氨法脱硫工艺

关键词：

氨法脱硫工艺（精选八篇）

氨法脱硫工艺 篇1

关键词：湍冲吸收塔,尾气吸收,净化,脱酸贫液

宣钢焦化厂第一净化车间硫酸系统含硫酸性尾气, 虽然经原有棒式过滤器及酸雾过滤器进行了处理吸收, 但经检测其排放尾气仍不能达标。大气污染严重, 影响大气环境。我厂积极相应国家节能减排的号召, 严格按照国家环保要求, 结合自身实际, 安装了智能湍冲式尾气吸收净化装置, 该工艺简单实用, 操作维护方便有效, 采用含氨水18-22g/l的脱酸贫液为吸收液, 间歇进液, 循环使用, 最终产生浓度为15%左右的硫酸铵溶液和一定浓度的硫酸溶液, 进入焦化厂硫氨系统作为母液补充, 无二次污染物产生。

1吸收原理

本系统采用脱酸贫液脱硫, 基本原理:采用脱酸贫液作为脱硫剂, 在反应塔与硫酸尾气接触混合, 尾气中SO2与氨水反应, 生成亚硫酸铵, 再与空气进行氧化反应, 生成硫酸氨溶液, 直接进入硫氨系统, 最终得到硫酸氨产品 (见图1) 。

反应原理及反应过程

氧化过程:

2湍冲塔与传统吸收塔优缺点

废气吸收按吸收剂是否与废气反应, 分为物理吸收和化学吸收。废气与吸收液反应就是属于后者。原先化学吸收一直采用填料吸收塔和板式吸收塔, 而这两种吸收形式存在着一些先天的缺陷, 板式吸收塔适应范围烟气浓度范围小, 而填料塔填料多采用PVC环、陶瓷环等填料, 时间一长, 填料容易破碎、氧化, 极易把循环泵堵塞, 加大了操作人员的工作强度。且由于吸收液为碱性液体, 时间一长, 结晶极易堵塞填料, 进而造成风机抽风不畅, 增加了停机维护次数。而更换填料, 加大了整套系统的运行成本。

湍冲吸收塔则完全避免了以上缺点, 与上述两种吸收方式相比, 湍冲吸收塔有以下优点:

a.喷头口径较大, 不易堵塞。

b.喷头由四氟碳纤维组成, 耐磨耐温。

c.动力波喷头采用特殊设计, 保证泡沫区的形成。

d.吸收塔采用空塔设计, 无填料区, 避免了由于填料破碎堵塞泵的现象, 减少维护费用。

3本工艺技术特点

3.1本系统采用含氨18-22g/l的脱酸贫液为吸收液, 间歇进液, 循环使用, 最终产生浓度为5%左右的硫酸铵溶液和一定浓度的硫酸溶液, 进入硫铵系统作为母液补充, 实现了生产过程的闭路循环。

3.2外型尺寸小、占地少、收尘率高。可脱除亚微级粒子的效率高达90%以上, 烟气量变化的适应性较强, 烟气量可在50~100%间变化, 而不降低吸收效率。

3.3该装置应与目前处理系统串联使用, 采用风机系统后置, 在系统中增设风机2台 (一用一备) , 并在管路上设调节阀门, 通过风机的运行及阀门的有效调节, 使新系统在运行过程中保持原有系统的运行压力, 使整个运行工况保持不变。尾气经风机引入塔内, 整套系统为负压运行, 吸收效率高, 并且完全避免了系统的运行过程泄漏。

3.4吸收液与废气中的有害气体发生化学反应, 会产生放热现象。酸性高温气体对塔的材质会有严重影响, 同时循环液吸收过程中产生强腐蚀性物质, 因此对换热器的材质提出了很高的要求。本装置采用石墨改性聚丙烯列管换热器。换热器外接冷却循环水, 用量Q=30m3/hH=0.2m Pa温度≤25℃。冷却水调节阀采用自动控制, 当温度≤25℃自动关闭冷却水调节阀, 当温度≥25℃自动打开冷却水调节阀。

3.5循环泵可自动切换, 循环泵设置自动倒泵时间, 可在设定时间下自动倒为备用泵, 同时也可在运行泵停止运转后, 及时启动备用泵, 保持吸收过程不中断;可根据SO2排放浓度变频调速控制循环泵流量来调节喷头的喷淋量, 保证系统的正常运行外还能经济运行, 节能降耗。

3.6湍冲塔补液是以逐级补液的方式进行补液, 补液过程全自动控制。当吸收塔中氨水消耗至一定浓度后 (PH≈6.5, 硫酸铵浓度接近5%左右) , 需进行排废液、补原液操作。调整泵的转速及阀门的开闭状态, 进行排废液, 而喷头则照常喷液, 进行吸收降温。超声波液位显示至下限液位时, 切换阀门, 自动从储氨槽中抽取脱酸贫液对吸收液槽补液, 补液及排液时反应吸收仍在进行, 保证了吸收的连续性, 为达标排放提供保证。

FCL氨法烟气脱硫技术特点及应用 篇2

FCL氨法烟气脱硫技术特点及应用

介绍氨法脱硫技术在我国的应用,重点介绍了上海弗卡斯(FCL)环保工程有限公司拥有自主知识产权的`氨法烟气脱硫技术的特点及其应用,展望了该技术在烟气脱硫领域的应用前景.

