[发明专利]一种利用锅炉含硫烟气制硫酸铵的系统和方法

权利要求书

1.一种利用锅炉含硫烟气制硫酸铵的系统，其特征在于，包括锅炉脱销、除尘后的锅炉烟道(1)，锅炉烟道(1)出口接至本生反应装置(3)的第一入口，本生反应装置(3)的第二入口连接供水装置(2)的出口，本生反应装置(3)的第一出口连接硫酸收集装置(4)的入口，本生反应装置(3)的第二出口连接碘化氢分解装置(5)的入口，碘化氢分解装置(5)的第一出口连接氢气收集装置(9)的入口；碘化氢分解装置(5)的第二出口连接碘回收装置(8)的第一入口，碘回收装置(8)的第二入口连接碘供应装置(16)的出口；碘回收装置(8)的出口连接本生反应装置(3)的第三入口，本生反应装置(3)的第四入口连接碘化氢分解装置(5)的第三出口；

本生反应装置(3)的第三出口连接反应器排气收集装置(6)的入口，反应器排气收集装置(6)的出口连接除氧装置(7)的第一入口，除氧装置(7)的出口连接甲烷制备装置(10)的第一入口，甲烷制备装置(10)的第一出口连接甲烷存储装置(14)的入口，甲烷制备装置(10)的第二出口连接氨气制备装置(11)的第一入口，氨气制备装置(11)的第一出口连接氨气存储装置(15)的入口，氨气制备装置(11)的第二出口连接硫酸铵制备装置(12)的第一入口，硫酸铵制备装置(12)的出口连接硫酸铵存储装置(13)的入口，硫酸收集装置(4)的出口连接硫酸铵制备装置(12)的第二入口，氢气收集装置(9)的第一出口连接除氧装置(7)的第二入口，氢气收集装置(9)的第二出口连接甲烷制备装置(10)的第二入口，氢气收集装置(9)的第三出口连接氨气制备装置(11)的第二入口。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的本生反应装置(3)配备有加热和冷却装置，能够调整其内部温度在0℃和130℃之间；其内部预装有二氧化硫、碘、水形成的溶液，二氧化硫、碘、水部分发生化学反应，生成硫酸和碘化氢。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的碘化氢分解装置(5)内装有加热和冷却装置，通过加热和冷却装置的工作，调节碘化氢分解装置(5)内的介质的温度在250℃至600℃之间，碘化氢分解装置(5)内还装有促进分解为氢气和碘的催化剂。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的除氧装置(7)内装有燃烧器。

5.根据权利要求1所述的一种利用锅炉含硫烟气制硫酸铵的系统，其特征在于，所述的甲烷制备装置(10)内装有加热和冷却装置，调节甲烷制备装置(10)内的介质的温度在250℃至600℃之间。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的甲烷制备装置(10)内装有压缩机，将进入甲烷制备装置(10)内的介质的压力提高到10MPa。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的甲烷制备装置(10)内装有催化剂，进入到甲烷制备装置(10)内的二氧化碳和氢气在在催化剂作用下生成甲烷。

8.采用权利要求1至7任一系统制硫酸铵的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、由供水装置(2)向本生反应装置(3)中加水，液位达到本生反应装置(3)的正常水位；

(2)、由碘供应装置(16)向本生反应装置(3)中按碘：水＝1：1.4的摩尔比装入碘；

(3)、将从锅炉烟道(1)来的经过脱销和除尘后的烟气通入本生反应装置(3)中，烟气的主要成分有：氮气、二氧化碳、氧气、二氧化硫；

(4)、二氧化硫、水、碘在本生反应装置(3)中部分发生化学反应，生成碘化氢和硫酸，硫酸进入硫酸收集装置(4)，碘化氢进入碘化氢分离器(5)；

(5)、进入碘化氢分离器(5)中的碘化氢，在300℃以上温度，在催化剂作用下，部分分解为氢气和碘，碘进入碘回收装置(8)，氢气进入氢气收集装置(9)，未分解的碘化氢返回到本生反应装置(3)中参与下一轮反应；

(6)、从本生反应装置(3)中排出的气体进入到反应器排气收集装置(6)中，其主要成分有氮气、二氧化碳、氧气；

(7)、从反应器排气收集装置(6)排出的气体中的氧气与从氢气收集装置(9)中排出的氢气在除氧装置(7)中燃烧，消耗掉氧气，同时产生热量加热气体；

(8)、从除氧装置(7)中排出的气体进入到甲烷制备装置(10)中，其主要成分有氮气、二氧化碳，其中的二氧化碳与从氢气收集装置(9)中来的氢气发生化学反应生成甲烷，生成的甲烷存储到甲烷存储装置(14)中；

(9)、从甲烷制备装置(10)中排出的气体进入到氨气制备装置(11)中，其主要成分是氮气，其与从氢气收集装置(9)来的氢气发生化学反应成氨气，形成的氨气根据需要可存储于氨气存储装置(15)中；

(10)、氨气制备装置(11)中产生的氨气进入到硫酸铵制备装置(12)中，与从硫酸收集装置(4)中来的硫酸，发生化学反应生成硫酸铵，生成的硫酸铵存储于硫酸铵存储装置(13)中。