[发明专利]一种利用锅炉含硫烟气制硫酸铵的系统和方法

说明书

一种利用锅炉含硫烟气制硫酸铵的系统和方法，锅炉烟道接本生反应装置，本生反应装置接供水装置、硫酸收集装置、碘化氢分解装置、反应器排气收集装置，碘化氢分解装置接氢气收集装置、碘回收装置，碘回收装置接碘供应装置、本生反应装置；反应器排气收集装置接除氧装置，除氧装置接甲烷制备装置，甲烷制备装置接甲烷存储装置、氨气制备装置，氨气制备装置接氨气存储装置、硫酸铵制备装置，硫酸铵制备装置接硫酸铵存储装置，硫酸收集装置接硫酸铵制备装置，氢气收集装置接除氧装置、甲烷制备装置、氨气制备装置，本发明基于上述系统利用氨气与硫酸反应生成硫酸铵化肥，将锅炉排放烟气全量化资源利用，能够产生良好的社会效益。

技术领域

本发明属于硫酸铵制备技术领域，具体涉及一种利用锅炉含硫烟气制硫酸铵的系统和方法。

背景技术

一般锅炉烟气的主要成分是氮气、二氧化碳、二氧化硫、水蒸气。某1000MW锅炉烟气的体积占比主要包括：氮气73％左右，二氧化碳12％左右，水蒸气8％左右，氧气5％左右，二氧化硫0.1％左右。因此，锅炉烟气中的二氧化硫是大气主要污染源之一，二氧化碳是主要温室气体。这两种气体的减量排放是电力生产面临的主要问题。

目前，锅炉烟气脱硫大多数采用的是将烟气通入碳酸钙中，利用碳酸钙与二氧化硫反应生成硫酸钙和二氧化碳，这种脱硫方法脱除了锅炉烟气中的二氧化硫，但增加了温室气体二氧化碳的排放。

采用硫碘循环高温水解制氢需要在850℃以上高温，将硫酸热解为二氧化硫，水、二氧化硫和碘在常温下产生碘化氢，碘化氢在300℃以上温度分解为碘和氢气。该工艺实现的难点在于：

(1)将硫酸热解所需要的850℃的高温难以满足；

(2)硫酸是腐蚀性极强的物质，能够耐高温腐蚀的材料价格非常昂贵；

(3)热解硫酸制氢的经济性较差。

发明内容

针对目前高温水解制氢和含硫煤燃烧存在的问题，本发明的目的在于提供了一种利用锅炉含硫烟气制硫酸铵的系统和方法，不需要通过高温热解硫酸而获得二氧化硫，利用氨气与硫酸反应生成硫酸铵化肥，将锅炉排放烟气全量化资源利用，以产生良好的社会效益。

本发明是采用如下技术方案来实现的：

一种利用锅炉含硫烟气制硫酸铵的系统，包括锅炉脱销、除尘后的锅炉烟道1，锅炉烟道1出口接至本生反应装置3的第一入口，本生反应装置3的第二入口连接供水装置2的出口，本生反应装置3的第一出口连接硫酸收集装置4的入口，本生反应装置3的第二出口连接碘化氢分解装置5的入口，碘化氢分解装置5的第一出口连接氢气收集装置9的入口；碘化氢分解装置5的第二出口连接碘回收装置8的第一入口，碘回收装置8的第二入口连接碘供应装置16的出口；碘回收装置8的出口连接本生反应装置3的第三入口，本生反应装置3的第四入口连接碘化氢分解装置5的第三出口；

本生反应装置3的第三出口连接反应器排气收集装置6的入口，反应器排气收集装置6的出口连接除氧装置7的第一入口，除氧装置7的出口连接甲烷制备装置10的第一入口，甲烷制备装置10的第一出口连接甲烷存储装置14的入口，甲烷制备装置10的第二出口连接氨气制备装置11的第一入口，氨气制备装置11的第一出口连接氨气存储装置15的入口，氨气制备装置11的第二出口连接硫酸铵制备装置12的第一入口，硫酸铵制备装置12的出口连接硫酸铵存储装置13的入口，硫酸收集装置4的出口连接硫酸铵制备装置12的第二入口，氢气收集装置9的第一出口连接除氧装置7的第二入口，氢气收集装置9的第二出口连接甲烷制备装置10的第二入口，氢气收集装置9的第三出口连接氨气制备装置11的第二入口。

所述的本生反应装置3配备有加热和冷却装置，能够调整其内部温度在0℃和130℃之间；其内部预装有二氧化硫、碘、水形成的溶液，二氧化硫、碘、水部分发生化学反应，生成硫酸和碘化氢。