專(zhuān)利名稱(chēng)：氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃煤電廠煙氣凈化及二氧化硫、二氧化碳減排領(lǐng)域，具體說(shuō)涉及一種 氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)及工藝。
背景技術(shù)：
目前，二氧化硫和二氧化碳的減排一般是分開(kāi)進(jìn)行，即先脫硫再脫碳，煙氣脫硫技 術(shù)主要以石灰石-石膏濕法、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化、海水脫硫、電子束 脫硫、煙氣循環(huán)流化床脫硫等為主，其中濕式石灰石法是現(xiàn)今世界上應(yīng)用最為廣泛的尾部 煙氣脫硫技術(shù)，該工藝是用石灰漿液或石灰在吸收塔內(nèi)吸收煙道氣中的二氧化硫，生產(chǎn)物 為亞硫酸鈣及硫酸鈣，它的脫硫效率為75% -95%，其主要問(wèn)題在于吸收劑(石灰或石灰 石)的溶解度小，利用率低，灰渣量大，由此造成脫硫設(shè)備和管道內(nèi)易發(fā)生結(jié)垢和堵塞，且 生產(chǎn)物還會(huì)造成二次污染。干法脫硫和半干法脫硫由于吸收劑同煙道氣接觸時(shí)間短的原 因，脫硫效率一般在50% -75%之間，脫出效率低，且同樣存在固體污染物二次污染問(wèn)題回 收法主要有Wfellman-Lord法、活性炭法、氨法等，Wellman-Lord法使用亞硫酸鈉作為吸收 劑，脫硫效率可達(dá)95%，但該工藝的投資和運(yùn)行費(fèi)用都較高；活性炭法雖然脫硫效率可達(dá) 98%，但該工藝復(fù)雜、技術(shù)難度大和活性炭消耗量大；氨法脫硫效率一般在95% -99%之 間，脫硫產(chǎn)物可直接當(dāng)肥料使用，不產(chǎn)生廢水和其他廢物，具有其他工藝不可比擬的優(yōu)點(diǎn)， 但該工藝往往存在尾氣中氨損失較高而直接造成脫硫效率降低的問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外減碳技術(shù)主 要有吸收法、吸附法、膜分離法和封存法等，都存在一定的不足之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)及工藝，其 脫硫減碳效率高，工藝流程簡(jiǎn)單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、投資及運(yùn)行成本低廉。為了實(shí)現(xiàn)上述方案，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫 和二氧化碳系統(tǒng)，其中包括稀氨水供給裝置、引風(fēng)機(jī)、第一換熱器、高濃度氨水儲(chǔ)槽、第一、 二泵、二氧化硫吸收裝置和二氧化碳吸收裝置，所述二氧化硫吸收裝置包括常壓的二氧化 硫吸收塔、第二換熱器、二氧化硫結(jié)晶槽、硫酸銨產(chǎn)品離心機(jī)、第一母液槽和第五、六泵，所 述二氧化硫吸收塔包括第一罐體、罐體內(nèi)的第一冷卻裝置及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第 一、二噴淋裝置，所述二氧化碳吸收裝置包括常壓的二氧化碳吸收塔、第三換熱器、二氧化 碳結(jié)晶槽、碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)、第二母液槽和第七、八泵，所述二氧化碳吸收塔包括第二 罐體、罐體內(nèi)的第二冷卻裝置及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第三、四噴淋裝置，所述稀氨水 供給裝置通過(guò)管路分別與所述第一、三噴淋裝置連接，所述引風(fēng)機(jī)通過(guò)管路與第一換熱器 的進(jìn)氣口連接，所述第一換熱器的排氣口通過(guò)管路伸入所述第一罐體內(nèi)腔下部，所述第一 罐體底部通過(guò)管路與第五泵的進(jìn)口連接，所述第五泵的出口通過(guò)管路與第二換熱器的進(jìn)口 連接，所述第二換熱器的出口通過(guò)管路與二氧化硫結(jié)晶槽的進(jìn)口連接，所述二氧化硫結(jié)晶 槽的出口通過(guò)管路與硫酸銨產(chǎn)品離心機(jī)的進(jìn)口連接，所述硫酸銨產(chǎn)品離心機(jī)的出口通過(guò)管路與第一母液槽的進(jìn)口連接，所述第一母液槽的出口通過(guò)管路與第六泵連接，所述第六泵 