钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置与工艺.pdf

本发明属于环保技术领域，涉及一种温差结晶氨法脱硫装置与工艺，尤其适用于热电厂原有钙法脱硫装置转氨法的改造或新建脱硫。其装置包括有脱硫塔、增浓器、气液换热器、循环泵、浓缩循环泵、晶浆泵、浓缩结晶槽、干燥系统；脱硫塔、循环泵、晶浆泵、干燥系统都是利用了原来钙法脱硫中的设备；增浓器下部设置有气体分布器，其上部设置有喷头，喷头为2-3层；脱硫塔内的喷头为2-4层设置，补液管与脱硫塔内最下层的喷头连接，浓缩结晶槽是底部成锥形的槽，上部有管道与增浓器底部连接，中部有管道与浓缩循环泵连接，底部有管道与晶浆

1.  一种钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置，其特征是：包括有脱硫塔、增浓器、气液换热器、循环泵、浓缩循环泵、晶浆泵、浓缩结晶槽、干燥系统。

2.  根据权利要求1所述的钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置，其特征是：脱硫塔、循环泵、晶浆泵、干燥系统都是利用了原来钙法脱硫中的设备。

3.  根据权利要求1所述的钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置，其特征是：增浓器下部设置有气体分布器，其上部设置有喷头，该喷头为2-3层。

4.  根据权利要求1所述的钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置，其特征是：脱硫塔喷头为2-4层设置，补液管与脱硫塔内最下层的喷头连接。

5.  根据权利要求1所述的钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置，其特征是：浓缩结晶槽是底部成锥形的槽，上部有管道与增浓器底部连接，中部有管道与浓缩循环泵连接，底部有管道与晶浆泵连接。

6.  一种在权利要求1中所述的脱硫装置中进行的的钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的工艺，其特征是：
a.烟道气首先通过进烟口进入气液换热器，烟道气被降温后，进入增浓器与通过喷头喷淋的吸收液接触，烟道气中的二氧化硫，或与吸收液中的氨水发生化学反应生成的亚硫酸铵，或与吸收液中的亚硫酸铵反应生成亚硫酸氢铵，这样烟道气被初步净化；然后烟道气通过塔进烟口进入脱硫塔，烟道气中二氧化硫与被喷出的吸收液中的氨水或亚硫酸铵继续发生化学反应，这样烟道气被精脱硫后经排气口排放。
b.吸收液从脱硫塔上部的喷头喷淋，用循环泵把吸收液从脱硫塔底部分别输送到脱硫塔内的喷头和增浓器内的喷头，吸收液从喷头喷淋后到达脱硫塔底部和增浓器底部，吸收液中的亚硫酸氢铵遇氨水还原成亚硫酸铵，亚硫酸铵与气体分布器出来的氧气反应生成硫酸铵，增浓器底部的吸收液流入浓缩结晶槽，对吸收液中的硫酸铵进行冷却结晶、沉淀和分离，晶浆部分被晶浆泵送入干燥系统，上清液部分被浓缩循环泵输送经过气液换热器初步升温后经增浓器内的喷头喷淋，与增浓器中的烟道气接触进一步升温并增浓，循环往复。
c.氨水通过补液管经脱硫塔内最下层的喷头喷淋补充。
d.氧化气被加压输送入脱硫塔底部和增浓器底部的气体分布器，氧化气中的氧气与吸收液中的亚硫酸铵反应生成硫酸铵溶解在吸收液中，在增浓器中的未参加反应的气体经过塔进烟口进入脱硫塔中，与脱硫塔中未参加反应的气体一起经过排气口排出。

钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置与工艺
技术领域
本发明属于环保技术领域，涉及一种温差结晶氨法脱硫装置与工艺，尤其适用于热电厂原有钙法脱硫装置转氨法的改造或新建脱硫。
背景技术
目前，公知的钙法(即石灰石法)脱硫工艺在运行中有废液产生，同时还有废渣硫酸钙生成，造成二次污染。而氨法脱硫可以无废液、废渣排放，生成的硫酸铵能够利用。因此很多钙法脱硫向高效和低耗能的氨法脱硫转变。钙法脱硫中耗资最大的是脱硫塔，由于生产工艺的不同，通常节能的改造方法是在原来的脱硫塔内部分层，在塔内根据不同的浓度分成2个层段，但是分层后脱硫塔的高度又显得不足，原来的钢结构强度不足，改造也必然会破坏脱硫塔的防腐层结构，而经过修复的防腐层达不到原来的防腐效果，改造起来非常困难；通常的氨法脱硫工艺也存在吸收液中的硫酸铵容易在喷头及管道等部位结晶而造成堵塞的问题。
发明内容
为了克服现有技术之不足，解决钙法脱硫产生的二次污染，以及脱硫塔改造中存在的脱硫塔的钢结构强度不足、分层高度不足、防腐层难以修复、防腐材料不耐高热以及温度急变等，通常的氨法脱硫工艺存在吸收液中的硫酸铵容易在喷头及管道等部位结晶而造成堵塞的问题，本发明提供一种钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置及工艺，完全利用了原来的脱硫塔、循环泵、晶浆泵、干燥系统，不改变脱硫塔内部结构，达到烟道气净化排放、不造成二次污染的目的。
本发明的钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的装置，包括有脱硫塔、增浓器、气液换热器、循环泵、浓缩循环泵、晶浆泵、浓缩结晶槽、干燥系统；脱硫塔、循环泵、晶浆泵、干燥系统都是利用了原来钙法脱硫中的设备；增浓器下部设置有气体分布器，其上部设置有喷头，喷头为2-3层；脱硫塔内的喷头为2-4层设置，补液管与脱硫塔内最下层的喷头连接；浓缩结晶槽是底部成锥形的槽，可由钙法脱硫设备中的废水处理池改造而来，其上部有管道与增浓器底部连接，中部有管道与浓缩循环泵连接，底部有管道与晶浆泵连接。
本发明的钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的工艺流程如下：
a.烟道气首先通过进烟口进入气液换热器，烟道气被降温后，进入增浓器与通过喷头喷淋的吸收液接触，烟道气中的二氧化硫与吸收液中的氨水及亚硫酸氨发生化学反应，生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵等溶解在吸收液中，这样烟道气被初步净化；然后烟道气通过塔进烟口进入脱硫塔，烟道气中二氧化硫与被喷出的吸收液中的氨水或亚硫酸铵继续发生化学反应，这样烟道气被精脱硫，最后经排气口排放。
b.吸收液从脱硫塔上部的喷头喷淋，用循环泵把吸收液从脱硫塔底部分别输送到脱硫塔内的喷头和增浓器内的喷头，吸收液从喷头喷淋后到达脱硫塔底部和增浓器底部，吸收液中的亚硫酸氢铵遇氨水还原成亚硫酸铵，亚硫酸铵与气体分布器出来的氧气反应生成硫酸铵，增浓器底部的吸收液流入浓缩结晶槽，对吸收液中的硫酸铵进行冷却结晶、沉淀和分离，晶浆部分被晶浆泵送入干燥系统，上清液部分被浓缩循环泵输送经过气液换热器初步升温后经增浓器内的喷头喷淋，与增浓器中的烟道气接触进一步升温并增浓，循环往复。
c.氨水通过补液管经脱硫塔内最下层的喷头喷淋补充。
d.氧化气被加压输送入脱硫塔底部和增浓器底部的气体分布器，氧化气中的氧气与吸收液中的亚硫酸铵反应生成硫酸铵溶解在吸收液中，在增浓器中的未参加反应的气体经过塔进烟口进入脱硫塔中，与脱硫塔中未参加反应的气体一起经过排气口排出。
由于本发明设计采用了上述技术方案，有效地解决了钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫存在的钙法脱硫塔改造中脱硫塔的钢结构强度不足、分层高度不足、防腐层难以修复和防腐材料不耐高热的问题。它与现有技术相比，具有如下有益效果：