作 者：闫晓光 熊理想 马宏金 马从建  作者单位：上海弗卡斯环保工程有限公司,上海,200120 刊 名：电力环境保护 英文刊名：ELECTRIC POWER ENVIRONMENTAL PROTECTION 年，卷(期)：2008 24(2) 分类号：X701.3 关键词：FCL氨法烟气脱硫   氨回收法   特点  

氨法脱硫工艺 篇3

一、工艺技术来源的选择与初步比较

为了处理硫回收尾气排放超标的问题, 超级克劳斯、超优克劳斯等是最常见的选择方案。这些方案的缺点是专利费用极高, 需要增加富氧空气, 采用高选择性的加氢催化剂, 而且最终排放结果不是很理想。还有一种方案是在硫回收尾气增加聚乙二醇二甲醚法硫化氢吸收工艺装置, 其缺点是硫磺结晶, 设备和管道堵塞严重, 运行困难, 且聚乙二醇二甲醚溶液成本较高。

湿式氨法脱硫工艺是气液相反应, 反应速度快, 吸收剂利用率高, 脱硫效率可达95%~99%, 氨法采用了先进的重防腐技术, 并选用可靠的材料和设备, 使装置可靠性高达98.5%, 日常维护量少, 且节约维修费用。而且硫回收采用氨法脱硫不但可以满足环保要求, 同时可以和烟气脱硫共用一套氨水系统及硫铵回收装置, 可以大大的降低脱硫装置的建设及运营成本, 所以工艺硫回收采用氨法脱硫工艺方案。

二、氨法脱硫工艺流程简介

1. 选择性氧化工艺的流程

废热锅炉来热烟气依次经过洗涤塔和脱硫塔, 经洗涤降温、吸收SO2、除雾后的净烟气经烟道引入原烟囱排放。

吸收了烟气中SO2形成的亚硫酸铵, 经氧化、浓缩, 并得到一定含量的硫酸铵溶液。硫酸铵溶液经硫酸铵排出泵送至锅炉区脱硫系统循环槽, 与锅炉区的硫铵浆液一并处理。

从合成氨装置来的氨水与循环槽来的循环液体混合后进入高效脱硫塔, 经过喷淋与硫回收烟气逆向接触, 吸收烟气中的SO2形成亚硫酸铵溶液, 再从脱硫塔由空气风机鼓入氧化空气, 将亚硫酸铵氧化成硫酸铵溶液, 经泵打回流进一步降低烟气的温度, 同时自身得到浓缩再经硫铵泵送到造粒装置进行硫酸铵造粒。进入包装机包装即可得到商品硫铵;料液槽内的液体经料液泵送回循环槽。工艺流程简图见图一。

2. 氨法脱硫的工艺原理

烟气与脱硫液接触、洗涤过程中, SO2被脱硫液吸收, 并发生如下总反应:

亚硫酸铵被鼓入的氧化空气氧化成硫酸铵:

三、氨法脱硫工艺改造效果

1. 项目实施后社会效益:

投入运行后, 硫回收系统烟气中H2S降为零, SO2含量降至500mg/m3以下。具有很好的环保和社会效益, 并为公司节省大量设备防腐及排污费用。

2. 项目实施后经济效益:

可副产硫铵4259t/a, 按市场价格550元/t计算, 1 a可增加效益234.24万元。

四、运行中需要注意的问题

经过一段时间的运行, 通过相关数据统计, 本系统需要解决的问题是氨水的损耗。因为在脱硫塔内, 亚硫酸铵和亚硫酸氢铵会形成一种以气溶胶状态存在的分散体系随净烟气排出, 进而造成氨水的损耗, 成为消耗成本增加的最突出的问题。

减少氨水的损耗, 应主要从以下几方面考虑:

1、从脱硫塔的结构入手进行改造, 采用高效吸收的填料或塔内件结构;2、控制塔内的反应温度不超过80℃, 保持塔底氨水的浓度稳定;3、增大气液比, 增加喷淋的密度和喷头层数;4、在净烟气排出口增设喷淋水装置, 回收净烟气中的氨;通过采取以上措施, 可以将脱硫塔尾气中氨的逸出降到最低, 使之符合排放标准。结束语

氨法脱硫工艺 篇4

关键词：GCL-AFGD,氨法,脱硫,物料平衡

0 引言

氨法烟气脱硫技术以其反应速度快、脱硫效率高、副产物价值高、无二次污染等优点越来越受到业界的青睐, 在技术推广应用过程中,仍存在一些问题尚未得到很好的解决,如抑制气溶胶的生成、抑制氨挥发、亚硫酸铵氧化控制技术等[1,2,3]。针对这些问题,我公司通过立项研究,开发了GCL-AFGD氨法脱硫工艺,从技术和经济层面全面提升了传统氨法脱硫技术,达到国内领先水平。

