[實用新型]一種利用煙氣凈化副產物制備化肥的熱泵蒸發系統

有效

• 申請號: 201420741530.7
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN204325155U
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 李東林;汪然;湯茂輝;黃炳光;陳洪會
• 申請（專利權）人: 成都華西堂投資有限公司
• 主分類號: C05F7/00
• 分類號: C05F7/00;C02F1/04
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 鄒翠

技術領域

本實用新型涉及煙氣凈化技術領域，具體涉及一種利用煙氣凈化副產物制備化肥的熱泵蒸發系統。

背景技術

近年來隨著空氣污染的越來越嚴重，人們對煙氣特別是燃煤煙氣的治理提出了更高的要求；國家環境保護部2011年7月29日發布了新的《火電廠大氣污染物排放標準》（GB?13223－2011），對煙氣的煙塵、二氧化硫、氮氧化物提出了新的排放限值。目前，煙氣脫硫的有效方式為氨法、鈉法等濕法煙氣脫硫。以上的脫硫方法都要產生一定濃度的含硫酸鹽、硝酸鹽的廢液。具有含鹽量高、偏酸性等特性，采用普通方法處理時出水水質難于達到排放標準，針對煙氣凈化廢水的新型處理技術的開發顯得尤為重要。尤其對于環保要求較高的地區，往往要求高含鹽廢水“零排放”，這就對高含鹽廢水處理技術提出了更高的要求。需對其進行處理，同時回收有用物質，避免浪費。傳統的處理方法是采用多效蒸發，造成能耗較高。

201110155630.2，名稱為“脫硫后的硫酸銨/硫酸鎂回收技術”的實用新型專利，工藝流程為：原料→原料泵→預熱器→一效蒸發器→二效蒸發器→三效蒸發器→冷凝器→液封槽→排出；固料部分工藝流程：三效蒸發器→出料泵→結晶器→離心機→干燥機→料倉→包裝機。該專利的蒸發器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源，只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源必須額外給其能量，使其溫度(壓力)提高。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種利用煙氣凈化副產物制備化肥的熱泵蒸發系統。將煙氣脫硫脫硝后的廢液作為原料，先在反應器中與碳酸氫銨反應后，反應液經預熱、強制循環加熱、濃縮結晶后回收利用。該工藝特別適合處理煙氣脫硫脫硝后的廢液，達到變廢為寶的目的，節約了蒸汽的消耗；同時，蒸餾出來的水可循環至脫硫脫硝工段作為補水使用，節約用水。

為實現上述發明目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種利用煙氣凈化副產物制備化肥的熱泵蒸發系統，其特征在于：包括結晶反應器、固液分離器一、固液分離器四、進料泵、預熱器、換熱器一、結晶分離器、壓縮機、流化床；所述的結晶反應器的出料口連接固液分離器一、固液分離器一的出液口連接進料泵，進料泵連接預熱器，預熱器的出液口連接換熱器一，換熱器一通過強制循環泵與結晶分離器的進液口連接，結晶分離器的排氣口通過蒸汽管道與壓縮機的進氣口連接，壓縮機的排氣口與換熱器一殼層的進氣口連接，所述結晶分離器的出料口通過晶漿泵與固液分離器四連接，固液分離器四通過輸送機構連接流化床。

煙氣經濕法凈化后的廢液反應器與碳酸氫銨反應反應液經固液分離后，液體再經冷卻結晶后得到的清體作為原料液，泵入預熱器，預熱后的原料液進入換熱器，在換熱器的管程中被殼程蒸汽加熱溫度升高，原料液在強制循環泵的推動下進入結晶分離器，在結晶分離器內產生閃蒸，原料液產生過飽和而結晶，晶體經離心分離后，固體經輸送機構送至振動流化床干燥造粒得到復合肥；其中，所述閃蒸產生的二次蒸汽經壓縮機壓縮后作為熱源進入換熱器的殼程。

本實用新型所述的濕法凈化是指濕法脫硫或者脫硝。

本實用新型所述的廢液與碳酸氫銨反應得到的碳酸鹽固體作為吸收劑回用于煙氣凈化工段，液體溶液中主要含硫酸銨和硝酸銨，經過后續的熱泵蒸發工序得到硫酸銨和硝酸銨晶體，用于制備復合肥。

本實用新型所述的結晶分離器與離心分離機之間還依次連接有旋流器和稠厚器。

優選地，所述旋流器的上部連接回到結晶分離器，下部連接稠厚器。經過旋流器的液體部分由旋流器上部重新回到結晶分離器，固體部分由旋流器下部進入稠厚器。由于經旋流器分離得到的液體，硫胺含量高，所以直接回到結晶分離器結晶。

本實用新型所述的離心分離機連接回到結晶反應器。離心分離得到的液體回到反應器與碳酸氫銨反應，由于離心分離后得到的液體，硫胺含量低，需要回到反應器中循環。

本實用新型所述的固液分離器與進料泵之間還依次連接有一次冷卻結晶器、蒸氨塔和二次冷卻結晶器。

采用一次冷卻結晶-蒸餾-二次冷卻結晶的方式，二次結晶的方式是為了充分析出溶液中未反應完全的碳酸氫銨和硫酸鈉等雜質，同時減少物料消耗；蒸餾是為了脫除溶液中的游離氨和二氧化碳。

優選地，所述蒸氨塔的排氣口連接結晶反應器。蒸餾得到的氨氣和二氧化碳返回反應器中繼續反應，減少物料消耗，以及降低對環境的污染。

本實用新型所述的預熱器分為一級預熱器和二級預熱器，有效利用鍋爐余熱及蒸汽冷凝水余熱。