氨法脫硫工藝存在的問題及解決辦法

氨法脫硫工藝存在的問題及解決辦法氨法脫硫是利用氣氨或氨水做為吸收劑，氣液在脫硫塔內(nèi)逆流接觸，脫除煙氣中的SO2。氨是一種良好的堿性吸收劑，從吸收化學(xué)機(jī)理上分析，二氧化硫的吸收是酸堿中和反應(yīng)，吸收劑堿性越強(qiáng)，越有利于吸收，氨的堿性強(qiáng)于鈣基吸收劑；而且從吸收物理機(jī)理分析，鈣基吸收劑吸收二氧化硫是一種氣固反應(yīng)，反應(yīng)速率慢，反應(yīng)不完全，吸收劑利用率低，需要大量的設(shè)備和能耗進(jìn)行磨細(xì)、霧化、循環(huán)等以提高吸收劑利用率，設(shè)備龐大、系統(tǒng)復(fù)雜、能耗高；氨吸收煙氣中的二氧化硫是氣液反應(yīng)，反應(yīng)速率快，反應(yīng)完全、吸收劑利用效率高，可以做到很高的脫硫效率。同時(shí)相對(duì)于鈣基脫硫工藝來說系統(tǒng)簡單、設(shè)備體積小、能耗低。脫硫副產(chǎn)品硫酸銨是一種農(nóng)用廢料，銷售收入能降低一部分成本。就吸收SO2而言，氨是一種比任何鈣基吸收劑都理想的脫硫吸收劑，就技術(shù)流程可知，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的脫硫原料是氨和水，脫硫產(chǎn)品是固體硫銨，過程不產(chǎn)生新的廢氣、廢水和廢渣，既回收了硫資源，又不產(chǎn)生二次污染。氨法脫硫分為以下幾個(gè)系統(tǒng)1、氨蒸發(fā)系統(tǒng)液氨由儲(chǔ)罐出來經(jīng)蒸發(fā)變?yōu)闅獍?，氣氨進(jìn)入儲(chǔ)罐，供中和吸收系統(tǒng)使用。2、吸收系統(tǒng)煙氣進(jìn)入吸收塔，經(jīng)過下部噴淋的含氨母液和浮化層含氨母液充分吸收，反應(yīng)后，達(dá)標(biāo)排放，母液循環(huán)使用，氨氣通過控制加入，母液循環(huán)到一定濃度，部分移入高倍中和槽，循環(huán)槽補(bǔ)充低濃度母液或清水繼續(xù)吸收。3、中和系統(tǒng)母液打入中和槽后，根據(jù)比重、母液溫度情況決定何時(shí)通氨母液溫度適合時(shí)通氨，通入氨后定時(shí)測PH值和中和溫度。根據(jù)中和溫度控制通氨量，達(dá)到終點(diǎn)后，待溶液溫度降下后通知包裝工離料出產(chǎn)品，并取樣，交化驗(yàn)進(jìn)行質(zhì)量檢定。4、循環(huán)水系統(tǒng)因?yàn)槟敢何蘸椭泻瓦^程均有熱量，為了移走熱量，在循環(huán)槽內(nèi)和中和槽內(nèi)均加裝冷卻管束，用循環(huán)水移走多余熱量，熱水經(jīng)冷卻塔降溫后循環(huán)使用。氨法脫硫工藝流程氨法脫硫工藝主要由脫硫洗滌系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、氨貯存系統(tǒng)、硫酸銨生產(chǎn)系統(tǒng)（若非氨-硫銨法則是于其工藝相對(duì)應(yīng)的副產(chǎn)物制造系統(tǒng)）、電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)等組成。鍋爐排出的煙氣通過引風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入FGD系統(tǒng)，引風(fēng)機(jī)用來克服整個(gè)FGD系統(tǒng)的壓降。煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于FGD系統(tǒng)正常運(yùn)行或旁路運(yùn)行，不考慮增設(shè)脫硫增壓風(fēng)機(jī)。煙氣通過引風(fēng)機(jī)后，進(jìn)入脫硫塔。吸收塔分為三個(gè)區(qū)域：分別為吸收區(qū)、漿池區(qū)和除霧區(qū)，煙氣向上通過脫硫塔，從脫硫塔內(nèi)噴淋管組噴出的懸浮液滴向下降落，煙氣與氨/硫酸銨漿液液滴逆流接觸，發(fā)生傳質(zhì)與吸收反應(yīng)，以脫除煙氣中的SO2、SO3。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器去除煙氣中夾帶的液滴后，從頂部離開脫硫塔，通過原煙道進(jìn)入煙囪排放。脫硫塔下部漿池中的氨/硫酸銨漿液由循環(huán)泵循環(huán)送至漿液噴霧系統(tǒng)的噴嘴，產(chǎn)生細(xì)小的液滴沿脫硫塔橫截面均勻向下噴淋。SO2和SO3與漿液中的氨反應(yīng)，生成亞硫酸銨和硫酸銨。