烟气脱硫之氨法烟气脱硫技术
氨法脱硫
氨法烟气脱硫技术分析
摘要:
简要阐述各种氨法烟气脱硫工艺,并对每种工艺进行了分析和评价,重点介绍了新型流光放电氨法烟气脱硫技术的特点。
我国SO2最大的排放来源是燃煤、燃油电厂以及城市中大量的燃煤、燃油供热锅炉。预计到2020年,我国SO2排放量将达到21 Mt/a,SO2的超额排放每年给国家造成直接经济损失达1 100亿元以上,且呈逐年增加的趋势。尽管国家出台了一系列节能减排措施,但我国的SO2排放量仍居世界首位。湿法烟气脱硫一直是国内外火电厂所采用的主要脱硫方法,长期以来,钙法脱硫占据脱硫工艺的主要地位,但此法属于“抛弃”工艺,其脱硫产物石膏堆积易造成二次污染。氨法脱硫属回收工艺,氨的碱性强于钙基脱硫剂,且其吸收SO2的反应为气- 液或气- 气反应,相比于钙基脱硫剂的气- 固反应而言,氨法脱硫速率更快,反应更完全,吸收剂的利用率更高。而氨法脱硫之所以没有被普遍采纳的原因,是因为相比之下,氨的价格太高,且液氨及氨水易挥发和爆炸,导致储存、运输复杂,存在安全隐患。然而,不同的脱硫方法均以各自鲜明的特点而适合于不同的行业,氮肥行业则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。因此,氨法脱硫是一种适用于氮肥行业的绿色脱硫工艺。
1 氨法烟气脱硫技术的原理
采用氨水或液氨等作为脱硫剂,烟气中的SO2与氨反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与空气进行氧化反应生成(NH4)2SO4,吸收液经结晶、脱水、压滤后制得(NH4)2SO4,反应原理见式(1)~式(4)
氨法脱硫工艺流程
氨法脱硫工艺流程
氨法脱硫是一种常见的烟气脱硫工艺,主要用于排放含二氧化硫
(SO2)的烟气进行脱硫处理。下面是氨法脱硫工艺流程的详细介绍。
1.烟气进入脱硫塔:首先,烟气从烟囱中进入脱硫塔。脱硫塔主要由
进气管、喷淋层和填料层组成。进气管将烟气导入喷淋层,喷淋层上方则
放置着填料层,用于增加与烟气接触的表面积。
2.引入氨水:氨水是氨法脱硫过程中使用的主要脱硫剂。在喷淋层中,通过喷嘴将氨水引入脱硫塔。氨水与烟气接触后,会与烟气中的二氧化硫
发生反应生成硫酸铵。
反应方程式:SO2+2NH3+H2O→(NH4)2SO3
3.脱硫产物形成:在脱硫塔中,硫酸铵会经过一系列反应逐渐转化为
硫酸铵颗粒。硫酸铵颗粒会沉积在填料层上,并与填料表面形成浓硫酸铵
液体膜。这一过程称为硫酸铵成核。
4.脱硫产物吸收:随着脱硫剂氨水的不断进入,脱硫液体膜中的硫酸
铵会与氨水进一步反应生成硫酸铵溶液。此过程称为脱硫吸收。
反应方程式:(NH4)2SO3+2NH3+H2O→2(NH4)2SO4
5.脱硫液回收:脱硫塔底部有一个收集槽,用于收集脱硫液。脱硫液
中的硫酸铵与溶液混合后,经济回收利用。
6.氨的再生:脱硫产物中富含浓硫酸铵溶液,需要经过氨的再生过程。再生过程通过将浓硫酸铵溶液加热,使其中的氨释放出来,从而回收氨水
用于再次脱硫。
7.排放净化烟气:在脱硫后,氨法脱硫工艺会产生一小部分残留氨和
硫化氢,需要进行二次净化。这通常通过添加其他氧化剂,如过氧化钙(CaO2)或过氧化氢(H2O2),将残余的氨和硫化氢氧化成氮气和水蒸气,从而实现对脱硫后烟气的净化处理。
氨法脱硫技术方案
氨法脱硫技术方案
氨法脱硫技术是一种常见的烟气脱硫技术,可以有效地去除燃煤电厂、钢铁、化工等工业过程中产生的硫化物,减少对环境的污染。该技术通过
将氨气与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸铵,从而将硫化物去除并转化成
具有害健康的硫酸铵。
氨法脱硫技术主要包括氨水吸收剂的制备和脱硫反应两个关键环节。
制备氨水吸收剂的关键是选择适宜的溶剂和反应装置。通常选择对氨气有
高溶解度的弱碱性溶液作为吸收剂,如氨水或胺水。反应装置主要采用塔
式吸收器,可以充分地接触氨气和烟气,提高反应效率。
氨法脱硫的脱硫反应是一个以速率控制为主的化学反应。反应的速率
受多种因素影响,如温度、压力、氨气和烟气的接触时间和浓度等。在实
际应用中,常将脱硫反应分为两个阶段进行:吸收阶段和再生阶段。吸收
阶段是指将烟气中的二氧化硫与氨气在吸收器中反应生成硫酸铵。再生阶
段则是指将硫酸铵加热分解,生成可再循环的氨气和硫酸。