1 GCL-AFGD氨法工艺流程图

2 氨法脱硫系统物料平衡

2.1 吸收塔的物料平衡

氨水法吸收是将氨水或氨气通入吸收塔中,使其与含有SO2的烟气接触,发生反应,达到去除SO2的目的。吸收过程中,吸收剂以(NH4)2SO3和NH4HSO3混合溶液为基础,其中起吸收作用的是(NH4)2SO3,NH4HSO3与补充的新鲜氨水反应重新生成(NH4)2SO3。

a) 主要反应如下[4]:

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塔釜吸收液在过量空气的作用下,氧化后生成(NH4)2SO4,最后排出吸收塔:

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b) 副反应

本计算程序考虑的副反应主要有:

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吸收塔系统的进料有5部分,氨水溶液、烟气、工艺水、设备冲洗水和氧化空气。出料有两股,分别是净烟气和硫铵浓溶液。图2所示吸收塔的物料平衡图。

实际过程中,副反应还有很多,由于塔内发生的化学反应复杂,动力学和热力学参数较难获得,而且这些副反应对衡算结果影响较小,因此计算时忽略这些反应。以上几个反应的反应程度与设备、反应停留时间、温度、原料配比等都有较大关系。另外,飞灰和惰性物不参加反应,在计算时可以不予考虑。

2.2 硫铵处理系统的物料平衡

(NH4)2SO4取出泵的(NH4)2SO4浓溶液(其(NH4)2SO4浓度为35%～42%)进入母液箱,在母液箱内与离心机溢流混合之后进入二效蒸发结晶器,经低压蒸气加热浓缩,得浓缩液含固量为40%～50%,蒸发水回收流入工艺水箱,浓缩液进入离心机脱水干燥,出料有2股,一股为(NH4)2SO4产品,产品含水率为3%,另一股为离心机溢流,除去部分废水排放,其余返回母液箱与吸收塔排出液混合。

3 计算软件的开发

3.1 计算框图

其中,T1为假定烟气出口温度,P1为T1对应饱和水蒸汽分压,V1为P1对应的出口烟气水蒸气百分含量,V2为T1条件下计算所得的出口烟气理论水蒸气百分含量,Q为假定最终出口产品质量流量,X1为最终产品中固体含量理论值,X2为最终产品中固体含量计算值。

3.2 参数假定

GCL-AFGD氨法脱硫工艺中吸收塔采用喷淋空塔结构,氧化方式为塔内氧化,结晶方式采用塔外二效蒸发结晶,再经离心机离心分离机可得到产品硫酸铵。相关设备关键参数假定如下:

a)吸收塔参数假定:

b) 蒸发结晶器参数

c) 离心机参数假定

3.3 软件输入界面

表4为软件输入界面,第一列为输入参数类别,包括环境参数、烟气参数、系统参数、吸收剂参数(氨水)、工艺水水质等,第二列为各类别中的具体参数,第三列为输入参数的对应单位,第四列为参数输入值。

3.4 物料平衡表输出界面

在输入界面输入烟气参数、工艺水参数、环境参数等原始条件后,经过软件计算,可以得出脱硫系统物料衡算平衡表(见图4)和系统水平衡表(见图5),该结果可以用于指导工程设计和设备选型。

参考文献

[1]钟秦.燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2002:25-30.

[2]徐长香,傅国光.氨法烟气脱硫技术综述[J].电力环境保护,2005(2):17-20.

[3]王志轩,朱法华,刘思湄,等.火电二氧化硫环境影响与控制对策[M].北京:中国环境科学出版社,2002:147-150.

氨法烟气脱硫装置运行总结 篇5

1 湿式氨法——硫酸铵脱硫工艺流程

1.1 湿式氨法——硫酸铵脱硫工艺流程

湿式氨法——硫酸铵脱硫工艺流程示意见图1。

锅炉排出的烟气通过引风机增压后进入脱硫塔系统, 引风机用来克服整个脱硫塔系统的压降。烟道上设有挡板系统, 以便于脱硫塔系统正常运行或旁路运行。

烟气从脱硫塔的中部进入脱硫塔, 脱硫塔中部有三层浆液喷淋层 (其中有一层作为备用) , 烟气与浆液液滴逆流接触, 发生传质与吸收反应, 以脱除烟气中的SO2。同时洗涤去除烟气中的大部分烟尘、脱除烟气中的SO2、SO3及HCl、HF。已除去SO2的烟气自下而上依次通过一层积液盘及两层除雾器, 除雾器去除烟气中夹带的液滴。经净化和洗涤的烟气通过湿烟囱排放。

吸收塔下部浆池中的浆液由循环泵循环送至浆液喷雾系统的喷嘴, 产生细小的液滴沿吸收塔横截面均匀向下喷淋。脱硫塔装置浆液循环系统设四台循环泵, 其中的三台对应与三层浆液喷淋层、一台作为下部浆池中的脉冲泵。

脱硫塔的浆液喷淋层及除雾器之间特设了一层水洗层, 水洗层由一层水喷淋层及积液盘组成, 通过利用大量清水对净烟气进行洗涤, 以进一步降低净烟气中夹带的硫酸铵量和脱硫过程中形成的气溶胶。