通過(guò)管路與所述第二噴淋裝置連接，所述第五、六泵的進(jìn)口之間連接第一管路，所述高濃度 氨水儲(chǔ)槽通過(guò)管路分別與第一、二泵的進(jìn)口連接，所述第一、二泵的出口分別與第二、四噴 淋裝置連接，所述第一罐體上部通過(guò)排氣管與第二罐體內(nèi)腔下部連通，所述第一、二冷卻裝 置的冷卻水進(jìn)水管及第一換熱器的冷卻水進(jìn)水管連接在一起，所述第一、二冷卻裝置的冷 卻水出水管及第一換熱器的冷卻水出水管連接在一起，所述冷卻水進(jìn)水管上分別設(shè)置有 第一、二調(diào)節(jié)閥，所述第二罐體底部通過(guò)管路與第七泵的進(jìn)口連接，所述第七泵的出口通過(guò) 管路與第三換熱器的進(jìn)口連接，所述第三換熱器的出口通管路與二氧化碳結(jié)晶槽的進(jìn)口連 接，所述二氧化碳結(jié)晶槽的出口通過(guò)管路與碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)的進(jìn)口連接，所述碳酸氫 銨產(chǎn)品離心機(jī)的出口通過(guò)管路與第二母液槽的進(jìn)口連接，所述第二母液槽的出口通過(guò)管路 與第八泵連接，所述第八泵通過(guò)管路與所述第四噴淋裝置連接，所述第七、八泵的進(jìn)口之間 連接第二管路。本發(fā)明氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，其中所述稀氨水供給裝置由 稀氨水儲(chǔ)槽和第三、四泵組成，所述稀氨水儲(chǔ)槽通過(guò)管路分別與第三、四泵的進(jìn)口連接，所 述第三、四泵的出口分別與所述第一、三噴淋裝置連接，所述管路上分別設(shè)置有閥門(mén)。本發(fā)明氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳工藝，其包括如下步驟(1)將經(jīng)過(guò)除塵處理的燃煤電廠煙道氣經(jīng)所述引風(fēng)機(jī)抽入所述第一換熱器中，通 過(guò)第一換熱器降溫達(dá)到生產(chǎn)工藝所需的溫度；(2)將經(jīng)過(guò)除塵和降溫處理后的燃煤電廠煙道氣從所述二氧化硫吸收塔的底部進(jìn) 入，將可以捕集吸收二氧化硫的所述稀氨水儲(chǔ)槽內(nèi)的稀氨水吸收溶液通過(guò)所述第三泵泵入 二氧化硫吸收塔內(nèi)的所述第一噴淋裝置向下噴淋，煙道氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生 氣液兩相反應(yīng)，吸收了二氧化硫生成硫酸銨溶液，其化學(xué)反應(yīng)為兩個(gè)過(guò)程首先稀氨水和二 氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，其次亞硫酸銨同氨水反應(yīng)生成硫酸銨，脫出二氧化硫的煙道氣 通過(guò)所述排氣管引入所述二氧化碳吸收塔；(3)當(dāng)二氧化硫吸收塔中的不飽和硫酸銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向二氧 化硫吸收塔注入稀氨水吸收溶液；(4)在稀氨水吸收溶液由二氧化硫吸收塔的第一噴淋裝置向下噴淋時(shí)，將二氧化 硫吸收塔中的硫酸銨溶液由所述第五泵泵入所述第二換熱器中降溫，之后送至所述二氧化 硫結(jié)晶槽中，飽和硫酸銨溶液結(jié)晶固體與不飽和硫酸銨溶液一同通過(guò)管路送至所述硫酸銨 產(chǎn)品離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行固液分離，結(jié)晶固體硫酸銨肥料分離出去，剩下的不飽和硫酸銨溶液通 過(guò)管路排入所述第一母液槽中，并通過(guò)所述第六泵抽出泵入二氧化硫吸收塔的第二噴淋裝 置內(nèi)向下噴淋，將二氧化硫吸收塔底部的不飽和硫酸銨溶液通過(guò)所述第一管路，由第一管 路上的第六泵直接泵入二氧化硫吸收塔的第二噴淋裝置內(nèi)向下噴淋，同先前噴入的稀氨水 吸收溶液一同或單獨(dú)與二氧化硫吸收塔中的煙道氣中的二氧化硫氣體發(fā)生逆向吸收反應(yīng)， 達(dá)到對(duì)二氧化硫的吸收和使硫酸銨溶液從不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?