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一种含废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置

阅读:1发布:2020-09-14

专利汇可以提供一种含废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种含 氨 废气氨吹脱吸收制备 硫酸 铵的装置,其结构包括硫酸稀释器、硫酸储备罐、硫酸输送 泵 、第一混合器、第二混合器、塔底 循环泵 、塔顶循环泵、塔底冷却器、塔顶冷却器、氨吸收塔以及ph计。硫酸稀释器将浓硫酸稀释为稀硫酸,然后将稀硫酸输送第一混合器与第二混合器内形成混合溶液并输送至氨吸收塔内,含氨废气进入氨吸收塔内后由酸性的混合溶液进行吸收,并将吸收后产生的吸收液抽出进行循环,并不断加入稀硫酸调节混合溶液的ph值,同时将部分的吸收液通过 蒸发 浓缩形成硫酸铵晶体。本实用新型既能够有效吸收含氨废气中的氨气,同时制备得到硫酸铵,整个过程不产生多余的废料,不会对环境产生二次污染,还能够得到有用的副产品。,下面是一种含废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置专利的具体信息内容。

1.一种含废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,其特征在于,包括
硫酸稀释器,用于将浓硫酸稀释为稀硫酸并吸收稀释过程中的热量;
硫酸储备罐,与硫酸稀释器以及硫酸输送相连接,用于存储稀释得到的稀硫酸;
硫酸输送泵,与硫酸储备罐、第一混合器以及第二混合器相连接,用于将稀硫酸从硫酸储备罐内泵出并输送至第一混合器与第二混合器;
第一混合器,与硫酸输送泵、氨吸收塔以及塔底冷却器相连接,用于将硫酸输送泵泵出的稀硫酸与塔底冷却器冷却后的吸收液混合,并将混合后的液体输送至氨吸收塔的下段塔;
第二混合器,与硫酸输送泵、氨吸收塔以及塔顶冷却器相连接,用于将硫酸输送泵泵出的稀硫酸与塔顶冷却器冷却后的吸收液混合,并将混合后的液体输送至氨吸收塔的上段塔;
氨吸收塔,包括位于下段的下段塔与位于上段的上段塔,下段塔由第一混合器提供酸性混合溶液,上段塔由第二混合器提供酸性混合溶液,用于对从下部输入的含氨废气进行两级吹脱,将吹脱后的尾气从顶部排出,且将混合溶液吸收氨气后形成的吸收液聚集到塔底;
塔底循环泵,与氨吸收塔的塔底以及塔底冷却器相连,用于将氨吸收塔内的吸收液泵出供给至塔底冷却器以及硫酸铵多效蒸发浓缩系统;
塔顶循环泵,与氨吸收塔的塔底以及塔顶冷却器相连,用于将氨吸收塔内的吸收液泵出供给至塔顶冷却器;
塔底冷却器,与塔底循环泵以及第一混合器相连接,用于将塔底循环泵泵出的部分吸收液冷却后输送至第一混合器;
塔顶冷却器,与塔顶循环泵以及第二混合器相连接,用于将塔顶循环泵泵出的吸收液冷却后输送至第二混合器;以及
硫酸铵多效蒸发浓缩系统,与塔底循环泵相连接,用于对塔底循环泵泵出的部分吸收液进行蒸发浓缩及干燥,得到硫酸铵晶体。
2.根据权利要求1所述的含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,其特征在于,所述下段塔为空塔喷淋结构,在下段塔内腔中上下排列有多个喷淋装置,且所述喷淋装置由上至下喷淋量逐渐增加。
3.根据权利要求1所述的含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,其特征在于,所述上段塔为填料塔,在上段塔内腔中设有喷淋装置以及位于所述喷淋装置下方的填料层。
4.根据权利要求1所述的含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,其特征在于,所述硫酸稀释器、塔底冷却器以及塔顶冷却器上都设有冷却入口与冷却水出口,通过冷却水实现降温冷却。
5.根据权利要求1所述的含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,其特征在于,在所述第一混合器的出口、第二混合器的出口以及氨吸收塔的塔底都设置有ph计。
6.根据权利要求1所述的含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,其特征在于,在所述硫酸稀释器端部设有浓硫酸入口与蒸发工艺水入口。
7.根据权利要求1所述的含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,其特征在于,在所述氨吸收塔的顶部开有尾气排放口,在所述氨吸收塔底部开有吸收液出口,在所述氨吸收塔塔底上方开有废气入口。

说明书全文

一种含废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种含氨废气处理装置,具体地说是一种含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置。

