霧氨法脫硫介

霧氨法脫硫簡(jiǎn)介目前，可供使用的煙道氣脫硫技術(shù)多種多樣，各種不同的煙道氣脫硫技術(shù)所用的吸收劑、脫硫副產(chǎn)品，以及脫硫效率和投資成本差別很大。對(duì)于某一具體項(xiàng)目，最適用的煙道氣脫硫技術(shù)一般是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的客觀條件和經(jīng)濟(jì)情況來(lái)選擇的，即這種脫硫技術(shù)充分利用了現(xiàn)場(chǎng)的有利條件，并在整個(gè)使用期間總成本最低。然而，影響總成本的因素有很多，這些因素包括：技術(shù)因素；經(jīng)濟(jì)因素（生產(chǎn)成本、投資成本）商業(yè)因素等。技術(shù)因素包括脫硫技術(shù)所能提供的脫硫效率、技術(shù)的適用性和煙道氣脫硫設(shè)備所需的空間大小以及技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)性。經(jīng)濟(jì)因素包括投資成本和生產(chǎn)成本，其中投資成本包括設(shè)備自身的費(fèi)用和對(duì)原有設(shè)備的改造費(fèi)用（如果脫硫工藝需要對(duì)現(xiàn)有鍋爐、除塵器、引風(fēng)機(jī)等進(jìn)行改造，則該項(xiàng)費(fèi)用在投資成本和生產(chǎn)成本中所占比重很明顯）；所用的吸收劑的費(fèi)用；脫硫系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用、副產(chǎn)品處理所帶來(lái)的創(chuàng)收或支出；以及運(yùn)行維修費(fèi)用。商業(yè)因素包括商業(yè)風(fēng)險(xiǎn)度；技術(shù)成熟度；與該技術(shù)相應(yīng)的規(guī)模適度；以及技術(shù)供應(yīng)商的可信度。理想的脫硫工藝應(yīng)該是投資少，占地小，運(yùn)行成本低，與主體工程兼容性好，脫硫效率能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，脫硫副產(chǎn)品容易處理，無(wú)二次污染。如果副產(chǎn)品能有較好的銷售市場(chǎng)，所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可沖抵部分裝置運(yùn)行費(fèi)用，甚至有所結(jié)余，則是最理想的。目前國(guó)內(nèi)煙氣脫硫技術(shù)主要有石灰石-石膏法技術(shù)和氨法脫硫技術(shù)。氨是一種良好的堿性吸收劑，從化學(xué)反應(yīng)機(jī)理上分析，煙氣中二氧化硫的吸收是通過(guò)酸堿反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。吸收劑堿性越強(qiáng)，越利于吸收，氨的堿性強(qiáng)于鈣基吸收劑。與大型電廠常用的石灰石-石膏法脫硫相比，石灰石漿液吸收二氧化硫需要先有一個(gè)固一液反應(yīng)過(guò)程，即固相石灰石（CaCO3）先酸溶于亞硫酸，生成亞硫酸氫鈣Ca（HSO3）2；而氨吸收煙氣中的二氧化硫是反應(yīng)速率極快的氣一液或液一液反應(yīng)過(guò)程，可以比較容易地達(dá)到很高的脫硫效率。由于氨的化學(xué)活性遠(yuǎn)大于石灰石漿，吸收塔循環(huán)噴淋量可以降至石灰石一石膏法的1/5?1/4,吸收塔循環(huán)噴淋的動(dòng)力消耗遠(yuǎn)低于石灰石—石膏法。石灰石-石膏法循環(huán)吸收漿液的固相含量濃度很高（?20%），系統(tǒng)一旦pH值發(fā)生比較大的波動(dòng)，很容易結(jié)垢并難以清除，為了穩(wěn)定操作，需要配置復(fù)雜的工藝系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。而氨法脫硫副產(chǎn)品一一硫酸銨的水溶性極好，其吸收液循環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、工藝操作穩(wěn)定性優(yōu)于石灰石一石膏法的漿液系統(tǒng)，且系統(tǒng)啟停快速，維護(hù)簡(jiǎn)單，占地面積小。