稀氨水在锅炉烟气脱硫中的应用

*王红柱

(湖北三宁化工股份有限公司 湖北 443206)

稀氨水在锅炉烟气脱硫中的应用

*王红柱

(湖北三宁化工股份有限公司 湖北 443206)

本文以稀氨水在湖北三宁化工股份有限公司两台75T/h循环流化床锅炉烟气脱硫的应用为例阐述了应用的主要工艺,以稀氨水脱烟气中硫具有操作简单、脱硫效率高、运行稳定、无二次污染等特点,烟气排放物达到国家标准同时其副产物硫酸铵满足农用化肥标准.

稀氨水;脱硫;烟气治理

污染问题一直是我国的重要问题,而燃煤锅炉的烟气里含有很多有毒、有害气体等,其中二氧化硫是环境治理的重要对象,随着工业的发展和人们生活水平的提高,减少SO2污染已成为当今大气环境治理的当务之急.我公司在利用合成氨装置产生的8-13%的稀氨水,应用于两台75T/h循环流化床锅炉的烟气脱硫上,现装置运行稳定、操作方便,具有脱硫效率高、无固废产生、能耗低等优点,现将稀氨水的应用及工艺有关情况介绍如下.

1.工艺流程

锅炉烟气经布袋及电除尘器后引风机加压,进入脱硫系统的浓缩段,在脱硫塔内逐步上升,上升过程中与喷淋的浓缩液接触,对稀硫酸铵溶液进行蒸发浓缩,同时对烟气温度进行降低.继续上升穿过浓缩段升气帽后进入吸收脱硫段,与脱硫段喷头喷出的8-13%稀氨水和亚硫酸铵溶液接触,烟气中的二氧化硫被亚铵液中的稀氨水及亚硫酸铵溶液吸收,形成亚铵液完成脱硫过程.亚铵液溢流入氧化罐由氧化循环泵自罐底抽出,再打入自吸空气喷射器内并喷射入氧化罐内进行强制氧化,从而使亚硫酸铵转变为硫酸铵,因空气及亚铵液在氧化罐内被高速液流冲击为极其细小的颗粒,相互接触充分氧化效率较高,这样周而复始的循环,最终产品亚硫酸铵氧化率达到100%.氧化好的硫酸铵溶液自氧化罐溢流口自动溢流进入浆液罐去进行浓缩循环,氧化罐液位始终保持恒定.进入浓缩段的稀硫酸铵溶液需在脱硫塔浓缩段蒸发浓缩至过饱和状态进入回收系统.目的一是为刚进入脱硫塔内的锅炉热烟气降温,以保护脱硫塔内衬防腐的玻璃鳞片;二是充分利用热烟气的热量,将低浓度硫酸铵溶液蒸发为高浓度溶液,减少结晶分离所需电耗和降低干燥所消耗的蒸汽.在高浓度硫酸铵溶液经出料泵送入结晶器的硫酸铵浆液在结晶器内结晶沉淀后送入离心机甩干,使晶体含水率达到5%-10%,离心机下料来的硫酸铵产品经过称重、包装等工序,包装好的产品人工码放在厂房内,定期运至复合肥厂制作复合肥.

烟气继续在塔内上升穿过除雾器,以除去在脱硫过程中形成的气液沫,减少烟气中夹带的水分并尽可能完全地回收硫酸铵.除雾器中有一层冲洗水喷头开启后是洗涤吸收从下部逃逸的NH3、SO2和冲洗除雾器,冲洗水喷淋后在升气帽上汇集流入清水罐;还有一路去脱硫塔积液池补充脱硫段损失的水分.净烟气继续上升经塔顶直排烟囱达标排放.

在脱硫系统正常运行时,原混凝土烟囱作为备用烟囱,备用烟囱闸板阀全关烟气通过脱硫系统脱硫处理后排放至大气,在脱硫系统的异常及其他紧急状态下,混凝土烟囱烟道闸板阀迅速开启脱硫系统进口电动阀门快速关闭,并在锅炉中迅速投入喷钙脱硫系统.