背景技术

[0002] 氨法脱硫是一种高效、低耗能的湿法脱硫方式,脱硫过程是气液相反应,反应速率快,吸收剂利用率高,能保持脱硫效率95-99%。氨法脱硫回收法技术将回收的二化硫、氨全部转化为化肥,不产生任何、废液和废渣,没有二次污染,是一项真正意义上的将污染物全部资源化,符合循环经济要求的脱硫技术,并且副产品硫铵是一种性能优良的氮肥,在我国具有很好的市场前景。但目前氨法脱硫技术的瓶颈在于氨逃逸上,所谓氨逃逸是氨水温度较高时(一般60℃以上)逐步分解成为气体氨与水的过程,由于氨气不参与氨法脱硫反应,所以氨气同脱硫烟气一起从烟囱排出形成含氨废气,氨逃逸是困扰氨法脱硫的一大难题,也是影响脱硫经济性以及影响周边环境的重要因素。在脱硫过程中,为了让二氧化硫排放达标,使用过量的氨水,会导致在脱硫塔上方形成“白烟”现象,这不但造成了氨的浪费,造成严重的氨逃逸现象,使成本增加,而且还造成对环境的二次污染。
[0003] 对于含氨废气,现在一般采用氨吹脱的方法进行吸收,但现有的氨吹脱方法虽然能够吸收废气中的氨气,但是吸收氨气后会产生新的污染物,不能真正有效的解决环境污染的问题。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的就是提供一种含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,以解决现在含氨废气无法有效处理的问题。
[0005] 本实用新型是这样实现的:一种含氨废气氨吹脱吸收制备硫酸铵的装置,包括[0006] 硫酸稀释器,用于将浓硫酸稀释为稀硫酸并吸收稀释过程中的热量;
[0007] 硫酸储备罐,与硫酸稀释器以及硫酸输送相连接,用于存储稀释得到的稀硫酸;
[0008] 硫酸输送泵,与硫酸储备罐、第一混合器以及第二混合器相连接,用于将稀硫酸从硫酸储备罐内泵出并输送至第一混合器与第二混合器;
[0009] 第一混合器,与硫酸输送泵、氨吸收塔以及塔底冷却器相连接,用于将硫酸输送泵泵出的稀硫酸与塔底冷却器冷却后的吸收液混合,并将混合后的液体输送至氨吸收塔的下段塔;
[0010] 第二混合器,与硫酸输送泵、氨吸收塔以及塔顶冷却器相连接,用于将硫酸输送泵泵出的稀硫酸与塔顶冷却器冷却后的吸收液混合,并将混合后的液体输送至氨吸收塔的上段塔;
[0011] 氨吸收塔,包括位于下段的下段塔与位于上段的上段塔,下段塔由第一混合器提供酸性混合溶液,上段塔由第二混合器提供酸性混合溶液,用于对从下部输入的含氨废气进行两级吹脱,将吹脱后的尾气从顶部排出,且将混合溶液吸收氨气后形成的吸收液聚集到塔底;
[0012] 塔底循环泵,与氨吸收塔的塔底以及塔底冷却器相连,用于将氨吸收塔内的吸收液泵出供给至塔底冷却器以及硫酸铵多效蒸发浓缩系统;
[0013] 塔顶循环泵,与氨吸收塔的塔底以及塔顶冷却器相连,用于将氨吸收塔内的吸收液泵出供给至塔顶冷却器;
[0014] 塔底冷却器,与塔底循环泵以及第一混合器相连接,用于将塔底循环泵泵出的部分吸收液冷却后输送至第一混合器;
[0015] 塔顶冷却器,与塔顶循环泵以及第二混合器相连接,用于将塔顶循环泵泵出的吸收液冷却后输送至第二混合器;以及
[0016] 硫酸铵多效蒸发浓缩系统,与塔底循环泵相连接,用于对塔底循环泵泵出的部分吸收液进行蒸发浓缩及干燥,得到硫酸铵晶体。
[0017] 所述下段塔为空塔喷淋结构,在下段塔内腔中上下排列有多个喷淋装置,且所述喷淋装置由上至下喷淋量逐渐增加。
[0018] 所述上段塔为填料塔,在上段塔内腔中设有喷淋装置以及位于所述喷淋装置下方的填料层。
[0019] 所述硫酸稀释器、塔底冷却器以及塔顶冷却器上都设有冷却水入口与冷却水出口,通过冷却水实现降温冷却。
[0020] 在所述第一混合器的出口、第二混合器的出口以及氨吸收塔的塔底都设置有ph计。
[0021] 在所述硫酸稀释器端部设有浓硫酸入口与蒸发工艺水入口。
[0022] 在所述氨吸收塔的顶部开有尾气排放口,在所述氨吸收塔底部开有吸收液出口,在所述氨吸收塔塔底上方开有废气入口。
[0023] 本实用新型通过硫酸稀释器先将浓硫酸稀释为稀硫酸,然后将稀硫酸输送至第一混合器与第二混合器内形成混合溶液,第一混合器将混合溶液输送至氨吸收塔的下段塔内,第二混合器将混合溶液输送至氨吸收塔的上段塔内,第一混合器与第二混合器的溶液一部分为稀释形成的稀硫酸,另一部分为从氨吸收塔的塔底泵出的吸收液,吸收液为混合溶液进入氨吸收塔后吸收含氨废气中的氨气后形成的硫酸铵溶液,吸收液在进入第一混合器与第二混合器内之前需要先进行降温。氨吸收塔内产生的吸收液被被泵出并与稀硫酸混合循环利用,且部分氨吸收塔内的吸收液被输送至硫酸铵多效蒸发浓缩系统,通过蒸发结晶得到硫酸铵晶体。本实用新型既能够有效吸收含氨废气中的氨气,同时制备得到硫酸铵,整个过程不产生多余的废料,不会对环境产生二次污染,还能够得到有用的副产品。附图说明
[0024] 图1是本实用新型的示意图。
[0025] 图2是本实用新型硫酸铵多效蒸发浓缩系统的工作示意图。
[0026] 图中:1、硫酸稀释器;2、硫酸储备罐;3、硫酸输送泵;4、第一混合器;5、第二混合器;6、塔底循环泵;7、塔顶循环泵;8、塔底冷却器;9、塔顶冷却器;10、氨吸收塔;11、ph计;12、硫酸铵多效蒸发浓缩系统;10-1、上段塔;10-2、下段塔;10-3、填料;10-4、废气入口;10-
5、喷淋装置;10-6、尾气排放口;10-7、吸收液出口。