SO2和SO3与浆液中氨反应, 生成亚硫酸铵和硫酸铵。在吸收塔浆池中用罗茨风机鼓入空气将生成的亚硫酸铵氧化成硫酸铵。浆液固液比达到5%-8%时由排出泵排至后处理系统生产硫酸铵。

1.2 湿式氨法——硫酸铵脱硫后处理工艺流程

湿式氨法——硫酸铵脱硫后处理流程示意见图2。

塔内经过排出泵排至后处理楼3楼的一级旋流器进行固液分离, 此时的固液分离后含固高的进入一级底流箱内, 含固液低的进入硫酸铵溶液槽内, 一级底流箱内的含固量一般15%-20%, 再有一级底流箱泵打入二级旋流器进入离心机分离, 湿的硫酸铵即原料进入振动流化床干燥机得到成品。

2 主要设备及参数

2.1 湿式氨法——硫酸铵脱硫塔装置主要设备及参数见表1

湿式氨法——硫酸铵脱硫装置结构及配套工艺特点:采用单塔吸收锅炉烟气, 结构的紧凑使得空间上更好合理布置设备, 取消了石灰石粉碎的场地。大大节约了厂区土地, 同时避免了粉碎石灰石和煤配比时产生的扬尘, 改善厂区的环境卫生, 减少环境卫生资金的投入, 工艺调整上:取消石灰石吸热锅炉热效率低提高了锅炉热效率及减少锅炉床层温度的控制不稳的因素, 同时避免因煤和石灰石的配比不均匀导致二氧化硫的不合格排放, 减少了石灰石的浪费和锅炉排渣量多的二次污染。

2.2 湿式氨法——硫酸铵脱硫后处理装置主要设备及参数见表2

湿式氨法——硫酸铵脱硫后处理装置及工艺特点:空间上采用自上而下立体式结构, 硫酸铵固液通过泵直接打入二级旋流器内, 通过旋流后再进一步的分离固液, 此时含固量40%以上介质进入离心机分离, 分离后的湿硫酸铵在离心机的推力和自然重力的作用下进入流化床干燥器内干燥后, 经一级旋流器和二级旋流器分离的液体再由泵打入至脱硫塔内充当母液及补充烟气带走的水分。控制干燥的温度有重大意义, 温度控制高了干燥效果好硫酸铵含水率低, 但是硫酸铵在280℃以上分解, 同时温度控制高了也会浪费蒸汽, 不经济。当然温度控制低了硫酸铵含水率就比较高, 干燥器还容易发生料堵死不出。一般控制在210℃左右比较经济。

3 运行效果

主要设计参数与运行数据对比见表3。

4 干法石灰石与湿式氨法——硫酸铵脱硫运行效果比较

干法石灰石与湿式氨法——硫酸铵脱硫运行数据对比见表4。

通过对上述数据的分析, 我们可以清晰的得到的结果:干法石灰石脱硫随着时间推移将不能达到环保要求, 而湿式氨法——硫酸铵脱硫经得起环保的考验, 同时湿式氨法——硫酸铵脱硫对氮氧化物也能脱除一部分。干法石灰石脱硫将逐步地推出历史的舞台, 湿式氨法——硫酸铵脱硫将替代干法石灰石脱硫的角色完成锅炉脱硫环保使命。

5 存在的问题

昊源公司锅炉湿式氨法——硫酸铵脱硫装置运行达到了设计要求, 操作简单, 运行平稳, 但仍有问题需要进一步完善。

1) 在这套装置中有地沟贯穿在其中, 在地沟的终端有蓄水池, 因脱硫装置为耗水项目, 为更好地利用水资源, 没有向外界排水功能, 在暴雨恶劣天气时蓄水池不能容纳太多的水。

2) 本脱硫项目为塔内硫酸铵结晶法, 在密度不能达到一定程度时不能进行后处理工序, 当密度高时就会影响循环泵的运行, 高密度的固液对泵的涡壳及叶轮磨损比较严重, 设备的使用寿命大大减少。

3) 浆液中杂质对硫酸铵结晶影响很大, 特别是金属离子、锅炉静电除尘灰等。这些物质使浆液的密度到达很高才结晶, 同时灰尘也影响硫酸铵成品出售。

6 结束语

昊源公司新建的两炉一塔湿式氨法——硫酸铵脱硫经过一段时间的运行, 达到了预期的效果, 脱硫效率达到99.5%以上, 简化了以前石灰石脱硫的工艺, 实现了简单的工艺操作方法。湿式氨法——硫酸铵脱硫比干法石灰石脱硫更具有优越性, 它能在锅炉同等条件下更好的脱硫, 对锅炉脱硝也有一定的意义, 更好地做好环保工作。同时这套装置的运行生产的副产物硫酸铵减少了环保的资金投入。

摘要：采用湿式氨法脱硫代替原炉内石灰石干法脱硫, 简化了锅炉烟气脱硫的工艺流程、操作、设备、减少了煤燃烧热量的损失, 可副产硫酸铵化肥, 实现了锅炉烟气二氧化硫减排。

