[发明专利]治理火电厂尾气污染并副产磷铵及硫酸的循环工艺

说明书

技术领域

本发明涉及污染治理技术领域，特别是涉及一种治理火电厂尾气污染并副产磷铵及硫酸 的循环工艺。

背景技术

我国是煤碳资源相对丰富的国家，但缺油少汽，所以煤能源在我国能源结构中占有很重 要的地位，而煤能源中火力发电又占有绝对优势，对国计民生的贡献具有重大的基础功能作 用，作为典型传统火电行业发展到今天，虽然具有能大规模生产的突出优势，但是(1)它 的固体排渣、含SO₂、CO₂等尾气的废渣、废气污染严重。截至今天，国内外形成了钙法、镁 法、钠法、高能物理法、海水法等各种废气处理方法，但至今在大型火电行业对废气中SO₂的治理方面以钙法为代表的FGD技术(即烟气脱硫技术的简称)占有绝对的优势，其所占治 理份额高达约90％；对于治理比重占有如此重要的这项技术，它仍有非常明显的缺陷，因为 它只不过把尾气中大量的SO₂演变成地上更为大量的CaSO₃·2H₂O(亚硫酸钙)；长久以往， 如此巨量的废渣所形成的白色污染对生态环境造成的负面影响难以估量的。(2)尽管大型 火电企业的热效率通过长期努力已达35％左右，就是特大型超临界火电企业其热效率也仅为 40％左右，再从火电专业化方向去努力，哪怕再提高1％的热效率都是十分困难。(3)投入大 量财力、物力、付出重大社会成本，火电企业仅仅只得到单一的产品电，虽然它为社会各界 之所需，但从社会的角度而言，显得付出与产出仍很不相称。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是治理火电厂尾气污染并副产磷铵及硫酸的循环工艺，具体 来讲就是结合高炉磷酸技术来治理火电厂尾气中的SO₂污染，并同时开发副产品高效复肥磷 铵和硫酸，同时又将火电厂发电后的部份余汽潜热用于高炉磷酸多余炉煤气制合成氨系统， 从而形成新的创新循环工艺，实现了火电厂循环经济开发，变废为宝，节省成本，提高能源 利用的目的。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

治理火电厂尾气污染并副产磷铵及硫酸的循环工艺：

(1)用高炉生产磷酸后的炉煤气制备合成氨，其工艺是将炉煤气引入脱硫工序，然后 进入催化变换工序使炉煤气中的CO与水蒸气反应制备H₂，然后分离炉煤气中的CO₂和N₂，经铜 洗工序进一步脱除炉煤气中剩余的CO，分离出的N₂按照H₂∶N₂＝3∶1的比例补入H₂中，混合后 进入合成塔制备合成氨；

(2)将(1)制得的氨合成用水溶解再加入(1)中分离出的CO₂，得碳酸氢铵溶液，喷 入火电厂尾气处理塔，析出固体亚硫酸铵并生成部份亚硫酸氢铵溶液，将固体亚硫酸铵和高 炉法生产的磷酸加入磷铵反应器，即生成磷铵，并同时放出高浓度的SO₂，将高浓度的SO₂氧 化成SO₃后送入吸收塔经循环吸收，即得硫酸。

上述循环工艺中：将亚硫酸氢铵溶液用碳铵中和后生成亚硫酸铵溶液，喷入火电厂尾气 处理塔，循环吸收尾气中的SO₂。

前述治理火电厂尾气污染并副产磷铵及硫酸的循环工艺：将火电厂的余汽潜热，经过再 加热后形成高压蒸汽引入合成氨动力系统，然后将用于动力系统后的蒸汽再用于催化变换工 序。

与现有技术相比，本发明将高炉磷酸的生产结合应用于传统火电行业，将现有的火电厂 尾气污染治理转变到使污染源变为新资源，污染物变为新财富的循环经济开发模式，并将火 电厂的余汽潜热用于合成氨工艺，使电厂的热效率得到约1.5~2.5％的提高，形成煤、电、磷 一体化循环经济创新工艺，帮助火电行业实现可持续发展。

具体实施方式