具体实施方式

[0027] 如图1所示,本实用新型包括硫酸稀释器1、硫酸储备罐2、硫酸输送泵3、第一混合器4、第二混合器5、塔底循环泵6、塔顶循环泵7、塔底冷却器8、塔顶冷却器9、氨吸收塔10以及ph计11。含氨废气进入氨吸收塔10内后由酸性的混合溶液进行吸收,并将吸收后产生的吸收液抽出进行循环,并不断加入稀硫酸调节混合溶液的ph值,同时将部分的吸收液通过蒸发浓缩形成硫酸铵晶体。
[0028] 硫酸稀释器1一端设有浓硫酸入口与蒸发工艺水入口,分别输入98%的浓硫酸与蒸发工艺水,在硫酸稀释器1内进行混合,将98%的浓硫酸稀释为30%的稀硫酸,同时在硫酸稀释器1上设有冷却水入口与冷却水出口,用于通入冷却水将稀释过程中产生的热量吸收,将稀硫酸降至常温。稀释得到的稀硫酸进入硫酸储备罐2内进行储存。
[0029] 储存在硫酸储备罐2内的稀硫酸由硫酸输送泵3抽出输送至第一混合器4与第二混合器5内,第一混合器4与第二混合器5将稀硫酸与经过冷却的吸收液进行混合形成酸性的混合溶液,并将混合溶液输送至氨吸收塔10内,氨吸收塔10的顶部开有尾气排放口10-6,在氨吸收塔10底部开有吸收液出口10-7,在氨吸收塔10塔底上方开有废气入口10-4。含氨废气从废气入口10-4进入氨吸收塔10,酸性混合液在氨吸收塔10内对含氨废气进行氨吹脱处理,吸收含氨废气中的氨气,酸性的混合溶液吸收了氨气后形成吸收液聚集到氨吸收塔10的塔底,吸收液主要为硫酸铵溶液。
[0030] 吸收液从吸收液出口10-7排出,通过并联的塔底循环泵6以及塔顶循环泵7将吸收液输送至塔底冷却器8以及塔顶冷却器9。塔底冷却器8将吸收液冷却后输出至第一混合器4中,使吸收液与稀硫酸混合,调节溶液的ph值;塔顶冷却器9将吸收液冷却后输出至第二混合器5中,使吸收液与稀硫酸混合,调节溶液的ph值。通过对产生的吸收液进行循环使用,提高了利用率,减少了对环境的二次污染。
[0031] 在第一混合器4与第二混合器5的出口处安装有ph计11,用于监测混合后的溶液的ph值,同时在氨吸收塔10的底部设有ph计11,用于监测吸收液的ph值。通过ph计11来控制硫酸输送泵3、塔底循环泵6以及塔顶循环泵7来调节溶液的ph值。
[0032] 在硫酸稀释器1、塔底冷却器8以及塔顶冷却器9上都设有冷却水进口与冷却水出口,使用冷却水对各装置内经过的液体进行降温。
[0033] 氨吸收塔10,包括位于下段的下段塔10-2与位于上段的上段塔10-1,下段塔10-2由第一混合器4提供酸性混合溶液,上段塔10-1由第二混合器5提供酸性混合溶液,从而对从下部废气入口10-4输入的含氨废气进行两级吹脱,将吹脱后的尾气从顶部排出,且将混合溶液吸收氨气后形成的吸收液聚集到塔底。