CN111450672A - 脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工尾气技术领域,尤其涉及一种脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***及处理方法,包括催化氧化反应器和尾气吸收塔;脱硫尾气管路和含氧气体管路合并后与所述催化氧化反应器相连,氨氮液管路与所述尾气吸收塔相连;所述催化氧化反应器与尾气吸收塔通过管路相连。本发明将脱硫尾气中的S和SO2转化成SO3后,并与氨氮液吸收产生铵盐,并回收铵盐产品,实现两股废物一次性处理,有效实现废物资源环保化回收,工艺简单、设备少且投资小。
Description
技术领域
本发明属于化工尾气技术领域,尤其涉及一种脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***及处理方法。
背景技术
在化工生产中,产生的氨氮废液主要是通过蒸氨回收氨及汽提氨气送入火炬燃烧,而对于脱硫尾气一般是将其焚烧送去锅炉烟气脱硫,或是加氢还原为H2S,用甲醇洗涤吸收后返回净化再生。因此,在化工生产中,实现对硫和氨氮的环境保护要求,需要采用两个氨回收和脱硫两个不同的工序,操作较为繁琐,且资源浪费。
发明内容
针对现有脱硫烟气和氨氮液处理存在的工序多,操作繁琐和资源浪费的技术问题,本发明提供一种脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***及处理方法,能一次性处理脱硫尾气及氨氮液两种废物,并回收铵盐,实现硫和氨氮的资源环保化,且工艺简单,设备少,投资小。
为了实现上述的目的,本发明采用的技术方案为:
一种脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法,包括以下步骤:
1)待处理的脱硫尾气与含氧气体混合后形成脱硫尾气原料气;
2)脱硫尾气原料气经加热后,在催化剂作用下发生氧化反应,生成氧化脱硫尾气;
3)氧化脱硫尾气与待处理的氨氮液进行吸收反应生成含有铵盐的吸收液与残余脱硫尾气;从吸收液中回收铵盐,回收铵盐后的吸收液作为循环水对待处理的氨氮液进行洗涤;尾气排放。
进一步的,所述步骤1)中,脱硫尾气原料气主要成分是CO2、SO2、O2、H2S、残余S单质、水蒸气和N2。
进一步的,所述含氧气体为纯氧气或空气。
进一步的,所述步骤2)中,氧化反应温度为150~400℃,所述催化剂为钒系催化剂。
进一步的,所述步骤3)中的吸收反应温度小于70℃。
一种实现脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法的处理***,包括催化氧化反应器和尾气吸收塔;脱硫尾气管路和含氧气体管路合并后与所述催化氧化反应器相连,氨氮液管路与所述尾气吸收塔相连;所述催化氧化反应器与尾气吸收塔通过管路相连。
进一步的,所述脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***还包括尾气加热器和蒸汽加热器;
脱硫尾气管路通过管路依次与尾气加热器、蒸汽加热器和催化氧化反应器顶端处相连;所述催化氧化反应器底端通过管路依次与尾气加热器和尾气吸收塔相连。
进一步的,所述脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***还包括冷凝器和水冷器;
所述尾气吸收塔上分别设置有脱硫尾气入口、氨氮液入口、循环水进口、塔顶尾气出口、第一入口、第一出口和塔釜液出口;
所述脱硫尾气入口与尾气加热器相连;所述氨氮液入口与氨氮液管路相连;所述塔顶尾气出口与尾气排放管路相连;所述塔釜液出口通过管路与经冷凝器相连;所述第一出口通过管路依次与水冷器和第一入口相连。
本发明的有益效果是:
1、本发明中,催化氧化反应器3与尾气吸收塔5通过管路相连,脱硫尾气经过催化氧化反应器氧化后进入尾气吸收塔中与氨氮液反应,一次性硫和氨氮的资源化回收利用,设备少,工艺简单。
2、本发明中,脱硫尾气经尾气加热器和蒸汽加热器,加热成蒸汽后的脱硫尾气,其温度提高到反应器催化反应所需温度,从而使得脱硫尾气中的SO2和残余S单质最大程度的转化成SO3,有利于其与氨氮液的反应吸收,提高回收效率。
附图说明
