申請(qǐng)日2010.06.24
公開(公告)日2010.10.20
IPC分類號(hào)B01D53/78; C05C1/00; C05G1/00; B01D53/50
摘要
本發(fā)明公開了一種硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于：該治理工藝?yán)冒狈摿蚧狙b置，將硝酸銨廢水作為煙道氣的補(bǔ)充脫硫劑，在一套裝置上同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝酸銨廢水及煙道氣的綜合治理，并副產(chǎn)高氮含量硫硝酸銨復(fù)合肥，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，投資小，運(yùn)行、維護(hù)成本較低，脫硫效率高，整個(gè)系統(tǒng)無三廢污染。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.一種硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于：該治理工藝?yán)冒狈摿蚧狙b置，將硝酸銨廢水作為煙道氣的補(bǔ)充脫硫劑，在一套裝置上同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝酸銨廢水及煙道氣的綜合治理，并副產(chǎn)高氮含量硫硝酸銨復(fù)合肥，其治理工藝具體步驟如下：
a.將硝酸銨廢水收集于硝酸銨廢水儲(chǔ)槽(1)，用硝酸銨廢水輸送泵(2)送至煙道氣氨法脫硫裝置脫硫劑配制槽(3)，作為補(bǔ)充脫硫劑及補(bǔ)充水，根據(jù)氨法脫硫工藝所需堿度及水含量，不足的部分用脫硫劑和脫鹽水補(bǔ)充;
b.煙道氣經(jīng)除塵、熱交換器(7)換熱后從脫硫塔(5)底部進(jìn)入，與硝酸銨廢水以及脫硫劑在塔內(nèi)逆流接觸，脫硫塔(5)內(nèi)溫度控制30～60℃，氣液比控制范圍為10000～20000;煙道氣內(nèi)的SO2和NOx等酸性污染物被硝酸銨廢水和脫硫劑洗脫，處理后的煙道氣符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，直接排放;
c.硝酸銨廢水和脫硫劑吸收酸性污染物后形成含硝酸銨的亞硫酸銨溶液，該溶液從脫硫塔(5)中部取出，進(jìn)入空氣氧化器(6)經(jīng)空氣鼓泡氧化后返回脫硫塔(5)底部，氧化后的硫硝酸銨溶液從脫硫塔(5)取出，進(jìn)入熱交換器(7)與新鮮煙道氣逆流接觸，一方面給煙道氣降溫，同時(shí)將硫硝酸銨溶液濃縮，濃縮后的硫硝酸銨飽和溶液進(jìn)入攪拌結(jié)晶槽(8)，在溫度為40～50℃，攪拌速率為100～300轉(zhuǎn)/min下結(jié)晶，經(jīng)離心過濾機(jī)(9)過濾，烘干機(jī)(10)烘干，包裝機(jī)(11)包裝等工序，成為高氮含量硫硝酸銨復(fù)合肥，結(jié)晶母液全部返回脫硫塔(5)循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于所述硝酸銨廢水為各種硝酸銨生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的含氨氮廢水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于所述的煙道氣為煤氣化或燃燒所產(chǎn)生的含和NOx煙道氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于所述脫硫劑為液氨或/和氨水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于所述硫硝酸銨溶液冷卻結(jié)晶溫度為46～48℃，結(jié)晶過程攪拌速率為200轉(zhuǎn)/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5任意一項(xiàng)所述的硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于所述硫硝酸銨氮含量高于23%。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于所述含氨氮廢水包括硝酸銨生產(chǎn)過程中的中和冷凝器液、濃縮冷凝液及所有泄漏產(chǎn)生的廢液。
說明書
硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，特別是涉及在一套裝置上同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝銨廢水及煙道氣的綜合治理，并副產(chǎn)高氮含量硫硝酸銨復(fù)合肥。
技術(shù)背景
