氨法脱硫系统工艺优化分析与应用论文_沈彦芹

氨法脱硫系统工艺优化分析与应用论文_沈彦芹

(神华亿利能源有限责任公司电厂)

摘要:烟气中含有二氧化硫会对大气环境产生较大的危害,破坏生态平衡,对人们的身体健康造成一定损害,基于此,本文论述了氨法脱硫系统技术进行优化以及实际应用。

关键词:氨法脱硫;技术;应用

引言

在当前我国科学技术水平不断发展的背景下,火电厂中的烟气脱硫产业也得到了更为显著的发展,石灰石-石膏脱硫技术更是被大量的得到了应用,由于脱硫石膏产量的飞速发展,二氧化碳的排放量也有了更为显著的提升。经研究发现,截止2011年末,我国年产脱硫石膏已经达到了一亿吨以上,当前脱硫石膏主要被用作水泥添加剂或是石膏砌块中。随着当前火电机组和配套石灰石-石膏脱硫装置的有效投运,脱硫石膏与二氧化碳的产量问题也有了进一步增加,所以多余的石膏与二氧化碳的处置问题也是当前我们需要进行解决的重点问题。和石灰石-石膏脱硫技术相比,氨法脱硫技术主要是借助合成氨作为对燃煤烟气中二氧化硫进行脱除的吸收剂,其产生的副产品为硫酸铵。在当前我国工业发展中,国内已经有数十套氨法脱硫装置实现了成功投运。为此本文也将针对这一技术展开更详细的研究,进一步对其市场应用前景进行探索,以期进一步提升我国脱硫技术的发展,实现生态环境的良好建设与发展。

1、氨法脱硫原理

氨法烟气脱硫工艺用氨水洗涤含酸性物质二氧化硫等的废气,并形成吸收液体系-亚硫酸铵-亚硫酸氢铵-水溶液,该溶液中的亚硫酸铵对二氧化硫的吸收能力很好,是氨法的主要吸收剂。吸收液用不同的方法处理,可获得不同的产品,即不同的脱硫工艺路线。其中比较成熟的是氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等。在这些脱硫方法中,吸收的原理和过程基本相同,仅在对吸收液处理的方法和工艺路线不同。氨法烟气脱硫是各种方法中较为成熟的方法,应用于工业过程较早。该法运行费用低,氨以氨肥的形式使用,产品实用价值较高,但氨易挥发,因而如何控制吸收剂的使用是氨法脱硫的主要技术之一,尽管如此,氨法仍不失为一个脱除烟气中二氧化硫的较好的脱硫方法。

2、氨法脱硫技术

由于其工艺不同,所以在其技术条件下锅炉当中所产生的烟气中含有SO2的数值也各不相同,经实际操作所表明SO2的浓度和脱硫的过程产量拥有着一定的关系,脱硫效率是根据进气浓度的增加而降低的。一般情况下氨法脱硫的装置设备应用15%的气化废氨水或是使用百分之百的液氨作为脱硫剂,有效的吸收其产生的烟气和硫回收为期当中的二氧化硫,经过一系列的工艺流程之后所产生硫酸铵浆液,再将其进行一定的处理得到硫酸铵。脱硫的装置应按照二炉一塔的比例进行设计安装,两台燃烧锅炉匹配一套脱硫系统装置,进行一系列工艺脱硫后的干净无污染烟气再有脱硫塔引进到烟筒进行直接排放。硫回收后的尾气则是通过相应的管道进入到锅炉内在与炉内的烟气一同进入到两个脱硫塔进行加工取出二氧化硫以后在与干净无污染的烟气一同进入烟筒进行直接排放。氨法脱硫工艺技术的基础应由水溶液当中的NH3以及SO2作为其工艺的基础,在脱硫塔的吸收部分将锅炉里所产生烟气当中的SO2进行吸收,从而得到脱硫工艺的中间产物亚硫酸铵或是亚硫酸水溶液,在脱硫工艺系统当中的循环槽里将压缩空气进行与亚硫酸铵进行氧化工艺反应,将亚硫酸铵直接氧化得到硫酸铵溶液。在脱硫塔当中的浓缩部分,相关操作人员合理地利用高温烟气所产生的热量将硫酸铵溶液进行一定的浓缩,从中的到含有一定程度的硫酸铵浆液,在经过旋流器进行浓缩分离、干燥等相关工艺程序最终得到硫酸铵。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这套工艺技术的优势不仅省掉了大部分的投资且其自身的耗能也较低无污染。

3、当前氨法脱硫装置中的主要问题与解决对策

3.1、腐蚀性问题

由于硫酸铵本身就具备较强腐蚀性,因此在对相关设备进行设计和建造的环节中,就提出了更为严格的要求。和传统工作方式相比,由于硫酸铵和硫酸钙相比,在脱硫系统溶液中出现的硫酸根离子浓度更大,这也意味着腐蚀问题更为严重。所以在设计环节中也要加强对防腐蚀性问题的关注,从而在实际工作中更有效的对pH值进行设计和控制。

3.2、高氯离子浓度问题

由于不具备废水系统,所以脱硫系统在实际运行环节中经常会出现氯离子浓度增加的问题。在对这种问题进行处理的环节中主要就是借助工艺手段将的氯化铵作为最终产品,通过这种方式更有效的降低脱硫系统中氯离子的含量和浓度。

3.3、氨逃逸和气溶胶控制问题

氨法脱硫工作中还有一些问题需要引起关注,比如氨逃逸和气溶胶问题。氨逃逸问题可以借助对pH值和加氨方式的调整对问题进行解决,此外,还可以在脱硫系统的出口处设置相应的除尘器,通过这种方式实现对气溶胶问题的有效解决。

3.4、降低脱硫系统氯离子浓度措施

降低脱硫系统氯离子浓度,可有效降低脱硫系统腐蚀,延长设备使用寿命。硫酸铵易溶于水,若采用废水外排去除氯离子的方式,会导致硫酸铵大量流失,造成环境二次污染的同时,又造成资源浪费。因此氨-硫酸铵脱硫技术不建议采用废水外排的方式解决氯离子富集的问题,建议通过结晶的方式控制脱硫塔内氯离子含量,这就对脱硫装置防腐性能提出了较高的要求。

4、结语

综上所述,氨法脱硫工艺技术在不断的成熟,其工艺技术在运行时脱硫的效果非常明显。其系统拥有着耗能低、投资小、操作简便快捷和运行可靠无污染等优点,并且拥有着明显的经济、社会、环保效益等特点。完全符合我国循环经济发展这一趋势,经过改进后非常的适用于煤质天然气当中的尾气处理。其工艺在进行当中有效的吸收了馏并且合理使用的回收了其气体当中的SO2,降低了对于环境的污染全面的实施了以废治废这一特点。

参考文献:

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[3]马少红,张明成,刘海洋,程东风,史彦辉.氨法脱硫在硫回收尾气处理中的应用[J].广东化工,2017,44(20):153-154.

[4]彭学江,何喜,罗文林.氨法脱硫系统工艺优化分析与应用[J].硫酸工业,2017(09):45-48.

论文作者:沈彦芹

论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期

论文发表时间:2019/6/11

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