[發明專利]一種鈉法脫硫灰渣資源化處理系統及處理方法

在審

• 申請號: 202110830085.6
• 申請日: 2021-07-22
• 公開（公告）號: CN113336245A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 張崇關
• 申請（專利權）人: 張崇關
• 主分類號: C01D7/02
• 分類號: C01D7/02;C01D5/06;C01D7/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉慧

本發明公開了一種鈉法脫硫灰渣處理系統及處理方法，該處理系統包括灰渣預處理裝置、碳酸氫銨制備裝置及通過管路依次連通的復分解反應器、一級冷卻結晶器、二級冷卻結晶器、蒸氨塔及蒸發結晶器，蒸氨塔的氣體出口與復分解反應器的入料口連通。該方法包括：灰渣與碳酸氫銨復分解反應后獲得碳酸氫鈉，反應母液依次經一級冷卻結晶、蒸餾、二級冷卻結晶、蒸發濃縮獲得硫酸銨，一級冷卻結晶獲得的復鹽返至復分解反應中，蒸餾獲得的氨氣和二氧化碳返至復分解反應中，二級冷卻結晶獲得的復鹽返至一級冷卻結晶中，結晶母液返至二級冷卻結晶中。本發明提高了碳酸氫鈉的總收率、碳酸氫銨的總轉化率及硫酸銨總氮含量，實現了鈉法脫硫灰渣資源化再利用。

技術領域

本發明屬于煙氣處理技術領域，具體地說涉及一種鈉法脫硫灰渣處理系統及處理方法。

背景技術

我國鋼鐵廠、煤電廠、焦化廠排放大量的煙氣中含有粉塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物，是環境污染的重要源頭，近10年來采取了很多措施進行治理，取得了顯著成效，也基本達到了國家制定的排放標準，根本改善了大氣環境。

現有技術中，由于這些煙氣的含硫量較低，非常適合碳酸氫鈉法干法脫硫，碳酸氫鈉脫硫后的脫硫灰為固廢。而鈉法脫硫遇到的問題為碳酸氫鈉市場價格高，造成脫硫成本高；脫硫后生成的芒硝依然形成灰渣堆積。目前堆積的灰渣還沒有好的辦法處理，僅能用于填埋，造成資源浪費及環境污染。為了對芒硝進行再利用，對芒硝進行制堿形成硫酸銨，硫酸銨可在肥料、紡織、皮革、醫藥等方面進行應用。傳統的芒硝之間工藝流程如下如圖1所示，經歷如下處理過程：硫酸鈉溶液預碳化，經復分解反應結晶器，反應結晶母液蒸發，過濾出硫酸鈉固體，硫酸鈉固體返回復分解反應器結晶器，反應結晶母液蒸發，硫酸鈉固體過濾返回復分解反應結晶器，硫酸銨固體過濾，硫酸鈉固體返回復分解反應結晶器，硫酸銨蒸發結晶出來，但是這種傳統的芒硝制堿工藝存在的問題如下：碳酸氫鈉的總收率不高于70％，碳酸氫銨的總轉化率不超過80％，硫酸銨的總氮含量低于10％。

因此，如何提高碳酸氫鈉的總收率、碳酸氫銨的總轉化率及硫酸銨的總氮含量以進一步實現鈉法脫硫灰渣資源化再利用是目前需要解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，現提出一種鈉法脫硫灰渣資源化處理系統及處理方法，并提供如下技術方案：

一種鈉法脫硫灰渣處理系統，其包括灰渣預處理裝置、碳酸氫銨制備裝置及通過管路依次連通的復分解反應器、一級冷卻結晶器、二級冷卻結晶器、蒸氨塔及蒸發結晶器，所述灰渣預處理裝置的出料口及碳酸氫銨制備裝置的出料口分別通過管路與復分解反應器的入料口連通，所述復分解反應器的液體出口與一級冷卻結晶器的入料口連通，一級冷卻結晶器的液體出口與蒸氨塔的入液口連通，所述蒸氨塔的液體出口與二級冷卻結晶器的入料口連通，所述蒸氨塔的氣體出口與復分解反應器的入料口連通，所述二級冷卻結晶器的液體出口與蒸發結晶器的入液口連通。

進一步地，所述灰渣預處理裝置包括用于溶解灰渣的灰渣溶解裝置及與灰渣溶解裝置連接用于脫除灰渣中重金屬及煙塵的灰渣處理裝置，所述灰渣溶解裝置的出料口與灰渣處理裝置的入料口通過管路連通，所述灰渣處理裝置的出料口與復分解反應器的入料口通過管路連通。

進一步地，所述鈉法脫硫灰渣資源化處理系統還包括用于將復分解反應中反應母液與碳酸氫鈉沉淀固液分離的第一固液分離裝置及用于接收碳酸氫鈉沉淀的碳酸氫鈉收集罐，所述復分解反應器的出料口與第一固液分離裝置的進液口通過管路連通，所述第一固液分離裝置的液體出口與一級冷卻結晶器的進液口通過管路連通，所述第一固液分離裝置的固體出口與碳酸氫鈉收集罐的入料口通過管路連通。