專利名稱：濕式氨法煙氣脫硫脫固方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種采用微旋流分離器與其它分離裝置組合 的方法去除濕式氨法煙氣脫硫工藝過程洗滌液、吸收液存在的微細(xì)固體顆粒并使硫 酸氨漿液濃縮的工藝，該方法適于處理包括氨法煙氣脫硫工藝中洗滌液、吸收液、 硫酸氨晶體溶液在內(nèi)的固-液非均相分離過程。具體地說，本發(fā)明提供了一種濕式 氨法煙氣脫硫脫固方法與裝置。
背景技術(shù)：
由于濕式氨法脫硫工藝反應(yīng)速度快、吸收劑利用效率高、占地面積小、副 產(chǎn)品可作為農(nóng)用肥料等自身鮮明的特點(diǎn)，且脫硫率可滿足各地環(huán)保的要求，運(yùn)
行費(fèi)用低，因而是較適宜中國國情的一項(xiàng)煙氣脫硫技術(shù)。2005年2月，國家發(fā) 改委氨法煙氣脫硫技術(shù)考察團(tuán)赴美國進(jìn)行了考察后建議國家在中高硫煤大型 火電機(jī)組或者化工、煤氣聯(lián)合企業(yè)中的燃燒煙氣設(shè)備上，建設(shè)氨法煙氣脫硫示 范工程。隨著國內(nèi)氨法脫硫技術(shù)的發(fā)展，阻礙氨法脫硫技術(shù)的難點(diǎn)己被各家技 術(shù)供應(yīng)商采用各自不同的方法取得了突破，氨法煙氣脫硫技術(shù)也將會應(yīng)用到更 多的脫硫裝置。但是在國內(nèi)業(yè)已投運(yùn)的氨法脫硫裝置中，由于煙氣除塵裝置分 離效果的局限性而導(dǎo)致洗漆/脫硫塔的洗滌液中含煙氣夾帶過來的細(xì)微固體顆 粒，這些洗滌液或部分洗滌液進(jìn)入后續(xù)的硫酸氨結(jié)晶濃縮器后會造成生成的硫 酸氨晶體質(zhì)量不高，更嚴(yán)重的是會造成結(jié)晶濃縮器堵塞而停工的問題。
洗滌液中含固體顆粒平均粒徑一般小于8pm?，F(xiàn)階段，少數(shù)裝置釆用高速 離心機(jī)對洗滌液中的細(xì)微固體顆粒進(jìn)行分離，也有部分裝置采用高精密反沖過 濾器對洗滌液中的細(xì)微固體顆粒進(jìn)行分離。但由于高速離心機(jī)和高精密反沖洗 過濾器存在造價(jià)高，維護(hù)成本高，高速離心機(jī)運(yùn)動部件易磨損，高精密反沖洗 過濾器易發(fā)生堵塞，堵塞后壓降過大等原因，現(xiàn)場使用效果并不理想。
經(jīng)結(jié)晶濃縮器出來的硫酸氨晶體溶液中硫酸氨晶體的含量約為10%?，F(xiàn)階段，含硫酸氨晶體溶液直接去高速離心機(jī)進(jìn)行分離， 一次性投資成本高，且維護(hù)費(fèi)用高。 因此，針對濕式氨法脫硫過程中洗滌液含細(xì)微固體顆粒的物性和操作條件 (即，固體顆粒粒徑小、處理量大)，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)出一種能在正常工況下 去除細(xì)微固體顆粒的濕式氨法脫硫工藝的微旋流脫固方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種新的濕式氨法煙氣脫硫脫固方法與裝置，克服了現(xiàn)有技術(shù) 存在的缺陷。
一方面，本發(fā)明提供了一種濕式氨法煙氣脫硫脫固方法，該方法包括以下 步驟
對濕式氨法煙氣脫硫的洗滌液進(jìn)行洗滌液微旋流分離，以去除其中夾帶的 細(xì)微固體顆粒；
對經(jīng)洗滌液微旋流分離的洗滌液進(jìn)行結(jié)晶濃縮，得到含硫酸氨晶體的漿液； 對含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行漿液微旋流分離，得到濃縮的含硫酸氨晶體的漿 液；以及
對濃縮的含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行離心脫水，得到脫水的硫酸氨晶體。 在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，該方法還包括在對濕式氨法煙氣脫硫的洗滌
液進(jìn)行洗滌液微旋流分離之前，對洗滌液進(jìn)行重力沉降，以去除其中的大顆粒
