一种生产长效碳酸氢铵的氨法脱硫脱碳装置的制作方法

本技术属于环保，具体涉及一种生产长效碳酸氢铵的氨法脱硫脱碳装置。

背景技术：

1、目前各工业企业废气处理效率普遍偏低或仅仅通过脱硫除尘处理后就排入大气中，大量co2等温室气体排入环境中，造成了全球气候变暖加速等一系列环境问题。因此寻求一种积极有效的co2气体处理方法成为了各国亟待解决的问题之一。碳酸氢铵是一种速效氮素肥，易溶于水，易分解，适用于各种作物和各种土壤，而二氧化碳是制备碳酸氢铵的原料之一，将工业企业废气中的co2气体加工制成碳酸氢铵，不但能解决co2直接排入大气的问题，又能制得碳酸氢铵肥料，成为现有所属技术人员研究开发的课题。但由于氨逃逸问题，氨法脱碳技术一直未得到广泛应用。

2、申请号cn202210553353.9的专利申请公开一种氨法脱碳系统生产碳酸氢铵的装置和方法，该装置包括冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区、除氨功能区，通过对碳酸氢铵生成、co2吸收、除氨进行分区控制，利用氨吸收烟气中的二氧化碳生产可用作氮肥的碳酸氢铵。但生产的碳酸氢铵化肥在温度高和有水分存在的情况下容易分解，肥效期短，一般仅有30～40天。并且脱除二氧化碳的吸收剂氨主要从二氧化碳吸收区加入，不利于二氧化碳吸收区氨逃逸控制。

3、申请号cn90105012.1的专利申请公开了长效碳酸氢铵及其制备方法，长效碳酸氢铵是由含0.3～1％的双氰胺添加剂，并由双氰胺和碳酸氢铵形成的共晶体或含部分共晶体的混合物组成。其制备过程是利用生产碳酸氢铵的工艺加以改进，将添加剂在碳化工序前或后加入到生产流程中。但该工艺采用加压co2与氨反应生产碳酸氢铵，投资及运行成本高，且添加剂通过氨水或结晶液加入，不利于系统水平衡控制和溶解共结晶。

技术实现思路

1、在本实用新型的装置中涉及脱硫，特别是氨法脱硫以及脱碳，特别是氨法脱碳两个工艺过程，其中脱硫，特别是氨法脱硫以及脱碳，特别是氨法脱碳可以按照本领域技术人员已知的方式进行，而且其中这些工艺过程所采用涉及的术语及相关测量方法也是本领域技术人员已知的。

2、为经济高效地解决氨法脱碳技术难题，同时生产长效碳酸氢铵化肥，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

3、一种生产长效碳酸氢铵的氨法脱硫脱碳装置，包括氨法脱硫脱碳单元、氨供应单元、碳酸氢铵处理单元、添加剂供应单元，氨法脱硫脱碳单元与碳酸氢铵处理单元连接，生产长效碳酸氢铵。

4、添加剂供应单元与碳酸氢铵处理单元连接。

5、氨供应单元与碳酸氢铵处理单元连接。

6、碳酸氢铵处理单元包括结晶设备、固液分离设备，固液分离设备上的母液回流管道与氨法脱硫脱碳单元连接，沿母液回流方向，添加剂加入点位于氨加入点之后。

7、或所述回流管道分成多条，氨供应单元的加入点(即氨加入点)在其中一条中，添加剂供应单元的加入点(即添加剂加入点)在另外一条中。

8、添加剂供应单元包括添加剂加入设备和计量设备，添加剂通过计量设备定量加入到添加剂加入设备中，添加剂加入设备包括混合罐或喷射器，计量设备包括泵、风机、计量称、控制阀之一或组合。

9、氨供应单元包括加氨设备，加氨设备包括液氨稀释器、氨分布器、加氨罐、静态混合器之一或组合。

10、氨法脱硫脱碳单元包括氨法脱硫设备和氨法脱碳设备，氨法脱碳设备包括冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区、除氨功能区。

11、所述回流管道与二氧化碳吸收区连接。

12、冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区、除氨功能区组合成一个塔中或多个塔中，各功能区之间设有允许气体通过的设备/部件。

13、氨法脱硫设备与氨供应单元连接，用于生产硫酸铵。

14、冷却功能区与除氨功能区通过管道连接，碳酸氢铵生成区与二氧化碳吸收区通过管道连接，实现溶液补充和利用。

15、冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区、除氨功能区分别至少设置1层循环液分布器，碳酸氢铵生成区至少设置1层气液分布器。

16、气液分布器可选用鼓泡式、液体分布喷淋式或其组合。

17、一种生产长效碳酸氢铵的氨法脱硫脱碳方法，将氨法脱硫脱碳得到的碳酸氢铵浆液进行固液分离，产生的母液回流至氨法脱硫脱碳单元，其中添加剂在母液中加入，用于生产长效碳酸氢铵。

