[发明专利]一种钠法脱硫灰渣资源化处理系统及处理方法

说明书

本发明公开了一种钠法脱硫灰渣处理系统及处理方法，该处理系统包括灰渣预处理装置、碳酸氢铵制备装置及通过管路依次连通的复分解反应器、一级冷却结晶器、二级冷却结晶器、蒸氨塔及蒸发结晶器，蒸氨塔的气体出口与复分解反应器的入料口连通。该方法包括：灰渣与碳酸氢铵复分解反应后获得碳酸氢钠，反应母液依次经一级冷却结晶、蒸馏、二级冷却结晶、蒸发浓缩获得硫酸铵，一级冷却结晶获得的复盐返至复分解反应中，蒸馏获得的氨气和二氧化碳返至复分解反应中，二级冷却结晶获得的复盐返至一级冷却结晶中，结晶母液返至二级冷却结晶中。本发明提高了碳酸氢钠的总收率、碳酸氢铵的总转化率及硫酸铵总氮含量，实现了钠法脱硫灰渣资源化再利用。

技术领域

本发明属于烟气处理技术领域，具体地说涉及一种钠法脱硫灰渣处理系统及处理方法。

背景技术

我国钢铁厂、煤电厂、焦化厂排放大量的烟气中含有粉尘、二氧化硫、氮氧化物等污染物，是环境污染的重要源头，近10年来采取了很多措施进行治理，取得了显著成效，也基本达到了国家制定的排放标准，根本改善了大气环境。

现有技术中，由于这些烟气的含硫量较低，非常适合碳酸氢钠法干法脱硫，碳酸氢钠脱硫后的脱硫灰为固废。而钠法脱硫遇到的问题为碳酸氢钠市场价格高，造成脱硫成本高；脱硫后生成的芒硝依然形成灰渣堆积。目前堆积的灰渣还没有好的办法处理，仅能用于填埋，造成资源浪费及环境污染。为了对芒硝进行再利用，对芒硝进行制碱形成硫酸铵，硫酸铵可在肥料、纺织、皮革、医药等方面进行应用。传统的芒硝之间工艺流程如下如图1所示，经历如下处理过程：硫酸钠溶液预碳化，经复分解反应结晶器，反应结晶母液蒸发，过滤出硫酸钠固体，硫酸钠固体返回复分解反应器结晶器，反应结晶母液蒸发，硫酸钠固体过滤返回复分解反应结晶器，硫酸铵固体过滤，硫酸钠固体返回复分解反应结晶器，硫酸铵蒸发结晶出来，但是这种传统的芒硝制碱工艺存在的问题如下：碳酸氢钠的总收率不高于70％，碳酸氢铵的总转化率不超过80％，硫酸铵的总氮含量低于10％。

因此，如何提高碳酸氢钠的总收率、碳酸氢铵的总转化率及硫酸铵的总氮含量以进一步实现钠法脱硫灰渣资源化再利用是目前需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，现提出一种钠法脱硫灰渣资源化处理系统及处理方法，并提供如下技术方案：

一种钠法脱硫灰渣处理系统，其包括灰渣预处理装置、碳酸氢铵制备装置及通过管路依次连通的复分解反应器、一级冷却结晶器、二级冷却结晶器、蒸氨塔及蒸发结晶器，所述灰渣预处理装置的出料口及碳酸氢铵制备装置的出料口分别通过管路与复分解反应器的入料口连通，所述复分解反应器的液体出口与一级冷却结晶器的入料口连通，一级冷却结晶器的液体出口与蒸氨塔的入液口连通，所述蒸氨塔的液体出口与二级冷却结晶器的入料口连通，所述蒸氨塔的气体出口与复分解反应器的入料口连通，所述二级冷却结晶器的液体出口与蒸发结晶器的入液口连通。

进一步地，所述灰渣预处理装置包括用于溶解灰渣的灰渣溶解装置及与灰渣溶解装置连接用于脱除灰渣中重金属及烟尘的灰渣处理装置，所述灰渣溶解装置的出料口与灰渣处理装置的入料口通过管路连通，所述灰渣处理装置的出料口与复分解反应器的入料口通过管路连通。

进一步地，所述钠法脱硫灰渣资源化处理系统还包括用于将复分解反应中反应母液与碳酸氢钠沉淀固液分离的第一固液分离装置及用于接收碳酸氢钠沉淀的碳酸氢钠收集罐，所述复分解反应器的出料口与第一固液分离装置的进液口通过管路连通，所述第一固液分离装置的液体出口与一级冷却结晶器的进液口通过管路连通，所述第一固液分离装置的固体出口与碳酸氢钠收集罐的入料口通过管路连通。