[发明专利]一种分段吸收氨法脱硫工艺及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用分段吸收氨法脱硫工艺及装置，尤其涉及烟气氨法脱硫技术，可应用于电力、冶金、环保和化工技术领域。

背景技术

利用氨作为原料脱除烟气中硫化物的氨法脱硫技术已广泛应用于电力、冶金和化工领域的烟气脱硫项目。

目前，氨法脱硫技术有单塔、双塔、多塔等多种技术，其中双塔氨法脱硫技术最早应用于实际脱硫项目中，该技术的特点是脱硫、结晶分别在两座塔内进行，锅炉来的烟气先进入前面一个结晶塔，然后进入后面的脱硫吸收塔。结晶塔内喷入硫酸铵浆液与烟气顺流（或逆流）接触，其中硫酸铵浆液为过饱和硫酸铵浆液，浆液中硫酸铵的固含量一般在3~15%之间，该塔的作用主要为结晶，基本没有脱硫功能；而吸收塔内喷入溶液与烟气逆流接触，溶液为不饱和硫酸铵溶液，硫酸铵浓度一般为5~30%，该塔是实质性的脱硫塔，脱硫性能高，该塔浆池中同时设有氧化系统将亚硫酸铵氧化为硫酸铵。双塔技术的优点是两座塔分别承担不同的作用，分工明显，易长周期操作。而且后面的吸收塔由于采用不饱和硫酸铵溶液作为吸收剂，脱硫效率高；缺点是流程较复杂、占地面积大、造价也较高。

双塔技术也衍生出多塔技术，其典型代表是将双塔技术中的吸收塔又进一步分为吸收塔及氧化塔。鉴于这一技术中塔的数量太多、占地过大，通常将3座塔上下叠在一起，最上部为吸收塔，中部为结晶塔，下部为氧化塔。这样的布置解决了该技术占地过大的缺点，但同时也导致流程复杂，容易堵塞，装置很难长周期运行。

而传统的单塔技术是将脱硫、氧化及结晶都设置在同一座塔内，烟气从脱硫塔中部进入，向上依次逆流通过喷淋层及除雾器，脱硫塔下部为结晶、氧化浆池。这一技术的优点是结构及流程简单、占地小、造价低，缺点是由于脱硫、氧化及结晶都在一座塔内，造成吸收剂为过饱和浆液，导致脱硫效率有所降低，而且浆液中的固体颗粒易被烟气携带进入大气中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服传统工艺中双塔、多塔及传统单塔技术存在的上述缺点，提供一种分段吸收氨法脱硫工艺及装置，在同一塔内实现脱硫、氧化及结晶，流程复杂，不易堵塞，保证设备长周期运行；不仅可以有效的脱除二氧化硫，同时还可以有效脱除脱硫过程中生成的硫酸铵粉尘颗粒物。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种分段吸收氨法脱硫装置，包括一个吸收塔，其特征在于：吸收塔中部以上，塔内由下至上设置喷淋层、填料层、除雾冲洗层；所述的喷淋层根据烟气中二氧化硫含量的高低设置一层或几层，每一个喷淋层在塔外对应设置一台喷淋浆液循环泵；填料层与喷淋层之间设置液体收集器，填料层与除雾冲洗层之间设置液体分布器，液体分布器与塔外的填料喷淋泵相连，液体收集器连接填料喷淋箱，填料喷淋箱与填料喷淋泵相连；所述的除雾冲洗层由除雾器和除雾器冲洗层上下分层间隔设置；除雾冲洗层上方空塔设置顶开出口，喷淋层下方空塔靠近塔中部处设置侧向入口。

按上述技术方案，所述的填料层同时设置液体分布器及液体收集器；液体分布器为槽式分布器或液柱分布器；液体收集器的为斜板收集器。

按上述技术方案，填料层的高度为0.4~4米。

按上述技术方案，喷淋层采用空心锥喷嘴。

按上述技术方案，所述除雾器为折板除雾器。

采用上述装置的分段吸收氨法脱硫工艺，其特征在于：在同一吸收塔内实现脱硫、氧化及结晶，在不同的吸收段层采用不同的结构和不同的吸收剂，使结晶、吸收、除尘及氧化各在相应的分段内进行；含硫烟气从吸收塔中部入口进入，向上依次逆流通过喷淋层、填料层、除雾冲洗层，脱除烟气中的二氧化硫，并经过除尘、除雾后离开吸收塔排放；填料循环液和喷淋浆液均为硫酸铵溶液；脱硫塔入口下方空塔部为结晶、氧化浆池，在该浆池中亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，并不断结晶长大。

按上述技术方案，填料循环液采用5%~30%的硫酸铵溶液。

按上述技术方案，喷淋层采用的喷淋浆液为硫酸铵浆液，其硫酸铵固含量3~8%。

按上述技术方案，填料层的填料循环液经处理后循环使用。