氨法脱硫工艺存在的问题论文_周东海

氨法脱硫工艺存在的问题论文_周东海

(江苏中圣高科技产业有限公司 江苏南京 210009)

摘要:氨法脱硫技术因对不同煤种特别是高硫煤具有很强的适应性及较高的脱硫效率,逐渐得到市场的青睐。尽快研究并解决氨法脱硫面临的氨逃逸、气溶胶、氧化难、氯离子富集等问题,将有利于氨法脱硫技术的进一步推广应用。

关键词:氨法脱硫技术;问题分析

1 氨法脱硫工艺

在氨法中最常用工艺为氨-酸法和氨-肥法,在氨法脱硫中,氨-酸法是最基本的脱硫工艺,在国内硫酸尾气脱硫传统工艺均采用氨-酸法,氨-酸法主要工艺为:脱硫产出吸收液用硫酸分解,脱除的 SO2最终返回制酸系统,而氨-肥法,即氨-硫酸铵法,其基本工艺为:脱硫产出吸收液(主要由亚硫酸氢氨、亚硫酸氨组成)通入空气,氧化产出硫酸铵。氨-肥法与氨-酸法相比,其工艺流程短、投资省;适应用在无制酸系统企业的烟气治理。某公司选用氨-肥法,其主要设备为:

1.1 洗涤吸收塔

洗涤吸收塔是集洗涤、吸收、浓缩功能为一体的关键设备。塔体主体分为上下两段,上段称为吸收段,主要具备吸收 功能;下段称为浓缩段,主要具备烟气冷却、洗涤除尘和硫酸盐浓缩功能。吸收段包含了烟气进出口管、一二级循环喷淋系统、循环槽、循环液进出口管、硫铵排出泵、氧化风机、除雾器及尾气洗涤塔等部件。

1.2 吸收剂系统

吸收剂系统为吸收系统供氨,主要有卸氨系统、液氨储罐、液氨稀释系统、液氨加压泵及事故吸收罐等设备。

1.3 硫铵后处理系统

脱硫塔出料的硫铵结晶浆液浓度约为 5~15%(含固量),通过循环泵送入硫铵系统内的缓冲槽,由旋流器给料泵将浆液输送到旋流器浓缩至浆液浓度为 30~40%的浆料,依靠重力自流进入离心机,经离心机分离后得到含水率 3~5%的固体硫铵,经进料器送入振动流化床干燥机干燥后含水率小于1%,干燥后的硫铵经包装后即可得到商品硫铵,主要设备有旋流器、离心机、振动流化床干燥系统、包装机、码垛机等设备。

2 氨法烟气脱硫技术的工艺流程

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道进入烟气脱硫塔经过洗涤、降温阶段,温度降至 60℃左右,再进入吸收段,与吸收液反应,其中的大部分被脱除,烟气温度降至 50~55℃左右,吸收后的净烟气经洗涤塔洗涤、除雾器除雾,由脱硫塔出口净烟气烟道去烟囱排放。

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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,母液回脱硫系统循环使用;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。

3 氨逃逸控制

氨作为脱硫剂在常温常压下是气体,极易挥发。因此,氨法脱硫的首要问题是围绕如何控制氨的易挥发性,防止氨随脱硫尾气溢出和损失。氨逃逸主要有两种途径,一是以游离氨的形式随烟气逃逸到大气中,二是以硫酸铵的形式逃逸到大气中,且硫酸铵主要以气溶胶的形式随烟气带入吸收塔外,是氨逃逸的主要形式。

氨逃逸的控制可以从进入脱硫塔烟气温度、液气比、吸收塔 PH 以及烟气流速以及设置高效除雾器等方面进行控制,据研究,烟气温度越低,氨逃逸量越小;设置高效的屋脊式除雾器对气溶胶和氨逃逸的控制效果较好;液气比控制在4L/m3左右,吸收塔 PH 值控制在 5-6,烟气流速达到 1.5-2m/s时效果较为理想,但实际运行过程中烟气流速远远高于2m/s,因此在严格控制各操作参数的情况下,仍然会有微量的氨逃逸和气溶胶从烟囱排放口排出。 为此可通过在吸收塔出口处增加喷淋洗涤或湿式电除尘,将生成的硫酸铵气溶胶颗粒通过水洗或湿式电除尘捕集,可很大程度上减少硫酸铵颗粒随烟气进入大气的量,在保证脱硫效率大于 98%的基础上,氨逃逸可控制在 3mg/m3以下,烟尘可控制在 10mg/m3以下,解决了氨法脱硫气溶胶造成的二次大气污染问题。

4 氨法烟气脱硫技术的提升

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,但是考虑到氨法工艺各技术商的处理方法各有特色,所能达到的性能保证也有一定的差异,特别是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结语

二氧化硫和氮氧化物是大气污染中影响较大的气态污染物,对人体、环境和生态系统有极大危害。随着环保要求的日益严格, 和 排放的问题越来越受到关注,排放浓度要求越来越高。 的减排可通过 SNCR+SCR 耦合工艺来实现,脱硫工艺有多种,石灰石-石膏法、氨法、半干法等等,其中,氨法脱硫技术以氨或液氨作为吸收剂,副产品硫酸铵,可用作复合肥原料,脱硫装置运行过程中可以实现无废水和废渣排放,是一种脱硫效率较高的绿色脱硫工艺。鉴于此,上文就在对氨法脱硫进行介绍的基础上,对氨法脱硫工艺需要解决的几个难点问题展开简要的分析。

参考文献:

[1]王志雅.氨法脱硫中氨逃逸和硫酸铵气溶胶现象[J].化工设计通讯,2014,40(5):35-38.

[2]陈枝.烟气脱硫产物亚硫酸铵氧化动力学研究[D].重庆:重庆大学,2007.

论文作者:周东海

论文发表刊物:《江苏科技报》2017年2期

论文发表时间:2017/9/22

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