[實用新型]一種廢氣二氧化硫吸收凈化塔

無效

• 申請號: 200720155309.3
• 申請日: 2007-07-16
• 公開（公告）號: CN201124075Y
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 婁愛娟
• 申請（專利權）人: 婁愛娟
• 主分類號: B01D53/50
• 分類號: B01D53/50;C01B17/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

該實用新型屬于清潔能源技術和潔凈煤技術領域，主要應用于火力發電站、工業燃煤或燃油鍋爐，以及冶金礦物燒結機廢氣的SO₂廢氣回收凈化，也可屬于化工和環保領域。

背景技術

以煤或石油為燃料的鍋爐或火力發電廠排放大量廢氣。這些廢氣含有SOx、NOx、HCl和HF等有害物質，其中SOx是形成酸雨的主要物質。隨燃燒煤種的不同，SO₂含量通常在300～5000ppmv(1000～15000mg/Nm³)之間。但是，廢氣量十分巨大，以燃煤鍋爐而論，蒸汽規模從35T/h到2500T/h，發電機組容量6MW到1000MW，廢氣量由5萬Nm³/h到250萬Nm³，SO₂排放量1000噸/年到100,000噸/年。由于SO₂是酸性氣體，采用堿性水溶液脫吸廢氣中的SOx，即廢氣脫硫(Flue?Gas?Desulfurization，FGD)是有效的方法，具有廣泛的應用價值。

然而，現有的廢氣脫硫技術中，廣泛采用的仍然還是以石灰石為原料的石灰石～石膏法(也稱為鈣法)，其脫硫副產品是石膏。由于石膏的用途很有限，脫硫副產的石膏以拋棄為主。因此，這類方法稱為拋棄法。拋棄法具有明顯的缺點：消耗新的自然資源；廢氣變廢渣，帶來新的污染；同時排放CO₂，為溫室氣體，而且投資大，能耗高。

合成氨是堿性物質，作為脫硫劑，其脫硫產物是硫酸銨，可以作為高肥效的農業化肥。這種方法稱為氨法脫硫技術。這種方法回收廢氣中的二氧化硫，生產附加值較高的化肥。

中國是一個人口、糧食和化肥大國，化肥的產量折合為合成氨，相當于3500萬噸/年。以FGD技術可以解決2000萬噸SO₂/年計算，需要提供合成氨1000萬噸/年，占全國合成氨總需求量不到30％，同時可生產4000萬噸硫酸銨，產值近300億元。另外，碳銨或尿素僅含氮營養，而硫銨中同時含氮和硫營養。因此，硫銨是比碳銨和尿素更好的化肥，在中國具有巨大的市場前景。但是，我國，乃至世界范圍內，硫酸銨的產量都很低，基本上都是副產品，幾乎沒有專門生產硫酸銨化肥的工廠。因此，發展以廢氣脫硫為基礎的硫銨化肥產業，對于促進我國農業的發展具有重要意義。

氨法脫硫技術對應的三個步驟如下：

(1)SO₂吸收，表現為水溶液中的酸堿反應，首先生成亞硫酸銨，反應如下：

SO₂+H₂O+2NH₃＝(NH₄)₂SO₃(亞硫酸銨)

(2)亞硫酸銨氧化為硫酸銨，化學反應也在水溶液中發生，反應如下：

(NH₄)₂SO₃+1/2O₂＝(NH₄)₂SO₄(硫酸銨)

(3)硫酸銨結晶，水溶液中的硫酸銨濃度超過溶解度后，會結晶析出固體硫酸銨顆粒。結晶通常也被看作為一個化學反應，即：

(NH₄)₂SO₄(L，液體硫酸銨)＝(NH₄)₂SO₄(S，固體硫酸銨)。

但是，與其他堿性物質不同的是，氨易揮發。傳統的逆流接觸式吸收塔，不論是噴淋塔、填料塔還是板式塔，在位于塔頂部的接觸點，吸收液中氨濃度最高，而氣體相中SO₂濃度最低。因此，氨在氣相中的濃度將最高。這意味著氨隨尾氣溢出脫硫塔的量將很大。這既會造成氨的浪費損失，又會造成新的污染。這個難題正是導致氨法脫硫技術在過去長期未能很好發展的一個重要原因。

發明內容

為克服現有技術存在的上述缺陷和不足，本實用新型從降低氨的揮發損失的角度，提出了一種新的廢氣二氧化硫回收方法和裝置，分別如附圖1和2所示。附圖1為該實用新型的的二氧化硫吸收凈化塔，附圖2為整套工藝裝置。

本實用新型的使用的新方法為一種逆流氨法廢氣凈化設備的脫硫方法，該方法包括三個步驟，原廢氣的一階氨法脫硫凈化；半凈化廢氣的二階脫氨脫硫凈化；對所述一階、二階凈化產生的亞硫酸銨溶液實施氧化結晶。實現該方法的裝置可以是一種圓柱形或方形的塔式設備，簡稱為二氧化硫吸收塔1；