硝酸銨生產(chǎn)過程中，無論何種工藝，在中和、蒸發(fā)過程中不可避免地產(chǎn)生大量含氨氮的硝酸銨廢水。特別是常壓中和工藝，生產(chǎn)一噸硝酸銨大約產(chǎn)出0.4噸冷凝廢水，其中含0.4～2%的硝酸銨和0.1～1%的游離氨，溶液PH=8～11。如果直接將廢水送回硝酸脫硫塔回用將影響安全生產(chǎn)，如果不加治理直接排放將帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。
目前，關(guān)于治理硝酸銨廢水的專利及技術(shù)措施包括：
CN1935677A公開了一種硝酸銨廢水處理方法，通過調(diào)整加壓中和多級(jí)蒸發(fā)參數(shù)與設(shè)備結(jié)構(gòu)，將硝酸銨廢水多次蒸發(fā)濃縮后返回系統(tǒng)重復(fù)利用，從而實(shí)現(xiàn)零排放。該發(fā)明的缺點(diǎn)在于需要大幅度增加設(shè)備投資，且能耗高，蒸汽用量大。
CN101538052A公開了一種加壓中和治理硝酸銨廢水的方法。中和廢水首先經(jīng)汽提，提取出其中再經(jīng)離子交換樹脂將廢水中含量降至環(huán)保范圍內(nèi)排放。該工藝的缺點(diǎn)是需新建陰陽離子交換裝置，裝置維護(hù)運(yùn)行成本高。
CN1204058C公開了一種對(duì)硝酸銨廢水進(jìn)行濕法熱分解的處理方法。在高溫370℃、催化劑條件下將硝酸銨分解成無害成分。該方法的缺點(diǎn)是條件苛刻，運(yùn)行成本高。
US4043936公開了一種生物脫硝法處理含硝酸銨廢水的方法。通過硝化細(xì)菌的緩慢成長(zhǎng)，降解含硝酸銨的廢水，使之達(dá)到排放要求。該方法的缺點(diǎn)是運(yùn)行成本高，時(shí)間周期長(zhǎng)。
《常壓法硝銨實(shí)現(xiàn)廢水零排放》(黃亦，川化，2008年第3期，P22～23)介紹了一種高效捕集器結(jié)合電滲析膜治理硝酸銨廢水的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)硝酸銨廢水的零排放。但該方法投資較大，運(yùn)行成本高。
綜合現(xiàn)有硝酸銨廢水治理技術(shù)，普遍存在的問題是需要建立單獨(dú)的廢水治理裝置。據(jù)調(diào)查，一套10萬噸/年硝銨廢水治理裝置，投資將達(dá)1000萬元以上。因此，投資較大，運(yùn)行成本較高。
濕法脫硫是煙道氣治理的主要技術(shù)，與其它脫硫技術(shù)相比，脫硫效率高，技術(shù)成熟度高。
濕法脫硫工藝之間最主要的區(qū)別在于脫硫劑不同所引起的脫硫工藝的差別，目前有關(guān)脫硫劑的專利及技術(shù)主要包括如下幾種：
CN1178735C公開了一種以氨為脫硫劑的煙道氣治理裝置與技術(shù)。包括如下步驟：(1)低含硫煙氣首先與氨的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，生成亞硫酸銨溶液，氨/硫比=1.3～1.8，摩爾比，氣/液比為2000～5000，體積比;(2)生成的亞硫酸銨溶液與空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)得到硫酸銨溶液，(3)生成的硫酸銨溶液與熱煙氣接觸，蒸發(fā)了水分的硫酸銨溶液送往硫銨結(jié)晶器，加工成商品硫酸銨化肥。
CN100344344C公開了一種移動(dòng)流化床脫除煙道氣中和NOx的方法。以氨為脫硫劑，煙道氣經(jīng)除塵、增濕、加氨后，進(jìn)入吸附塔，在炭基脫硫劑的作用下進(jìn)行吸附、催化反應(yīng)，以脫除煙道氣中和NOx，凈化后的氣體直接排空。該專利涉及的NOx的凈化是指煙道氣中的NOx，而非以硝酸銨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硝酸銨廢水。
CN2937109Y公開了一種海水脫硫裝置，以海水為脫硫劑的脫硫方式。
歐洲專利EP1813343A1公開了一種有機(jī)胺混合物為脫硫劑的煙道氣處理技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)二氧化硫的回收利用，有機(jī)胺脫硫劑經(jīng)再生后重復(fù)利用。
US6569395B1公開了一種以氨為脫硫劑的煙道氣脫硫工藝，成本較低，效果較好。
CN1086959C公開了一種煙道氣處理方法，采用電石渣或蒸氨堿渣或兩種的混合物作為脫硫劑，從而降低了成本。
CN100427391C公開了一種煙道氣處理方法，以電石爐尾氣作為脫硫劑，解決了氨的來源問題，達(dá)到以廢治廢的目的，降低了成本。
CN1884315A公開了一種含四甲基胍陽離子的陰離子型聚合物脫硫劑。具有吸收選擇性高、吸收容量大和速度快的特點(diǎn)，所吸收的二氧化硫容易被解析處理，聚合物脫硫劑可多次循環(huán)利用。
綜合上述專利，濕法脫硫的一個(gè)共性特點(diǎn)是以堿性脫硫劑實(shí)現(xiàn)煙道氣脫硫吸收，然后根據(jù)回收的形式分為以回收工藝、或者以硫酸鹽回收工藝。