由于國(guó)家對(duì)石灰石-石膏法回收的商品石膏要求氯離子含量不高于100PPM（還有其他控制指標(biāo)，因此，欲達(dá)到商品石膏指標(biāo)，處理費(fèi)用要高于產(chǎn)品石膏賣價(jià)。目前，脫硫產(chǎn)出的石膏基本上都作為工業(yè)垃圾填埋），石膏脫水時(shí)需要用清水噴淋洗滌濾餅，洗水回脫硫系統(tǒng)反復(fù)利用。為了保持系統(tǒng)循環(huán)吸收液氯離子濃度不大于20000PPM，需要排放一定量的含有較高重金屬離子濃度的廢水（需處理后才能排放）。氨-硫酸銨法工藝中的氯離子可以和氨結(jié)合生成氯化銨（也是一種化肥）作為產(chǎn)品產(chǎn)出，因此氨法脫硫是一個(gè)完全閉路循環(huán)的吸收系統(tǒng)，其間不需要排放廢水。燃用中、高硫煤時(shí)，氨法脫硫裝置在不需要改造，不增加投資和運(yùn)行費(fèi)用的情況下可取得更好的效益，而石灰石-石膏法由于適應(yīng)性有限，需要增加相應(yīng)投資和運(yùn)行費(fèi)用，煤種的選擇必須控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。采用氨法脫硫裝置可為電廠提供廣泛的燃料選擇余地。目前市場(chǎng)上低硫煤價(jià)格普遍高于高硫煤，高價(jià)值脫硫副產(chǎn)品硫酸銨的銷售，使得這些高硫煤不僅對(duì)環(huán)境無(wú)害而且具有經(jīng)濟(jì)吸引力，提高了廣企業(yè)使用低價(jià)高硫煤的興趣。脫硫副產(chǎn)品硫酸銨可以制作成高效的復(fù)合化肥，變廢為寶，化害為利，防止二次污染。硫酸銨的銷售收入基本上可沖抵脫硫劑的消耗費(fèi)用，燃用高硫煤時(shí)還可為電廠帶來(lái)盈利。因此，氨-硫酸銨脫硫系統(tǒng)是一個(gè)穩(wěn)定的氣液反應(yīng)系統(tǒng)，系統(tǒng)阻力??；脫硫效率高(冬5%)；啟動(dòng)與退出運(yùn)行快速簡(jiǎn)便；副產(chǎn)品是利用價(jià)值較高的硫酸銨。本項(xiàng)目具有大量的12%左右濃度的廢氨水資源，有些低濃度的氨水在合成氨裝置中需要花費(fèi)較大的代價(jià)才能得到利用，甚至有可能作為廢水排放。因此根據(jù)脫硫工藝選擇的原則：“工藝成熟、運(yùn)行穩(wěn)定、脫硫效率高、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)二次污染”來(lái)看，本項(xiàng)目選用氨法脫硫工藝，采用氨法脫硫技術(shù)，利用低濃度氨水作為脫硫吸收劑，得到的副產(chǎn)品再作為復(fù)合肥的原料加以利用，無(wú)疑是符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求的最佳方案。氨法脫硫工藝現(xiàn)狀氨法脫硫是近幾年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，氨是一種很好的堿性吸收劑，其堿性強(qiáng)于鈣基吸收劑。用氨吸收煙氣中的SO2反應(yīng)速率快，吸收劑利用率高，吸收設(shè)備的尺寸可以大大減小。另外，其脫硫副產(chǎn)品在某些地區(qū)可以作為農(nóng)田肥料。20世紀(jì)70年代初，日本和意大利等國(guó)相繼開(kāi)發(fā)成功濕式氨法脫硫工藝，但由于運(yùn)行成本以及脫硫設(shè)備易腐蝕、脫硫后煙氣需經(jīng)再加熱升溫后排放等問(wèn)題而影響推廣使用。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)一些環(huán)保公司相繼開(kāi)發(fā)出濕式氨法脫硫工藝，并進(jìn)行了工程示范。工程顯示其脫硫效率高，但裝置操作易難程度和設(shè)備故障率與石灰石/石膏濕法基本相同。最大的缺點(diǎn)是脫硫后煙氣溫度低，煙氣含濕率高，如果煙氣排放前不進(jìn)行再加熱(環(huán)保要求至75度)，那么煙囪的下風(fēng)口將遭到濕煙氣的污染(煙氣中含酸水，象下毛毛雨一樣)。