的固體顆粒。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述濕式氨法煙氣脫硫的洗滌液的工作溫度 為30-90°C，細(xì)微固體顆粒的含量為1000-40000mg/L，粒徑為1-20微米，密度 為1200-2400kg/m3。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述經(jīng)結(jié)晶濃縮的洗滌液中的硫酸氨晶體的固 含量為5-15%，洗滌液的工作溫度為50-8(TC，洗滌液的密度為1200-1800kg/m3， 細(xì)微固體顆粒的粒徑為1-50微米，細(xì)微固體顆粒的密度為1600-2400kg/m3。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述經(jīng)洗滌液微旋流分離的洗滌液中細(xì)微固 體顆粒的去除率不低于90%。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述經(jīng)漿液微旋流分離的漿液中的硫酸氨晶 體的濃度不小于50%;所述離心脫水后的硫酸氨晶體的含水率不大于12%。另一方面，本發(fā)明提供了一種濕式氨法煙氣脫硫脫固裝置，該裝置包括 用于對廢煙氣進(jìn)行洗滌降溫吸收的洗滌/吸收塔；與所述洗滌/吸收塔連接 的，用于對洗滌液進(jìn)行洗滌液微旋流分離，以去除其中夾帶的細(xì)微固體顆粒的 洗滌液微旋流分離器；與所述洗滌液微旋流分離器連接的，用于對經(jīng)洗滌液微 旋流分離的洗滌液進(jìn)行結(jié)晶濃縮，得到含硫酸氨晶體的漿液的結(jié)晶濃縮器；與所 述結(jié)晶濃縮器連接的，用于對含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行漿液微旋流分離，得到濃 縮的含硫酸氨晶體的槳液的漿液微旋流分離器；以及與所述漿液微旋流分離器 連接的，用于對濃縮的含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行離心脫水，得到脫水的硫酸氨 晶體的離心機(jī)。
在一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，該裝置還包括置于所述洗滌/吸收塔與洗滌液 微旋流分離器之間的，用于在對濕式氨法煙氣脫硫的洗漆液進(jìn)行洗滌液微旋流 分離之前，對洗滌液進(jìn)行重力沉降，以去除其中的大顆粒的固體顆粒的沉降罐。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述洗滌液微旋流分離器的入口速度為5-15 米/秒、壓力損失為0.1-0.3MPa;所述漿液微旋流分離器的入口速度為3-10米/ 秒、壓力損失為0.1-0.3MPa。
在另一個優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述離心機(jī)的脫水效率不低于90%。
較佳地，在某些特定的條件下，所述洗滌液微旋流分離器可由離心機(jī)或者高 精密過濾器取代。
較佳地，所述用于取代洗滌液微旋流分離器的離心機(jī)或高精密過濾器的分 離精度為3pm及以下。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的濕式氨法煙氣脫硫工藝微旋流分離流 程的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式的濕式氨法煙氣脫硫工藝微旋流分離 流程的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式的濕式氨法煙氣脫硫工藝微旋流分離 流程的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式的濕式氨法煙氣脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過廣泛而深入的研究后發(fā)現(xiàn)，對于濕式氨法煙氣脫硫工藝