(5)通過(guò)第一泵從所述高濃度氨水儲(chǔ)槽中抽出高濃度氨水向完成硫酸銨肥料產(chǎn)品 分離后的二氧化硫吸收塔中補(bǔ)充高濃度氨水，使二氧化硫吸收塔中的溶液濃度恢復(fù)至開(kāi)始 時(shí)的稀氨水吸收溶液濃度； (6)將脫出二氧化硫處理過(guò)的燃煤電廠煙道氣從二氧化碳吸收塔的底部進(jìn)入，將可以捕集吸收二氧化碳的所述稀氨水儲(chǔ)槽內(nèi)的稀氨水吸收溶液通過(guò)所述第四泵泵入二氧 化碳吸收塔內(nèi)的第三噴淋裝置向下噴淋，煙道氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相 反應(yīng)，吸收了二氧化碳生成碳酸氫銨溶液，脫出二氧化硫和二氧化碳的煙道氣經(jīng)過(guò)二氧化 碳吸收塔頂部的管路排出；(7)當(dāng)二氧化碳吸收塔中的不飽和碳酸氫銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向二 氧化碳吸收塔注入稀氨水吸收溶液；(8)在稀氨水吸收溶液由二氧化碳吸收塔的第三噴淋裝置向下噴淋時(shí)，將二氧化 碳吸收塔中的碳酸氫銨溶液由所述第七泵泵入所述第三換熱器中降溫，之后送至所述二氧 化碳結(jié)晶槽中，飽和碳酸氫銨溶液結(jié)晶固體與不飽和碳酸氫銨溶液一同通過(guò)管路送至所述 碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行固液分離，結(jié)晶固體碳酸氫銨肥料分離出去，剩下的不飽和碳 酸氫銨溶液通過(guò)管路排入所述第二母液槽中，并通過(guò)所述第八泵抽出泵入二氧化碳吸收塔 的第四噴淋裝置內(nèi)向下噴淋，將二氧化碳吸收塔底部的不飽和碳酸氫銨溶液通過(guò)所述第二 管路，由第二管路上的第八泵直接泵入二氧化碳吸收塔的第四噴淋裝置內(nèi)向下噴淋，同先 前噴入的稀氨水吸收溶液一同或單獨(dú)與二氧化碳吸收塔中的煙道氣中的二氧化碳?xì)怏w發(fā) 生逆向吸收反應(yīng)，達(dá)到對(duì)二氧化碳的吸收和使碳酸氫銨溶液從不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?9)通過(guò)第二泵從所述高濃度氨水儲(chǔ)槽中抽出高濃度氨水向完成碳酸氫銨肥料產(chǎn) 品分離后的二氧化碳吸收塔中補(bǔ)充高濃度氨水，使二氧化碳吸收塔中的溶液濃度恢復(fù)至開(kāi) 始時(shí)的稀氨水吸收溶液濃度；(10)循環(huán)上述步驟。本發(fā)明氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳工藝，其中所述二氧化硫吸收塔中 的反應(yīng)溫度通過(guò)所述第一冷卻裝置控制在65-80°C之間，所述二氧化碳吸收塔中的反應(yīng)溫 度通過(guò)所述第二冷卻裝置控制在40-50°C之間。本發(fā)明氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳工藝，其中所述二氧化硫吸收塔、 二氧化碳吸收塔中的稀氨水溶液濃度控制在質(zhì)量百分比為6% -8%之間。采用上述方案后，本發(fā)明氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)及工藝采用 二氧化硫吸收塔和二氧化碳吸收塔使燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫、二氧化碳分別與稀氨 水吸收溶液逆向接觸充分反應(yīng)分別生成硫酸銨溶液和碳酸氫銨溶液，并靈活運(yùn)用生產(chǎn)的不 飽和硫酸銨溶液、碳酸氫銨溶液和增加了補(bǔ)高濃度氨水工序及二氧化硫吸收塔、二氧化碳 吸收塔中設(shè)冷卻裝置，能良好的控制該工藝所要求的生產(chǎn)工況，使得燃煤電廠煙道氣中的 二氧化硫和二氧化碳?xì)怏w得到了很好的捕集吸收，脫硫減碳效率高，減少了二氧化硫和二 氧化碳溫室氣體的排放，同時(shí)生產(chǎn)了硫酸銨和碳酸氫銨肥料，獨(dú)特的工藝管線設(shè)計(jì)使得捕 集系統(tǒng)運(yùn)行靈活，減少了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力消耗，同時(shí)更有效的提高了對(duì)燃煤電廠煙道氣 中二氧化硫、二氧化碳?xì)怏w的捕集吸收能力，該工藝流程簡(jiǎn)化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、投資及運(yùn)行 成本低廉。


