專利名稱：一種亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng) 本實(shí)用新型涉及燃煤煙氣脫硫設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種包括脫硫塔在內(nèi)的亞硫酸
銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)。 [背景技術(shù)] 近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源消耗在急劇增加，以煤或石油為燃料的燃 煤鍋爐或火力發(fā)電廠排放大量煙氣，這些煙氣含有大量的S0p以及少量N0p HC1等有害物 質(zhì)，從而引起二氧化硫的排放量一直居高不下，鍋爐煙氣脫硫已成為眾多環(huán)保專家研究的 主要議題。 在我國，煙氣氨法脫硫技術(shù)具有很好的發(fā)展土壤，因?yàn)榘狈ǖ漠a(chǎn)品本身就是化肥， 具有很好的應(yīng)用價值，而且，該技術(shù)具有高效脫硫率、系統(tǒng)簡單、節(jié)省占地面積等優(yōu)點(diǎn)。在氨 法脫硫工藝中，廣泛采用氨水或液氨與煙氣中的二氧化硫氣體反應(yīng)生成硫酸銨，然后通過 向溶液中鼓入氧化空氣，將亞硫酸銨氧化成硫酸銨。硫酸銨是一種高肥效的化肥，通過銷售 硫酸銨可以有效的降低系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。 然而，我國乃至世界范圍內(nèi)硫酸銨的產(chǎn)量都很低，基本上都是副產(chǎn)品。生產(chǎn)硫酸銨 化肥的設(shè)備仍存在諸多劣勢 ①整個系統(tǒng)設(shè)備多，需要氧化槽、氧化噴射器、三效蒸發(fā)器等，占地面積大，投資較高。 ②需要大量蒸汽來加熱溶液，運(yùn)行成本高。 ③系統(tǒng)內(nèi)部需要多臺泵工作，電耗高、維修成本高。 目前，硫酸銨化肥的市場價格在600元/噸，而亞硫酸銨化肥的市場價格在1100 元/噸，價格約為硫酸銨化肥的2倍。因此，發(fā)展一種更為經(jīng)濟(jì)有效的硫銨化肥的生產(chǎn)技術(shù) 成為一種迫切的需求。 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種系統(tǒng)設(shè)備少，系統(tǒng)運(yùn)行耗能低、運(yùn)行成 本低的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)。 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種亞硫酸銨化肥生產(chǎn) 系統(tǒng)，包括脫硫塔、亞硫酸銨循環(huán)泵、亞硫酸銨混合器、稠厚器和離心機(jī)，所述的脫硫塔包括 煙道氣入口和亞硫酸銨混合液出口 ，所述的亞硫酸銨混合器包括亞硫酸銨混合液入口 、氣 氨入口和亞硫酸銨溶液出口 ；所述的稠厚器包括亞硫酸銨溶液入口 、亞硫酸銨溶液出口和 母液出口 ；所述的離心機(jī)包括亞硫酸銨溶液入口、亞硫酸銨結(jié)晶體出口和母液出口 ；所述 的亞硫酸銨循環(huán)泵將脫硫塔中的亞硫酸銨混合液輸送到亞硫酸銨混合器，亞硫酸銨混合器 的亞硫酸銨溶液出口連通稠厚器亞硫酸銨溶液入口 ，稠厚器亞硫酸銨溶液出口連通離心機(jī) 亞硫酸銨溶液入口。 以上所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，包括母液槽和母液泵，稠厚器的母液出口和離心機(jī)的母液出口分別連通母液槽的母液入口 ；母液泵連接母液槽的母液出口與脫硫塔的 母液入口 ，將母液槽的母液輸送脫硫塔。 以上所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，所述的亞硫酸銨混合器包括噴嘴、接受室和 喉管，所述的亞硫酸銨混合溶液入口連接噴嘴，所述的氣氨入口連接受室口 ；所述的喉管與 噴嘴同軸，喉管的進(jìn)口與接受室連接，所述的噴嘴插入接受室，噴嘴的噴口位于所述喉管的 進(jìn)口處；喉管的出口即亞硫酸銨混合器亞硫酸銨溶液出口 。 以上所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，所述的亞硫酸銨混合器包括調(diào)節(jié)針和調(diào)節(jié)針
控制器，所述的調(diào)節(jié)針控制器安裝在噴嘴的后端，所述的噴嘴在噴口的后方包括調(diào)節(jié)閥座；