中洗滌液/吸收液這種操作通量大，固體顆粒粒徑小(l-20pm)的固液體系，最有 效、價(jià)廉的方法是采用旋流分離器；但是由于常規(guī)的旋流、旋液分離器的分割粒徑 大于5微米，在正常工況下很難去除5微米以下的固體顆粒，因此，本發(fā)明的發(fā)明 人采用微旋流分離技術(shù)來去除濕式氨法煙氣脫硫工藝中洗滌液/吸收液中的細(xì)微固 體顆粒；此外，目前凈化后的洗滌液經(jīng)結(jié)晶濃縮器后出來的含硫酸氨晶體的溶液直 接進(jìn)入高速離心機(jī)分離，造成高速離心機(jī)負(fù)荷過重，且由于高速離心分離機(jī)投資成 本、維護(hù)成本高，因此本發(fā)明的發(fā)明人采用微旋流分離技術(shù)首先對含硫酸氨晶體的 溶液進(jìn)行濃縮，濃縮后的溶液去高速離心機(jī)分離；S卩，采用分步分離的構(gòu)思對濕式 氨法煙氣脫硫工藝中的固液分離工序進(jìn)行優(yōu)化，以降低投資和維護(hù)成本，并使操作 維護(hù)更加簡便；微旋流分離器具有旋流分離裝置適用性廣泛、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、 易維護(hù)、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，而且和普通的旋流分離裝置相比，分離效率要高很多(d75 小于3微米)，和高速離心分離器、精密反沖洗過濾器相比有投資成本低，易維護(hù)， 操作成本低等優(yōu)勢?；谏鲜霭l(fā)現(xiàn)，本發(fā)明得以完成。
國內(nèi)外脫硫技術(shù)主要有3大類，即，燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫。 其中燃燒后脫硫，即FGD，是目前唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式。FGD主要 有濕法、半干法和干法三大類，其中濕法為主流技術(shù)。在濕法脫硫技術(shù)中，氨法脫 硫技術(shù)以其脫硫效率高、無二次污染、可資源化等獨(dú)特技術(shù)，近年來在工業(yè)裝置中 的應(yīng)用呈上升趨勢。濕式氨法煙氣脫硫技術(shù)是利用氨作為一種良好的堿性吸收劑這 一特點(diǎn)，以水中的NH3和SCb的反應(yīng)為基礎(chǔ)，用氨水將廢煙氣中的SCb脫除，生 成亞硫酸氨和亞硫酸氫氨溶液，進(jìn)而氧化成為硫酸氨溶液后結(jié)晶分離干燥得到硫酸 氨產(chǎn)品。洗滌液，即硫酸氨溶液，由于對煙氣的降溫洗滌而帶有煙氣中夾帶的細(xì)微 固體顆粒，這些固體顆粒隨洗滌液或部分洗漆液進(jìn)入后續(xù)的硫酸氨增稠結(jié)晶濃縮器 后會造成生成的硫酸氨晶體質(zhì)量不高，更嚴(yán)重的是會造成結(jié)晶濃縮器堵塞而停工的 問題。因此需要將洗滌液中夾帶的這些細(xì)微固體顆粒分離脫除。經(jīng)結(jié)晶濃縮器濃縮 的硫酸氨漿液需進(jìn)行進(jìn)一步分離、干燥制成硫酸氨產(chǎn)品。洗滌液中含有細(xì)微固體顆粒，顆粒較小(約1-10微米)，為了減少結(jié)晶裝置 的清洗次數(shù)，生成較高品質(zhì)的硫酸氨晶體，延長裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，有必要對洗滌液 進(jìn)行凈化處理。經(jīng)結(jié)晶增稠裝置出來的硫酸氨漿料需進(jìn)一步分離濃縮后去干燥裝 置，該步分離目前直接用高速離心分離器，設(shè)備投資、維護(hù)成本高，因此有必要采 用新的分離技術(shù)或優(yōu)化分離工藝對該步分離進(jìn)行改造。微旋流分離器由若干個旋流 芯管組成，其分離效率遠(yuǎn)高于常規(guī)的旋流器，同時微旋流分離器的操作壓降小，能 耗低。微旋流分離器可以兩級或多級串聯(lián)組合使用以實(shí)現(xiàn)分離凈化、濃縮、顆粒分 級的技術(shù)要求。
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種濕式氨法煙氣脫硫工藝中洗滌塔出來的洗 滌液和結(jié)晶濃縮器出來的硫酸氨槳液微旋流固液分離凈化、增稠方法，該方法 包括
洗滌液全部由洗滌塔底部排出，全部洗滌液都經(jīng)過微旋流分離器分離后， 頂部出來的凈化液一部分到后續(xù)結(jié)晶分離干燥制成產(chǎn)品，另一部作為吸收、洗 滌液返回吸收塔或者洗滌塔，底部出來的含固體顆粒漿液的去沉降罐，采用微 旋流分離器對全部的洗滌液進(jìn)行凈化處理；或者