圖1是本發(fā)明氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括稀氨水 供給裝置1、引風(fēng)機(jī)2、第一換熱器3、高濃度氨水儲(chǔ)槽4、第一泵5、第二泵6、二氧化硫吸收 裝置7和二氧化碳吸收裝置8 ；稀氨水供給裝置1由稀氨水儲(chǔ)槽11、第三泵12和第四泵13組成，稀氨水儲(chǔ)槽11 通過(guò)管路分別與第三泵12和第四泵13的進(jìn)口連接，管路上分別設(shè)置有閥門(mén)30和閥門(mén)40 ；二氧化硫吸收裝置7包括常壓的二氧化硫吸收塔71、第二換熱器72、二氧化硫結(jié) 晶槽73、硫酸銨產(chǎn)品離心機(jī)74、第一母液槽75、第五泵76和第六泵77，二氧化硫吸收塔71 包括第一罐體711、罐體內(nèi)的第一冷卻裝置712及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第一淋裝置 713和第二噴淋裝置714，第三泵12的出口通過(guò)管路與第一噴淋裝置713連接；二氧化碳吸收裝置8包括常壓的二氧化碳吸收塔81、第三換熱器82、二氧化碳結(jié) 晶槽83、碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)84、第二母液槽85和第七泵86和第八泵87，二氧化碳吸收塔 81包括第二罐體811、罐體內(nèi)的第二冷卻裝置812及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第三噴淋裝 置813和第四噴淋裝置814，第四泵13的出口通過(guò)管路與第三噴淋裝置813連接；引風(fēng)機(jī)2通過(guò)管路與第一換熱器3的進(jìn)氣口連接，第一換熱器3的排氣口通過(guò)管 路伸入第一罐體711內(nèi)腔下部，第一罐體711底部通過(guò)管路與第五泵76的進(jìn)口連接，第五 泵76的出口通過(guò)管路與第二換熱器72的進(jìn)口連接，第二換熱器72的出口通過(guò)管路與二氧 化硫結(jié)晶槽73的進(jìn)口連接，二氧化硫結(jié)晶槽73的出口通過(guò)管路與硫酸銨產(chǎn)品離心機(jī)74的 進(jìn)口連接，硫酸銨產(chǎn)品離心機(jī)74的出口通過(guò)管路與第一母液槽75的進(jìn)口連接，第一母液槽 75的出口通過(guò)管路與第六泵77連接，第六泵77通過(guò)管路與第二噴淋裝置714連接，第五泵 76、第六泵77的進(jìn)口之間連接第一管路9，高濃度氨水儲(chǔ)槽4通過(guò)管路分別與第一泵5和 第二泵6的進(jìn)口連接，第一泵5和第二泵6的出口分別與第二噴淋裝置714和第四噴淋裝 置814連接，第一罐體711上部通過(guò)排氣管7111與第二罐體811內(nèi)腔下部連通，第一冷卻 裝置712、第二冷卻裝置812的冷卻水進(jìn)水管及第一換熱器3的冷卻水進(jìn)水管連接在一起， 第一冷卻裝置712、第二冷卻裝置812的冷卻水出水管及第一換熱器3的冷卻水出水管連接 在一起，冷卻水進(jìn)水管上分別設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥10和第二調(diào)節(jié)閥50，第二罐體811底部通 過(guò)管路與第七泵86的進(jìn)口連接，第七泵86的出口通過(guò)管路與第三換熱器82的進(jìn)口連接， 第三換熱器82的出口通管路與二氧化碳結(jié)晶槽83的進(jìn)口連接，二氧化碳結(jié)晶槽83的出口 通過(guò)管路與碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)84的進(jìn)口連接，碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)84的出口通過(guò)管路 與第二母液槽85的進(jìn)口連接，第二母液槽85的出口通過(guò)管路與第八泵87連接，第八泵87 通過(guò)管路與第四噴淋裝置814連接，第七泵86和第八泵87的進(jìn)口之間連接第二管路20。采用上述系統(tǒng)捕集吸收二氧化硫和二氧化碳的工藝步驟如下(1)將經(jīng)過(guò)除塵處理的燃煤電廠煙道氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)2抽入第一換熱器3中，通過(guò)第一 換熱器3降溫達(dá)到生產(chǎn)工藝所需的溫度；(2)將經(jīng)過(guò)除塵和降溫處理后的燃煤電廠煙道氣從二氧化硫吸收塔71的底部進(jìn) 入，將可以捕集吸收二氧化硫的稀氨水儲(chǔ)槽11內(nèi)的稀氨水吸收溶液通過(guò)第三泵12泵入二 氧化硫吸收塔711內(nèi)的第一噴淋裝置713向下噴淋，二氧化硫吸收塔71中的反應(yīng)溫度通過(guò) 