所述調(diào)節(jié)針的后端安裝在調(diào)節(jié)針控制器上，調(diào)節(jié)針的前端與調(diào)節(jié)閥座形成調(diào)壓閥。 以上所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，所述噴嘴的噴口為前大后小的錐孔，所述錐
孔的錐角為15°至20° 以上所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，所述的亞硫酸銨混合器安裝在稠厚器的上 方，稠厚器安裝在離心機(jī)的上方；亞硫酸銨混合器豎直安裝，即亞硫酸銨混合器的軸線豎直 布置，噴嘴在上方，混合室在中間，喉管在下方。 以上所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，稠厚器的底部為倒錐面，倒錐的錐角為55。
至65° ;稠厚器亞硫酸銨溶液出口位于所述倒錐的最下端。 以上所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，脫硫塔的主體為玻璃鋼材質(zhì)。 以上所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，脫硫塔煙道氣入口位于脫硫塔的側(cè)壁，煙道
氣入口管與水平線的夾角為25至35。。 本實(shí)用新型亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)無需氧化槽、氧化噴射器、三效蒸發(fā)器等設(shè)備， 整個系統(tǒng)使用設(shè)備少、占地面積小，設(shè)備投資較低；本系統(tǒng)充分利用了煙道氣中的能量和有 用化學(xué)成分，系統(tǒng)運(yùn)行耗能少，運(yùn)行成本低。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例亞硫酸銨混合器的結(jié)構(gòu)圖。 在
圖1中，l-脫硫塔，2-亞硫酸銨混合器，3-稠厚器，4-離心機(jī)，5-亞硫酸銨包裝 間，6-母液槽，7-亞硫酸銨循環(huán)泵，8-母液泵，9-煙道氣入口 ， 10-煙道氣出口 ， 11-物位指 示計，12-報警器，a、 b、 c、 d-人孔。 如
圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)包括脫硫塔1、亞硫酸銨循 環(huán)泵7、亞硫酸銨混合器2、稠厚器3、離心機(jī)4、母液槽6和母液泵8。 亞硫酸銨混合器上有亞硫酸銨混合液入口 、氣氨入口和亞硫酸銨溶液出口 。稠厚 器上有亞硫酸銨溶液入口 、亞硫酸銨溶液出口和母液出口 。離心機(jī)上有亞硫酸銨溶液入口 、 亞硫酸銨結(jié)晶體出口和母液出口 。亞硫酸銨循環(huán)泵7將脫硫塔1中的輸送到亞硫酸銨混合 器，亞硫酸銨混合器2的亞硫酸銨溶液出口連通稠厚器3的亞硫酸銨溶液入口 ，稠厚器3的 亞硫酸銨溶液出口連通離心機(jī)4的亞硫酸銨溶液入口 。亞硫酸銨包裝間5位于離心機(jī)室4下方，離心機(jī)4產(chǎn)出的亞硫酸銨結(jié)晶體輸送到用硫酸銨包裝間5用于制備、包裝亞硫酸銨化 肥。 母液槽6用于儲存亞硫酸銨溶液(母液)，母液槽6安裝物位指示計11 。 稠厚器3上部的母液出口和離心機(jī)的母液出口分別連通母液槽6上部的母液入 口 。母液泵8連接母液槽6下部的母液出口與脫硫塔1上部的母液入口 ，將母液槽6中的 母液輸送脫硫塔1中的噴淋裝置。 脫硫塔1的外殼采用整體玻璃鋼(FRP)結(jié)構(gòu)。脫硫塔1的側(cè)壁上有煙道氣入口 9、 煙道氣入口管設(shè)置為與水平線夾角為30。，煙道氣出口 10位于頂部。脫硫塔的氣體進(jìn)口采 用與水平夾角30°方向進(jìn)入，氣體及夾帶的亞硫酸氫銨溶液噴射到塔底的液面上，避免了 直接噴射到塔壁而造成的沖刷損害，脫硫塔的下部為儲液段，儲存亞硫酸銨混合液。儲液段 有亞硫酸銨混合液出口。 亞硫酸銨混合器2包括噴嘴201、接受室202和喉管203，亞硫酸銨混合溶液入口 204連接噴嘴201，氣氨入口 207連接受室口 202。喉管203與噴嘴201同軸，喉管203的進(jìn) 口與接受室202連接，噴嘴201插入接受室202，噴嘴201的噴口 2011位于喉管203的進(jìn)口 處。喉管203的出口就是亞硫酸銨混合器亞硫酸銨溶液出口 。 亞硫酸銨混合器2還包括調(diào)節(jié)針206和調(diào)節(jié)針控制器205，調(diào)節(jié)針控制器205安 裝在噴嘴201的后端，噴嘴201在噴口 2011的后方有調(diào)節(jié)閥座2012。