[发明专利]一种有效降低氨法脱硫中硫酸铵颗粒物生成的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种有效降低氨法脱硫中硫酸铵颗粒物生成的方法和装置，尤其涉及烟气氨法脱硫技术，应用于烟气脱硫吸收塔入口，可应用于电力、冶金、环保和化工技术领域。

背景技术

利用氨作为原料脱除烟气中硫化物的氨法脱硫技术已广泛应用于电力、冶金和化工领域的烟气脱硫项目。

目前主流的氨法脱硫技术普遍存在排放净烟气中硫酸铵粉尘颗粒含量过高的问题，许多装置排放净烟气中硫酸铵粉尘颗粒含量超过了200 mg/Nm³，甚至部分装置超过了1000mg/Nm³以上。排放净烟气中粉尘颗粒包括锅炉带来的烟尘颗粒及脱硫过程中生成的硫酸铵、亚硫酸铵颗粒物。锅炉带来的烟尘颗粒主要靠设置在锅炉后的除尘设施捕集、去除，目前采用的方法主要有电除尘、袋除尘、电袋除尘等，本发明不涉及此部分内容。

脱硫过程中生成的硫酸铵、亚硫酸铵颗粒物主要由3部分组成：a.排放烟气中液滴中携带的硫酸铵、亚硫酸铵颗粒物；b.脱硫过程中SO₃、SO₂与逃逸的NH₃反应生成的气溶胶颗粒；c.脱硫过程中产生的硫酸铵固体粉尘颗粒。其中影响最大的是脱硫过程中产生的硫酸铵固体粉尘颗粒，脱硫吸收塔入口烟气温度通常在110~150℃，当该烟气与含有固体颗粒物过饱和硫酸铵浆液或饱和硫酸铵溶液（甚至近饱和硫酸铵溶液）接触时，巨大的烟气量使分散的硫酸铵小液滴中的水分迅速蒸发，伴随这一蒸发过程，大量的硫酸铵细小颗粒物生成了，类似于喷雾干燥过程。这些颗粒物的直径基本都是亚微米级，后续脱硫塔的喷淋层或者填料层对这些细小液滴的洗涤脱除作用都非常有限，因此未被脱除的这些颗粒物被烟气携带排入大气，导致副产品硫酸铵产量下降，造成经济损失，同时随同烟气带出的硫酸铵粉尘颗粒物排入大气后，对环境造成二次污染。实验室实验及实际脱硫装置对比运行的测试结果都证明了这一点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服传统脱硫过程中容易生成硫酸铵固体粉尘颗粒的缺点，提供一种有效降低氨法脱硫中硫酸铵颗粒物生成的方法和装置，可有效提高脱硫副产品硫酸铵产量，同时减少随同烟气带出的硫酸铵粉尘颗粒物排入大气，二次污染环境。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种有效降低氨法脱硫中硫酸铵颗粒物生成的方法，含硫烟气从脱硫吸收塔的中部入口烟道进入脱硫吸收塔，经过喷淋层和填料层的净烟气从出口烟道排出；其特征在于：在脱硫吸收塔的入口烟道处设置喷淋降温装置，有效降低吸收塔入口烟气温度，从源头上控制硫酸铵颗粒物的排放，从而有效减少排放净烟气中硫酸铵粉尘颗粒的含量；所述的喷淋降温装置对入口烟气喷射5%~30%的硫酸铵溶液或水。

按上述技术方案，在脱硫塔入口烟道上设置一组或几组雾化喷淋降温装置，将吸收塔入口烟气温度降低到80~110℃。

按上述技术方案，喷淋降温装置的喷淋降温剂经回收后进入吸收塔外的喷淋循环罐，经喷淋循环泵升压后再进入喷淋降温装置。

按上述技术方案，喷淋降温装置上设有雾化喷嘴；多个雾化喷嘴成组间隔分布。

一种有效降低氨法脱硫中硫酸铵颗粒物生成的装置，包括用于脱硫的吸收塔，塔的中部设置入口烟道，塔的顶部设置出口烟道；其特征在于：在入口烟道上设置喷淋降温装置，所述的喷淋降温装置与用于降温剂升压的喷淋循环泵相连；降温剂为5%~30%的硫酸铵溶液或水。

按上述技术方案，吸收塔的喷淋降温剂回收管道通过喷淋循环罐与喷淋循环泵相连，并同时直接与喷淋循环泵相连，两种管路连接并列。

按上述技术方案，在脱硫塔入口烟道上设置一组或几组雾化喷淋降温装置；各喷淋降温装置上设有雾化喷嘴；多个雾化喷嘴成组间隔分布。

按上述技术方案，所述的喷淋降温装置将吸收塔入口烟气温度降低到80~110℃。

实验证明，烟气温度的高低直接影响脱硫过程硫酸铵颗粒物的生成量，烟气温度高硫酸铵颗粒物的生成量就高，反之则低；不仅如此，脱硫塔内硫酸铵浆液（或溶液）的浓度也直接影响硫酸铵颗粒物的生成量，浓度高硫酸铵颗粒物的生成量也高，反之则低；因而，采用本发明的装置和工艺， 从源头上降低入口烟气的温度，并同时降低脱硫塔内硫酸铵浆液（或溶液）的浓度，有效减少这部分硫酸铵固体粉尘颗粒的生成，从源头上控制硫酸铵颗粒物的排放。