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萍鄉市環星化工填料塔內件公司和大家分享“氨法脫硫工藝流程”

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  近兩年我公司在氨法脫硫環保行業中的業績逐年增長,可見國家也越來越重視環保,氨法脫硫法是一種在化學工業領域應用普遍的技術。從SO2控制技術分析來看,在新標準脫硫限值大幅提高的情況下,火電廠只能安裝脫硫效率≥95%的高效煙氣脫硫裝置。而目前國內能達到脫硫效率≥95%且經濟性強、適用范圍廣、技術成熟的工藝只有石灰石-石膏濕法煙氣脫硫和氨法濕法煙氣脫硫工藝。一般氨法脫硫使用的化工填料有:250Y塑料孔板波紋、316L材質絲網除霧器(帶沖洗裝置)、塑料折流板除霧器;我公司“萍鄉市環星化工填料塔內件公司”和大家一起分享“氨法脫硫工藝流程”。

  鍋爐引風機(或脫硫增壓風機)來的煙氣,經換熱降溫至100℃左右進入脫硫塔用氨化液循環吸收生產亞硫酸銨;脫硫后的煙氣經除霧凈化入再熱器(可用蒸汽加熱器或氣氣換熱器)加熱至70℃左右后進入煙囪排放。脫硫塔為噴淋吸收塔是專利設備,主要引用在濕式石灰石/石膏脫硫中常用的結構,在反應段、除霧段增加了相應的構件增大反應接觸時間。吸收劑氨水(或液氨)與吸收液混合進入吸收塔。吸收形成的亞硫酸銨在吸收塔底部氧化成硫酸銨溶液,再將硫酸銨溶液泵入過濾器,除去溶液中的煙塵送入蒸發結晶器。硫酸銨溶液在蒸發結晶器中蒸發結晶,生成的結晶漿液流入過濾離心機分離得到固體硫酸銨(含水量2~3%),再進入干燥器,干燥后的成品入料倉進行包裝,即可得到商品硫酸銨化肥。

  氨吸收法煙囪脫硫技術解決的技術難點

  2.1 反應條件

  氨吸收法脫硫反應是典型的氣-液兩相過程,SO2吸收是受氣膜傳質控制的,所以該反應須保證SO2在脫硫溶液中有較高的溶解度和相對高的氣速。SO2溶解度隨PH值降低、溫度的升高而下降,故正常要求吸收液PH值控制在4.0-8.0、反應溫度控制在60-70℃左右。而反應段的氣速一般控制在4m/s以上。這樣的控制條件才能保證脫硫效率高于90%。

  一般氨法脫硫使用的化工填料有:250Y塑料孔板波紋、316L材質絲網除霧器(帶沖洗裝置)、塑料折流板除霧器;我公司“萍鄉市環星化工填料塔內件公司”和大家一起分享“氨法脫硫工藝流程”。

  2.2 降低氨損

  氨吸收法脫硫技術因脫硫劑為價格較高的氨,其裝置的經濟性必須建立在氨回收的基礎上,氨損問題曾經是困擾氨法脫硫技術發展的重要因素。為降低氨損,人們發明了多級洗滌、濕式電除塵器收集等方法,但基本皆從氨霧形成后的補救上做文章,從而使運行的成本和投資大幅度上升。氨回收法脫硫技術從降低氨損的根源上進行了改進,嚴格控制反應溫度在60-70℃左右和吸收液的成份,消除了氨霧形成的條件,經濟地解決了氨損難題。運行中凈化后的煙氣中氨含量在10mg/Nm3以下,折氨損小于0.19%。

  一般氨法脫硫使用的化工填料有:250Y塑料孔板波紋、316L材質絲網除霧器(帶沖洗裝置)、塑料折流板除霧器;我公司“萍鄉市環星化工填料塔內件公司”和大家一起分享“氨法脫硫工藝流程”。

  2.3 亞銨氧化

  脫硫的中間產品亞銨鹽的氧化也是關系氨法脫硫裝置運行經濟性的關鍵,以往有加壓氧化、催化氧化等方法,皆需另建一套氧化裝置,使整個系統的運行費用難以下降。氨回收法脫硫技術利用多功能塔,巧妙地作了工藝調整,在塔內布置了充分利用煙氣進行氧化的自然氧化部分和輔助以空氣進行強制氧化部分,使出塔的氧化率達99%。

  一般氨法脫硫使用的化工填料有:250Y塑料孔板波紋、316L材質絲網除霧器(帶沖洗裝置)、塑料折流板除霧器;我公司“萍鄉市環星化工填料塔內件公司”和大家一起分享“氨法脫硫工藝流程”。