氨法烟气实现脱硫的技术研究 篇6

关键词：氨法,脱硫,技术

近年来, 氨法脱硫技术以其特有的优势在我国得到了广泛的推广。接下来, 我们将对氨法脱硫技术进行简单地介绍, 并着重分析影响其效率的因素以及在我国推广的前景。

1 氨法脱硫技术简介

1.1 技术的原理

采用氨水液氨等作为脱硫剂, 烟气中的SO2与氨反应生成 (NH4) 2SO3, (NH4) 2SO3与空气进行氧化反应生成 (NH4) 2SO4, 吸收液经结晶、脱水、压滤后制得 (NH4) 2SO4。利用液氨作为脱硫剂, 与烟气中的二氧化硫以及氧气经过一系列化学反应, 最终生成 (NH4) 2SO4。

1.2 氨法烟气脱硫的工艺

烟气首先在除尘之后进去脱硫塔, 经过洗涤降温之后, 与氨化后的吸收液接触, 烟气中的二氧化硫与吸收液反应生成用硝酸铵, 之后, 烟气经过除雾以及再加热处理之后排入大气。目前常用工艺类型主要有Walther氨法工艺、GE氨法、NKK氨法、AMASOX氨法等等。

2 影响氨法脱硫效率的因素

2.1 喷嘴对氨法脱硫效率的影响

氨水的雾化效果对脱硫效率高低具有关键作用。雾化效果越好, 氨水与SO2的接触面积越大。当氨水和烟道中的SO2最大限度地接触才有可能提高脱硫效率。对于相同的烟气量, 气液接触面的增加不能简单地用增加氨水量来提高脱硫效率, 应通过喷雾技术质的提高来获得高的质量, 超微液滴和大的覆盖面使氨水在整个吸收器中最大限度地充满整个空间段, 使烟气在此段时和千千万万个氨水液滴接触, 达到高效率脱硫。超细液滴的喷雾质量可以大大节约用水量和氨。

2.2 温度对氨法脱硫效率的影响

大量实验证明, 温度对脱硫效率的影响很大。温度与脱硫效率的关系为:低温下, 脱硫效率很高, 随着温度的提升, 效率逐渐下降。当温度达到65~75℃时, 效率达到最低, 之后, 效率随温度提升逐渐提高。因此, 氨法脱硫过程中一般将温度控制在60℃以下或者80℃以上。

2.3 氨水浓度对氨法脱硫效率的影响

氨水的浓度对脱硫效率存在一定的影响, 浓度高, 脱硫效率高, 但氨水的消耗将变大;反之, 降低了氨水消耗, 脱硫效率将下降。因此, 在实际工程中, 应该综合考虑, 选定最经济的浓度。

2.4 水质对氨法脱硫效率的影响

水中所含有的Ca2+、Mg2+等离子的浓度因地区不同而存在一定的差异, Ca2+、Mg2+离子存在的主要危害就是结垢。研究表明, 当水质的温度持续保持在50℃以上的时候, 水中的Ca2+、Mg2+很容易在喷嘴管路位置结垢, 进而影响了喷入氨水的数量, 最终将低氨法脱硫的效率。以杭州江东富丽达热电有限公司氨法脱硫系统为例, 其喷灌的位置靠近反应器, 温度基本维持在120℃, 结垢现象十分明显。分析其原因发现, 该地水质中Ca2+、Mg2+离子的浓度较高, 通过改用软化水之后, 问题得到了解决。

3 氨法脱硫技术应用前景分析

3.1 吸收剂来源分析

近年来, 国家与企业在合成氨技术方面投入了大量的人力、物力, 取得了技术上的巨大进步, 直接的结果就是合成氨年产量急剧增加。据统计:2014年较2000年合成氨的年产量增加了2456.7万吨, 达到了世界总产量的近一半, 稳居世界首位。合成氨企业数量也在急剧提高, 截止2014年底, 这个数字达到了675, 观察其分布, 除了青海、西藏以及上海等少数地区之外, 全国各省市均有合成氨企业的分布。

伴随着行业竞争的加剧, 合成氨企业的发展趋势呈现除了大型化发展。其中, 年产8万吨以上的合成氨企业就有203家, 其产量占我国合成氨总产量的78.32%。以我国脱硫市场份额的10%为界限进行估算, 我国每年大约需要脱硫剂液氨200万吨, 其副产品——硫酸铵的产量大约有800万吨。我国目前存在的600多家合成氨企业广泛地分布在全国各个省市, 因此, 氨法脱硫在我国拥有了充足的脱硫剂液氨的供应。此外, 氨法脱硫为我国提供了硫元素的供给, 这将对我国农业土壤结构的改善起到极大的推动作用。

3.2 副产物的市场分析

硫酸铵在我国一直作为一种花费原料被广泛应用。近年来, 其应用领域有了新的突破。在非化肥领域, 诸如矿石浸取、粘胶纤维、食糖脱色、农药等等领域也出现了硫酸铵的身影。除此之外, 硫酸铵在复合肥方面应用同样广泛, 需求量近年来急剧增加。伴随着我国对外贸易的发展, 硫酸铵的出口迎来了春天, 近年来的统计发现, 硫酸铵仅仅在亚洲的贸易量就超过200万t/a。一方面是市场的巨大, 另一方面是供给的紧缺, 据统计, 2014年, 全国硫酸铵的产量仅仅有260万吨, 与巨大的市场相比, 这些产量远远不足。