一部分洗滌液由洗滌塔底部排出，這部分洗滌液經(jīng)過微旋流分離器分離 后，頂部出來的凈化液去后續(xù)裝置結(jié)晶分離干燥制成產(chǎn)品，底部出來的含固體 顆粒的漿液去高速離心分離機(jī)分離，另一部分洗滌液從塔底抽出后直接循環(huán)，
微旋流分離器只對經(jīng)后續(xù)裝置制產(chǎn)品的洗滌液進(jìn)行了凈化處理；或者
洗滌液全部由洗滌塔底部排出，先去沉降罐， 一部分洗滌液由沉降罐上部 抽出經(jīng)微旋流分離器分離，微旋流分離器頂部出來的凈化洗滌液去后續(xù)裝置結(jié)
晶分離干燥制成產(chǎn)品，底部出來含固漿液返回沉降罐的下部； 一部分洗滌液由 沉降罐上部抽出直接循環(huán)使用；微旋流分離器只對沉降罐出來經(jīng)后續(xù)裝置制產(chǎn) 品的洗滌液進(jìn)行了凈化處理；或者
洗滌液全部由洗滌塔底部排出，先去沉降罐，全部洗滌液由沉降罐上部抽 出經(jīng)微旋流分離器分離，微旋流分離器頂部出來的凈化洗滌液一部分去后續(xù)裝 置結(jié)晶分離干燥制成產(chǎn)品， 一部分循環(huán)使用，底部出來含固漿液返回沉降罐的 下部。微旋流分離器對沉降罐出來全部洗滌液進(jìn)行了凈化處理；
其中，含硫酸氨晶體的漿液由結(jié)晶增濃裝置出來，先去微旋流分離器分離增濃，微旋流分離器頂部出來的凈化液可直接返回洗滌塔回用，也可再經(jīng)洗滌 液旋流分離器分離后返回洗滌塔回用，底部出來的增濃漿液去高速離心機(jī)分離 脫水；微旋流分離器對含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行了增濃處理；
采用微旋流分離器對濕式氨法煙氣脫硫工藝中洗滌液進(jìn)行微旋流分離，以 去除洗滌液中的細(xì)微固體顆粒(即，煙氣夾帶的固體顆粒，其含量約為
1000-40000mg/L，密度約為1200-2400kg/m3，粒徑約為1-20微米)，保證產(chǎn)
品的質(zhì)量和結(jié)晶濃縮器及整個裝置的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)周期；以及
采用微旋流分離器對含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行微旋流分離，以增濃硫酸氨 漿液(即，從結(jié)晶塔出來含硫酸氨晶體的漿液，其固含量約為5-15%，漿液密 度約為1200-1800kg/m3，固體顆粒粒徑約為1-50微米，固體顆粒密度約為 1600-2400kg/m3)，采用分步濃縮分離的構(gòu)思，以減少投資和維護(hù)成本并降低能 耗。
較佳地，所述洗滌液的工作溫度約為30-90°C;所述含硫酸氨晶體漿液的 工作溫度約為50-80°C。
較佳地，所述濕式氨法脫硫洗滌液的部分進(jìn)行了微旋流分離，固體顆粒的 去除率不低于90%，凈化后的洗滌液可直接結(jié)晶生成產(chǎn)品。
較佳地，所述所述濕式氨法脫硫洗滌液的全部進(jìn)行了微旋流分離，固體顆 粒的去除率不低于80%，凈化后的洗滌液可直接循環(huán)使用。
較佳地，在進(jìn)行了所述微旋流分離后，所述含硫酸氨晶體漿液的濃度可增 至50%或更高。
較佳地，在進(jìn)行了離心脫水后，脫水的硫酸氨晶體的含水率不大于12%。 在本發(fā)明的第二方面，提供了一種濕式氨法煙氣脫硫工藝洗滌液-固體顆粒 微粉、硫酸氨水溶液-硫酸氨晶體的固液分離裝置，該裝置包括
用于對廢煙氣進(jìn)行洗滌降溫吸收的洗滌塔和吸收塔，也可將洗滌吸收塔置 為一體，煙氣在洗滌段洗滌降溫，煙氣中夾帶的固體顆粒進(jìn)入洗滌液(硫酸氨 溶液)中；與所述洗滌吸收塔連接的，用于緩沖沉降洗滌液的沉降罐；與所沉 降罐連接的，用于對洗滌液進(jìn)行部分或者全部分離凈化的微旋流分離器；與所 述洗滌液微旋流分離器連接的，用于對經(jīng)固液分離得到的部分凈化的洗滌液進(jìn) 行結(jié)晶濃縮的結(jié)晶濃縮器；與所述結(jié)晶濃縮器連接的用于對硫酸氨漿液進(jìn)行進(jìn)
9一步濃縮的硫酸氨漿液微旋流分離器；與所述硫酸氨漿液微旋流分離器連接的用于濃縮硫酸氨漿液脫水的高速離心機(jī)；與所述高速離心機(jī)連接的用于干燥及包裝的裝置。
較佳地，所述洗滌液、硫酸氨漿液微旋流分離器是由若干套旋流芯管組成的。
較佳地，所述旋流分離器的材質(zhì)需耐酸堿腐蝕和抗磨損，可為聚氨酯、316L或復(fù)合材料等。
