一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置的製作方法

2023-05-08 15:17:31 2

專利名稱：一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉利用富硫礦物燃燒產生的氣體製備亞硫酸氫銨技術領域，特別涉及 一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置。
背景技術：
亞硫酸氫銨(NH4HSO3)溶液是一種重要的工業原料，是製取液態二氧化硫、保險粉和吊白塊的原料，在製藥工業中用作還原劑。常用的製作方法是用氨水吸收制酸尾氣，得到亞硫酸氫銨溶液。其化學反應公式是2NH3+S02+H20 — (NH4)2SO3(I)(NH4) 2S03+S02+H20 — 2NH4HS03 (2)燃煤鍋爐排放的尾氣含有二氧化硫，硫酸生產的尾氣和含硫原礦燒結的廢氣中也含有二氧化硫，這些含硫氣體通常用氨水來吸收，亞硫酸銨是其脫硫的副產品。由於這些氣體中二氧化硫含量通常較低，因此通常會發生反應(1)，反應(2)進行的不完全。針對這種工藝，傳統氨法脫硫設備，一般採用二級脫硫就可以滿足對二氧化硫的吸收，而且採用傳統氨法脫硫設備，由於要脫硫的氣體的成分複雜，其生產出來的產品純度不夠，影響了其工業用途。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種利用富硫礦物燃燒產生的經過降溫除塵的氣體製備亞硫酸氫銨的技術，並同時充分回收利用硫資源、減少硫資源的消耗並減少硫酸生產對環境造成的破壞。本實用新型解決上述技術問題所採取的技術方案是一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置，包括一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔。一級脫硫塔的下部設有富硫礦物燃燒產生的氣體進口，頂部設有氣體出口，一級脫硫塔的氣體進口上方至氣體出口下方之間自上而下設有依次設有噴淋管、噴頭、數個淨化室，一級脫硫塔底部設有底槽；淨化室的底板上設有若干使氣體和吸收液通過的孔，噴頭安裝在噴淋管上，噴淋管通過管路與循環泵和循環罐相連，氨水槽通過管路與循環罐相連通，底槽通過管路與循環罐相連通；一級脫硫塔底槽中的循環液經循環泵不斷輸送到噴頭中，在一級脫硫塔中的循環液不斷吸收氣體並落入底槽，底槽中經吸收氣體後主要為亞硫酸氫氨溶液，濃度達到飽和後通過管路進入成品罐；氣體自氣體出口經管路進入二級脫硫+
+R ο二級脫硫塔的下部設有氣體進口，頂部設有氣體出口，二級脫硫塔內氣體進口上方至氣體出口下方之間依次設有噴淋管、噴頭、數個淨化室，二級脫硫塔底部設有底槽，淨化室的底板上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴頭安裝在噴淋管上，噴淋管通過管路與循環泵和底槽相連，氨水槽通過管路與二級脫硫塔的底槽相連通；二級脫硫塔底槽中主要為亞硫酸銨和氨水料液；氣體自氣體出口經管路進入三級脫硫塔。[0010]三級脫硫塔的下部設有氣體進口，頂部設有氣體出口，三級脫硫塔內氣體進口上方至氣體出口下方之間依次設有進水管、噴水噴頭、升氣帽、隔板、排水口、絲網除沫器、噴淋管、噴頭、淨化室；三級脫硫塔底部設有底槽，淨化室的底板上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴水噴頭安裝進水管上，進水管通過管路與循環泵和排水口相連通；在噴淋管上設有噴頭，噴淋管通過管路與循環泵和底槽相連通，氨水槽通過管路與底槽相連通，三級脫硫塔底槽中主要為亞硫酸銨和氨水料液；氣體經過絲網除沫器和水洗後，通過氣體出口排出。所述一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔中的淨化室的數量優選3-6個。所述二級脫硫塔底槽通過管路與循環罐相連通，所述管路上設有閥門。所述三級脫硫塔的底槽通過管路與二級脫硫塔的底槽相連通，所述管路上設有閥門。所述氨水槽與一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔底槽之間的管路上設有閥門。在上述方案的基礎上，所述氨水的加入量可以通過閥門進行控制。一級脫硫塔的氨水和亞硫酸銨溶液pH值控制在5 6，二級脫硫塔內亞硫酸銨溶液的pH值控制在5 6，三級脫硫塔內亞硫酸銨溶液的pH值控制在6 7。氨水槽中的氨水通過二級脫硫塔底槽進入循環泵的入口被送入噴頭，對氣體進行噴淋，經往復循環二級脫硫塔內的底槽內的亞硫酸銨濃度達到不斷提高，達到飽和後，開啟二級脫硫塔與循環罐之間管路的閥門，將二級脫硫塔內的亞硫酸銨溶液輸入循環罐，在一級脫硫塔中作為脫硫劑。