  氨吸收法脫硫技術特點

  4.1 全資源化--變廢為寶、化害為利

  氨吸收法脫硫技術將回收的二氧化硫、氨全部轉化為硫酸銨化肥(也可根據電站當地的條件副產其它產品),不產生任何廢水、廢液和廢渣二次污染,是一項真正意義上的將污染物全部資源化并且符合循環經濟要求的技術。

  4.2 脫硫副產物價值高

  因為氨法脫硫是回收法,副產高附加值的產品,可使氨增值,所以氨法脫硫的運行費用小,煤中含硫量愈高,運行費用愈低。故電廠可利用價格低廉的高硫煤,既大幅度降低發電成本,又降低了脫硫費用,一舉兩得。原料來自于化肥產品又回到化肥,既不影響化肥的總量供應又改善了國內化肥品種的結構。依托我國龐大的化肥工業、化害為利,同時促進了我國煤炭、電力和化肥工業的長期發展。氨回收法脫硫裝置的運行過程即是硫酸銨的生產過程,每吸收1噸二氧化硫需消耗0.5噸氨并可生產2噸硫酸銨,按照常規價格液氨2000元/噸、硫酸銨700元/噸,則煙氣中的二氧化硫體現了約400元/噸的價值。

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  4.3 裝置阻力小--方便鍋爐系統配置,節省運行電耗

  利用氨法脫硫的高活性,液氣比較常規濕法脫硫技術降低,脫硫塔的阻力僅為850Pa左右,無加熱裝置時包括煙道等阻力脫硫島總阻力在1000Pa左右;配蒸汽加熱器時脫硫島的總設計阻力也僅在1250Pa左右。因此,氨法脫硫裝置可以利用原鍋爐引風機的潛力,大多無需新配增壓風機;即便原風機無潛力,也可適當進行風機改造或增加小壓頭的風機即可。系統阻力較常規脫硫技術節電50%以上。另,循環泵的功耗降低了近70%。

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  4.4 脫硫裝置可靠--運行方便、高效、脫硫效率高

  氨法為氣液兩相反應,反應物活性強,具有較大的化學反應速率,脫硫劑及脫硫產物皆為易溶性的物質,裝置內脫硫液皆為澄清的溶液無積垢無磨損。所以,氨法更容易實現PLC、DCS等自動控制,操作控制簡單易行;脫硫效率可穩定在90%以上(有特別要求時可穩定在95%以上)。其次,氨法采用了先進的重防腐技術,并選用可靠的材料和設備,使裝置可靠性高達98.5%,日常維護量少,且節約維修費用。

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  4.5 裝置設備占地小--便于老鍋爐改造

  氨法脫硫裝置無需原料預處理工序,脫硫副產物的生產過程相對也較簡單,裝置總配置的設備在30臺套左右;且處理量較少(每吸收1噸二氧化硫產生2噸的硫酸銨),設備選型無需太大。脫硫部分的設備占地與鍋爐的規模相關,75t/h-1000t/h的鍋爐占地在150m2-500m2左右;脫硫液處理即硫銨工序占地與鍋爐的含硫量有關,但相關系數不大,整個硫銨工序正常占地在500m2內。與鈣法脫硫技術比較,占地節省50%以上。

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  4.6 既脫硫又脫硝--適應環保更高要求

  氨法脫硫的吸收劑為氨,氨對NOX同樣有吸收作用。另外脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX還具有還原作用,所以氨法脫硫的同時也可實現脫硝的目的,減輕溫室效應。鈣法每處理1噸二氧化硫要排放0.7噸二氧化碳,天津堿廠環保實測數據氮氧化物去除率為22.3% 。

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  4.7 自主知識產權技術—符合國情、適合全面推廣

  氨回收法煙囪脫硫技術是擁有我國自主知識產權的脫硫技術,因此投資更少、從長遠角度更有利于在我國長期和全面推廣。目前在我國脫硫領域普遍使用的鈣法基本上都是從國外引進,不但要支付較高的先期技術轉讓費和項目實施時的技術使用費,而且目前常常是多家國內脫硫公司引進同一種技術,這種狀態嚴重影響我國可持續發展戰略的順利實施。在2004年底國家環保局、國家發改委和中國環保產業協會共同主辦的第三屆全國脫硫工程技術研討會上把“缺乏擁有自主知識產權的煙囪脫硫工藝技術和設備制造技術”列為脫硫行業發展中存在的首要問題。

  “氨法脫硫工藝流程”,典型的工藝流程圖。


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