第一冷卻裝置712控制在65-80°C之間，具體是通過(guò)控制第一冷卻裝置712進(jìn)水管上的第一 調(diào)節(jié)閥10，由調(diào)節(jié)水的循環(huán)量來(lái)控制二氧化硫吸收塔71中溶液的反應(yīng)溫度，煙道氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相反應(yīng)，吸收了二氧化硫生成硫酸銨溶液，其化學(xué)反應(yīng)為 兩個(gè)過(guò)程首先稀氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，其次亞硫酸銨同氨水反應(yīng)生成硫酸 銨，脫出二氧化硫的煙道氣通過(guò)排氣管7111引入二氧化碳吸收塔71內(nèi)；(3)當(dāng)二氧化硫吸收塔71中的不飽和硫酸銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向二 氧化硫吸收塔71注入稀氨水吸收溶液；(4)在稀氨水吸收溶液由二氧化硫吸收塔71的第一噴淋裝置713向下噴淋時(shí)，將 二氧化硫吸收塔71中的硫酸銨溶液由第五泵76泵入第二換熱器72中降溫，之后送至二氧 化硫結(jié)晶槽73中，飽和硫酸銨溶液結(jié)晶固體與不飽和硫酸銨溶液一同通過(guò)管路送至硫酸 銨產(chǎn)品離心機(jī)74內(nèi)進(jìn)行固液分離，結(jié)晶固體硫酸銨肥料分離出去，剩下的不飽和硫酸銨溶 液通過(guò)管路排入第一母液槽75中，并通過(guò)第六泵77抽出泵入二氧化硫吸收塔71的第二噴 淋裝置714內(nèi)向下噴淋，將二氧化硫吸收塔71底部的不飽和硫酸銨溶液通過(guò)第一管路9，由 第一管路9上的第六泵77直接泵入二氧化硫吸收塔71的第二噴淋裝置714內(nèi)向下噴淋， 同先前噴入的稀氨水吸收溶液一同或單獨(dú)與二氧化硫吸收塔71中的煙道氣中的二氧化硫 氣體發(fā)生逆向吸收反應(yīng)，達(dá)到對(duì)二氧化硫的吸收和使硫酸銨溶液從不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?5)通過(guò)第一泵5從高濃度氨水儲(chǔ)槽4中抽出高濃度氨水向完成硫酸銨肥料產(chǎn)品 分離后的二氧化硫吸收塔71中補(bǔ)充高濃度氨水，使二氧化硫吸收塔71中的溶液濃度恢復(fù) 至開(kāi)始時(shí)的稀氨水吸收溶液濃度，即質(zhì)量百分比為6% -8%之間；(6)將脫出二氧化硫處理過(guò)的燃煤電廠煙道氣從二氧化碳吸收塔81的底部進(jìn)入， 將可以捕集吸收二氧化碳的稀氨水儲(chǔ)槽11內(nèi)的稀氨水吸收溶液通過(guò)第四泵13泵入二氧化 碳吸收塔81內(nèi)的第三噴淋裝置813向下噴淋，二氧化碳吸收塔81中的反應(yīng)溫度通過(guò)第二 冷卻裝置812控制在40-50°C之間，具體是通過(guò)控制第二冷卻裝置812進(jìn)水管上的第二調(diào)節(jié) 閥50，由調(diào)節(jié)水的循環(huán)量來(lái)控制二氧化碳吸收塔81中溶液的反應(yīng)溫度，煙道氣與稀氨水吸 收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相反應(yīng)，吸收了二氧化碳生成碳酸氫銨溶液，脫出二氧化硫和 二氧化碳的煙道氣經(jīng)過(guò)二氧化碳吸收塔81頂部的管路排出；(7)當(dāng)二氧化碳吸收塔81中的不飽和碳酸氫銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向 二氧化碳吸收塔81中注入稀氨水吸收溶液；(8)在稀氨水吸收溶液由二氧化碳吸收塔81的第三噴淋裝置813向下噴淋時(shí)，將 二氧化碳吸收塔81中的碳酸氫銨溶液由第七泵86泵入第三換熱器82中降溫，之后送至二 氧化碳結(jié)晶槽83中，飽和碳酸氫銨溶液結(jié)晶固體與不飽和碳酸氫銨溶液一同通過(guò)管路送 至碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)84內(nèi)進(jìn)行固液分離，結(jié)晶固體碳酸氫銨肥料分離出去，剩下的不飽 和碳酸氫銨溶液通過(guò)管路排入第二母液槽85中，并通過(guò)第八泵87抽出泵入二氧化碳吸收 塔81的第四噴淋裝置814內(nèi)向下噴淋，二氧化碳吸收塔81底部的不飽和碳酸氫銨溶液通 過(guò)第二管路20，由第二管路20上的第八泵87直接泵入二氧化碳吸收塔81的第四噴淋裝置 814內(nèi)向下噴淋，同先前噴入的稀氨水吸收溶液一同或單獨(dú)與二氧化碳吸收塔81中的煙道 氣中的二氧化碳?xì)怏w發(fā)生逆向吸收反應(yīng)，達(dá)到對(duì)二氧化碳的吸收和使碳酸氫銨溶液從不飽 和變?yōu)轱柡腿芤海?9)通過(guò)第二泵6從高濃度氨水儲(chǔ)槽4中抽出高濃度氨水向完成碳酸氫銨肥料產(chǎn) 品分離后的二氧化碳吸收塔81中補(bǔ)充高濃度氨水，使二氧化碳吸收塔81中的溶液濃度恢 復(fù)至開(kāi)始時(shí)的稀氨水吸收溶液濃度，即質(zhì)量百分比為6% -8%之間；
