[发明专利]湿式氨法烟气脱硫产物干燥冷却输送联动工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及湿式氨法烟气脱硫产物的深加工处理，具体地指一种湿式氨法烟气脱硫产物干燥冷却输送联动工艺及其设备。

背景技术

湿式氨法烟气脱硫技术与目前主流的石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫技术相比，具有吸收剂碱性强、脱硫反应速率快、吸收剂利用率高、工艺系统简单、初期投资小、不产生温室气体二氧化碳CO₂等优势，但湿式氨法烟气脱硫技术所采用的吸收剂氨水的价格比石灰石或石灰的价格高很多，使得其对比石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫技术在吸收剂成本上处于劣势。如果能将湿式氨法烟气的脱硫产物硫酸铵(NH₄)₂SO₄进行资源化利用，则能弥补其吸收剂成本高的不足、降低总的生产成本、产生良好的经济效益，大大提高湿式氨法烟气脱硫技术的竞争优势和推广价值。

目前，湿式氨法烟气脱硫技术的具体应用实例并不多，科技人员在其脱硫产物的处理上还缺乏足够的经验。虽然我国已经开展了对湿式氨法烟气脱硫产物处理的研究，但大多还只是停留在脱硫产物的初级处理阶段。如公开号为CN1600410A和CN1401414A的中国发明专利申请公开说明书分别介绍了《烟道气氨法脱硫及脱硫产物综合利用的一体化方法及设备》和《一种从烟道气中脱除二氧化硫并制得硫酸铵的方法》，但其所提到的方法都仅限于如何将脱硫生成物亚硫酸铵(NH₄)₂SO₃氧化为性质稳定的硫酸铵(NH₄)₂SO₄，都没有进一步研究对硫酸铵浆液的处理工艺。公开号为CN1408464A的中国发明专利公开说明书介绍了一种《烟气中SO₂的脱出和回收方法及装置》，其利用流化床干燥可获得浓度约40～50％的硫酸铵，但其并没有介绍如何将硫酸铵进一步干燥到符合包装的要求。公开号为CN1631782A的中国发明专利申请公开说明书介绍了《一种从氨法烟气脱硫生成物中提取硫酸铵的方法》，但其没有对干燥设备和干燥方法作具体的介绍。以上公开的专利文献主要涉及的是脱硫产物的氧化、结晶、初级脱水干燥等技术，而没有具体提到或是具体介绍对脱硫终产物硫酸铵的深度干燥处理工艺。

湿式氨法烟气脱硫塔中生成的硫酸铵在经过旋流分离器脱水浓缩后，其含水率一般在50％左右，基本上呈浆液状，不能直接进入包装工序。而硫酸铵作为肥料要求其含水率在1％以下，如何将硫酸铵的含水率和温度控制在贮存和包装要求的范围内是湿式氨法烟气脱硫产物资源化利用中必须解决的一个难题。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种工艺和结构简单、生产能耗小、运行费用低的湿式氨法烟气脱硫产物干燥冷却输送联动工艺及其设备。采用该工艺和设备能够直接对经过旋流分离器脱水处理的湿式氨法烟气脱硫产物进行更深入的处理，将脱硫产物硫酸铵浆液的含水率和温度控制在包装工序允许的范围内。

为实现上述目的，本发明所设计的湿式氨法烟气脱硫产物干燥冷却输送联动工艺，是对经过旋流分离器浓缩处理的湿式氨法烟气脱硫产物硫酸铵浆液进行深加工处理的过程，该工艺包括如下步骤：

1)从湿式氨法烟气脱硫塔的烟气进口处分流一部分经过预除尘处理的燃煤锅炉热烟气，将其抽吸到前置烟道干燥装置中，使热烟气从前置烟道干燥装置的下部向上高速流动；与此同时，将经过旋流分离器浓缩处理后含水率约为50％左右的脱硫产物硫酸铵浆液也从前置烟道干燥装置的下部喷入其中，使硫酸铵浆液雾滴与热烟气在差速状态下充分接触混合，发生剧烈的热交换，硫酸铵浆液雾滴中的水份被蒸发出来混入到热烟气流中，硫酸铵浆液雾滴中容易造成设备腐蚀的氯离子Cl^-和其它微量矿物元素也被充分烘干，形成主要成份为硫酸铵的颗粒。另外，利用热烟气来干燥硫酸铵浆液雾滴，还会发生以下副反应：硫酸铵浆液雾滴中残余的少量NH₃与热烟气中的SO₂发生反应生成(NH₄)₂SO₃，所生成的(NH₄)₂SO₃可与热烟气中的O₂生成性质更为稳定的(NH₄)₂SO₄，从而使脱硫产物的品质更佳。其具体的反应式如下：

2NH₃+SO₂+H₂O→(NH₄)₂SO₃