[发明专利]一种烟气脱硫与废弃物回收再利用的装置和方法

权利要求书

1.一种烟气脱硫与废弃物回收再利用的装置，其特征在于：包括静电除尘器(2)、脱硫塔(5)、工艺水箱(4)、过滤器(11)、蒸发结晶器(12)、增稠器(13)、离心分离机(14)、硫化床干燥机(15)、母液罐(16)、氨水罐(3)及氧化风机(1)；

所述的静电除尘器(2)的烟气出口与脱硫塔(5)烟气进口连接；所述的脱硫塔(5)的硫酸铵溶液出口与过滤器(11)的进口连接；所述的过滤器(11)的出口与蒸发结晶器(12)的进口连接；所述的蒸发结晶器(12)晶体出口与增稠器(13)进口连接；所述的增稠器(13)晶体出口与离心分离机(14)进口连接；所述的离心分离机(14)晶体出口与硫化床干燥机(15)进口连接；所述的蒸发结晶器(12)浆液出口、增稠器(13)浆液出口和离心分离机(14)浆液出口分别与母液罐(16)进口连接；所述的脱硫塔(5)按逆流式脱硫塔(5)设计，设有浆池区(10)、喷淋降温区(9)、吸收区(8)及除雾区(6)；所述的吸收区(8)设置吸收分布板与喷淋层(7)、所述的除雾区(6)设置两级除雾器；所述的脱硫塔(5)上部气体出口与外置烟道连接；所述的氨水罐(3)的出口与脱硫塔(5)的喷淋液进口连接；所述的工艺水箱(4)的入口与脱硫塔(5)中除雾器连接，提供除雾器的冲洗水；所述的脱硫塔(5)还分别与工艺水箱(4)的出口、母液罐(16)的出口和脱硫塔(5)的循环水进口管道连接；在所述的静电除尘器(2)的烟气出口与脱硫塔(5)烟气进口之间安装有氧化风机(1)；

所述的过滤器(11)为多管布袋式过滤器(11)，所述的多管布袋式过滤器(11)包括本体、隔板和滤芯；所述的本体与隔板通过焊接方式连接，隔板与滤芯通过螺纹连接；所述的多管布袋式过滤器(11)的过滤精度为5um。

2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫与废弃物回收再利用的装置，其特征在于：所述的增稠器(13)为多级旋液分离器，包括旋流腔、分离腔和增稠腔；所述的旋流腔与分离腔焊接，分离腔与增稠腔焊接；所述的的旋流腔包括增稠器(13)的进口和出口，所述的增稠器(13)的进口沿切线方向与旋流腔焊接联接，旋流腔与增稠器(13)的出口通过法兰连接；所述的增稠器(13)出口位于旋流腔上部。

3.一种烟气脱硫与废弃物回收再利用的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、烟气经静电除尘设器去除粉尘，通过氧化风机(1)进入脱硫塔(5)；脱硫塔(5)分为浆池区(10)、喷淋降温区(9)、吸收区(8)及除雾区(6)；烟气垂直向上移动穿过硫酸铵喷淋降温区(9)域，吸收剂通过喷淋管的喷嘴，均匀的雾状粒珠充盈在吸收区(8)，与烟气逆流接触后，反应生成的亚硫酸铵溶液汇集到位于脱硫塔(5)底部的浆池区(10)，经空气氧化后生成硫酸铵，脱硫后的烟气经除雾区(6)去除烟气中夹带的液滴后，通过烟道送至烟囱排入大气，烟气出口平均含硫量控制在50mg/m³以下；

B、当脱硫塔(5)浆池区(10)的硫酸铵浆液比重达到时1.2～1.3、浓度达到38％～42％，经泵将硫酸铵浆液送入过滤器(11)，除去硫酸铵溶液中的杂质；

C、将去除杂质的硫酸铵浆液送入蒸发结晶器(12)，硫酸铵浆液在减压下加热蒸发，达到过饱和而析出硫酸铵晶体，蒸发结晶器(12)内的温度控制在40～50℃以进一步析出硫酸铵；

D、将生成的硫酸铵晶体由增稠器(13)旋流腔部分以切线方向进入旋流腔，硫酸铵晶体颗粒受离心力作用随旋转浆液沿增稠器(13)旋流腔壁向下运动，下行至分离腔进行固液分离，澄清的硫酸铵溶液或硫酸铵溶液中携带的较细硫酸铵晶体粒子则上升，由增稠器(13)的出口溢流而出，硫酸铵晶体按螺旋线下流至增稠腔，并通过调整增稠器(13)的出口的溢流量控制增稠腔硫酸铵晶体的固含量；所述的固含量为40％～60％；

E、增稠后的硫酸铵晶体进入离心分离机(14)，在离心力的作用下，硫酸铵浆液不断穿过离心机转鼓内侧的过滤介质，并经壁上的孔排出转鼓，硫酸铵晶体颗粒则截留在过滤介质的表面，通过连续的离心分离，得到硫酸铵晶体；

F、经离心分离后的硫酸铵晶体进入硫化床干燥机(15)，干燥后的硫酸铵产品可直接用作农作物氮肥使用。

4.根据权利要求3所述的一种烟气脱硫与废弃物回收再利用的方法，其特征在于：步骤A所述的反应包括吸收和氧化两个化学反应过程：

A1、吸收反应：在脱硫塔(5)中，烟气中的SO₂与氨吸收剂接触后，发生如下反应：

NH₃+H₂O+SO₂＝＝＝＝＝NH₄HSO₃

2NH₃+H₂O+SO₂＝＝＝＝＝(NH₄)₂SO₃

(NH₄)₂SO₃+H₂O+SO₂＝＝＝＝＝2NH₄HSO₃

在吸收过程中所生成的酸式盐NH₄HSO₃对SO₂不具有吸收能力，随着吸收过程的进行，吸收液中的NH₄HSO₃数量增多，吸收液的吸收能力下降，因此需向吸收液中补充氨，使部分NH₄HSO₃转化为(NH₄)₂SO₃，提高吸收液的吸收能力；

NH₄HSO₃+NH₃＝＝＝＝＝(NH₄)₂SO₃；

A2、氧化反应：氧化过程实际上是用压缩空气将吸收液中的亚硫酸盐转变为硫酸盐，主要的氧化反应如下：

2(NH₄)₂SO₃+O₂＝＝＝＝＝2(NH₄)₂SO₄。