(10)循環(huán)上述步驟。本發(fā)明氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)及工藝通過(guò)采用二氧化硫吸 收塔71和二氧化碳吸收塔81使燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫、二氧化碳分別與稀氨水吸 收溶液逆向接觸充分反應(yīng)分別生成硫酸銨溶液和碳酸氫銨溶液，并靈活運(yùn)用生產(chǎn)的不飽和 硫酸銨溶液、碳酸氫銨溶液和增加了補(bǔ)高濃度氨水工序及二氧化硫吸收塔71、二氧化碳吸 收塔81中分別設(shè)第一冷卻裝置712和第二冷卻裝置812，能良好的控制該工藝所要求的生 產(chǎn)工況，使得燃煤電廠煙道氣中的二氧化硫和二氧化碳?xì)怏w得到了很好的捕集吸收，脫硫 減碳效率高，減少了二氧化硫和二氧化碳溫室氣體的排放，同時(shí)生產(chǎn)了硫酸銨和碳酸氫銨 肥料，獨(dú)特的工藝管線設(shè)計(jì)使得捕集系統(tǒng)運(yùn)行靈活，減少了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力消耗，同時(shí)更 有效的提高了對(duì)燃煤電廠煙道氣中二氧化硫、二氧化碳?xì)怏w的捕集吸收能力，該工藝流程 簡(jiǎn)化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、投資及運(yùn)行成本低廉。以上所述實(shí)施例儀儀是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍 進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù) 方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，其特征在于包括稀氨水供給裝 置(1)、引風(fēng)機(jī)O)、第一換熱器(3)、高濃度氨水儲(chǔ)槽G)、第一、二泵(5，6)、二氧化硫吸收 裝置(7)和二氧化碳吸收裝置(8)，所述二氧化硫吸收裝置(7)包括常壓的二氧化硫吸收塔 (71)、第二換熱器(7 、二氧化硫結(jié)晶槽(7 、硫酸銨產(chǎn)品離心機(jī)(74)、第一母液槽(75)和 第五、六泵(76，77)，所述二氧化硫吸收塔(71)包括第一罐體(711)、罐體內(nèi)的第一冷卻裝 置(71 及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第一、二噴淋裝置(713，714)，所述二氧化碳吸收裝 置(8)包括常壓的二氧化碳吸收塔(81)、第三換熱器(82)、二氧化碳結(jié)晶槽(83)、碳酸氫 銨產(chǎn)品離心機(jī)(84)、第二母液槽(8 和第七、八泵(86，87)，所述二氧化碳吸收塔(81)包 括第二罐體(811)、罐體內(nèi)的第二冷卻裝置(81 及罐體內(nèi)上、中部分別設(shè)置的第三、四噴 淋裝置(813，814)，所述稀氨水供給裝置(1)通過(guò)管路分別與所述第一、三噴淋裝置(713， 813)連接，所述引風(fēng)機(jī)(2)通過(guò)管路與第一換熱器(3)的進(jìn)氣口連接，所述第一換熱器(3) 的排氣口通過(guò)管路伸入所述第一罐體(711)內(nèi)腔下部，所述第一罐體(711)底部通過(guò)管路 與第五泵(76)的進(jìn)口連接，所述第五泵(76)的出口通過(guò)管路與第二換熱器的進(jìn)口 連接，所述第二換熱器的出口通過(guò)管路與二氧化硫結(jié)晶槽(7 的進(jìn)口連接，所述二氧 化硫結(jié)晶槽(7 的出口通過(guò)管路與硫酸銨產(chǎn)品離心機(jī)(74)的進(jìn)口連接，所述硫酸銨產(chǎn)品 離心機(jī)(74)的出口通過(guò)管路與第一母液槽(7 的進(jìn)口連接，所述第一母液槽(7 的出口 