調(diào)節(jié)針206的后端 安裝在調(diào)節(jié)針控制器205上，調(diào)節(jié) 針206的前端與調(diào)節(jié)閥座2014形成調(diào)壓閥。噴嘴的噴口 2011為前大后小的錐孔，錐孔的錐角為17° 亞硫酸銨混合器2的結(jié)構(gòu)主要有兩大部分噴嘴201和喉管混合段。高壓液體通 過噴嘴201形成高速射流，噴嘴201的噴口 2011做成錐形，并由調(diào)節(jié)針控制器205控制， 調(diào)節(jié)針控制器205主要用于控制調(diào)節(jié)針206的開度，以便控制亞硫酸銨混合溶液的流量及 流速，即液氣混合比例調(diào)整通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)針206的開度來實(shí)現(xiàn)關(guān)小調(diào)節(jié)針206，噴嘴流道 的截面積減小，循環(huán)泵出口壓力升高，而流量不變，為此亞硫酸銨混合溶液通過噴嘴流速增 加，噴嘴出口處的壓力進(jìn)一步下降，氣氨吸入量隨之增加，開大調(diào)節(jié)針206則氣氨抽吸量減 小。 亞硫酸銨混合器2安裝在稠厚器3的正上方，稠厚器3安裝在離心機(jī)4的正上方。 亞硫酸銨混合器2豎直安裝，即亞硫酸銨混合器2的軸線豎直布置，噴嘴201在上方，混合 室2在中間，喉管在下方。 稠厚器3由稠厚器筒體及攪拌裝置組成。稠厚器筒體材質(zhì)為316L。稠厚器3的底 部為倒錐面，倒錐的錐角為60。。稠厚器亞硫酸銨溶液出口位于倒錐的最下端。稠厚器3 內(nèi)配備攪拌裝置，可以較好的促進(jìn)硫酸銨晶體結(jié)晶并有效防止硫酸銨晶體掛壁。 離心機(jī)采4用活塞推料式離心機(jī)。所有設(shè)備內(nèi)部管路采用法蘭與本體聯(lián)接，并便 于檢修和部件更換，內(nèi)部部件的材質(zhì)均滿足相應(yīng)設(shè)備的防腐要求，設(shè)備中所有與硫酸銨母 液相接觸的零部件均選用雙相不銹鋼。機(jī)座采用碳鋼、密封圈采用合成膠，轉(zhuǎn)鼓、進(jìn)料管和 澄清液出口以及與工藝介質(zhì)接觸的其它零件全部選用的耐蝕合金。為了便于維修及清洗設(shè) 備，在脫硫塔1、稠厚器3、母液槽6上分別設(shè)計人孔a、 b、 c、 d。 本實(shí)施實(shí)例的工作過程如下煙道氣由煙道氣進(jìn)口 9進(jìn)入脫硫塔，經(jīng)過脫硫與洗 滌后的煙道氣由煙道氣出口 IO排至煙閨中。脫硫塔l底部生成的一定濃度的亞硫酸銨及亞硫酸氫銨混合液(簡稱亞硫酸銨混合液，摩爾比為2 : 1)，當(dāng)溶液總濃度達(dá)到75%左右 時，經(jīng)過亞硫酸銨循環(huán)泵7送到亞硫酸銨混合器2內(nèi)。亞硫酸銨混合器2靠噴嘴高速噴射 和喉管的作用產(chǎn)生的負(fù)壓將氣氨帶入。進(jìn)入混合器的氣氨和亞硫酸氫銨溶液充分混合，反 應(yīng)生成的亞硫酸銨，，其反應(yīng)方程式如下 NH3+NH4HS03 = (NH4) 2S03 亞硫酸銨溶液靠重力溢流到稠厚器3中。在稠厚器3內(nèi)，亞硫酸銨溶液初步固液 分離后，將亞硫酸銨固體濃度濃縮到85%左右，依靠重力作用流至離心機(jī)室4。離心選出的 亞硫酸銨結(jié)晶體送至亞硫酸銨包裝間5，再送往復(fù)合肥生產(chǎn)車間做為生產(chǎn)原料。稠厚器3上 層以及離心后過多的亞硫酸銨溶液(母液)均回到母液罐6，再由母液泵8送到脫硫塔1中 循環(huán)使用，至此回收過程完成。 本實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn) ①裝置結(jié)構(gòu)緊湊，沒有運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，操作方便，節(jié)省占地面積。 ②采用玻璃鋼整體材料制作脫硫塔，具有十分優(yōu)良防腐蝕性能，制作工期短，基本 不需要維護(hù)，使用壽命可以確保30年。 ③脫硫塔的氣體進(jìn)口采用與水平夾角30°方向進(jìn)入，氣體及夾帶的亞硫酸氫銨溶
液噴射到塔底的液面上，避免了直接噴射到塔壁而造成的沖劇損害。 ④亞硫酸銨混合器不需要電力，沒有移動與轉(zhuǎn)動機(jī)件，系統(tǒng)簡單，運(yùn)行成本低。 ⑤亞硫酸銨混合器工作可靠，工況穩(wěn)定，亞硫酸銨混合溶液與氣氨的混合比例也