3.3 燃煤硫分的适应性极强

氨法脱硫技术对燃煤中硫含量的要求比较广, 大致在0.4%~8%之间。通过大量的实验分析可知, 对于硫含量属于中、高等的燃煤而言, 氨法脱硫的效率往往比较高, 同时, 燃煤锅炉由于使用了中、高硫分的燃煤, 其运行成本有了很大的改观, 企业既获得了较好的经济效益, 同时也赢得了良好的环境效益。

4 结论

在经济可持续发展的背景下, 氨法脱硫技术符合循环经济发展要求, 有其突出的技术成本优势, 在大型燃煤电厂以及其他耗煤企业可以广泛推广。

参考文献

[1]葛能强, 邵永春.湿式氨法脱硫工业及应用[J].硫酸工业, 2011 (6) :10-15.

[2]龚立贤.德国克虏伯伍德公司氨法脱硫、脱氮氧化物技术[J].热机技术, 2009 (3) :37-41.

氨法脱硫工艺 篇7

一、石灰石-石膏法脱硫特点分析

石灰石–石膏法脱硫是指以石灰石为原料, 粉碎、制浆后用作吸收剂。这种脱硫方法适合大型装置的烟气脱硫, 如大型火力发电机组脱硫。该方法工艺成熟可靠, 控制简便, 脱硫效率高, 稳定性高。但是仍存在一些不足, 具体如下。

1.副产品脱硫石膏经济市场急度缩小, 目前已大多作为固体废弃物堆存处理, 成为二次污染源;同时, 堆存场地的寻找和成本也成为经济负担, 很多堆场往往成为永久性的废固堆放场。

2.该脱硫法每脱除1 t二氧化硫约增加0.7 t二氧化碳排放量, 环保负效应较高。

3.作为吸收剂的石灰石, 其供应成本越来越高, 品质要求也越来越高。

4.要满足新的排放标准, 老装置改造比较困难。高硫煤要想达到97%的脱硫效率, 改造困难;脱硫装置因硫份的增加需要大量增加喷淋量, 从而需要增加大量的脱硫设备, 如循环泵;同时还需要增大设备容量, 如风机、补给水泵流量等;造成场地紧张, 能耗增加。

二、氨法脱硫特点分析

氨法脱硫是以碱性强 (氨的碱性强于钙基吸收剂) 、活性高、生产容易、市场化高的液氨 (或氨水) 作吸收剂, 吸收烟气中的二氧化硫, 最终转化为硫酸铵化肥。和石灰石–石膏法脱硫相比, 氨法脱硫具有如下特点。

1.脱硫工艺简单。氨法脱硫工艺系统简单, 不需要钙法脱硫庞大的制浆系统;没有固废排放, 副产物为市场容量大、可利用的硫酸铵化肥, 可以作为商品直接销售给农户使用;吸收剂不含碳, 不额外增加二氧化碳排放, 符合循环经济和低碳经济的发展要求。

2.脱硫效率高, 煤种适应性强。氨吸收烟气中的二氧化硫属于气–气或气–液反应过程, 反应速率快, 反应完全, 吸收剂利用率高;对高含硫煤种, 脱硫效率超过98%, 脱硫效果稳定, 适应性广。由于吸收剂活性强, 液气比相对较小, 配套的设备可以以较低选型参数参加到较大的脱硫装置中;设备体积小, 占地少, 更利于老系统改造。

3.节能减排, 经济效益好。所需设备少、设备参数小, 装置用电率低, 耗电量少, 间接降低了碳排放。

4.副产品可以增值, 1 t液氨吸收剂大约可产3.8 t副产品硫酸铵。

5.无废水排放。相比石灰石法, 氨法脱硫系统中的滤液最终成为硫铵结晶体, 无废液排放。

6.系统具有同步脱硝功能。氨法脱硫的同时具有一定的脱硝效果, 目前很多技术机构都在积极研究氨法脱硫的同时脱销的工艺;随着工艺的改进, 其脱硝功能将会越来越强。

7.流程短, 设备少, 易维护。与石灰石–石膏法相比, 氨法无制粉、制浆工序, 无废水处理工序;设备检修量小。目前, 国内先进氨法脱硫装置的各项指标均处于世界领先水平, 脱硫效率超过98%, 净化后的烟气中氨的浓度不超过8 mg/Nm3, 净化后的烟气中雾滴的浓度不大于75 mg/Nm3, 氨利用率在97%以上, 装置可利用率查过95%, 副产品硫酸铵达到国家GB535–1995一等品标准。本文, 笔者以某2×300 MW机组热电脱硫项目为例, 对其采用不同脱硫方法经济效益进行分析。氨法脱硫和石灰石–石膏法脱硫的具体效益对比见表1。