2.工艺原理

(1)烟气二氧化硫与氨水吸收:氨法脱硫即用氨水通过喷淋与烟气接触,吸收烟气中的二氧化硫,最终生成亚硫酸铵,反应式如下:

(2)亚硫酸铵氧化工艺原理:在烟气吸收过程中形成的亚硫酸铵,需氧化为硫酸铵才是期望的副产品.氧化过程在专门设计的氧化器中进行,反应式如下:

(3)脱硫液后续处理及副产品回收工艺原理:经吸收、氧化得到的硫酸铵稀溶液,需经热烟气预浓缩,再经结晶离心分离,继续处理,才能得到符合标准要求的副产品.

3.主要工艺设备

(1)静止设备

设备名称 规格型号 数量 备注脱硫塔 Φ5500X40000mm+4000x10000mm+2300x4400mm 1台 碳钢内衬玻璃鳞片浆液罐 Φ4000X4000mm 1台 碳钢内衬玻璃鳞片清水罐 Φ3000X4000mm 1台 碳钢内衬玻璃鳞片氨水罐 Φ4000X6000mm 1台 碳钢氧化罐 Φ3000X4000mm 1台 玻璃钢结晶器 Φ2000X2000X1000mm 2台 316L

(2)运转设备

设备名称 型号规格 电机型号 数量氨水泵 IH50-32-160 YB112M-2/ 4.0KW 2台氧化泵 LCF125/405I Y280M-4/- 90KW 2台出料泵 LCF40/400I Y200L-4/- 30KW 2台增浓泵 LCF200/410I Y280M-4/- 90KW 2台脱硫泵 LCF125/405I Y280S-4/- 75KW 2台结晶器搅拌器 XLED84 2台1#离心机 HR500-NA Y225M-2-45KW 1台

4.主要工艺指标项目

脱硫塔出口烟气中SO2浓度:≤150mg/Nm3;脱硫塔出口烟气粉尘浓度:≤30mg/Nm3;浆液比重:1.26-1.37;浆液温度:≤65℃脱硫泵出口溶液PH值:6.8-7.8;氨水罐液位:1000-4500mm;浆液罐液位:800-2000mm;烟气进口温度:≤150℃;烟气出口温度:50-60℃;脱硫塔出口烟气氨含量:≤10ppm;硫酸铵质量:氮含量大于19.0%.

5.稀氨水应用效果

稀氨水应用在我公司两台75T/h循环流化床锅炉的烟气脱硫上,充分的利用了氨的化学活性,氨的利用率达到了98%以上,废氨水有了合理的用处,排放烟囱的烟气中氨的含量小于等于8mg/Nm3,二氧化硫含量小于150mg/Nm3,达到了环保效果,生产出来的硫酸铵的含氮量大于19%,硫酸铵应用于复合肥的生产上,变废为宝,以上综述稀氨水应用在锅炉烟气脱硫上,具有脱硫效率高、氨利用率高,脱硫能耗低、运行稳定、无二次污染等特点,副产物经济效益显著,环保可靠.

王红柱(1988-),男,湖北三宁化工股份有限公司;研究方向:煤化工设备及项目改造施工管理.

Application of Dilute Ammonia in Flue Gas Desulfurization of Boiler

Wang Hongzhu
(Hubei Sanning Chemical CO., LTD, Hubei, 443206)

In this paper, the application of dilute ammonia water in flue gas desulfurization of two 75 T/h circulating fluidized bed boilers in Hubei Sanning Chemical CO., LTD is taken for example, the main process of application is described. The sulfur in the flue gas of dilute ammonia water has the characteristics of simple operation, high desulfurization efficiency, stable operation, no secondary pollution, etc. the flue gas emissions meet the national standard and the by-product ammonium sulfate meets agricultural chemical fertilizer standards.

dilute ammonia;desulfurization;flue gas treatment

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