于控制强酸加入硫铵溶液预处理罐，强酸在硫铵溶液预处理泵的搅拌作用下，与硫酸铵溶液充分混合，将溶液中的亚硫酸铵完全分解，解析出二氧化硫，硫铵溶液预处理罐设有二氧化硫出口与脱硫塔的烟气进口连通，使硫铵溶液预处理罐内解析出的二氧化硫返回至脱硫塔内进行再次吸收；所述强酸进料阀采用自动控制阀。

二氧化硫返回至脱硫系统的脱硫塔内，避免二次污染。

进一步地，所述硫铵溶液预处理罐中设有液位检测装置，所述液位检测装置、输出阀、回流阀、硫铵溶液预处理泵分别与控制器连接，用于将检测到的液位信号传递给控制器，所述控制器根据液位检测装置传递的液位信号，控制硫铵溶液预处理泵的工作状态，当硫铵溶液预处理罐中溶液达到一定液位后，开启硫铵溶液预处理泵，关闭输出阀，打开回流阀，通过硫铵溶液预处理泵使硫铵溶液在预处理罐中进行搅拌。

进一步地，硫铵溶液预处理罐的加酸口连接有强酸进料阀。

进一步地，脱硫塔内设有浓度检测装置，所述浓度检测装置与控制器连接，用于将检测到的浓度信号传递给控制器，所述控制器根据浓度检测装置传递的浓度信号，控制出料泵的工作状态，当脱硫塔内的硫酸铵溶液富集到一定的浓度后，通过出料泵将脱硫塔内的硫酸铵溶液输送至沉淀罐中。

本发明提供一种可资源化回收的焦炉烟气氨法脱硫方法，包括如下步骤：

焦炉烟气进入脱硫塔后，控制脱硫塔内的喷淋装置对烟气进行逆流喷淋，脱除烟气中的二氧化硫，生成硫酸铵溶液；

脱硫塔内的硫酸铵溶液富集到一定的浓度后，通过出料泵输送至沉淀罐中，在沉淀罐中静置滤除粉尘，上清液自沉淀罐的出液口进入缓冲罐中，缓冲罐中的液位检测装置、溶液密度检测装置实时监测缓冲罐中硫酸铵溶液的液位以及密度，当缓冲罐中的溶液达到出料液位，且密度达到设定值如1.26～1.30g/cm³后，开启输送泵，将缓冲罐中的溶液输送至硫铵溶液预处理罐，同时，硫铵溶液预处理罐中的液位检测装置实时监测缓冲罐中硫酸铵溶液的液位，当硫铵溶液预处理罐中溶液达到一定液位后，开启硫铵溶液预处理泵，关闭输出阀，打开回流阀，通过硫铵溶液预处理泵使硫铵溶液在预处理罐中进行搅拌；硫铵溶液预处理罐内采用硫铵溶液预处理泵的回流进行搅拌。

然后开启强酸进料阀，加入强酸如浓硫酸，强酸如浓硫酸在硫铵溶液预处理泵的搅拌作用下，与硫酸铵溶液充分搅拌混合，将溶液中的亚硫酸铵完全分解，解析出二氧化硫，二氧化硫返回脱硫系统内脱硫塔进行再次吸收，避免二次污染。提前解析出二氧化硫的目的是，防止二氧化硫跟随硫铵浆液进入焦化厂内的硫铵生产系统，二氧化硫若在焦化厂内硫铵生产系统内解析出，可在其管网内生成亚硫酸等物质，会将焦化厂内硫铵系统的煤气管道腐蚀。

完全解析出二氧化硫后的硫铵溶液，通过硫铵溶液预处理泵，输送至焦化厂的硫铵工段的生产系统，利用硫铵溶液生产硫铵。

本实施例通过硫铵溶液预处理泵将硫铵溶液输出给焦化厂硫铵工段母液槽或饱和器，即进入了焦化厂的硫铵工段的生产系统，可直接利用脱硫区域的硫铵浆液生产硫铵。

硫铵溶液出料前先进入沉淀罐沉淀，去除硫铵溶液中部分明显的粉尘颗粒，有效避免粉尘太多对硫铵结晶及晶体长大的影响，避免对硫铵结晶工段的干扰。

氨法脱硫后的硫酸铵溶液中，含有部分亚硫酸铵。硫铵溶液在进饱和器前，进入硫铵溶液预处理罐进行加酸预处理。硫铵溶液缓冲罐中溶液通过硫铵溶液输送泵，输送至硫铵溶液缓冲罐后，利用焦化厂硫铵工段原有的强酸，在罐中加入过量强酸，与亚硫酸铵急剧反应并大量解析出二氧化硫，解析出二氧化硫后，二氧化硫的返回脱硫系统内脱硫塔，避免二次污染，且有效的避免了二氧化硫进入焦炉煤气系统管道腐蚀焦炉煤气管道。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。