由表1可知, 氨法脱硫在一般经济性上较石灰石–石膏法脱硫有较大优势。

三、结论

氨法烟气脱硫技术及适用性研究 篇8

关键词：氨法烟气脱硫技术,原理,工艺,适用性,研究

在我国的能源消费中, 煤炭资源的消耗大约占总消耗量的80%左右, 煤炭燃烧所形成的废气污染, 成为了我国大气污染中的重要来源, 同时也是空气中烟煤型污染物的主要成因。现阶段, 国内外所使用的脱硫技术主要包括燃烧前的脱硫技术, 燃烧中的脱硫技术和燃烧后的脱硫技术这三种基本类别, 其中, 燃烧后的脱硫技术是现阶段唯一的一种能够进行大规模商业化应用的脱硫方式。氨法烟气脱硫技术作为其中一种能够进行循环利用且具有显著特征的脱硫技术, 其自身具有非常明显的技术成本优势, 这就需要我们必须对氨法烟气脱硫技术的特性以及成本控制等方面进行综合的考虑。

1 氨法烟气脱硫技术的原理及工艺

1.1 氨法烟气脱硫技术的原理

氨法烟气脱硫技术通常是以水溶液中的N H3和SO2的反应来作为基础条件, 在脱硫塔的吸收段, 氨将锅炉烟气中的SO2吸收, 得到脱硫中间产物亚硫酸铵或亚硫酸氢铵的水溶液, 并在循环槽内鼓入氧化风进行亚硫铵的氧化反应, 并进一步将亚硫铵氧化成硫胺溶液。在脱硫塔的浓缩段, 利用高温烟气的热量将硫铵溶液浓缩, 得到含有一定固含量的硫铵浆液, 浆液经旋流器浓缩、离心机分离、干燥、包装等工序, 得到硫铵产品。其化学反应公式为:

然后再进一步将亚硫酸铵进行氧化反应, 使其生成硫铵:

由此可知, 氨法烟气脱硫技术的原理是利用空气来对亚硫胺进行直接的氧化反应, 并进一步利用烟气所产生的热量, 将其浓缩成硫铵母液[1]。

1.2 氨法烟气脱硫技术的工艺流程

1) 氨法烟气脱硫技术工艺流程的基本概述:氨法烟气脱硫技术的基本工艺流程包括, 由锅炉引风机出来的烟气经原烟气挡板门进入多功能烟气脱硫塔浓缩段, 蒸发浓缩硫酸铵溶液, 烟气温度降至60℃左右, 再进入吸收段, 与吸收液反应, 其中的SO2大部分被脱除, 烟气温度降至50~55℃左右, 吸收后的净烟气经除雾器除雾, 由脱硫塔出口净烟气烟道去烟囱排放。

2) 氨法烟气脱硫技术工艺流程的主要内容:当吸收循环液与吸收剂氨进行充分的混合之后进入吸收塔, 并充分的吸收烟气中的二氧化硫来促使其形成亚硫酸铵溶液, 然后由其与塔底中被鼓入的空气进行充分的氧化反应使其生成硫酸铵溶液, 再将硫酸铵溶液送到降温洗涤段来进行烟气的洗涤与降温工作, 使其能够充分的利用烟气本身的热量来将硫酸铵溶液进行浓缩处理, 浓缩后的溶液在经过相应的结晶增稠之后就变成了硫铵浆液, 将一定固含量的硫酸铵浆液送至硫铵工序经旋流器脱水、离心机固液分离, 形成湿硫铵, 母液回脱硫系统;湿硫铵再由干燥机干燥, 并将干燥后的成品进行严密的包装与储存工作, 同时, 离心脱水所形成的清液将会进一步送回到氨法烟气脱硫系统中来进行循环使用。

3) 某电力行业的氨法烟气脱硫工艺流程, 如图1所示。

1.3 运行费用

下表中主要对氨法脱硫的直接运行成本进行了全面的估算:

如果我们按照用脱除一吨的二氧化硫计算, 硫铵的售价通常为400元/t, 按照0.7吨液氨产生2.7吨硫酸铵核算, 副产收入1080元, 将二氧化硫的排污费按照每千克0.6元计算, 则能够减少二氧化硫的排污费600元。通过对比分析我们可以看出, 由于硫酸铵的市场价格比较低, 使得其在进行成本核算的时候占据着明显的优势条件, 并且具有明显的经济性特征。

2 氨法烟气脱硫技术的适应性分析

2.1 氨法烟气脱硫技术中脱硫剂来源

一般来说, 我们对于氨法烟气脱硫技术的安全管理要求通常较高, 如果不能采取有效的措施来对其进行安全生产和充分的运营管理, 那么就会造成较大的安全风险。所以说, 在进行氨法烟气脱硫时, 要求我们必须充分的考虑氨的供应情况与相应的安全管理问题。如果其附近有相应的氨水生产企业, 那么我们就可以考虑利用氨法烟气脱硫技术, 来合理的降低风险并进一步降低管理成本[2]。

2.2 氨法烟气脱硫技术工艺技术及运行管理

由于氨法烟气脱硫技术工艺中的主体部分通常被归列为化肥工业的范畴中, 其往往需要涉及到浓缩、吸收和氧化等多个方面的化工单元操作, 但是其在电力企业中的了解和利用度还远远不够, 这也是对氨法烟气脱硫技术的推广造成影响的重要原因之一。所以说, 我们通常会将氨法烟气脱硫技术应用到具有一定的化工生产经验的企业, 特别是具有一定化肥生产经验的企业更加适合选择氨法烟气脱硫技术, 来进一步促使其更好地体现技术的运行管理优势, 从而促使其能够更好地缩短氨法烟气脱硫技术工艺优化的进程, 例如可以将其充分的运用在大型化的企业自备电厂的烟气脱硫工作中。