可在一定范圍內(nèi)調(diào)整。 ⑥稠厚器下部采用60°錐體，有效避免了過飽和硫酸銨溶液發(fā)生結(jié)垢和堵塞。 ⑦從亞硫酸銨混合器出來的亞硫酸銨溶液可以依靠重力直接流入稠厚器。
權(quán)利要求一種亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，包括脫硫塔，所述的脫硫塔包括煙道氣入口和亞硫酸銨混合液出口，其特征在于，包括亞硫酸銨循環(huán)泵、亞硫酸銨混合器、稠厚器和離心機(jī)，所述的亞硫酸銨混合器包括亞硫酸銨混合液入口、氣氨入口和亞硫酸銨溶液出口；所述的稠厚器包括亞硫酸銨溶液入口、亞硫酸銨溶液出口和母液出口；所述的離心機(jī)包括亞硫酸銨溶液入口、亞硫酸銨結(jié)晶體出口和母液出口；所述的亞硫酸銨循環(huán)泵將脫硫塔中的亞硫酸銨混合液輸送到亞硫酸銨混合器，亞硫酸銨混合器的亞硫酸銨溶液出口連通稠厚器亞硫酸銨溶液入口，稠厚器亞硫酸銨溶液出口連通離心機(jī)亞硫酸銨溶液入口。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括母液槽和母液泵， 稠厚器的母液出口和離心機(jī)的母液出口分別連通母液槽的母液入口 ；母液泵連接母液槽的 母液出口與脫硫塔的母液入口 ，將母液槽的母液輸送脫硫塔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的亞硫酸銨混 合器包括噴嘴、接受室和喉管，所述的亞硫酸銨混合溶液入口連接噴嘴，所述的氣氨入口連 接受室口 ；所述的喉管與噴嘴同軸，喉管的進(jìn)口與接受室連接，所述的噴嘴插入接受室，噴 嘴的噴口位于所述喉管的進(jìn)口處；喉管的出口即亞硫酸銨混合器亞硫酸銨溶液出口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的亞硫酸銨混合 器包括調(diào)節(jié)針和調(diào)節(jié)針控制器，所述的調(diào)節(jié)針控制器安裝在噴嘴的后端，所述的噴嘴在噴 口的后方包括調(diào)節(jié)閥座；所述調(diào)節(jié)針的后端安裝在調(diào)節(jié)針控制器上，調(diào)節(jié)針的前端與調(diào)節(jié) 閥座形成調(diào)壓閥。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述噴嘴的噴口為前 大后小的錐孔，所述錐孔的錐角為15°至20°
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，所述的亞硫酸銨混合 器安裝在稠厚器的上方，稠厚器安裝在離心機(jī)的上方；亞硫酸銨混合器豎直安裝，即亞硫酸 銨混合器的軸線豎直布置，噴嘴在上方，混合室在中間，喉管在下方。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，稠厚器的底部為倒錐 面，倒錐的錐角為55。至65° ;稠厚器亞硫酸銨溶液出口位于所述倒錐的最下端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，脫硫塔的主體為玻 璃鋼材質(zhì)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，脫硫塔煙道氣入口 位于脫硫塔的側(cè)壁，煙道氣入口管與水平線的夾角為25至35° 。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)，包括脫硫塔、亞硫酸銨循環(huán)泵、亞硫酸銨混合器、稠厚器和離心機(jī)，所述的脫硫塔包括煙道氣入口和亞硫酸銨混合液出口，所述的亞硫酸銨混合器包括亞硫酸銨混合液入口、氣氨入口和亞硫酸銨溶液出口；所述的稠厚器包括亞硫酸銨溶液入口、亞硫酸銨溶液出口和母液出口；所述的離心機(jī)包括亞硫酸銨溶液入口、亞硫酸銨結(jié)晶體出口和母液出口；所述的亞硫酸銨循環(huán)泵將脫硫塔中的亞硫酸銨混合液輸送到亞硫酸銨混合器，亞硫酸銨混合器的亞硫酸銨溶液出口連通稠厚器亞硫酸銨溶液入口，稠厚器亞硫酸銨溶液出口連通離心機(jī)亞硫酸銨溶液入口。本實(shí)用新型是一種設(shè)備少，耗能低、運(yùn)行成本低的亞硫酸銨化肥生產(chǎn)系統(tǒng)。
文檔編號C05C3/00GK201520726SQ200920187960
公開日2010年7月7日 申請日期2009年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月9日
發(fā)明者傅玉琴, 朱德春, 程甲辰, 高大明 申請人:合肥寧垣工程技術(shù)有限責(zé)任公司