通過(guò)管路與第六泵(77)連接，所述第六泵(77)通過(guò)管路與所述第二噴淋裝置(714)連接， 所述第五、六泵(76，77)的進(jìn)口之間連接第一管路(9)，所述高濃度氨水儲(chǔ)槽(4)通過(guò)管路 分別與第一、二泵(5，6)的進(jìn)口連接，所述第一、二泵(5，6)的出口分別與第二、四噴淋裝置 (714,814)連接，所述第一罐體(711)上部通過(guò)排氣管(7111)與第二罐體(811)內(nèi)腔下部 連通，所述第一、二冷卻裝置(712,81 的冷卻水進(jìn)水管及第一換熱器C3)的冷卻水進(jìn)水管 連接在一起，所述第一、二冷卻裝置(712,81 的冷卻水出水管及第一換熱器C3)的冷卻水 出水管連接在一起，所述冷卻水進(jìn)水管上分別設(shè)置有第一、二調(diào)節(jié)閥(10，50)，所述第二罐 體(811)底部通過(guò)管路與第七泵(86)的進(jìn)口連接，所述第七泵(86)的出口通過(guò)管路與第 三換熱器(8 的進(jìn)口連接，所述第三換熱器(8 的出口通管路與二氧化碳結(jié)晶槽(83)的 進(jìn)口連接，所述二氧化碳結(jié)晶槽(8 的出口通過(guò)管路與碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)(84)的進(jìn)口 連接，所述碳酸氫銨產(chǎn)品離心機(jī)(84)的出口通過(guò)管路與第二母液槽(8 的進(jìn)口連接，所述 第二母液槽(8 的出口通過(guò)管路與第八泵(87)連接，所述第八泵(87)通過(guò)管路與所述第 四噴淋裝置(814)連接，所述第七、八泵(86，87)的進(jìn)口之間連接第二管路00)。
2.如權(quán)利要求1所述的氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)，其特征在于所 述稀氨水供給裝置(1)由稀氨水儲(chǔ)槽(11)和第三、四泵(12，1 組成，所述稀氨水儲(chǔ)槽 (11)通過(guò)管路分別與第三、四泵(12，13)的進(jìn)口連接，所述第三、四泵(12，13)的出口分別 與所述第一、三噴淋裝置(713，81；3)連接，所述管路上分別設(shè)置有閥門(mén)(30，40)。
3.一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳工藝，其包括如下步驟(1)將經(jīng)過(guò)除塵處理的燃煤電廠煙道氣經(jīng)所述引風(fēng)機(jī)抽入所述第一換熱器中，通過(guò)第 一換熱器降溫達(dá)到生產(chǎn)工藝所需的溫度；(2)將經(jīng)過(guò)除塵和降溫處理后的燃煤電廠煙道氣從所述二氧化硫吸收塔的底部進(jìn)入， 將可以捕集吸收二氧化硫的所述稀氨水儲(chǔ)槽內(nèi)的稀氨水吸收溶液通過(guò)所述第三泵泵入二 氧化硫吸收塔內(nèi)的所述第一噴淋裝置向下噴淋，煙道氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相反應(yīng)，吸收了二氧化硫生成硫酸銨溶液，其化學(xué)反應(yīng)為兩個(gè)過(guò)程首先稀氨水和二氧 化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，其次亞硫酸銨同氨水反應(yīng)生成硫酸銨，脫出二氧化硫的煙道氣通 過(guò)所述排氣管引入所述二氧化碳吸收塔；(3)當(dāng)二氧化硫吸收塔中的不飽和硫酸銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向二氧化硫 吸收塔注入稀氨水吸收溶液；(4)在稀氨水吸收溶液由二氧化硫吸收塔的第一噴淋裝置向下噴淋時(shí)，將二氧化硫吸 收塔中的硫酸銨溶液由所述第五泵泵入所述第二換熱器中降溫，之后送至所述二氧化硫結(jié) 晶槽中，飽和硫酸銨溶液結(jié)晶固體與不飽和硫酸銨溶液一同通過(guò)管路送至所述硫酸銨產(chǎn)品 離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行固液分離，結(jié)晶固體硫酸銨肥料分離出去，剩下的不飽和硫酸銨溶液通過(guò)管 路排入所述第一母液槽中，并通過(guò)所述第六泵抽出泵入二氧化硫吸收塔的第二噴淋裝置內(nèi) 向下噴淋，將二氧化硫吸收塔底部的不飽和硫酸銨溶液通過(guò)所述第一管路，由第一管路上 的第六泵直接泵入二氧化硫吸收塔的第二噴淋裝置內(nèi)向下噴淋，同先前噴入的稀氨水吸收 溶液一同或單獨(dú)與二氧化硫吸收塔中的煙道氣中的二氧化硫氣體發(fā)生逆向吸收反應(yīng)，達(dá)到 