[发明专利]一种节能高品质硫酸铵回收的氨法脱硫工艺

说明书

技术领域

本发明涉及环保领域大气污染治理脱硫技术，尤其涉及一种节能高品质硫酸铵回收的氨法脱硫工艺。

背景技术

近年来，我国二氧化硫年排放量达2000万吨以上，居全球首位，已是仅次于欧洲和北美的第三大酸雨区。对二氧化硫如不加以控制，将造成城市大气污染加剧。因此，控制二氧化硫排放已成为社会和经济可持续发展的迫切要求，治理二氧化硫势在必行。

以煤或石油为燃料的锅炉或火力发电厂，以及以铁矿石为原料的钢铁厂烧结机排放大量烟道气，烟气中SO₂含量通常较低，在300～5000ppmv(1000～15000毫克/标准立方米)之间，但是，烟气量十分巨大。以燃煤锅炉而论，蒸汽规模从1T/h到2500T/h，发电机组容量6MW到900MW，烟气量由1万Nm³/h到250万Nm³/h，已产生了严重的酸雨和SO₂污染。锅炉烟气脱硫被认为是控制SO₂排放行之有效的途径。目前，国内外的烟气脱硫技术主要有干法和湿法两类。干法脱硫主要有石灰——石灰石抛弃法、循环流化床脱硫；湿法脱硫主要有石灰石——石膏法脱硫、双碱法、氧化镁碱法、氨碱法等。氨法脱硫技术的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂，氨水和烟气中的SO₂反应，得到亚硫酸铵，亚硫酸铵通过用空气氧化，得到硫酸铵，硫酸铵溶液经蒸发结晶，离心机分离脱水，干燥器干燥后即可制得硫酸铵产品。很显然氨法脱硫技术与石灰石——石膏法脱硫和双碱法脱硫技术相比是一个“绿色技术”，它以废弃的烟气，低廉的水和空气为原料，生产比石膏更高价值的硫酸铵化肥，无废渣废液排放，不产生二次污染，无新增污染源，生产过程中脱硫塔不易结垢堵塞，无疑具有更好的经济和环保效益。

目前，通常所采用的氨法脱硫技术为氨——肥法脱硫技术，其采用氨水作为脱硫剂，在脱硫塔内循环液pH＜6的酸性条件下，用循环泵使硫酸铵与亚硫酸铵溶液与烟气中的SO₂反应，脱除SO₂生成副产物亚硫酸氢铵和亚硫酸铵，在脱硫塔下部利用空气曝气的方法将亚硫酸按和亚硫酸氢铵氧化成硫酸铵，硫酸铵溶液排出后经过滤、蒸发、离心、干燥后生产出硫酸铵晶体包装入库，完成脱硫及硫酸铵产品的回收过程。

该方法存在着以下缺陷：

1)循环液中含有对SO₂有吸收作用的亚硫酸铵的同时，也含有大量的硫酸铵成分，而硫酸铵对SO₂没有吸收能力，因此造成大量硫酸铵溶液参与空循环。一方面造成循环泵动力的大量消耗，增加运行的成本；另一方面，由于大量硫酸铵溶液的循环与烟气接触，造成净化脱硫后排放的烟气温度损失严重，排烟温度过低(＜50℃)，含水饱和的低温烟气长期会对烟囱造成严重腐蚀损害，不得不采取在脱硫后的烟气增加GGH再加热系统进行升温到80℃左右再进入烟囱，结果造成投资和运行成本的进一步加大。

2)该技术将脱硫后产物亚硫酸铵氧化成硫酸铵是在脱硫塔内进行，由于脱硫产物中含有大量的硫酸铵，而大量硫酸铵的存在阻碍亚硫酸铵的氧化，氧化率达到80～90％很困难，因此造成后级回收的硫酸铵产品中含有大量没有经过氧化的亚硫酸铵成分；硫酸铵产品作为农用化肥或复合肥的原料，具有肥效；而亚硫酸铵产品则没有任何肥效，若用于农田，会出现烧苗，造成事故，后果严重，因此，此方法回收的硫酸铵产品品质较低。

3)该技术方法对脱硫后产物硫酸铵溶液中水分的去除是采用常规的蒸发干燥的方法，需要消耗大量的蒸气能源，平均每吨水蒸发约需要2吨的蒸气；按照现成本价计算约需要100元的蒸气费用，对于大型电站锅炉长期运行的成本是一笔庞大的开支，因此，此技术提取副产物硫酸按的运行成本很高，能耗大。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种节能高品质硫酸铵回收的氨法脱硫工艺，工艺流程设计合理，占地面积小，投资小，脱硫效率高，同时还能脱除一部分氮，回收的硫酸铵含量高，几乎不含(NH₄)₂SO₃成分，经济价值可观，实现环保治理的“变废为宝”，并且本工艺在脱硫的同时没有二次污染。

本发明采用了以下技术方案：