氨水槽中的氨水通過三級脫硫塔底槽進入循環泵的入口被送入噴頭，對氣體進行噴淋，經往復循環三級脫硫塔內的底槽內的亞硫酸銨濃度達到不斷提高，可以開啟三級脫硫塔的底槽與二級脫硫塔底槽之間管路的閥門，將三級脫硫塔內的亞硫酸銨溶液輸入二級脫硫塔的底槽，在二級脫硫塔中作為脫硫劑。本實用新型的有益效果是經過三個脫硫塔進行SO2的吸收，其中一級脫硫塔主要用來對高濃度SO2的吸收和亞硫酸氫銨的濃縮，由於SO2氣體濃度高，因此產生的亞硫酸氫銨溶液濃度很高，一般亞硫酸氫銨濃度可達到75% ;二級脫硫塔主要用來吸收SO2並為一級脫硫塔提供亞硫酸銨吸收液；三級脫硫塔中二氧化硫濃度已經很低，此時吸收液中的氨濃度也很低，反應剩餘的氨也很少。吸收後的氣體再經過除沫、水洗，氣體中SO2和氨氣的排放量很低，氣體中主要酸性汙染物的脫除率可達到=SO2 98% ；S03 95%，完全能夠達到排放要求。脫硫塔設有多層淨化室，解決了現有技術中氣體與循環液接觸不充分，容易存在死角，脫硫效率低的問題。因此本實用新型的脫硫噴淋裝置具有高度淨化SO2及其它有害酸性氣體、有效提高氨吸收劑利用率等特點，並可獲得高濃度亞硫酸氫銨，具有良好的特殊工業用途和前景。

圖I為本實用新型的結構示意圖。其中1 一級脫硫塔；2 二級脫硫塔；3三級脫硫塔；4噴淋管；5噴頭；6底板；7淨化室；8底槽；9循環泵；10閥門；11循環罐；12成品罐；13氨水槽；14絲網除沫器；15隔板；16升氣帽；17噴水噴頭；18排水口 ； 19進水管；20氣體出口 ；21氣體進口。
具體實施方式
[0020]
以下結合附圖和實例對本實用新型作進一步說明。如圖I所示，一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置，包括一級脫硫塔I、二級脫硫塔2、三級脫硫 塔3。一級脫硫塔I的下部設有富硫礦物燃燒產生的氣體進口 21，頂部設有氣體出口 20，一級脫硫塔I的氣體進口 21上方至氣體出口 21下方之間自上而下設有依次設有噴淋管4、噴頭5、3個淨化室7，一級脫硫塔I底部設有底槽8 ;淨化室7的底板6上設有若干使氣體和吸收液通過的孔，噴頭5安裝在噴淋管4上，噴淋管4通過管路與循環泵9和循環罐11相連；氨水槽13通過管路與循環罐11相連通，管路上設有閥門10 ；底槽8通過管路與循環罐11相連通；一級脫硫塔I的底槽8中的循環液經循環泵9不斷輸送到噴頭5中，在一級脫硫塔I中的循環液不斷吸收氣體並落入底槽8，底槽8中經吸收氣體後主要為亞硫酸氫氨溶液，濃度達到飽和後，開啟管路上的閥門10，溶液通過管路進入成品罐12 ;氣體通過管路自氣體出口 20經管路進入二級脫硫塔2。二級脫硫塔2結構與一級脫硫塔I類似。二級脫硫塔2的下部設有氣體進口 21，頂部設有氣體出口 20，二級脫硫塔2內氣體進口 21上方至氣體出口 20下方之間依次設有噴淋管4、噴頭5、3個淨化室7，二級脫硫塔2底部設有底槽8，淨化室7的底板上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴頭5安裝在噴淋管4上，噴淋管4通過管路與循環泵9和底槽8相連；氨水槽13通過管路與二級脫硫塔的底槽8相連通，管路上設有閥門10。二級脫硫塔2的底槽8中主要為亞硫酸銨和氨水料液，料液經循環泵9不斷地被輸送到噴頭5，噴出的溶液與氣體吸收二氧化硫氣體，由於二級脫硫塔中二氧化硫濃度較低，此時生成物主要為亞硫酸銨，當亞硫酸銨溶液達到飽和後，開啟二級脫硫塔2與循環罐11之間管路的閥門10，將二級脫硫塔2內的亞硫酸銨溶液輸入循環罐11，在一級脫硫塔I中作為脫硫劑。氣體通過管路自氣體出口 20經管路進入三級脫硫塔3。三級脫硫塔3結構與一級脫硫塔I類似，只是增加了除沫設備和水洗設備。三級脫硫塔3的下部設有氣體進口 21，頂部設有氣體出口 20，三級脫硫塔3內氣體進口 21上方至氣體出口 20下方之間依次設有進水管19、噴水噴頭17、升氣帽16、隔板15、排水口 18、絲網除沫器14、噴淋管4、噴頭5、4個淨化室7 ;三級脫硫塔3底部設有底槽8 ;淨化室7的底板6上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴水噴頭17安裝進水管19上，進水管19通過管路與循環泵9和排水口 18相連通；排水口 18排出的水經循環泵9被送入噴水噴頭17，不斷對氣體進行水洗。在噴淋管上設有噴頭，噴淋管通過管路與循環泵和底槽相連通；氨水槽13通過管路與底槽8相連通，在管路上設有閥門10 ;氨水槽13中的氨水通過閥門10進入三級脫硫塔底槽8，底槽8中的循環液經循環泵9被送入噴頭5，對氣體進行噴淋，經往復循環三級脫硫塔3內的底槽8內的亞硫酸銨濃度不斷提高，可以開啟三級脫硫塔3的底槽8與二級脫硫塔2的底槽8之間管路的閥門10，將三級脫硫塔內3的亞硫酸銨溶液輸入二級脫硫塔2的底槽8，在二級脫硫塔2中作為脫硫劑。氣體經過絲網除沫器14除沫和水洗後，通過氣體出口 20排出。
