一种单塔式钙法脱硫转双塔式氨法脱硫的装置与工艺

摘要

本发明属于环保技术领域，涉及一种利用钙法脱硫装置，改变为氨法脱硫的装置与工艺，尤其适用于热电厂原有钙法脱硫装置的改造或新建氨法脱硫装置。针对钙法脱硫产生的二次污染，以及钙法脱硫塔改造中存在的钙法脱硫塔的钢结构强度不足、分层高度不足、防腐层难以修复、防腐材料不耐高热以及温度急变等，以及现有钙法脱硫转氨法脱硫技术中存在的脱硫量偏小的问题，本发明提供一种单塔式钙法脱硫装置转多塔式氨法脱硫的装置及工艺，完全利用了原来的除尘器、气气换热器、循环泵、晶浆泵、旋流器，将钙法脱硫塔作为氧化塔利用，配置了吸收塔等装置，达到烟道气净化排放、不造成二次污染的目的。

说明书

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种利用钙法脱硫装置，改变为氨法脱硫 的装置与工艺，尤其适用于热电厂原有钙法脱硫装置的改造或新建氨法脱硫装 置。

背景技术

目前，公知的钙法(即石灰石法)脱硫工艺在运行中有废液产生，同时还 有废渣硫酸钙生成，造成二次污染。而氨法脱硫可以无废液、废渣排放，生成 的硫酸铵能够利用。因此很多钙法脱硫向高效和低耗能的氨法脱硫转变。钙法 脱硫中耗资最大的是脱硫塔，一般的钙法脱硫都采用单塔方式，而且脱硫塔都 是单层结构，而氨法脱硫塔一般都是一个多层塔(至少两层)，如果直接在原来 的钙法脱硫塔内部分层成为多层塔用于氨法脱硫，各个层段的高度又显得不足， 改造也必然会破坏脱硫塔的防腐层结构，而经过修复的防腐层达不到原来的防 腐效果，改造起来非常困难，分层后脱硫塔上段增加了液体承重，导致原来的 钢结构强度不足。

发明内容

为了克服现有技术之不足，解决钙法脱硫产生的二次污染，以及钙法脱硫 塔改造中存在的钙法脱硫塔的钢结构强度不足、分层高度不足、防腐层难以修 复、防腐材料不耐高热以及温度急变等，以及现有钙法脱硫转氨法脱硫技术中 存在的脱硫量偏小的问题，本发明提供一种单塔式钙法脱硫装置转多塔式氨法 脱硫的装置及工艺，完全利用了原来的除尘器、气气换热器、循环泵、晶浆泵、 旋流器，将钙法脱硫塔作为氧化塔利用，配置了吸收塔等装置，不改变脱硫塔 内部结构，达到烟道气净化排放、不造成二次污染的目的。

本发明的单塔式钙法脱硫转多塔式氨法脱硫的装置，包括有吸收塔、氧化 塔、气气换热器、除尘器、吸收循环泵、浓液泵、氧化循环泵、旋流器、冷却 结晶槽、分离系统、干燥系统、加压风机、排风风机；除尘器、气气换热器、 吸收循环泵、浓液泵、氧化循环泵、旋流器、加压风机都是利用了原来钙法脱 硫中的设备，原钙法脱硫塔作为氧化塔使用；吸收塔其上部设置有喷头，下部 通过管道经吸收循环泵分别与吸收塔上部喷头、氧化塔上部喷头相连。

本发明的单塔式钙法脱硫转双塔式氨法脱硫的工艺流程如下：

a.烟道气首先通过进烟口进入除尘器，再进入气气换热器，烟道气被降温 后，经加压风机引入吸收塔与通过喷头喷淋的吸收液接触，烟道气中的二氧化 硫与吸收液中的氨水及亚硫酸氨发生化学反应，生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵等 溶解在吸收液中，这样烟道气被初步净化；然后，由吸收塔排烟口通过烟气管 道进入氧化塔，烟道气中二氧化硫与被喷出的吸收液中的氨水或亚硫酸铵继续 发生化学反应，这样烟道气被精脱硫，最后经氧化塔内的除雾装置除雾后，经 排风风机鼓入气气交换器升温后由烟筒排放。

b.吸收液从吸收塔上部的喷头喷淋，到达吸收塔底部，然后被吸收循环泵 分别输送到吸收塔内上部的喷头和氧化塔内上部的喷头，吸收液从喷头喷淋后 到达吸收塔底部和氧化塔底部，吸收液中的亚硫酸氢铵遇氨水还原成亚硫酸铵； 在氧化塔内亚硫酸铵与气体分布器出来的氧气反应生成硫酸铵；氧化塔底部的 吸收液经氧化循环泵输送到氧化塔内上部的喷头喷淋循环使用；氧化塔最底部 的吸收液经浓液泵送入旋流器，溢流水流入氧化塔内，晶浆部分由旋流器底部 进入分离系统，分离后的滤液进入氧化塔内，固体颗粒部分送入干燥系统，加 工成硫酸铵化肥。

