[發(fā)明專利]一種以氨為原料的排煙凈化方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810039241.1
• 申請(qǐng)日: 2008-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101322898A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁愛(ài)娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 婁愛(ài)娟
• 主分類號(hào): B01D53/50
• 分類號(hào): B01D53/50;B01D53/68;B01D53/78
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種以氨為原料的排煙凈化方法，尤其涉及從煙氣中回收二氧化硫生產(chǎn)硫銨化肥的方法，屬于電力、冶金、環(huán)保和化工的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

以煤或石油為燃料的鍋爐或火力發(fā)電廠，以及以鐵礦石為原料的鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)排放大量煙道氣。這些煙氣含有SOx、NOx、HCl和HF等有害物質(zhì)，其中硫氧化物SOx，包括SO₂和SO₃，是形成酸雨的主要物質(zhì)。隨燃燒煤種的不同，SO₂含量通常在300～5000ppmv(1000～15000mg/Nm³)之間。但是，煙氣量十分巨大，以燃煤鍋爐而論，蒸汽規(guī)模從35T/h到2500T/h，發(fā)電機(jī)組容量6MW到1000MW，煙氣量由5萬(wàn)Nm³/h到250萬(wàn)Nm³，SO₂排放量1000噸/年到100,000噸/年。由于SOx是酸性氣體，采用堿性水溶液脫吸煙氣中的SOx，即煙氣除硫，或稱煙氣脫硫，和排煙脫硫(Flue?Gas?Desulfurization，F(xiàn)GD)是有效的煙氣凈化方法，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

現(xiàn)有的成熟的工業(yè)化技術(shù)主要是以石灰石，即碳酸鈣為原料的方法，吸收劑為超細(xì)石灰石(325目)配制的漿液，生成石膏，并釋放出廢氣二氧化碳，其反應(yīng)原理如下：

SO₂+H₂O+CaCO₃(石灰石)+1/2O₂＝CaSO₄.2H₂O↓(石膏)+CO₂↑(1)

由于石膏的用途較小，副產(chǎn)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(diǎn)：消耗新的自然資源；廢氣變廢渣，帶來(lái)新的污染；同時(shí)排放CO₂，為溫室氣體，而且投資大，能耗高，因此不符合我國(guó)及國(guó)際上倡導(dǎo)的節(jié)能減排目標(biāo)。

與以石灰石為原料的方法相比，以氨為原料的方法屬于回收法，其反應(yīng)原理如下：

SO₂+H₂O+2NH₃+1/2O₂＝(NH₄)₂SO₄(硫銨，或稱硫銨)(2)

很顯然，以氨為原料的脫硫方法是一個(gè)非常有價(jià)值的“綠色技術(shù)”，回收廢氣中的SO₂，以非常廉價(jià)的輔助原料，包括空氣和水，可以生產(chǎn)很有價(jià)值的硫銨，作為農(nóng)用化肥。而以石灰石為原料的脫硫方法盡管使用了廉價(jià)的原料石灰石，但是，獲得的產(chǎn)品的價(jià)值很低，或不能利用而被拋棄堆放和排放。

中國(guó)是一個(gè)人口、糧食和化肥大國(guó)，化肥的產(chǎn)量折合為合成氨，相當(dāng)于5000萬(wàn)噸/年。以FGD技術(shù)可以解決2000萬(wàn)噸SO₂/年計(jì)算，需要提供合成氨1000萬(wàn)噸/年，占總需求量的五分之一，因此，具有豐富的原料供應(yīng)。另外，碳銨或尿素僅含氮營(yíng)養(yǎng)，而硫銨中同時(shí)含氮和硫營(yíng)養(yǎng)。因此，硫銨是比碳銨和尿素更好的化肥，在中國(guó)具有巨大的市場(chǎng)前景。

但是，以氨為原料的脫硫方法卻長(zhǎng)期沒(méi)有得到很好地發(fā)展，主要原因是由于氨是一個(gè)易揮發(fā)的化學(xué)品。按傳統(tǒng)化學(xué)吸收原理設(shè)計(jì)的吸收塔，或稱脫硫塔，難以克服氨的揮發(fā)和逃逸損失的問(wèn)題。

美國(guó)專利USP6221325公開(kāi)了一種控制以氨為原料的脫硫過(guò)程的氨逃逸損失的方法，提出的技術(shù)手段是使用一種硫銨含量在46％以上的吸收液，以便于其中出現(xiàn)硫銨結(jié)晶體(其含量1-20％)；同時(shí)，原料氨加入到位于脫硫塔下部的吸收液儲(chǔ)槽中，循環(huán)泵從位于下部的槽抽取吸收液，輸送到位于脫硫塔上部的吸收段；在吸收段，煙氣與噴灑而下的吸收液逆流接觸，發(fā)生脫硫凈化過(guò)程；在吸收液儲(chǔ)槽中，脫下來(lái)的SO₂與氨反應(yīng)，并被鼓入的空氣氧化變?yōu)榱蜾@。但是，該措施也會(huì)降低氧化速率，盡管可以降低氨的逃逸損失，而且實(shí)際過(guò)程中，吸收液的循環(huán)量十分巨大，導(dǎo)致投資和能耗增加。

中國(guó)專利200510023222.6公開(kāi)了一種控制氨逃逸損失的方法，其提出的技術(shù)手段是在SO₂吸收段上面增設(shè)氨吸收段，并且采用了硫銨濃度在30％以下的稀硫銨溶液作為吸收液，以便于確保較好的氧化效率，其缺陷是氧化和結(jié)晶是分設(shè)在脫硫塔的不同區(qū)域，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)際過(guò)程中容易堵塞設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)需要解決的技術(shù)問(wèn)題是公開(kāi)一種新的以氨為原料的排煙凈化方法，尤其是煙氣脫硫方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。