權利要求1.一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置，包括一級脫硫塔(I)、二級脫硫塔(2)、三級脫硫塔(3)，其特徵在於 所述一級脫硫塔(I)的下部設有富硫礦物燃燒產生的氣體進口(21)，頂部設有氣體出口(20)，一級脫硫塔(I)的氣體進口(21)上方至氣體出口(20)下方之間自上而下設有依次設有噴淋管(4 )、噴頭(5 )、數個淨化室(7 )，一級脫硫塔(I)底部設有底槽(8 );淨化室(7 )的底板(6)上設有若干使氣體和吸收液通過的孔,噴頭(5)安裝在噴淋管(4)上,噴淋管(4)通過管路與循環泵(9 )和循環罐(11)相連，氨水槽(13 )通過管路與循環罐(11)相連通；底槽(8)通過管路與循環罐(11)相連通；一級脫硫塔(I)的底槽(8)中的循環液經循環泵(9)不斷輸送到噴頭(5)中，在一級脫硫塔(I)中的循環液不斷吸收氣體並落入底槽(8)，濃度達到飽和後通過管路進入成品罐(12);氣體自氣體出口(20)經管路進入二級脫硫塔(2)； 所述二級脫硫塔(2)的下部設有氣體進口(21)，頂部設有氣體出口(20)，二級脫硫塔內氣體進口( 21)上方至氣體出口( 20 )下方之間依次設有噴淋管(4)、噴頭(5 )、數個淨化室 (7)，二級脫硫塔(2)底部設有底槽(8)，淨化室(7)的底板(6)上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴頭(5)安裝在噴淋管(4)上，噴淋管(4)通過管路與循環泵(9)和底槽(8)相連，氨水槽(13)通過管路與二級脫硫塔(2)的底槽(8)相連通；氣體自氣體出口(20)經管路進入三級脫硫塔(3)； 所述三級脫硫塔的下部設有氣體進口(21)，頂部設有氣體出口(20)，三級脫硫塔(3)內氣體進口( 21)上方至氣體出口( 20 )下方之間依次設有進水管(19 )、噴水噴頭(17)、升氣帽(16)、隔板(15)、排水口(18)、絲網除沫器(14)、噴淋管(4)、噴頭(5)、淨化室(7);三級脫硫塔(3)底部設有底槽(8)，淨化室(7)的底板(6)上設有若干使氣體和吸收液通過的孔；噴水噴頭(17)安裝進水管(19)上，進水管(19)通過管路與循環泵(9)和排水口( 18)相連通；在噴淋管(4)上設有噴頭(5)，噴淋管(4)通過管路與循環泵(9)和底槽(8)相連通，氨水槽(13)通過管路與底槽(8)相連通；氣體經過絲網除沫器(14)除沫和水洗後，通過氣體出口(20)排出。
2.如權利要求I所述的一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置，其特徵在於所述一級脫硫塔(I)、二級脫硫塔(2)、三級脫硫塔(3)中的淨化室(7)的數量為3-6個。
3.如權利要求2所述的一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置，其特徵在於所述二級脫硫塔(2)的底槽(8)通過管路與循環罐(11)相連通，所述管路上設有閥門(10)。
4.如權利要求2所述的一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置，其特徵在於所述三級脫硫塔(3)的底槽(8)通過管路與二級脫硫塔(2)的底槽(8)相連通，所述管路上設有閥門(10)。
5.如權利要求2所述的一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置，其特徵在於所述氨水槽(13)與一級脫硫塔(I)的底槽(8)、二級脫硫塔(2)的底槽(8)、三級脫硫塔(3)的底槽(8 )之間的管路上設有閥門(10 )。
專利摘要本實用新型公開了一種採用氨法製取亞硫酸氫銨溶液的脫硫裝置，包括一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔。三個脫硫塔進行SO2的吸收，其中一級脫硫塔主要用來對高濃度SO2的吸收和亞硫酸氫銨的濃縮，由於SO2氣體濃度高，因此產生的亞硫酸氫銨濃度很高。二級脫硫塔用於輔助吸收SO2氣體。三級脫硫塔中包含了水洗設備和除沫設備，氣體中SO2和氨氣的排放量很低，能完全達到排放標準。脫硫塔設有多層淨化室，解決了現有技術中氣體與循環液接觸不充分，容易存在死角，脫硫效率低的問題。本實用新型結構簡單，是一種設備少，耗能低、運行成本低的亞硫酸氫銨生產裝置。
文檔編號B01D53/78GK202590600SQ20122019068
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月2日 優先權日2012年5月2日
發明者郭翠翠 申請人:山東天泰鋼塑有限公司