較佳地，所述微旋流分離器可以兩級或更多級串聯(lián)組合使用以實(shí)現(xiàn)分離、濃縮的技術(shù)要求，完成含固溶液的凈化、濃縮或者固體顆粒分級的作業(yè)。較佳地，所述微旋流分離器的安裝方式為立式或者臥式安裝。較佳地，所述洗滌液微旋流分離器的入口速度為5-15米/秒、壓力損失為0.1-0.3MPa。
較佳地，所述漿液微旋流分離器的入口速度為3-10米/秒、壓力損失為0.1-0.3MPa。
較佳地，所述離心機(jī)的脫水率不低于90%。
較佳地，所述用于替代微旋流分離器的離心機(jī)和高精密過濾器的分離精度不大于2fim。
較佳地，本發(fā)明的方法和裝置也可以應(yīng)用于濕式鎂法脫硫工藝的固液分離。以下參看附圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的濕式氨法煙氣脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖。如圖1所示，含S02的廢煙氣由洗滌/吸收塔1底部進(jìn)入，氨水由洗滌/吸收塔1頂部進(jìn)入，NH3和S02在水中反應(yīng)將廢煙氣中的S02脫除，生成亞硫酸氨和亞硫酸氫氨溶液，進(jìn)而氧化成為硫酸氨溶液洗滌液(硫酸氨的水溶液)。凈化煙氣從洗滌/吸收塔1頂部排出。洗滌液從洗滌/吸收塔1底部抽出由泵2-1打入微旋流分離器3-l，經(jīng)微旋流分離器3-l分離凈化后的洗滌液部分直接返回洗滌/吸收塔1回用，部分送往結(jié)晶濃縮器4，經(jīng)微旋流分離器3-l分離濃縮后的含固體顆粒的洗滌液進(jìn)入沉降罐6;經(jīng)結(jié)晶濃縮器4濃縮后的硫酸氨漿液由泵2-3打入微旋流分離器3-2進(jìn)行分離濃縮，濃縮后的硫酸氨漿液進(jìn)入離心機(jī)5進(jìn)行分離，分離出
10的含少量水的硫酸氨去干燥等后續(xù)處理工藝生成硫酸氨產(chǎn)品；從結(jié)晶濃縮器4、微旋流分離器3-2、離心機(jī)5出來的硫酸氨溶液由泵2-4打入結(jié)晶濃縮器4中繼續(xù)結(jié)晶濃縮;經(jīng)沉降罐6粗分離的部分洗滌液由泵2-2直接打入洗滌/吸收塔1循環(huán)利用，沉降罐6底部的固體微粉沉積物定期清理外排。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式的濕式氨法煙氣脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖。該流程與圖1所示的流程不同的是，只要部分對洗滌液進(jìn)行固液微旋流分離， 一部分急冷水從洗滌/吸收塔1底部抽出后直接循環(huán)使用。
如圖2所示，含S02的廢煙氣由洗滌/吸收塔1底部進(jìn)入，氨水由洗滌/吸收塔l頂部進(jìn)入，NH3和S02在水中反應(yīng)將廢煙氣中的S02脫除，生成亞硫酸氨和亞硫酸氫氨溶液，進(jìn)而氧化成為硫酸氨溶液洗滌液(硫酸氨的水溶液)。凈化煙氣從洗滌/吸收塔1頂部排出。部分洗滌液從洗滌/吸收塔1底部抽出由泵2-2打入微旋流分離器3-1,經(jīng)微旋流分離器3-1分離凈化后的洗滌液送往結(jié)晶濃縮器4，經(jīng)微旋流分離器3-1分離濃縮后的含固體顆粒的洗滌液進(jìn)入沉降罐6;經(jīng)結(jié)晶濃縮器4濃縮后的硫酸氨漿液由泵2-3打入微旋流分離器3-2中進(jìn)行分離濃縮，濃縮后的硫酸氨漿液進(jìn)入離心機(jī)5進(jìn)行分離，分離出含少量水的硫酸氨去干燥等后續(xù)處理工藝生成硫酸氨產(chǎn)品；從結(jié)晶濃縮器4、微旋流分離器3-2、離心機(jī)5出來的硫酸氨溶液由泵2-4打入結(jié)晶濃縮器4中繼續(xù)結(jié)晶濃縮；沉降罐6底部的固體微粉沉積物定期清理外排；部分洗滌液從洗滌/吸收塔1底部抽出由泵2-2打入洗滌/吸收塔1中直接循環(huán)使用。
