[发明专利]综合利用硫磺制酸尾气生产硫酸钾复合肥的工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合肥的生产工艺和设备，特别涉及一种用硫磺制酸和氯磺酸尾气回收的亚铵生产硫酸钾复合肥的工艺及其设备，属于肥料制造技术领域。

背景技术

为防止硫磺制硫酸、氯磺酸尾气二氧化硫浓度的超标排放，一般采取用氨水吸收的方法对尾气进行处理，用氨酸法吸收尾气后产生的亚硫酸铵或亚硫酸氢铵溶液受下游厂家的限制，不能顺利销售，经常造成亚铵涨罐，给企业正常生产运行带来困难，制约企业长周期稳定生产。

发明内容

本发明目的是提供一种综合利用硫磺制酸尾气生产硫酸钾复合肥的工艺。

本发明的另一目的是提供一种综合利用硫磺制酸尾气生产硫酸钾复合肥的设备。

本发明采取的技术方案为：

一种综合利用硫磺制酸尾气生产硫酸钾复合肥的工艺，包括以下步骤：

(1)将硫酸尾气输送至第一洗涤塔中，并向第一洗涤塔中加入氨水，氨水与第一洗涤塔中的硫酸尾气生成含有亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的溶液，符合控制指标的气体经第一洗涤塔烟囱排空；

(2)将氯磺酸尾气输送至第二洗涤塔中，并向第二洗涤塔中加入氨水，氨水与第二洗涤塔中的氯磺酸尾气生成含有亚硫酸氢铵和亚硫酸铵的溶液，符合控制指标的气体经第二洗涤塔烟囱排空；

(3)将第一洗涤塔、第二洗涤塔中生成的溶液输送到反应釜内并向其中加入质量浓度为93％的硫酸溶液，生成硫酸铵溶液，产生的SO₂气体进入硫酸干燥塔进一步转化生产硫酸；

(4)将硫酸铵溶液输送到硫酸铵罐中进行贮存，正常运行时打入混酸罐中，由混酸泵打入中和反应器中；在中和反应器内混酸和气氨发生中和反应，产生磷酸一铵、磷酸二铵、硫酸铵、硫酸钾，控制混酸和气氨的阀门开度，使中和反应器中pH值控制在4～5呈弱酸性，中和度在1.10-1.50；

(5)中和反应器中产生的料浆输送到喷浆造粒复合肥装置中生产硫酸钾复合肥。

步骤(1)中所述的硫酸尾气含有SO₂的体积浓度为1600mg/m³-1800mg/m³，所述的氨水的质量浓度为10-18％。

步骤(2)中所述的氯磺酸尾气含有SO₂的体积浓度为3000mg/m³-4000mg/m³，所述的氨水质量浓度为10-18％。

所述第一洗涤塔中的生成的亚硫酸氢铵与亚硫酸铵质量比2∶1，两者总浓度为100-300g/L，第二洗涤塔中的生成的亚硫酸氢铵与亚硫酸铵质量比2∶1，两者总浓度为300-500g/L。

步骤(3)中所述的第一洗涤塔、第二洗涤塔中生成的溶液与硫酸溶液的用量体积比为3-5∶1。

本发明的工作原理如下：

(1)采用氨法吸收尾气中的SO₂，吸收基本原理：

NH₃+H₂O+SO₂＝NH₄HSO₃           (1)

2NH₃+H₂O+SO₂＝(NH₄)₂SO₃        (2)

(NH₄)₂SO₃+SO₂+H₂O＝2NH₄HSO₃    (3)

2NH₄HSO₃+2NH₃＝2(NH₄)₂SO₃      (4)

(2)亚铵与硫酸反应生成硫酸铵

(NH₄)₂SO₃+H₂SO₄＝(NH₄)₂SO₄+H₂O+SO₂↑

2NH₄HSO₃+H₂SO₄＝(NH₄)₂SO₄+2H₂O+2SO₂↑