氨水循环脱硫新技术
氨水循环脱硫新技术
氨循环法烟气脱硫技术
一、烟气脱硫技术实施的必要性
世界工业发达国家在日本签署了著名的“京都协议书”,明确规定了各个国家限排、减排的数量和时间。哥本哈根会议更是将这一问题推向实质化。
二、烟气脱硫技术实施的可行性
烟气中O 2的脱除技术主要分干法、湿法两大类。当今我国脱硫技术众说纷
纭,各有所长,代表性技术有:石灰石/石灰洗涤法、双碱法、韦尔曼. 洛德法、氨法等。氨法脱硫新技术因脱S 效率较高(85-99%),生成物可回收利用而广泛被使用,据资料介绍,在全世界的烟气脱S 装置中占到85%。对于钙法脱硫来说,脱硫剂(石灰石)来源丰富且价格便宜,技术在国内外相当成熟,获取容易。但是脱硫率低、设备易阻塞、投资多无盈利、占地面积大、产生二次污染等问题使得这项技术的推广前景不容乐观。
而氨法脱硫剂使用低浓度氨水,操作简单、投资较少而被大多数电厂、合成氨厂应用。我们所研发的氨循环法脱硫新技术与传统氨法的工作原理基本相同。 传统氨法脱硫并不陌生,过去在国内的发电企业早已使用,主要用在一些氨源有保证的发电厂锅炉烟气除硫上:如四川内江、广西柳州、北京石景山、河北秦皇岛等发电厂。。。。。。而没有广泛推广主要是因为传统氨法脱硫有以下几点不足:
1、氨源不足,电厂不产氨。将氨固定成一种产品,如同花大量的钱去上门求人,瓶颈作业。(下面细讲)
2、操作技术难度大。结晶工段的压力、温度很难控制,经常出现堵管等这样或者那样的问题,造成多次排液,减负荷,环保处罚等经济损失。
3、生成产品市场狭隘。传统氨法脱硫的产品是硫酸铵,此物是一种酸性氮肥,长期使用会使土壤酸化并结板,投入大量资金、人力、物力换来的却是滞销的产品。
而氨循环法脱硫新技术正是为解决这一问题而研发的, 它不但“不”耗氨, 还副产硫酸, 使企业能得到可观的经济效益。
氨循环法脱硫,它在技术原理上与合成氨的半水煤气、变换气脱硫化氢基本相同,形成的硫酸铵加热分解产生氨气和硫酸, 氨气的回收循环利用也基本同于合成氨厂的中压氨洗,操作更简便,技术上轻车熟路,管理上得心应手。因此不论是合成氨厂,还是发电厂的锅炉烟气,采用氨循环法脱硫新技术都是稳妥可行的!
三、氨循环法脱硫技术
1、循环氨法工艺:
1.1、化学原理氨法脱硫技术以SO 2和NH 3的反应为基础,见式(1)
SO2+H 2O +xNH 3=(NH4)xH 2-X SO 3 (1)
反应得到亚硫酸铵或亚硫酸氢铵中间品。脱硫中间品亚硫酸铵溶液与氧化空气进行氧化反应得到稀硫酸铵溶液,见式(2)
(NH4) X H 2-X SO 3 +1/2O2+(2-x)NH3=(NH4) 2SO 4 (2)
将稀硫酸铵溶液进行加热分解,生成稀硫酸和氨。
3(NH4) 2SO 4 =(强热)3SO 2↑+6H2O + N2↑+ 4NH3↑ (3 )
1.2、工艺流程
1.2.1、浓缩塔流程:约130℃热烟气除尘后先经超导分解器,再进入浓缩塔,烟气被冷却;同时,由于硫酸铵溶液中的水蒸发而变浓。因此,在预洗涤器中,烟气的余热得到充分有效的利用,而不必使用外部热源。在预洗涤器中,不通入氨气,预洗涤液PH 值较低,此时对SO 2的吸收不明显。
1.2.2、SO 2的吸收流程:来自浓缩塔已被冷却的烟气进入SO 2吸收塔,烟气
与喷淋而下的氨水充分接触,SO 2在此被吸收。吸收塔下部鼓入空气,氧化亚硫
酸铵,生成硫酸铵。补充水全部加入吸收塔中。吸收塔下部排出适量的吸收液进入浓缩塔,以移出所生成的硫酸铵。通过控制,可实现进入洗涤器的吸收液所带的水量等于预洗涤器中水分的蒸发量。
1.2.3、硫酸、氨气的回收流程:从浓缩塔排出的硫酸铵浓浆进入超导分解器被加热分解,生成的稀硫酸和氨气。氨气被吸收循环再利用。
1.3、工艺特点
1.3.1、利用合成氨厂生产的低浓度氨水8-10%(实际4—5%亦可),进行吸收,原料来源方便,成本低,且做到以废治废。
1.3.2、得到稀硫酸产品,可用作工业生产的基本原料,变废为宝,外售效益可观,能很快收回投资。
1.3.3、生产过程中无“三废”排放。
1.3.4、脱硫效率较高,达到95%以上。
1.4、工艺操作简单、易掌握,对于熟悉合成氨生产的半水煤气脱S 和碳化生产的人而言,一看就懂,技术、管理上可谓轻车熟路。用氨水吸收SO 2,反应速度快于H 2S ,而且条件宽松,脱S 的原理、流程、设备,同于合成氨厂的半水
煤气脱S 。
1.5、生成物为稀硫酸铵,是一种应用广泛的工业基本原料。
1.6、无“三废”排放,装置环境卫生整洁。氨法脱S 后的烟气SO 2含量在200 mg/m3以下,NH 3含量在12-15 mg/m3左右,符合环保排放标准。同时无废
水、废渣排放,生产现场干净整洁,与合成氨生产的半水煤气脱S ,碳铵生产类似。
1.7、适合高硫煤种,可降低企业的生产费用。
1.8、既有社会效益,又有经济效益。环保治理项目一般是只有社会效益,没有经济效益,这也是人们对环保治理项目不重视的原因之一,而氨循环法脱S 因使用合成氨生产的废氨水,又副产稀硫酸,可作为工业原料销售,增加销售收入,冲减投资和运行费用,做到了以废治废、变废为宝,既有社会效益,又有一定的经济效益,这是在环保治理项目中不多见的!
1.9、锅炉可烧高S 煤,煤价低、可降低蒸汽成本,同时还可多副产硫酸铵,增加收入,降低运行费用。
四、结论:氨循环法烟气脱硫新技术原料来源方便,脱硫效率高,生产无 “三废”污染,以废治废,技术易掌握,适用于我们合成氨厂和电厂的锅炉烟气脱硫。