由于洗滌/吸收塔1內(nèi)溶液部分進(jìn)行微旋流分離后，始終有部分固體顆粒會排出裝置，整個裝置循環(huán)洗滌液含固量會保持在一個平衡濃度，只要滿足循環(huán)使用的要求即可。這樣可以減少洗滌液微旋流分離器的處理量，降低了分離的能耗。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式的濕式氨法煙氣脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖。該流程與圖1、圖2所示的流程相似，不同的是在洗滌液微旋流分離器前增加了一個沉降罐，這樣，從洗滌/吸收塔底抽出的洗滌液首先經(jīng)過沉降分離，將部分大顆粒的固體顆粒物去除，然后再經(jīng)微旋流分離器分離，微旋流分離效率會增高。
如圖3所示，含S02的廢煙氣由洗滌/吸收塔1底部進(jìn)入，氨水由洗滌/吸收塔l頂部進(jìn)入，NH3和S02在水中反應(yīng)將廢煙氣中的S02脫除，生成亞硫酸氨和亞硫酸氫氨溶液，進(jìn)而氧化成為硫酸氨溶液洗滌液(硫酸氨的水溶液)。凈化煙氣從洗滌/吸收塔1頂部排出。洗滌液從洗滌/吸收塔1底部抽出由泵2-1打入沉降罐6中去除部分大顆粒的固體顆粒，沉降罐6底部的固體微粉沉積物定期清理外排；經(jīng)沉
降罐粗分離的部分洗滌液由泵2-2從沉降罐6上部抽出打入微旋流分離器3-1中，經(jīng)微旋流分離器3-1分離凈化后的洗滌液部分直接返回洗滌/吸收塔1回用，部分送往結(jié)晶濃縮器4，經(jīng)微旋流分離器3-l分離濃縮后的含固體顆粒的洗滌液進(jìn)入沉降罐6的底部；經(jīng)結(jié)晶濃縮器4濃縮后的硫酸氨漿液由泵2-3打入微旋流分離器3-2中進(jìn)行分離濃縮，濃縮后的硫酸氨漿液進(jìn)入離心機(jī)5進(jìn)行分離，分離出含少量水的硫酸氨去干燥等后續(xù)處理工藝生成硫酸氨產(chǎn)品；從結(jié)晶濃縮器4、微旋流分離器3-2、離心機(jī)5出來的硫酸氨溶液由泵2-4打入結(jié)晶濃縮器4中繼續(xù)結(jié)晶濃縮；經(jīng)微旋流分離器3-1分離凈化后的洗滌液部分直接去洗滌/吸收塔1循環(huán)使用。
由于廢煙氣在之前的電除塵裝置工況不穩(wěn)時會夾帶部分大顆粒的固體顆粒物，為了使大顆粒固體顆粒物在進(jìn)入微旋流分離器前就去除并調(diào)節(jié)整個循環(huán)洗滌液的循環(huán)量，增設(shè)一沉降罐起分離調(diào)節(jié)作用，從而提高了微旋流分離器的分離效率并能使整個裝置運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的另一個實(shí)施方式的濕式氨法煙氣脫硫工藝微旋流分離流程的示意圖。該流程與圖3所示的流程相似，不同的是經(jīng)沉降罐抽出的部分洗滌液進(jìn)行微旋流分離，部分洗滌液直接打回洗滌/吸收塔循環(huán)使用
如圖4所示，含S02的廢煙氣由洗滌/吸收塔1底部進(jìn)入，氨水由洗滌/吸收塔l頂部進(jìn)入，NH3和S02在水中反應(yīng)將廢煙氣中的S02脫除，生成亞硫酸氨和亞硫酸氫氨溶液，進(jìn)而氧化成為硫酸氨溶液洗滌液(硫酸氨的水溶液)。凈化煙氣從洗滌/吸收塔1頂部排出。洗滌液從洗滌/吸收塔1底部抽出由泵2-1打入沉降罐6去除部分大顆粒的固體顆粒，沉降罐6底部的固體微粉沉積物定期清理外排；經(jīng)沉降罐6粗分離的部分洗滌液由泵2-2從沉降罐6上部抽出打入微旋流分離器3-1中，經(jīng)微旋流分離器3-1分離凈化后的洗滌液送往結(jié)晶濃縮器4，經(jīng)微旋流分離器3-1分離濃縮后含固體顆粒的洗滌液進(jìn)入沉降罐6的底部；經(jīng)結(jié)晶濃縮器4濃縮后的硫酸氨漿液由泵2-3打入微旋流分離器3-2中進(jìn)行分離濃縮，濃縮后的硫酸氨漿液進(jìn)入離心機(jī)5進(jìn)行分離，分離出含少量水的硫酸氨去干燥等后續(xù)處理工藝生成硫酸氨產(chǎn)品；從結(jié)晶濃縮器4、微旋流分離器3-2、離心機(jī)5出來的硫酸氨溶液由泵2-4打入結(jié)晶濃縮器4中繼續(xù)結(jié)晶濃縮；經(jīng)沉降罐6粗分離的部分洗滌液由泵2-2直接 打入洗滌/吸收塔1中循環(huán)使用。
由于廢煙氣在之前的電除塵裝置工況不穩(wěn)時會夾帶部分大顆粒的固體顆粒 物，為了使大顆粒固體顆粒物在進(jìn)入微旋流分離器前就去除并調(diào)節(jié)整個循環(huán)洗滌液 的循環(huán)量，增設(shè)一沉降罐起分離調(diào)節(jié)作用，從而提高了微旋流分離器的分離效率并 能使整個裝置運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。