所述分离系统包括浓缩结晶槽和过滤机，过滤机利用了原有的设备。

所述分离系统是分离机。

由于本发明设计采用了上述技术方案，有效地解决了单塔式钙法脱硫转双 塔式氨法脱硫存在的钙法脱硫塔改造中脱硫塔的钢结构强度不足、分层高度不 足、防腐层难以修复和防腐材料不耐高热的问题。它与现有技术相比，具有如 下有益效果：

i.钙法脱硫转氨法脱硫，消除了二次污染，提高了环保效果。

ii.利用原来钙法脱硫塔、循环泵、浓液泵、旋流器、分离系统、加压风机 等，降低了成本；

iii.增加吸收塔，避免脱硫塔的分层改造中存在的高度不足、防腐层难以修 复和钢结构强度不足的问题；

iv.采用气气换热器，有效降低了烟道气的温度，脱硫塔不用增加内壁耐高 热材料即能使用，从而降低改造成本；同时加热排放气体的温度；

v.冷却结晶槽提高硫酸铵颗粒大小和浓度，达到利用过滤机之目的，节省 了设备成本。

vi.利用加压风机、排风风机，使吸收塔的设计高度不受限制，增大了吸收 塔的脱硫量，满足大中型燃煤锅炉脱硫的需要。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的装置结构及工艺流程示意图。

图2是本发明中分离系统的一种设备组合示意图。

图中标记：1-烟气、2-除尘器、3-气气换热器、4-加压风机、5-吸收塔、6- 氧化塔、7-旋流器、8-分离系统、9-干燥系统、10-吸收循环泵、11-氧化循环泵、 12-浓液泵、13-工艺水、14-空气或高浓度氧、15-排风风机、16-烟筒、氨水-17、 硫酸铵化肥-18、气体分布器-601、除雾装置-602；801-浓缩结晶槽、802-过滤 机。

具体实施方式

由图1所示，包括有除尘器(2)、气气换热器(3)、加压风机(4)、吸收 塔(5)、氧化塔(6)、旋流器(7)、分离系统(8)、干燥系统(9)、吸收循环 泵(10)、氧化循环泵(11)、浓液泵(12)、排风风机(15)、烟筒(16)；氧化 塔(6)利用了钙法脱硫塔，除尘器(2)、气气换热器(3)、加压风机(4)、旋 流器(7)、吸收循环泵(10)、氧化循环泵(11)、浓液泵(12)都是利用了原 来钙法脱硫中的设备；吸收塔(5)其上部设置有喷头，下部通过管道经吸收循 环泵(10)分别与吸收塔上部喷头、氧化塔上部喷头相连。气体分布器(601) 位于氧化塔(6)内底部，除雾装置(602)位于氧化塔(6)内上部，都是原来 钙法脱硫塔内的装置。

本发明的单塔式钙法脱硫转双塔式氨法脱硫的工艺流程如下：

a.烟道气(1)首先进入除尘器(2)，再进入气气换热器(3)，烟道气(1) 被降温后，经加压风机(4)引入吸收塔(5)与通过喷头喷淋的吸收液接触， 烟道气(1)中的二氧化硫与吸收液中的氨水及亚硫酸氨发生化学反应，生成亚 硫酸铵和亚硫酸氢铵等溶解在吸收液中，这样烟道气(1)被初步净化；然后由 吸收塔(5)通过烟气管道进入氧化塔(6)，烟道气(1)中二氧化硫与被喷出 的吸收液中的氨水或亚硫酸铵继续发生化学反应，这样烟道气(1)被精脱硫， 最后经氧化塔(6)内的除雾装置(602)除雾后，经排风风机(15)鼓入气气 交换器(3)，烟气经升温后由烟筒(16)排放。加压风机(4)与排风风机(15) 的使用，使吸收塔(5)的排烟口高于氧化塔(6)的进烟口的情况下系统能良 好工作，大大增加吸收塔(5)的高度和体积，从而提高了整个系统的烟气净化 能力。同时氧化塔内的除雾装置有效解决了烟雾问题，对气溶胶也有很好的作 用。通过调整吸收液的PH值、氧化程度完全解决气溶胶的问题。

b.吸收液从吸收塔(5)上部的喷头喷淋，到达吸收塔底部，然后被吸收循 环泵(10)分别输送到吸收塔(5)内位于上部的喷头和氧化塔(6)内位于上 部的最下层喷头，吸收液从喷头喷淋后到达吸收塔(5)底部和氧化塔(6)底 部，吸收液中的亚硫酸氢铵遇氨水还原成亚硫酸铵；在氧化塔(6)内亚硫酸铵 与气体分布器(601)出来的氧气反应生成硫酸铵；氧化塔(6)底部的吸收液 经氧化循环泵(11)输送到氧化塔内上部的喷头喷淋循环使用；氧化塔(6)最 底部的吸收液经浓液泵(12)进入旋流器(7)，溢流水流入氧化塔(6)内，晶 浆部分由旋流器(7)底部进入分离系统(8)，分离后的滤液进入氧化塔(6) 内，固体颗粒部分送入干燥系统(9)，最后加工成硫酸铵化肥(18)。

c.氨水(17)通过补液管经塔内喷头喷淋补充。

d.工艺水(13)通过塔内最上层的喷头补充。

e.空气或高氧气体(14)输送到氧化塔(6)底部的气体分布器(601)进 入氧化塔(6)内，高氧气体中氧气的体积含量在22％--100％。