图1为本发明提供的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理工艺图;
其中:
1—尾气加热器,2—蒸汽加热器,3—催化氧化反应器,4—冷凝器,5—尾气吸收塔,,51—脱硫尾气入口;52—氨氮液入口;53—循环水进口;54—塔顶尾气出口;55—第一入口;56—第一出口;57—塔釜液出口,6—泵,7—水冷器。
具体实施方式
现结合附图及实施例对本发明做详细的说明。
实施例1
参见图1,本发明提供的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***,包括催化氧化反应器3和尾气吸收塔5;脱硫尾气管路和含氧气体管路合并后与催化氧化反应器3相连,氨氮液管路与尾气吸收塔5相连;催化氧化反应器3与尾气吸收塔5通过管路相连,使得脱硫尾气氧化后与氨氮液发生反应,实现资源综合回收。
参见图1,本发明提供的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***还包括尾气加热器1和蒸汽加热器2;脱硫尾气管路和含氧气体管路合并后通过管路依次与尾气加热器1、蒸汽加热器2和催化氧化反应器3顶端处相连;催化氧化反应器3底端通过管路依次与尾气加热器1和尾气吸收塔5相连,脱硫尾气加热成蒸汽后进入催化氧化反应器,能提高尾气中SO2和残余S单质转化成SO3的效率。
参见图1,本发明提供的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***还包括冷凝器4和水冷器7。
本实施例中,尾气吸收塔5上分别设置有脱硫尾气入口51、氨氮液入口52、循环水进口53、塔顶尾气出口54、第一入口55、第一出口56和塔釜液出口57;
脱硫尾气入口51与尾气加热器1相连;氨氮液入口52与氨氮液管路相连;所述塔顶尾气出口54与尾气排放管路相连;塔釜液出口57通过管路与经冷凝器4相连;第一出口56通过管路依次与水冷器7和第一入口55相连。
实施例2
采用实施例1提供的处理***,其脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法,包括以下步骤:
1)待处理的脱硫尾气与空气或氧气混合后形成脱硫尾气原料气;
2)脱硫尾气原料气经加热后,在催化剂作用下发生氧化反应,生成氧化脱硫尾气;
3)氧化脱硫尾气与待处理的氨氮液进行吸收反应生成含有铵盐的吸收液与尾气;从吸收液中回收铵盐,回收铵盐后的吸收液作为循环水对待处理的氨氮液进行洗涤;尾气排放。
本实施例中,步骤1)中,脱硫尾气原料气主要成分是CO2、SO2、O2、H2S、残余S单质、水蒸气和N2。
本实施例中,含氧气体为纯氧气或空气含氧气体,并通过管路向脱硫尾气中通入空气或氧气的目的,从而用以调节反应所需的氧气比例;实施时,脱硫尾气和纯氧气(或空气)的配比,根据反应催化剂及反应后气体成分确定。
本实施例中,步骤2)中,氧化反应温度为150~400℃,所述催化剂为钒系催化剂。
本实施例中,步骤3)中的吸收反应温度小于70℃。
实施例3
以应用实例说明本发明提供的环保化处理***,具体处理方法。
现有待处理的脱硫尾气和氨氮液,采用本实施例提供的处理***,具体的方法为待处理的脱硫尾气与纯氧气混合后形成脱硫尾气原料气(主要成分是CO2、SO2、O2、H2S、残余S单质、水蒸气和N2),脱硫尾气原料气依次经尾气加热器1和蒸汽加热器2后进入催化氧化反应器3中,温度150~400℃下,在钒系催化剂作用下发生氧化反应,2SO2+O2=2SO3和S+O2=SO2,使脱硫尾气中的SO2和残余S单质转化成SO3后从脱硫尾气入口51进入尾气吸收塔5下半段中;而待处理的氨氮液通过氨氮液入口52也进入尾气吸收塔5下半段,尾气吸收塔5中的反应温度小于70℃,此时催化氧化后尾气(主要是CO2,N2,SO2,SO3)与氨氮液(含NH3,NH4 +水溶液)发生吸收反应,生成硫铵、亚硫铵和碳铵溶液,吸收反应液从塔釜液出口57经冷凝器4冷却后,析出固体盐类,回收铵盐的吸收液,其水相一部分作为循环水从循环水进口53进入尾气吸收塔5中对待处理氨氮液进行洗涤,另一部分外排;从第一出口56排出经水冷器7冷却后从第一入口55返回尾气吸收塔5中,这个回路主要是使得带出去的含氨气体在尾气吸收塔5上部实现循环脱盐水洗涤,防止尾气带出氨气,因此,尾气吸收塔5的上半塔主要工作过程是,用循环脱盐水洗涤逸散出去的氨及硫化物;未被氨氮液吸收的尾气从塔顶尾气出口54排出尾气吸收塔5。