由于經(jīng)沉降后洗滌液中大部分的大顆粒固體都沉降分離，所以經(jīng)過沉降罐上
部抽出的洗滌液部分可直接返回洗漆/吸收塔循環(huán)使用，部分洗滌液經(jīng)微旋流分離 器分離后制成產(chǎn)品。這樣可以減少洗滌液微旋流分離器的處理量，降低分離的能耗。
由于采用沉降罐可以去除并調(diào)節(jié)整個循環(huán)洗滌液的循環(huán)量，部分含細(xì)微固體顆粒的 洗滌液去微旋流分離器分離，使微旋流分離器分離的固體顆粒物粒徑更加均勻，能
降低能耗并提高分離效率。因此，圖4為最優(yōu)流程。
旋流分離器的壓力損失是性能評價(jià)的一個重要參數(shù)，直接關(guān)系到系統(tǒng)的能量 消耗。洗滌液微旋流分離器和硫酸氨漿液微旋流分離器從進(jìn)口流道、溢流口結(jié)構(gòu)和
底流口結(jié)構(gòu)三方面做了優(yōu)化，采用漸開線或切向的漸縮螺旋進(jìn)口流道；采用文丘里 型式的溢流口結(jié)構(gòu)；倒錐形的底流口提高分離效率并降低能耗即壓力損失。
從洗漆/吸收塔(沉降罐)出來的洗滌液固體顆粒的含量約為1000-30000mg/L， 溶液密度約為1200-1800 kg/m3，固體顆粒密度約為1200-2400kg/m3，顆粒的粒徑 約為l-20(im。含固體顆粒的洗滌液(操作壓力約為0.4-1.2MPa，操作溫度約為 30-80°C)以約5-15米/秒的速度進(jìn)入微旋流分離器，在離心力場中進(jìn)行液固分離， 調(diào)節(jié)洗滌液微旋流分離器的壓力損失(入口和凈化洗漆液出口之間的壓差)約為 0.1-0.3MPa。由于洗滌液和固體顆粒之間的密度較大，因此可以得到非常好的分離 效果。其中，固體顆粒的脫除率可以達(dá)到約80重量％以上。
從結(jié)晶濃縮器出來的硫酸氨槳液顆粒的濃度約為5-15%，溶液密度約為 1200-1600kg/m3，固體顆粒密度約為1600-2400kg/m3，固體顆粒粒徑約為1-50 微米。含硫酸氨漿液顆粒的漿液(操作壓力約為0.4-0.8MPa，操作溫度約為 50-80°C)以約3-10米/秒的速度進(jìn)入旋流分離器，在離心力場中進(jìn)行分離濃縮，經(jīng) 硫酸氨晶體漿液的濃度可增至50%以上。
本發(fā)明的方法和裝置還可以用于使含其它微細(xì)固體顆粒液體澄清凈化或者濃縮的過程。
本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于
本發(fā)明一方面對濕式氨法煙氣脫硫工藝過程洗滌液夾帶的細(xì)微固體顆粒進(jìn)行 了脫除，分離效率高，凈化了洗滌液，延長了結(jié)晶濃縮器的使用周期，并提高了硫 酸氨產(chǎn)品的品質(zhì)；另一方面采用微旋流分離器對硫酸氨漿液進(jìn)行濃縮后再去離心機(jī) 脫水，采用分步濃縮分離的構(gòu)思，減少了投資和維護(hù)成本，并降低了能耗。
在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請中引用作為參考，就如同每一篇文獻(xiàn) 被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容之后， 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申 請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
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者濃縮的過程
權(quán)利要求