對(duì)二氧化硫的吸收和使硫酸銨溶液從不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?5)通過(guò)第一泵從所述高濃度氨水儲(chǔ)槽中抽出高濃度氨水向完成硫酸銨肥料產(chǎn)品分離 后的二氧化硫吸收塔中補(bǔ)充高濃度氨水，使二氧化硫吸收塔中的溶液濃度恢復(fù)至開(kāi)始時(shí)的 稀氨水吸收溶液濃度；(6)將脫出二氧化硫處理過(guò)的燃煤電廠煙道氣從二氧化碳吸收塔的底部進(jìn)入，將可以 捕集吸收二氧化碳的所述稀氨水儲(chǔ)槽內(nèi)的稀氨水吸收溶液通過(guò)所述第四泵泵入二氧化碳 吸收塔內(nèi)的第三噴淋裝置向下噴淋，煙道氣與稀氨水吸收溶液逆流接觸發(fā)生氣液兩相反 應(yīng)，吸收了二氧化碳生成碳酸氫銨溶液，脫出二氧化硫和二氧化碳的煙道氣經(jīng)過(guò)二氧化碳 吸收塔頂部的管路排出；(7)當(dāng)二氧化碳吸收塔中的不飽和碳酸氫銨溶液達(dá)到工藝液位要求后，停止向二氧化 碳吸收塔注入稀氨水吸收溶液；(8)在稀氨水吸收溶液由二氧化碳吸收塔的第三噴淋裝置向下噴淋時(shí)，將二氧化碳吸 收塔中的碳酸氫銨溶液由所述第七泵泵入所述第三換熱器中降溫，之后送至所述二氧化碳 結(jié)晶槽中，飽和碳酸氫銨溶液結(jié)晶固體與不飽和碳酸氫銨溶液一同通過(guò)管路送至所述碳酸 氫銨產(chǎn)品離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行固液分離，結(jié)晶固體碳酸氫銨肥料分離出去，剩下的不飽和碳酸氫 銨溶液通過(guò)管路排入所述第二母液槽中，并通過(guò)所述第八泵抽出泵入二氧化碳吸收塔的第 四噴淋裝置內(nèi)向下噴淋，將二氧化碳吸收塔底部的不飽和碳酸氫銨溶液通過(guò)所述第二管 路，由第二管路上的第八泵直接泵入二氧化碳吸收塔的第四噴淋裝置內(nèi)向下噴淋，同先前 噴入的稀氨水吸收溶液一同或單獨(dú)與二氧化碳吸收塔中的煙道氣中的二氧化碳?xì)怏w發(fā)生 逆向吸收反應(yīng)，達(dá)到對(duì)二氧化碳的吸收和使碳酸氫銨溶液從不飽和變?yōu)轱柡腿芤海?9)通過(guò)第二泵從所述高濃度氨水儲(chǔ)槽中抽出高濃度氨水向完成碳酸氫銨肥料產(chǎn)品分 離后的二氧化碳吸收塔中補(bǔ)充高濃度氨水，使二氧化碳吸收塔中的溶液濃度恢復(fù)至開(kāi)始時(shí) 的稀氨水吸收溶液濃度；(10)循環(huán)上述步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳工藝，其特征在于所 述二氧化硫吸收塔中的反應(yīng)溫度通過(guò)所述第一冷卻裝置控制在65-80°C之間，所述二氧化碳吸收塔中的反應(yīng)溫度通過(guò)所述第二冷卻裝置控制在40-50°C之間。
5.如權(quán)利要求4所述的氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳工藝，其特征在于所 述二氧化硫吸收塔、二氧化碳吸收塔中的稀氨水溶液濃度控制在質(zhì)量百分比為6% -8%之 間。
全文摘要
一種氨法常壓捕集吸收二氧化硫和二氧化碳系統(tǒng)及工藝，包括稀氨水供給裝置等，稀氨水供給裝置通過(guò)管路分別與二氧化硫、二氧化碳吸收裝置連接，引風(fēng)機(jī)通過(guò)管路與換熱器連接，換熱器通過(guò)管路與二氧化硫吸收裝置連接，二氧化硫吸收塔排氣管與二氧化碳吸收塔連接，二氧化硫、二氧化碳吸收塔內(nèi)的第一、二冷卻裝置之間共用冷卻水進(jìn)、出水管，二氧化硫、二氧化碳吸收裝置分別通過(guò)高濃度氨水儲(chǔ)槽中的濃氨水補(bǔ)充，二氧化硫、二氧化碳吸收裝置分別通過(guò)泵將各自吸收塔內(nèi)的溶液抽至換熱器中冷卻并進(jìn)入結(jié)晶槽結(jié)晶，通過(guò)離心機(jī)將固液體分開(kāi)，液體繼續(xù)在該系統(tǒng)中循環(huán)。本發(fā)明脫硫減碳效率高、工藝流程簡(jiǎn)單、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、投資及運(yùn)行成本低廉。
文檔編號(hào)B01D53/62GK102120137SQ20111003936
公開(kāi)日2011年7月13日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者張明旭, 徐敬堯, 李寒旭, 蘇傳好, 閔凡飛, 陳林, 韓松 申請(qǐng)人:安徽淮化股份有限公司