本实施例中,脱硫尾气入口51通过阀门还与净化尾气管路相连,其中,净化尾气主要是将H2S转化为单质硫回收后的残余尾气,其主要成分为CO2、N2、水蒸气、O2、SO2及带进去的部分S单质,设置净化尾气的作用是当脱硫工艺停后处理***没有进气原料,用净化尾气来代替氧化后的脱硫尾气和氨氮废液在尾气吸收塔5中发生反应,NH3+H2O+CO2=NH4CO3,处理氨氮废液。
采用上述***在处理脱硫尾气和氨氮液时,尾气吸收塔5为填料吸收塔或板式吸收塔。
综上,采用本发明提供的环保化处理***及处理方法,将脱硫尾气中的SO2和残余S单质转化成SO3,并与氨氮液吸收产生铵盐,并回收铵盐产品,实现两股废物一次性处理,有效实现废物资源环保化回收,工艺简单、设备少且投资小。
Claims (8)
1.一种脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)待处理的脱硫尾气与含氧气体混合后形成脱硫尾气原料气;
2)脱硫尾气原料气经加热后,在催化剂作用下发生氧化反应,生成氧化脱硫尾气;
3)氧化脱硫尾气与待处理的氨氮液进行吸收反应生成含有铵盐的吸收液与尾气;从吸收液中回收铵盐,回收铵盐后的吸收液作为循环水对待处理的氨氮液进行洗涤;尾气排放。
2.根据权利要求1所述的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法,其特征在于:所述步骤1)中,脱硫尾气原料气主要成分是CO2、SO2、O2、H2S、残余S单质、水蒸气和N2。
3.根据权利要求1所述的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述含氧气体为纯氧气或空气。
4.根据权利要求1所述的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法,其特征在于:所述步骤2)中,氧化反应温度为150~400℃,所述催化剂为钒系催化剂。
5.根据权利要求1所述的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法,其特征在于:所述步骤3)中的吸收反应温度小于70℃。
6.一种实现如权利要求1所述的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理方法的处理***,其特征在于:所述脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***包括催化氧化反应器(3)和尾气吸收塔(5);脱硫尾气管路和含氧气体管路合并后与所述催化氧化反应器(3)相连,氨氮液管路与所述尾气吸收塔(5)相连;所述催化氧化反应器(3)与尾气吸收塔(5)通过管路相连。
7.根据权利要求6所述的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***,其特征在于:所述脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***还包括尾气加热器(1)和蒸汽加热器(2);
脱硫尾气管路通过管路依次与尾气加热器(1)、蒸汽加热器(2)和催化氧化反应器(3)顶端处相连;所述催化氧化反应器(3)底端通过管路依次与尾气加热器(1)和尾气吸收塔(5)相连。
8.根据权利要求7所述的脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***,其特征在于:所述脱硫尾气及氨氮液的环保化处理***还包括冷凝器(4)和水冷器(7);
所述尾气吸收塔(5)上分别设置有脱硫尾气入口(51)、氨氮液入口(52)、循环水进口(53)、塔顶尾气出口(54)、第一入口(55)、第一出口(56)和塔釜液出口(57);
所述脱硫尾气入口(51)与尾气加热器(1)相连;所述氨氮液入口(52)与氨氮液管路相连;所述塔顶尾气出口(54)与尾气排放管路相连;所述塔釜液出口(57)通过管路与经冷凝器(4)相连;所述第一出口(56)通过管路依次与水冷器(7)和第一入口(55)相连。
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