[发明专利]硫铵结晶节能工艺及节能系统

说明书

技术领域

本发明涉及硫铵结晶技术，尤其涉及一种硫铵结晶节能工艺及节能系统。

背景技术

目前常规硫铵结晶工艺为：硫铵母液进入硫铵结晶器内进行真空蒸发结晶，硫铵结晶器内的硫铵母液用硫铵母液循环泵抽出，经硫铵母液加热器加热后再返回至硫铵结晶器下部。硫铵结晶器顶部由真空泵形成真空，硫铵母液因真空蒸发而浓缩形成结晶沉在硫铵结晶器底部。含有硫铵结晶的浆液送去离心分离得到硫铵结晶。常规硫铵结晶系统结构如图1所示，所述硫铵结晶器1中部的硫铵母液出口与硫铵母液加热器4冷媒入口连通，所述硫铵母液加热器4冷媒出口与硫铵结晶器1下部的硫铵母液入口连通；所述硫铵结晶器1顶部的蒸汽出口与捕雾器2、凝缩器6、真空泵7顺次连接。

目前常规硫铵单效或多效真空蒸发结晶工艺中，循环硫铵母液采用新蒸汽加热，硫铵结晶器顶部出来的真空蒸发蒸汽采用冷却水冷凝冷却，此工艺消耗了大量蒸汽和冷却水，大大增加了能耗，进而大幅增加了硫铵的生产运行成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述常规硫铵结晶工艺高能耗和高运行成本问题，提出一种硫铵结晶节能工艺，该工艺实现了对来自硫铵结晶器顶部蒸发蒸汽低温余热的回收利用，具有高能源利用率、低能耗、低运行成本等优点，可广泛应用于钢铁、化工等行业硫铵生产，以及钢铁、有色冶金、火电、化工、建材等行业的氨法烟气脱硫制取硫铵领域。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种硫铵结晶节能工艺，包括以下步骤：

步骤1、硫铵母液进入硫铵结晶器中真空蒸发产生硫铵结晶，含有硫铵结晶的浆液从硫铵结晶器底部排出；真空蒸发时所产生的蒸发蒸汽从硫铵结晶器顶部流出后，经捕雾器除去其中夹带的液滴后进入压缩机；

步骤2、压缩机对蒸发蒸汽进行压缩做功，使之升温、升压成为温度为100-220℃，绝对压力为20-150kPa的高温高压过热蒸汽，优选为150-200℃，绝对压力为45-100kPa的高温高压过热蒸汽；

步骤3、所述高温高压过热蒸汽输送至硫铵母液加热器中，用于加热来自硫铵结晶器的循环硫铵母液，高温高压过热蒸汽冷凝冷却为凝缩液；

或对高温高压过热蒸汽进行喷水增湿，增湿得到接近饱和温度的蒸汽进入硫铵母液加热器，用于加热来自硫铵结晶器的循环硫铵母液，接近饱和温度的蒸汽冷凝冷却为凝缩液；部分凝缩液作为高温高压过热蒸汽增湿的增湿水，剩余凝缩液外排。

进一步地，部分所述高温高压过热蒸汽与蒸发蒸汽混合后进入压缩机；

进一步地，步骤1中所述蒸发蒸汽绝对压力为5-50kPa，温度为36-80℃，优选压力为10-30kPa，温度为50-70℃。

进一步地，所述高温高压过热蒸汽与蒸发蒸汽混合后的压缩机入口混合蒸汽温度高于蒸发蒸汽温度1-5℃，优选温度2-4℃。

进一步地，步骤3中所述高温高压过热蒸汽和/或增湿接近饱和温度的蒸汽在硫铵母液加热器中，将硫铵母液加热至45-100℃，优选为60-80℃。

本发明的另一目的还提供了一种硫铵结晶节能系统，包括硫铵结晶器，所述硫铵结晶器中部的硫铵母液出口与硫铵母液加热器冷媒入口连通，所述硫铵母液加热器冷媒出口与硫铵结晶器下部的硫铵母液入口连通；所述硫铵结晶器顶部的蒸汽出口与捕雾器、压缩机顺次连接，所述捕雾器液体出口与硫铵结晶器连通；

所述压缩机出口(高温高压过热蒸汽出口)与硫铵母液加热器热媒入口连通；或所述压缩机出口(增湿接近饱和的蒸汽出口)与硫铵母液加热器热媒入口连通，所述硫铵母液加热器热媒出口与硫铵母液加热器热媒入口连通，使部分凝缩液能作为高温高压过热蒸汽的增湿水。

进一步地，所述压缩机出口与压缩机入口连通，本发明使压缩机入口混合蒸汽的温度高于蒸发蒸汽温度1-5℃。

本发明硫铵结晶节能工艺通过压缩机对硫铵结晶真空蒸发时所产蒸发蒸汽进行压缩，使其成为高温高压过热蒸汽，并将此高温高压过热蒸汽直接或增湿后用作硫铵结晶蒸发的供热热源，替代常规新蒸汽加热硫铵母液和冷却水冷凝冷却真空蒸发蒸汽的高能耗生产方式，本发明硫铵结晶节能工艺简单、合理，与常规技术相比较本发明具有以下优点：

1、硫铵真空蒸发结晶时，从结晶器顶部流出的蒸发蒸汽温度为36-80℃，低于结晶器内母液温度40-100℃，热量无法自动从结晶器顶部低温蒸发蒸汽传送给结晶器内的高温母液。通过压缩机对结晶器顶部流出的蒸发蒸汽压缩做功，使之成为高温高压过热蒸汽，并将其送入硫铵母液加热器中加热母液，从而实现了对来自硫铵结晶器顶部蒸发蒸汽低温余热的回收利用。