如果煙氣進(jìn)行再加熱，不僅需消耗大量能源，而且提高設(shè)備投資，最主要的是煙氣再加熱設(shè)備的故障率很高，設(shè)備的可靠性很差。霧氨法煙氣脫硫工藝針對(duì)濕式氨法脫硫工藝的缺點(diǎn)而開(kāi)發(fā)膀氨法煙氣脫硫裝置自投放市場(chǎng)以來(lái)以脫硫效率高裝置故障率低，操作簡(jiǎn)單，而深受用戶的歡迎。該技術(shù)已于2007年被(19)日本閾特^廳JP)(12)公^特^公乾A)(11)特言午出麒公^番號(hào)特^2007-144298(P2007-144298A)，(43)公^日：平成19年6月14日(2007.6.14)。我公司又于2008年向我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局申報(bào)“折流型蒸發(fā)式氨法脫硫技術(shù)及裝置”的發(fā)明專專利申請(qǐng)?zhí)?200810238091.和“蒸發(fā)式氨法煙氣脫硫凈化裝置”的實(shí)用新型專用新型專利申請(qǐng)?zhí)?00820225050.X這兩項(xiàng)技術(shù)已于2009年2月被知識(shí)產(chǎn)權(quán)局受理公布。脫硫塔脫硫原理煙氣中的so2遇到具有一定溫度的氨氣即發(fā)生反應(yīng)，如下化學(xué)反應(yīng)：2N%H2O+2SO2 2NH4HSO3NH4HSO3+NH3 (NH4)2SO32(NH4)2SO3+O2催化 2(NH4)2SO4煙氣從進(jìn)入RHG-75T脫硫塔入口開(kāi)始，經(jīng)布風(fēng)管通道及灰塵顆粒的攪拌，為氨吸收反應(yīng)提供了良好的反應(yīng)條件，煙氣中的so2大部分在此過(guò)程被除去,生成的副產(chǎn)物隨灰塵進(jìn)入灰斗排出，煙氣中殘存的so2進(jìn)入蒸發(fā)室內(nèi)再次遇到濕氨氣,繼續(xù)發(fā)生以上氨吸收反應(yīng),除去煙氣中的so2。脫硫吸附環(huán)是一種堿性物質(zhì)，遇到煙氣中的so2發(fā)生如下反應(yīng)：SO2+H2OfH2SO3 H++HSO3-SO2+2OH- SO32-+H2O2SO32-+O2 2SO42-MgO+SO2 MgSO32NaOH+SO2 Na2SO3+H2OCaO+SO2 CaSO32MgSO3+O2催化2MgSO42Na2SO3+O2催化 2N%SO42CaSO3+O2催化2CaSO4脫硫反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物絕大部分隨灰塵沉入灰斗排出，通過(guò)灰塵過(guò)濾分離器，濾凈灰塵得到他們的結(jié)晶體回收，考慮到投資較大，一般采取拋棄的處理措施，脫硫吸附環(huán)中截留的脫硫副產(chǎn)物一般隨脫硫環(huán)的更換中和后拋棄。霧氨法脫硫除塵凈化裝置優(yōu)勢(shì)1、 除塵脫硫凈化器占地面積小、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊。2、 本裝置集氨吸收、強(qiáng)堿活性碳吸附于一身，可以保證脫硫效率達(dá)到85%以上。3、 本裝置運(yùn)行阻力小，煙氣溫度130度是，阻力僅300Pa，無(wú)需擴(kuò)容鍋爐引風(fēng)機(jī)及輔機(jī)設(shè)備。4、 運(yùn)行費(fèi)用低。5、 操作環(huán)境安全環(huán)保。本裝置自動(dòng)化程度高，無(wú)二次污染，不增加人員配置。設(shè)備配有操作平臺(tái)，便于維護(hù)人員操作。壽命長(zhǎng)。本產(chǎn)品易腐蝕部件采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼結(jié)構(gòu)，五年內(nèi)零維修。近年業(yè)績(jī)1、山東濟(jì)寧東郊熱電廠130噸氨法2臺(tái)2005年完工已運(yùn)行2、青島楊家群小區(qū)供熱站20噸氨法1臺(tái)2006年完工已運(yùn)行3、淄博中軒熱電有限公司75噸氨法2臺(tái)2007年完工已運(yùn)行4、青島黃島供熱站20噸氨法2臺(tái)2007年完工已運(yùn)行5、膠南熱力公司35噸氨法1臺(tái)2008