2.3 氨法烟气脱硫技术的成本控制

通常来说, 氨法烟气脱硫技术是一种资源回收型的脱硫技术, 与其它的湿法脱硫技术相比而言, 由于氨法烟气脱硫技术具有较高的副产品经济价值, 且其自身的回收利用率也非常高, 因此, 氨法烟气脱硫技术在成本控制上也具有一定的优势条件。其中, 某电厂采用液氨脱硫剂来进行氨法烟气脱硫技术的主要成本分析就能得出, 其中脱硫剂所占的成本往往会占到直接成本的70%以上, 所以说, 为更好地对其进行有效的成本控制, 我们通常建议将氨法烟气脱硫技术应用到具有足够低廉的废氨水来源的企业中, 从而进一步提高氨法烟气脱硫技术的经济性[3]。其中, 某电力企业通过运用液氨脱硫剂不仅能够有效的降低脱硫的运行成本, 同时也能在一定程度上拓宽废氨水的利用途径, 从而进一步提高氨法脱硫的经济性。

一般来说, 受到燃煤区域的分布特征与燃煤采购价偏差的影响作用, 使得氨法烟气脱硫技术中的运行成本不断的减小, 而由于燃煤中通常会有较高的含硫率, 因此其所产生的副产硫铵量就比较多, 这就会使得其副产品所形成的经济效益也比较高[4]。

2.4 氨法烟气脱硫技术中煤的含硫率

现阶段, 随着我国经济的发展与社会的进步, 社会需求的不断增加使得我国的煤炭资源情况也越来越紧张, 因此, 我们可以将中高硫煤合理的运用到使用氨法烟气脱硫技术来进行脱硫工作的企业中, 进而促使其不仅能够更好地降低原料的成本, 也能在一定程度上来体现出氨法烟气脱硫技术的脱硫效益。所以说, 在我国低硫煤的采购工作比较困难的地区, 我们通常可以利用氨法烟气脱硫技术来进行脱硫工作。

3 氨法烟气脱硫技术的注意事项

3.1 氨法烟气脱硫技术本身的提升

现阶段, 虽然氨法烟气脱硫技术已经取得了有效的改进与完善, 但是对其进行大规模的应用还需要我们对其进行充分的关注。特别是在烟气的二次污染、系统的防腐、副产品的稳定性以及烟尘对系统的堵塞等方面, 通常需要我们来对其进行氨法烟气脱硫技术的进一步提升。同时, 由于氨法烟气脱硫技术往往需要涉及到多个方面的化工生产单元, 且各个操作单元之间具有非常密切的关联性, 而各个工艺系统相对来说又比较复杂, 这就使得氨法烟气脱硫技术的具体操作运行的要求通常比较高。所以说, 在进行氨法烟气脱硫技术运行的稳定性和自动控制等方面必须要加大优化的力度。一般来说, 运用氨法烟气脱硫技术来进行脱硫工作的过程中不会产生废水, 但是考虑到其中氨的成分容易对环境造成较大的影响, 所以说, 在对其进行设计与运行管理时, 要求我们必须要充分的考虑在事故状态与异常情况下, 采取合理的措施, 来对氨的含量进行充分的控制[5]。

3.2 氨法烟气脱硫技术运行管理经验的积累

通常情况下, 我们会将氨法烟气脱硫技术更多的应用到电力系统的烟气治理工作中。但是, 由于氨法烟气脱硫技术具有一定的工艺特性, 且脱硫剂本身也具有一定的危险性, 这就使得电力行业的安全管理与生产运行难度也进一步加大了, 再加上氨法烟气脱硫技术并没有充分的在我国各大电力行业中进行大规模的广泛应用, 所以说, 就目前而言, 我国的各大电业行业对于氨法烟气脱硫技术仍旧缺乏相应的运行管理经验, 因此, 我们必须努力加大对氨法烟气脱硫技术的研究力度, 促使氨法烟气脱硫技术的工程化步伐能够得到进一步的加快。

4 结语

氨法烟气脱硫技术是一种具有循环性经济特征的重要的资源回收型技术。目前我国在氨法烟气脱硫技术的应用中具有非常优越的发展条件, 使其能够有效的为氨法烟气脱硫技术提供充分的原料保障。其不仅能够有效的降低资源的浪费, 同时也能避免其形成废水废渣来对环境造成污染与影响, 从而进一步促使其能够有效的提高吸收剂的利用率、提高脱硫的效率, 并进一步提高副产物的价值。

参考文献

[1]何翼云.氨法烟气脱硫技术及其进展[J].化工环保, 2012.

[2]洪文鹏, 陈重, 赖福生等.一种氨法烟气脱硫技术工艺研究的新方法[J].化工自动化及仪表, 2013.

[3]史永永, 李海洋, 张楚等.氨法烟气脱硫技术研究进展[J].磷肥与复肥, 2012.

[4]苏东, 傅国光.氨法烟气脱硫技术的环境友好特性[J].化学工业, 2013.