i.钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫，消除了二次污染，提高了环保效果。
ii.利用原来脱硫塔、循环泵、晶浆泵、干燥系统等，降低了成本；
iii.外加增浓器，避免脱硫塔的分层改造中存在的高度不足、防腐层难以修复和钢结构强度不足的问题；
iv.采用气液换热器，有效降低了烟道气的温度，脱硫塔不用增加内壁耐高热材料即能使用，从而降低改造成本；同时加热循环中的吸收液，有效防止吸收液中的硫酸铵在喷头及管道等部位结晶而造成堵塞，减少维修成本；
v.采用温差结晶工艺，达到不用蒸发即结晶的目的，节省了能耗和蒸发设备成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的装置结构及工艺流程示意图。
图中标记：1-进烟口、2-气液换热器、3-增浓器、4-喷头、5-塔进烟口、6-脱硫塔、7-排气口、8-循环泵、9-浓缩结晶槽、10-浓缩循环泵、11-晶浆泵、12-气体分布器、13-补液管、14-干燥系统。
具体实施方式
由图1所示，包括有脱硫塔(6)、增浓器(3)、气液换热器(2)、循环泵(8)、浓缩循环泵(10)、晶浆泵(11)、浓缩结晶槽(9)、干燥系统(14)；脱硫塔(6)、循环泵(8)、晶浆泵(11)、干燥系统(14)是利用了钙法脱硫中的设备；增浓器(3)下部设置有气体分布器(12)，其上部设置有喷头(4)，该喷头(4)是2-3层，分别用管道与循环泵(8)或气液换热器(2)连接；脱硫塔(6)的喷头(4)为2-4层设置，脱硫塔(6)内的喷头(4)用管道与循环泵(8)连接，补液管(13)与脱硫塔(6)内最下层的喷头(4)连接；浓缩结晶槽(9)是底部成锥形的槽，可由钙法脱硫设备中的平底的废水处理池改造而来，上部有管道与增浓器(3)底部连接，中部有管道与浓缩循环泵(10)连接，底部有管道与晶浆泵(11)连接。
本发明的钙法脱硫转温差结晶氨法脱硫的工艺流程如下：
a.烟道气首先通过进烟口(1)进入气液换热器(2)，烟道气被降温，减少了烟气高温对增浓器(3)和脱硫塔(6)耐高温的要求，烟道气进入增浓器(3)与通过喷头(4)喷淋的吸收液接触，烟道气中的二氧化硫，或与吸收液中的氨水发生化学反应生成的亚硫酸铵，或与吸收液中的亚硫酸铵反应生成亚硫酸氢铵，这样烟道气被初步净化；然后烟道气通过塔进烟口(5)进入脱硫塔(6)，烟道气中二氧化硫与被喷出的吸收液中的氨水或亚硫酸铵继续发生化学反应，这样烟道气被精脱硫后经排气口(7)排放。
b.吸收液从脱硫塔(6)上部的喷头(4)喷淋，用循环泵(8)把吸收液从脱硫塔(6)底部分别输送到脱硫塔(6)内的喷头(4)和增浓器(3)内的喷头(4)，吸收液从喷头(4)喷淋后到达脱硫塔(6)底部和增浓器(3)底部，吸收液中的亚硫酸氢铵遇氨水还原成亚硫酸铵，亚硫酸铵与气体分布器(12)出来的氧气反应生成硫酸铵，增浓器(3)底部的吸收液流入浓缩结晶槽(9)，对吸收液中的硫酸铵进行冷却结晶、沉淀和分离，晶浆部分被晶浆泵(11)送入干燥系统(14)生成硫酸铵被利用，上清液部分被浓缩循环泵(10)输送经过气液换热器(2)初步升温后经增浓器(3)内的喷头(4)喷淋，与增浓器(3)中的烟道气接触进一步升温并增浓，循环往复；由于吸收液经过气液换热器(2)时被加热，有效防止吸收液中的硫酸铵在喷头及管道等部位结晶而造成堵塞，减少维修成本。
c.氨水通过补液管(13)经脱硫塔(6)内的最下层的喷头(4)喷淋补充。
d.氧化气被泵入脱硫塔(6)底部和增浓器(3)底部气体分布器(12)，氧化气中的氧气与吸收液中的亚硫酸铵反应生成硫酸铵溶解在吸收液中，在增浓器(3)中未参加反应的气体经过塔进烟口(5)进入脱硫塔(6)中，与脱硫塔(6)中未参加反应的剩余气体一起经过排气口(7)排放。