淺析氨法脫硫工藝

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1、淺析氨法脫硫工藝　　(內(nèi)蒙古電力勘測設(shè)計(jì)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010020) 　　摘要：簡述了氨法脫硫的特點(diǎn)、原理，及其需要克服的問題，根據(jù)目前的脫硫趨勢說明了氨法脫硫技術(shù)突出的技術(shù)成本優(yōu)勢。 　　關(guān)鍵詞：氨法脫硫；二氧化硫；氮氧化物；硫酸銨；吸收劑 　　中圖分類號：TN621.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007—6921(XX)03—0257—02 　　中國是一個(gè)以煤炭為主要能源的國家，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，煤炭燃燒生成的SO2已成為中國大氣污染的主要污染物。1995年，中國SO2年排放量2370萬t，大大超出了環(huán)境自凈能力，排放總量

2、超過了美國和歐洲躍居世XX位。 　　自2002年，中國在電力行業(yè)內(nèi)開展了大規(guī)模的SO2治理工程。隨著電廠脫硫治理的開始，一大批國外煙氣脫硫技術(shù)被不同的脫硫公司引進(jìn)到國內(nèi)，這其中的絕大部分是石灰石－石膏法。隨著煙氣脫硫在國內(nèi)電力行業(yè)的大規(guī)模使用，其他煙氣脫硫方法也逐漸被使用、被認(rèn)識，包括海水法、氨法、鎂法、雙堿法等，這其中，氨法正受到越來越廣泛的關(guān)注。氨法煙氣脫硫工藝是采用氨做吸收劑除去煙氣中的SO2的工藝。70年代初，日本與意大利等國開始研制氨法脫硫工藝并相繼獲得成功。但由于技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的原因在世界上應(yīng)用較少。進(jìn)入90年代后，隨著技術(shù)的進(jìn)步和

3、對氨法脫硫觀念的轉(zhuǎn)變，氨基脫硫技術(shù)的應(yīng)用呈逐步上升的趨勢。 1氨法FGD的主要特點(diǎn) 1.1脫硫塔不易結(jié)垢 　　由于氨具有更高的反應(yīng)活性，且硫酸銨具有極易溶解的化學(xué)特性，因此氨法脫硫系統(tǒng)不易產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象。 1.2氨法對煤中硫含量適應(yīng)性廣 　　氨法脫硫?qū)γ褐辛蚝康倪m應(yīng)性廣，低、中、高硫含量的煤種脫硫均能適應(yīng)，特別適合于中高硫煤的脫硫。采用石灰石/石膏法時(shí)，煤的含硫量越高，石灰石用量就越大，費(fèi)用也就越高；而采用氨法時(shí)，特別是采用廢氨水作為脫硫吸收劑時(shí)，由于脫硫副產(chǎn)物的價(jià)值較高，煤中含硫量越高，脫硫副產(chǎn)品硫酸銨的產(chǎn)量越大，也就越經(jīng)濟(jì)。 1.3

4、無二次污染 　　氨是生產(chǎn)化肥的原料。以氨為原料，實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫，生產(chǎn)化肥，不消耗新的自然資源，不產(chǎn)生新的廢棄物和污染物，變廢為寶，化害為利，為綠色生產(chǎn)技術(shù)，將產(chǎn)生明顯的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會效益。因此，氨法與鈣法具有明顯的區(qū)別。氨法屬于回收法，鈣法屬于拋棄法。拋棄法的缺點(diǎn)是消耗新的自然資源、產(chǎn)生新的廢棄物和污染污，具有明顯的二次環(huán)境問題。 1.4系統(tǒng)簡單、設(shè)備體積小、能耗低 　　氨是一種良好的堿性吸收劑，從吸收化學(xué)機(jī)理上分析，SO2的吸收是酸堿中和反應(yīng)，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；而且從吸收物理機(jī)理上分析，鈣基吸收劑吸收SO

5、2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，往往設(shè)備龐大、系統(tǒng)復(fù)雜能耗高；而氨吸收煙氣的SO2是氣－液反應(yīng)，反應(yīng)速度快、反應(yīng)完全，吸收劑利用率高；可以做到很高的脫硫效率，同時(shí)相對鈣基脫硫工藝來說系統(tǒng)簡單、設(shè)備體積小、能耗低。 　　另外，其脫硫副產(chǎn)品硫酸銨是一種農(nóng)用肥料，硫酸銨的銷售收入能沖抵吸收劑的成本，甚至是整個(gè)運(yùn)行成本，特別是對于自身副產(chǎn)液氨或有廢氨水的企業(yè)來說，可以利用液氨或廢氨水作為脫硫吸收劑，達(dá)到用廢水治理廢氣的目的，副產(chǎn)品的銷售收入還可以給脫硫裝置帶來一定

6、的經(jīng)濟(jì)效益。 2氨法FGD的原理 　　煙氣脫硫是一個(gè)十分典型的化工過程，它基于堿性脫硫劑與酸性SO2之間的化學(xué)反應(yīng)。堿性脫硫劑包括石灰石(石灰)、純堿(燒堿)、氧化鎂和氨，分別可稱為鈣法、鈉法、鎂法和氨法。任何FGD過程都包括兩個(gè)基本的化學(xué)反應(yīng)過程：①吸收：SO2吸收生成為亞硫酸鹽；②氧化：亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽。 　　氨法脫硫以水溶液中的SO2和NH3的反應(yīng)為基礎(chǔ)： 　　吸收：SO2＋H2O＋XNH3＝(NH4)XH2－XSO3(亞硫銨) 　　氧化：(NH4)XH2－XSO3＋1/2O2＋(2－X)NH3＝(NH4)2SO4(硫銨)

7、 　　這是回收法，其明顯特點(diǎn)是：無二次廢渣、廢水和廢氣污染;回收SO2，生產(chǎn)硫銨，實(shí)現(xiàn)SO2回收價(jià)值的最大化。 3氨法FGD工藝流程簡述 　　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)及除霧區(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

8、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