1. 一種濕式氨法煙氣脫硫脫固方法，該方法包括以下步驟對濕式氨法煙氣脫硫的洗滌液進(jìn)行洗滌液微旋流分離，以去除其中夾帶的細(xì)微固體顆粒；對經(jīng)洗滌液微旋流分離的洗滌液進(jìn)行結(jié)晶濃縮，得到含硫酸氨晶體的漿液；對含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行漿液微旋流分離，得到濃縮的含硫酸氨晶體的漿液；以及對濃縮的含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行離心脫水，得到脫水的硫酸氨晶體。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，該方法還包括在對濕式氨法煙 氣脫硫的洗滌液進(jìn)行洗滌液微旋流分離之前，對洗滌液進(jìn)行重力沉降，以去除其 中的大顆粒的固體顆粒。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述濕式氨法煙氣脫硫的洗 滌液的工作溫度為30-90。C，細(xì)微固體顆粒的含量為1000-40000mg/L，粒徑為1-20 微米，密度為1200-2400kg/m3。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)結(jié)晶濃縮的洗滌液中 的硫酸氨晶體的固含量為5-15%，洗滌液的工作溫度為50-80°C，洗滌液的密度為 1200-1800kg/m3，細(xì)微固體顆粒的粒徑為1-50微米，細(xì)微固體顆粒的密度為 1600-2400kg/m3。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)洗滌液微旋流分離的 洗滌液中細(xì)微固體顆粒的去除率不低于90%。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述經(jīng)漿液微旋流分離的漿 液中的硫酸氨晶體的濃度不小于50%;所述脫水的硫酸氨晶體的含水率不大于 12%。
7. —種濕式氨法煙氣脫硫脫固裝置，該裝置包括用于對廢煙氣進(jìn)行洗滌降溫吸收的洗滌/吸收塔(1);與所述洗滌/吸收塔(1) 連接的，用于對濕式氨法煙氣脫硫的洗滌液迸行洗滌液微旋流分離，以去除其中夾帶的細(xì)微固體顆粒的洗滌液微旋流分離器(3-1);與所述洗滌液微旋流分離器(3-1)連接的，用于對經(jīng)洗滌液微旋流分離的洗滌液進(jìn)行結(jié)晶濃縮，得到含硫酸氨晶體的漿液的結(jié)晶濃縮器(4);與所述結(jié)晶濃縮器(4)連接的，用于對含硫酸 氨晶體的漿液進(jìn)行漿液微旋流分離，得到濃縮的含硫酸氨晶體的漿液的漿液微旋流分離器(3-2);以及與所述漿液微旋流分離器(3-2)連接的，用于對濃縮的含 硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行離心脫水，得到脫水的硫酸氨晶體的離心機(jī)(5)。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括置于所述洗滌/吸收塔(1)與洗滌液微旋流分離器(3-1)之間的，用于在對濕式氨法煙氣脫硫的洗滌液進(jìn)行洗滌液微旋流分離之前，對洗滌液進(jìn)行重力沉降，以去除其中的大顆粒的固體顆粒的沉降罐(6)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述洗滌液微旋流分離器 (3-1)的入口速度為5-15米/秒、壓力損失為0.1-0.3MPa;所述漿液微旋流分離器(3-2)的入口速度為3-10米/秒、壓力損失為0.1-0.3MPa。
10. 如權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述離心機(jī)(5)的脫水效 率不低于90%。
全文摘要
本發(fā)明涉及濕式氨法煙氣脫硫脫固方法與裝置，提供了一種濕式氨法煙氣脫硫脫固方法，該方法包括以下步驟對濕式氨法煙氣脫硫的洗滌液進(jìn)行洗滌液微旋流分離，以去除其中夾帶的細(xì)微固體顆粒；對經(jīng)洗滌液微旋流分離的洗滌液進(jìn)行結(jié)晶濃縮，得到含硫酸氨晶體的漿液；對含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行漿液微旋流分離，得到濃縮的含硫酸氨晶體的漿液；以及對濃縮的含硫酸氨晶體的漿液進(jìn)行離心脫水，得到脫水的硫酸氨晶體。本發(fā)明還提供了一種濕式氨法煙氣脫硫脫固裝置。
文檔編號B01D53/78GK101480571SQ20081020501
公開日2009年7月15日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者馨 崔, 強(qiáng) 楊, 汪華林, 許德建, 鵬 錢 申請人:上海華暢環(huán)保設(shè)備發(fā)展有限公司