18、脱碳吸收剂氨通过母液加入。

19、添加剂包括单氰胺、双氰胺、三聚氰胺之一或组合。

20、添加剂加入点位于氨加入点之后。

21、所述回流管道分成多条时，氨和添加剂在同一条中加入，添加剂加入点位于氨加入点之后，或氨供应单元的加入点在其中一条中，添加剂供应单元的加入点在另外一条中。

22、母液分两路回二氧化碳吸收区时，其中一路设有加氨设备、添加剂加入设备，该路的母液占母液18总量的30％至40％，优选32％至38％，更优选34％至36％。

23、控制添加剂加入量，使碳酸氢铵中添加剂含量为0.01wt％-0.9wt％，优选0.01wt％-0.6wt％。

24、吸收剂氨为液体无水氨或气氨。

25、添加剂为固体。

26、母液为饱和碳酸氢铵溶液，温度5-40℃，优选8-30℃。

27、母液中含有碳酸氢铵固体，碳酸氢铵固体含量为0.1wt％-5wt％，优选0.1wt％-3wt％。

28、氨法脱硫脱碳单元包括氨法脱硫设备和氨法脱碳设备，氨法脱硫设备用于生产硫酸铵，氨法脱硫溶液用于控制氨法脱硫脱碳装置氨逃逸。

29、氨法脱碳设备包括冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区、除氨功能区，其中，冷却功能区用于对工艺气体进行降温，碳酸氢铵生成区用于碳酸氢铵生成，二氧化碳吸收区用于吸收工艺气体中的二氧化碳，除氨功能区用于除去脱碳后工艺气体中的氨。其中，

30、冷却功能区至少设置1级气液接触，温度5-40℃，优选8-30℃；

31、碳酸氢铵生成至少设置1级气液接触，溶液中总氨与总co2的摩尔比1-3，优选1-2，所述的总氨包括氨和铵根；所述的总co2包括游离co2和碳化co2；

32、二氧化碳吸收区至少设置1级气液接触，溶液中总氨与总co2的摩尔比1.2-4.5，优选1.4-3.5；

33、除氨功能区至少设置1级气液接触，至少设置一层酸性溶液洗涤，酸性溶液来自于氨法脱硫循环液。

34、脱硫循环液或脱碳单元冷却功能区循环液部分去除氨功能区控制氨逃逸。

35、脱碳单元冷却功能区可与氨法脱硫设备结合统一设置。

36、氨法脱硫脱碳生产的长效碳酸氢铵含有微量硫酸铵，硫酸铵含量为0.001wt％-0.5wt％，优选0.001wt％-0.3wt％。

37、氨法脱硫脱碳单元先脱除so2，再脱除co2，脱硫后气体中含so2、co2、硫铵颗粒物。

技术特征：

1.一种生产长效碳酸氢铵的氨法脱硫脱碳装置，其特征在于，该装置包括氨法脱硫脱碳单元、氨供应单元、碳酸氢铵处理单元、添加剂供应单元，氨法脱硫脱碳单元与碳酸氢铵处理单元连接，生产长效碳酸氢铵，添加剂供应单元与碳酸氢铵处理单元连接，氨供应单元与碳酸氢铵处理单元连接。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，碳酸氢铵处理单元包括结晶设备、固液分离设备，固液分离设备上的母液回流管道与氨法脱硫脱碳单元连接，沿母液回流方向，添加剂加入点位于氨加入点之后。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述回流管道分成多条，氨供应单元的加入点在其中一条中，添加剂供应单元的加入点在另外一条中。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，添加剂供应单元包括添加剂加入设备和计量设备，添加剂通过计量设备定量加入到添加剂加入设备中，添加剂加入设备包括混合罐或喷射器，计量设备包括泵、风机、计量称、控制阀之一或组合。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，氨供应单元包括加氨设备，加氨设备包括液氨稀释器、氨分布器、加氨罐、静态混合器之一或组合。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，氨法脱硫脱碳单元包括氨法脱硫设备和氨法脱碳设备，氨法脱碳设备包括冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区、除氨功能区。

7.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述回流管道与二氧化碳吸收区连接。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区、除氨功能区组合成一个塔中或多个塔中，各功能区之间设有允许气体通过的设备/部件。

9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，氨法脱硫设备与氨供应单元连接，用于生产硫酸铵。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，冷却功能区与除氨功能区通过管道连接，碳酸氢铵生成区与二氧化碳吸收区通过管道连接，实现溶液补充和利用。

11.如权利要求6所述的装置，其特征在于，冷却功能区、碳酸氢铵生成区、二氧化碳吸收区、除氨功能区分别至少设置1层循环液分布器，碳酸氢铵生成区至少设置1层气液分布器。

12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，气液分布器可选用鼓泡式、液体分布喷淋式或其组合。

技术总结
一种生产长效碳酸氢铵的氨法脱硫脱碳装置，该装置包括脱碳单元、氨供应单元、碳酸氢铵处理单元、添加剂供应单元，其中氨添加剂供应单元与碳酸氢铵处理单元连接，将氨吸收剂和添加剂加入到碳酸氢铵处理单元中，通过母液回流到脱硫脱碳单元，生成长效碳酸氢铵。本装置可以经济高效地进行脱碳，同时生产长效碳酸氢铵化肥。

技术研发人员：张军,祁丽昉,罗静
受保护的技术使用者：江苏新世纪江南环保股份有限公司
技术研发日：20221206
技术公布日：2024/1/12