[发明专利]处理含二氧化硫烟气并制取固体硫酸铵的工艺及装置

摘要

一种处理含二氧化硫烟气并制取固体硫酸铵的工艺及装置，原烟气经过硫酸铵浆液喷淋洗涤和除雾后得到净化，烟气中的二氧化硫与注入的氨水、氧化空气反应生成硫酸铵并形成结晶，硫酸铵浆液经过冷却结晶、一级旋流、二级旋流、脱水和烘干后得到固体硫酸铵。装置中包括吸收塔、循环泵、冷却结晶器、一级旋流器、二级旋流器、脱水和烘干设备。本发明的优点在于集中在一个吸收塔中完成二氧化硫的吸收、氧化和硫酸铵的结晶过程，并利用冷却结晶器和两级旋流器来分选出颗粒较大的硫酸铵结晶，可以用较低的能耗获得硫酸铵固体。

主权项

一种处理含二氧化硫烟气并制取固体硫酸铵的工艺，其特征在于包括以下步骤(1-9)：(1)含有二氧化硫的原烟气在吸收塔内向上流动，经过2-8层喷淋浆液的逆流洗涤，然后经过2-3层水平除雾器后排出吸收塔，这一过程脱硫效率用以下公式(6-17)计算：； NTU = ln ( S 1 S 2 ) - - - ( 6 ) η S O 2 = S 1 - S 2 S 1 = 1 - exp ( - NTU ) - - - ( 7 ) NTU＝RTUV*RTUS1*RTUT*RTUH*RTUCl*RTULG*RTUpH*RTUBase (8)RTUV＝1.15-0.05V (9)RTUS1＝4.08-0.375ln(S1) (10) RTU T = 1 , T < 60 1 0.28 + 0.012 T , T ≥ 60 - - - ( 11 ) RTUH＝0.55+0.075H (12)H＝NH0 (13)RTUCl＝-3.0×10-11Cl2+4.0×1010Cl+1 (14)RTULG＝0.7+0.03LG (15)RTUpH＝-1.1+0.4H (16) RTU Base = 1.15 * 1 1 + x - - - ( 17 ) 上述公式(6-17)中的变量代表如下：传质单元数NTU来表示吸收塔的气液传质能力；吸收塔入口二氧化硫浓度S1的范围是400-40000mg/Nm3，S2是吸收塔出口的二氧化硫浓度；RTU表示每个影响脱硫效率的因素的相对传质单元数；烟气流速V的范围是2-4m/s；吸收塔出口温度T的范围是40-70摄氏度；喷淋层高度H的范围是4-16m，喷淋层数N的范围是2-8之间的整数，单层喷淋层高度H0的范围是1.5-2.5m；浆液中氯离子浓度Cl的范围在20000-100000ppm；液气比LG的范围是4-30l/Nm3pH的范围是4-6；系统脱硫效率裕量x的范围x为0-0.15；(2)洗涤烟气的浆液存储在吸收塔浆池中，通过循环泵输送到喷淋层，与烟气接触后返回吸收塔浆池；(3)氧化空气被注入到吸收塔浆池中，实际所需的氧化空气量与理论所需空气量的比值被称为氧化空气当量α，α用公式(18)计算：α＝0.07*S10.45 (18)入口二氧化浓度S1的范围是400-40000mg/Nm3；(4)氨水被补充到吸收塔浆池中，用来控制浆池中浆液的pH值；(5)通过除雾冲洗向吸收塔内补充水；(6)吸收塔浆池内的浆液通过硫酸铵排出泵输送到一级旋流器，一级旋流器的底流进入冷却结晶器，溢流一部分返回吸收塔浆池，一部分溢流进入干燥机被烘干；(7)从冷却结晶器底部排出的硫酸铵浆液进入硫酸铵缓冲箱，然后被二级旋流器给料泵输送到二级旋流器，二级旋流器的溢流返回吸收塔浆池，底流进入脱水设备；(8)脱水产生的母液和冲洗水进入母液箱，经过母液泵返回吸收塔；(9)脱水产生的硫酸铵经过干燥设备烘干。