[发明专利]一种氨法脱硫离心分离硫酸铵后母液处理新方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氨法脱硫制备硫酸铵或者其他方法制备硫酸铵过程中硫酸铵蒸发结晶过程的工艺方法，主要用于烟气脱硫行业副产硫酸铵项目和其他单一生产硫酸铵项目的浓缩结晶后，离心干燥后的离心母液处理新方法。

背景技术

工业燃煤烟气含有大量的SO₂，SO₂的排放会带来众多环境问题，几十年来，世界各国科研及工程技术单位研究开发出200多种烟气脱硫技术，目前，商业化程度最好的是燃煤后的烟气脱硫技术(Flue Gas Desulfurization)，根据脱硫过程是否有水参加和脱硫得到产物的形态，烟气脱硫可分为湿法脱硫，半干法脱硫和干法脱硫三大类。湿法脱硫(Wet Flue Desulfurization)具有效率高，运行可靠，操作简单，商业化业绩多等特点，是国内外烟气脱硫技术的主流。目前已经商业化的包括石灰石法、海水法、钠碱法、氨吸收法、氧化镁法等。

氨法烟气脱硫可充分利用我国广泛的氨源生产硫肥，弥补我国大量进口硫磺的缺口，既治理了大气二氧化硫的污染，又变废为宝，产生一定的经济效益；同时氨法烟气脱硫工艺在脱硫的同时又可脱氮，是一项较适应中国国情的、完全资源化的、适应长远发展的、很具推广价值的、更环保的脱硫技术。

氨法烟气脱硫最显著的优势是脱硫产物的回收利用，氨法烟气脱硫系统的运行费用可通过其副产物的销售大幅度降低，且其经济效益随烟气中的SO₂含量的增加而更佳。氨法脱硫工艺结晶产物硫酸铵是一种性能优良的肥料，具有很高的市场价值，在复合肥市场上，硫酸铵比尿素、氯化铵、碳酸氢铵等含氮肥料有明显的竞争优势。据国家化肥部门预测，硫酸铵每年可销售出500万吨以上，市场前景很好；中国国土缺硫而积达30％，特别是南方多雨省份对含硫肥料需求很大，硫酸铵既含氮，又含硫，是理想的肥料；中国北方的盐碱地面积也很大，需要具有微酸性的硫铵氮肥；今后中国将大力推进多元、高浓度复合肥，硫酸铵是一个效果很好的配合肥料。

本发明的背景为氨法脱硫副产硫酸铵蒸发结晶工厂的离心液的处理。典型的硫酸铵蒸发结晶工艺描述如下：

硫酸铵浆液来自氨法脱硫工艺硫酸亚铵氧化所得浓度约为20％～40％的硫酸铵溶液，硫铵浓缩系统输送来的浓度为30％的硫铵溶液，经与升膜蒸发器的凝结水换热后进入升膜加热蒸发器，在下部升膜加热器中利用低压蒸汽进行自下至上的单流程加热，加热后直接进入上部蒸发器，真空条件下进一步蒸发浓缩至40-45％的浓溶液。

蒸发浓缩后的硫铵浓溶液，通过管道自流进入结晶系统。将蒸发结晶分两级完成，第一级蒸发，第二级结晶。蒸发产生的二次蒸汽作为结晶加热的热源，节约蒸汽消耗量将近50％。硫铵结晶系统设置了颗粒级选择系统，控制结晶出料颗粒的大小，选择大颗粒出料，使副产品结晶颗粒达到1-2mm。

结晶系统由结晶器、硫铵加热器、结晶器循环泵、结晶器反冲装置、硫铵出料泵等组成。结晶器、硫铵加热器、结晶器循环泵通过管道连接，构成大流量的循环加热系统。结晶器上部的饱和硫铵溶液通过结晶器循环泵输送到硫铵加热器中加热，再回到结晶器真空环境中蒸发结晶。硫铵加热器中主要的加热热源为来自升膜加热蒸发器的二次蒸汽。

硫铵出料泵将结晶器中产生的67-69％的过饱和溶液送到离心分离系统，离心机分离出来的硫铵颗粒进入干燥、包装系统。离心得到的离心母液浓度约为20％～40％，密度1.15-1.18kg/m³，温度常温，由于脱硫尾气的成分复杂，离心母液成分复杂，这里的离心母液里面主要为硫酸铵，还有少量的氯化铵和其他杂质。

这里描述的离心母液为本发明的工艺物料起点，典型的物料成分见下表：

硫酸铵离心液主要成分