其中,下段塔10-2为空塔喷淋结构,在下段塔10-2内腔中上下排列有多个喷淋装置10-5,且所述喷淋装置10-5由上至下喷淋量逐渐增加。上段塔10-1为填料10-3塔,在上段塔10-1内腔中设有喷淋装置10-5以及位于所述喷淋装置10-5下方的填料10-3层。下段塔10-2中上下排列的多个喷淋装置10-5对含氨废气内的氨气进行初步的吸收,而上段塔10-1喷淋出的酸性溶液流经填料10-3层,与自下而上的含氨废气逆流接触,达到完全吸收的目的。
[0034] 硫酸铵多效蒸发浓缩系统12用于对产生的吸收液进行蒸发浓缩形成硫酸铵晶体,所以硫酸铵多效蒸发浓缩系统12位于吸收液出口10-7处,为了能够将吸收液输入硫酸铵多效蒸发浓缩系统12中,所以将硫酸铵多效蒸发浓缩系统12设置于塔底循环泵6或者塔顶循环泵7之后,由循环泵提供动将吸收液泵入硫酸铵多效蒸发浓缩系统12,而在本具体实施方式中,是将硫酸铵多效蒸发浓缩系统12设置于塔底循环泵6之后。通过塔底循环泵6将部分的吸收液泵出并一部分输送至塔底冷却器8,另一部分输送至硫酸铵多效蒸发浓缩系统12,由硫酸铵多效蒸发浓缩系统12制备硫酸铵。
[0035] 如图2所示,吸收液即硫酸铵溶液以及脱硫溶液均进入硫酸铵多效蒸发浓缩系统12,溶液先经过生蒸汽冷凝水预热器预热后,进入多效蒸发装置进行蒸发浓缩,析出硫酸铵结晶,硫酸铵结晶通过离心分离装置的离心作用分离出来,并使用干燥装置对分离出的硫酸铵结晶进行干燥。多效蒸发装置具体采用三级的强制循环蒸发器,每一级强制循环蒸发器都包括环形连接的强制循环泵、加热室以及分离式组成,硫酸铵溶液依次进入每一级的强制循环蒸发器内通过循环加热分离后进入下一级的分离室,继续进行加热分离。生蒸汽从一效加热室蒸汽入口进入,所产生的生蒸汽冷凝水输送至预热器用于预热硝酸铵溶液,多效蒸发浓缩过程中产生的二次蒸汽进入下一级再次利用,直到由最后一级排出通过冷凝器冷凝并由冷凝水回收桶回收。产生的冷凝水都进行回收,回收的冷凝水输送至硫酸稀释器1作为蒸发工艺水稀释浓硫酸。在整个运行过程中无三废产生,有效的将溶液的硫酸铵溶质与水溶剂进行分离。
[0036] 多效蒸发装置采用强制循环蒸发器,加热室与分离室间利用强制循环泵产生的推动力使溶液在蒸发器的列管内以较高的速度流动,避免了结晶物料在列管内的沉降堵塞,同时也缩短了结晶物料在列管内的停留时间,避免了结晶颗粒在列管内过热结疤。
[0037] 多效蒸发装置采用顺流操作方式:蒸汽和废水依次经过一、二、三效蒸发器,操作方式简单方便,同时减压真空操作大大降低了蒸汽的消耗。
[0038] 本实用新型既能够有效吸收含氨废气中的氨气,同时制备得到硫酸铵,整个过程不产生多余的废料,不会对环境产生二次污染,还能够得到有用的副产品硫酸铵。
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