我國(guó)是以煤為主要能源的國(guó)家，煤在進(jìn)行氣化、燃燒過程中，不可避免地產(chǎn)生大量含和NOx的煙道氣需要治理;同時(shí)，硝酸銨是我國(guó)重要化工產(chǎn)品，每年年產(chǎn)量達(dá)400萬噸以上，硝酸銨生產(chǎn)產(chǎn)生的大量廢水也需治理。
由于硝酸銨廢水為堿性廢水，而氨法脫硫需要堿性脫硫劑。因此，如果將二者結(jié)合，利用硝酸銨廢水的堿性治理酸性二氧化硫煙道氣，利用煙道氣治理的裝置治理硝酸銨廢水將能形成雙贏的局面。對(duì)于脫硫來說，可以減少脫硫劑的使用量;對(duì)于硝酸銨廢水治理來說，可以節(jié)約硝銨廢水治理裝置投資。而且，若將二種污染物綜合治理還可以生產(chǎn)一種高氮含量的農(nóng)用硫酸銨，從而達(dá)到“以廢治廢，以廢制肥”的目的。
目前尚無以含氨氮的硝酸銨廢水作為脫硫劑治理煙道氣的技術(shù)報(bào)道。特別是無將含氨氮硝酸銨廢水作為煙道氣脫硫劑，同時(shí)以煙道氣治理裝置作為硝酸銨廢水治理裝置，從而實(shí)現(xiàn)在一套裝置上同時(shí)治理硝酸銨廢水與煙道氣的技術(shù)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種在一套裝置上實(shí)現(xiàn)硝酸銨廢水與煙道氣綜合治理的新工藝。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種無需新建裝置而實(shí)現(xiàn)硝酸銨廢水治理的新工藝。
本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種煙道氣氨法脫硫的補(bǔ)充脫硫劑。
本發(fā)明的第四個(gè)目的在于提供一種高氮含量硫硝酸銨復(fù)合肥生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的具體實(shí)施方案如下：
一種硝銨廢水與煙道氣綜合治理新工藝，其特征在于：該治理工藝?yán)冒狈摿蚧狙b置，將硝酸銨廢水作為煙道氣的補(bǔ)充脫硫劑，在一套裝置上同時(shí)實(shí)現(xiàn)硝酸銨廢水及煙道氣的綜合治理，并副產(chǎn)高氮含量硫硝酸銨復(fù)合肥，其治理工藝具體步驟如下：
(1)將硝酸銨廢水收集于硝酸銨廢水儲(chǔ)槽，用硝酸銨廢水輸送泵送至煙道氣氨法脫硫裝置脫硫劑配制槽，作為補(bǔ)充脫硫劑及補(bǔ)充水，根據(jù)氨法脫硫工藝所需堿度及水含量，不足的部分用脫硫劑和脫鹽水補(bǔ)充;
(2)煙道氣經(jīng)除塵、熱交換器換熱后從脫硫塔底部進(jìn)入，與硝酸銨廢水以及脫硫劑在塔內(nèi)逆流接觸，脫硫塔內(nèi)溫度控制30～60℃，氣液比控制范圍為10000～20000;煙道氣內(nèi)的和NOx等酸性污染物被硝酸銨廢水和脫硫劑洗脫，處理后的煙道氣符合國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，直接排放;
(3)硝酸銨廢水和脫硫劑吸收酸性污染物后形成含硝酸銨的亞硫酸銨溶液，該溶液從脫硫塔中部取出，進(jìn)入空氣氧化器經(jīng)空氣鼓泡氧化后返回脫硫塔底部，氧化后的硫硝酸銨溶液從脫硫塔取出，進(jìn)入熱交換器與新鮮煙道氣逆流接觸，一方面給煙道氣降溫，同時(shí)將硫硝酸銨溶液濃縮，濃縮后的硫硝酸銨飽和溶液進(jìn)入攪拌結(jié)晶槽，在溫度為40～50℃，攪拌速率為100～300轉(zhuǎn)/min下結(jié)晶，經(jīng)離心過濾機(jī)過濾，烘干機(jī)烘干，包裝機(jī)包裝等工序，成為高氮含量硫硝酸銨復(fù)合肥，結(jié)晶母液全部返回脫硫塔循環(huán)利用。
最優(yōu)的，所述硝酸銨廢水為各種硝酸銨生產(chǎn)工藝中產(chǎn)生的含氨氮廢水。
所述的煙道氣為煤氣化或燃燒所產(chǎn)生的含和NOx煙道氣。
所述脫硫劑為液氨或/和氨水。
最優(yōu)的，所述硫硝酸銨溶液冷卻結(jié)晶溫度為46～48℃，結(jié)晶過程攪拌速率為200轉(zhuǎn)/min。
所述硫硝酸銨氮含量高于23%。
所述含氨氮廢水包括硝酸銨生產(chǎn)過程中的中和冷凝器液、濃縮冷凝液及所有泄漏產(chǎn)生的廢液。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
本發(fā)明提供了一種能同時(shí)治理硝酸銨廢水與煙道氣的新工藝。由于兩種污染物一并處理，節(jié)約了新建硝酸銨廢水處理裝置的投資。這對(duì)于同時(shí)擁有煙道氣及硝酸銨廢水的兩種污染源的企業(yè)，本發(fā)明具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于將硝酸銨作為脫硫劑，在治理硝酸銨廢水的同時(shí)，節(jié)約治理煙道氣污染物所需的脫硫劑，因此降低了煙道氣治理的運(yùn)行成本。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于副產(chǎn)的高氮含量硫硝酸銨復(fù)合肥，比傳統(tǒng)氨法脫硫副產(chǎn)的硫酸銨具有更高的肥效。