在脫硫塔漿池中鼓入空氣，將生成的亞硫酸銨氧化成硫酸銨，由于充分利用了煙氣中的熱量，使得脫硫塔中的水蒸氣過飽和而析出硫酸銨結(jié)晶，硫酸銨漿液經(jīng)過旋流器的脫水提濃厚再進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)一步脫水，最后經(jīng)干燥后得到硫酸銨產(chǎn)品。整個(gè)脫硫系統(tǒng)的脫硫原料是氨和水，脫硫產(chǎn)品是固體硫銨，過程不產(chǎn)生新的廢氣、廢水和廢渣。既回收了硫資源，又不產(chǎn)生二次污染。其主要技術(shù)特點(diǎn)如下：1）單塔設(shè)計(jì)，有效降低成本，節(jié)約空間；2）空塔噴淋，降低系統(tǒng)壓降，節(jié)約電能；3）大循環(huán)量，增大液氣比來彌補(bǔ)因濃度上升，脫硫效率下降的缺點(diǎn)，保證脫硫效率；4）煙氣噴淋降溫技術(shù)，使煙氣溫度盡快達(dá)到氨法脫硫的最佳溫度，增加脫硫效率，從而盡量降低塔本身的高度；5）煙氣直排工藝，徹底解決了原煙囪腐蝕的問題，降低了煙氣加熱的設(shè)備投資，運(yùn)行成本和維修成本；6）改進(jìn)攪拌方式，降低成本，增強(qiáng)氨法脫硫技術(shù)的市場競爭力；7）硫酸銨回收系統(tǒng)采用新工藝，根本上解決了傳統(tǒng)硫酸銨回收；8）整個(gè)過程中不產(chǎn)生廢水、廢氣、廢渣，無二次污染；9）工藝與石灰石-石膏類似，但副產(chǎn)品是以硫酸銨的形式出現(xiàn)的，而硫酸銨是重要的化肥產(chǎn)品，它的工藝符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則。氨法脫硫工藝存在問題1、氨逃逸這里所述的氨逃逸專指氣態(tài)氨隨煙氣排出脫硫裝置的現(xiàn)象。在氨法脫硫工程中，通常造成氨逃逸的主要原因是脫硫循環(huán)液中游離氨含量高。氨是極易揮發(fā)的物質(zhì)，常溫常壓下氨是氣體。所以在氨法脫硫的工程中需要將氨的濃度和溫度降到盡量低。脫硫所需要的氨是由脫除煙氣中的二氧化硫的量所決定的，所以為了使吸收液中氨的濃度降低，只能加大吸收液的循環(huán)量，同時(shí)，吸收液溫度降低。另外，亞硫酸銨氧化率低也是造成氨逃逸嚴(yán)重的另一個(gè)原因。脫硫生成的亞硫酸銨是不穩(wěn)定的化合物，如果不及時(shí)氧化成穩(wěn)定的硫酸銨，容易分解成二氧化硫和氨，造成排放煙氣中二氧化硫升高同時(shí)氨逃逸加劇。2、氣溶膠在氨法脫硫方法中，所謂氣溶膠是指氣態(tài)酸性氧化物在一定條件下與氣態(tài)氨反應(yīng)，生成相應(yīng)的極細(xì)的銨鹽固體微粒，如同煙塵漂浮在氣體中。根據(jù)生成氣溶膠氧化物的酸性程度，可以分為弱酸性氣溶膠和強(qiáng)酸性氣溶膠，主要是亞硫酸銨和硫酸銨。氨法脫硫的工程越來越多，規(guī)模越來越大，人們注意到所謂的“白煙”問題，主要是氣溶膠的原因。在氣態(tài)氨和水存在的條件下與煙氣中的二氧化硫和三氧化硫反應(yīng)生成了硫酸銨和亞硫酸銨固體微粒，不容易除去。石灰石-石膏法脫硫工程中也出現(xiàn)了氣溶膠問題，尤其是安裝了脫硝裝置的工程，會(huì)出現(xiàn)“藍(lán)煙”、“黃煙”現(xiàn)象。不過這種氣溶膠是硫酸酸霧，與硫酸銨氣溶膠有區(qū)別。氨法脫硫工藝解決辦法1、選擇合理的液氣比氨逃逸和氣溶膠的形成與液氣比關(guān)系密切，從抑制氣溶膠的角度考慮，選擇較大的液氣比可以將液相游離氨含量控制的很低，也使氣相氨的含量很低，這樣就抑制了氣溶膠的生成。美國Marsulex公司主張液氣比在10以上，這是經(jīng)過長期研究的結(jié)論，應(yīng)該具有很高的參考價(jià)值。目前國內(nèi)氨法脫硫液氣比取5—10。2、氨水濃度避免脫硫過程中生成氣溶膠的措施是將脫硫區(qū)域氣態(tài)氨含量降低，由氣液平衡得知，氨水的濃度降低可以有效的降低氣態(tài)氨的濃度。一般工業(yè)上氨濃度控制在10%—20%。3、設(shè)置氨回收段在脫硫塔吸收段上方設(shè)置一個(gè)氨回收段，對(duì)于減少氨逃逸有一定效果。噴淋水會(huì)與上升的脫硫后煙氣逆向接觸，煙氣中的氨被噴淋水吸收。脫硫塔吸收段與氨回收段之間由橫斷塔體的隔板隔開，隔板上裝有升氣帽。噴淋水清洗后下落到隔板上方，經(jīng)管道流回噴淋罐。沖洗后的水可以作為脫硫塔補(bǔ)充水落入塔循環(huán)漿液，而噴淋水用新鮮水補(bǔ)充，以此降低氨濃度。4、脫硫塔進(jìn)口噴水脫硫塔煙氣進(jìn)口區(qū)域或者進(jìn)口煙道布置水噴淋設(shè)施，三氧化硫等強(qiáng)酸性氧化物都是極易溶于水的，噴水可以使這些氧化物迅速溶于水，從而避免氣溶膠的產(chǎn)生。5、脫硫塔出口高效除塵除霧裝置經(jīng)過脫硫的煙氣含有大量霧滴，霧滴由漿液液滴、凝結(jié)液滴和塵顆粒組成，當(dāng)這部分煙氣進(jìn)入高效除