湿式氨法脱硫技术在煤粉锅炉烟气脱硫中的应用

2016-10-12 11:55超,王
化工设计通讯 2016年6期
关键词:氨法硫酸铵氨水

刘 超,王 勇

湿式氨法脱硫技术在煤粉锅炉烟气脱硫中的应用

刘超,王勇

(陕西陕化煤化工集团有限公司,陕西华县 714100)

由于工业的快速发展和我国缺油少气多煤的能源结构,燃煤烟气中的SO2是大气污染的主要原因之一。减少SO2污染已成为当今大气环境治理的当务之急。各种烟气脱硫工艺已在工业中被广泛的应用,结合我单位应用实例,详细阐述煤粉锅炉湿式氨法烟气脱硫技术的具体应用。

煤粉锅炉;烟气脱硫;氨法脱硫;硫酸铵

烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),烟气脱硫系统的功能是将锅炉排放的烟气中的SO2脱除,使其降低到国家规定的排放标准。以我单位煤粉锅炉应用的NH3为基础的氨法烟气脱硫进行详细的阐述。

我公司有3台UG-260/9.8-M煤粉锅炉,为尿素生产工艺过程提供动力和蒸汽,在尿素生产过程中因具有大量的低浓度废氨水,在脱硫剂来源方面有着极大的优势,氨法脱硫属回收工艺,其脱硫副产物硫酸铵又是一种极好的氮肥,所以我公司烟气脱硫采用氨法脱硫技术进行烟气脱硫。装置的脱硫效率能保持脱硫效率在95%~99%,SO2排放浓度小于45mg/ m3(标),氨在水中的溶解度超过20%。脱硫效率高,低能耗,反应速率快,吸收剂利用率高。

1 技术原理

湿式氨法脱硫工艺原理:在脱硫过程中,烟气经过吸收塔,用氨(NH3)作为吸收液吸收SO2并生成亚硫酸铵与亚硫酸氢铵,其主要反应方程式为:

实际上真正吸收SO2的反应是(NH4)2SO3与NH4HSO3之间的不断循环。过程中需要不断补充NH3以使NH4HSO3转变为(NH4)2SO3,从而保持对SO2的吸收能力:

对于含高浓度亚硫酸铵的溶液,则可排出系统,再通过下列反应获得副产品硫酸铵。

2 工艺流程

锅炉除尘器出口烟气经引风机送入脱硫设施,烟气通过预洗涤塔后进入脱硫塔,在脱硫塔内与含新鲜氨水(12%~20%)的循环浆液逆流充分接触反应,烟气中的SO2与氨水中的氨进行反应,脱除SO2。氨法脱硫系统中氨的加入量由pH控制阀来自动调节,并由流量计进行测定。吸收液吸收二氧化硫后回流到氧化段,与氧化空气接触,使吸收液中的亚硫酸氢铵和亚硫酸铵得到充分的氧化。

3 氨法脱硫工艺和主要设备

3.1选择氨法脱硫工艺的原因

采用氨法脱硫工艺的前提条件是附近必须有氨源。我公司氨水的主要来源是化肥厂提供的浓度在6%的废氨水(16m3/ h),因此采用氨法脱硫工艺比其他工艺要有利。

3.2主要设备介绍

预洗涤塔主要用途是降低原延期的温度及除去烟气中携带的大部分灰尘,并且对浆液进行初步的浓缩,以达到后处理系统要求的浆液浓度。预洗涤塔采用顺流布置,烟气自上而下穿过预洗涤塔的喷淋层,浆液中的水分被大量蒸发,使高温烟气迅速的冷却,从而能够顺利的进入脱硫塔。预洗涤塔上部由碳钢制作,喷淋高温区域的防腐采用1.4529金属内衬,低温区域采用玻璃鳞片进行防腐,下部采用混凝土内衬PP材料进行防腐。

4 控制指标

表1控制指标为烟气脱硫出口污染物控制指标

5 湿式氨法脱硫的优缺点

湿式烟气脱硫的优点是有很高的脱硫效率,可达到97%以上;设备小、投资少、操作容易、稳定且占地面积小;吸收剂氨水来源于废氨水,做到“以废治污,再回收利用”的目的;无工业废水、废渣排放,避免了二次污染现象的发生;具有较长的使用寿命。缺点是洗涤后烟气的温度较低(一般低于60℃),不利于烟囱排气的扩散,易产生“白烟”,结垢及堵塞严重等。

6 结束语

氮肥行业因具有大量的低浓度废氨水,在脱硫剂来源方面有着极大的优势,其脱硫副产物硫酸铵又是一种极好的氮肥,在整个脱硫过程中,既减少了SO2和废氨水的污染,又变废为宝,实现资源循环利用。企业在环保项目的运行中要改变思想观念,在关键设备的选择上要舍得投入,确保设备的长周期稳定运行。为环保事业做贡献。

[1] 杨学远.氨回收法烟气脱硫技术的分析[J].石油化工应用,2009,(9):98-100.

[2] 王会串,尚俊法.氨法烟气脱硫技术在氮肥行业应用的探讨[J].氮肥技术,2009,(3):17-18.

Application of Wet Ammonia Desulphurization Technology in Coal Powder Boiler Flue Gas Desulfurization

Liu Chao,Wang Yong

Due to the rapid development of industry and the energy structure of China's lack of oil and gas,SO2is one of the main causes of air pollution in coal fired flue gas.Reducing SO2pollution has become an urgent task for the management of atmospheric environment.Various flue gas desulfurization technology has been widely used in industry,combined with the example of my unit,the specific application of the wet ammonia flue gas desulfurization technology in coal boiler is described in detail.

pulverized coal boiler;flue gas desulfurization;ammonia desulfurization;ammonium sulfate

X701.3

A

1003-6490(2016)06-0008-01

2016-06-02

刘超(1985—),男,黑龙江富锦人,助理工程师,主要从事化工工艺生产和技术管理工作。

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