为了提高氨法脱硫技术的效率和经济性,可以采取以下方案:
1.优化吸收剂配方:通过添加助剂,改善吸收剂的吸收性能和反应速率。例如,可以添加表面活性剂和增酸剂等,提高反应的速率和效果。
2.温度和压力控制:合理控制吸收过程的温度和压力,可以提高脱硫
效率并减少能耗。适当提高吸收器的温度和压力可以促进反应的进行,并
加快硫酸铵的生成速率。
3.再生过程优化:在再生阶段,选用合适的分解设备和操作条件,以
提高硫酸铵的分解效率。此外,还可以考虑采用热集成和换热器等节能措施,降低再生过程的能耗。
4.精细化控制:利用先进的控制系统和自动化技术,实现对脱硫过程
氨法烟气脱硫技术综述
氨法烟气脱硫技术综述
1 氨法脱硫的发展
20 世纪70 年代,日本、意大利等国开始研究氨法脱硫工艺
并相继获得成功。由于氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范筹,当时该技术未能在电力行业得到广泛应用。随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱硫工艺的不断完善和改进,进入
90 年代后,氨法脱硫工艺逐步得到推广。
国外研究氨法脱硫技术的企业主要有:美国的GE、Marsulex、Pircon、Babcock&Wilcox ; 德国的Lentjes Bischoff 、Krupp Koppers ;日本的NKK、IHI、千代田、住友、三菱、荏原等。目前在国内成功应用的湿式氨法脱硫装置大多从硫酸尾气
治理中发展而来,主要的技术供应商有江南环保工程建设有
限公司、华东理工大学等。现国内湿式氨法脱硫最大的应用项目是天津永利电力公司的60MW机组烟气脱硫装置。
近年来出现的磷铵法、电子束法、脉冲电晕放电等离子体法等烟气脱硫脱硝技术皆是氨法的演变与发展,改进之处在于
降低水耗、改进氧化及后处理、降低装置压降、提高脱硝能力等,以求氨法烟气脱硫技术更加经济、更加适应锅炉的运行。
2 氨法脱硫的技术原理
2.1 氨法脱硫工艺特点
氨法脱硫工艺是以氨作为吸收剂脱除烟气中的SO2 。其特
点是: ①氨的碱性强于钙基吸收剂; ②氨吸收烟气中SO2 是气—液或气—气反应,反应速度快,完全,吸收剂利用率高,可
以达到很高的脱硫效率。相对于其他钙基脱硫工艺来说,系统简单、设备体积小、能耗低。另外,其脱硫副产品硫酸铵是一种常用的化肥,副产品的销售收入能大幅度降低运行成本。根据氨与SO2 、H2O 反应的机理,氨法脱硫工艺主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。
氨法脱硫技术装备在石油炼制过程中的应用研究
氨法脱硫技术装备在石油炼制过程中的应用研究
氨法脱硫技术是一种常用的烟气脱硫技术,广泛应用于石油炼制过程中。该技术通过在烟气中喷入氨水,使氨水与烟气中的二氧化硫反应生成
氨硫水溶液,从而达到脱硫的目的。本文将介绍氨法脱硫技术装备在石油
炼制过程中的应用研究。
首先,氨法脱硫技术在石油炼制过程中的应用主要包括石油炼厂的脱
硫装置和炼油炉的脱硫装置。石油炼厂的脱硫装置一般采用脱硫塔,烟气
通过脱硫塔时与喷入的氨水反应,生成氨硫水溶液。而炼油炉的脱硫装置
主要包括炉顶脱硫和废气烟囱脱硫两种方式。炉顶脱硫是通过在炉顶处喷
入氨水,使氨水与燃烧产生的二氧化硫反应,达到脱硫的目的。废气烟囱
脱硫是在废气烟囱中喷入氨水,将二氧化硫转化为硫酸气态化合物,达到
脱硫的目的。
其次,氨法脱硫技术装备的研究主要包括脱硫塔结构和喷射装置的优化。脱硫塔结构的优化可以通过改变塔床的形状和粒径,提高氨水与烟气
的接触效果,增加反应的有效面积,提高脱硫效率。喷射装置的优化可以
通过改变喷射位置和角度,使氨水均匀喷洒到烟气中,提高反应的均匀性,减少反应的死角,提高脱硫效率。此外,还可以根据石油炼制过程中的实
际情况,对氨水的喷射量和浓度进行调整,以达到最佳脱硫效果。
最后,氨法脱硫技术装备在石油炼制过程中的应用研究还包括脱硫效
果的评价和增效方法的研究。脱硫效果的评价可以通过测量烟气中二氧化
硫的浓度,计算脱硫效率和脱硫速度,从而评估脱硫装置的性能。增效方
法的研究可以通过改变反应条件,如温度、压力和氨溶液的浓度,以及添
加助剂等方式,提高脱硫效果。
总之,氨法脱硫技术装备在石油炼制过程中的应用研究包括脱硫装置和喷射装置的优化,脱硫效果的评价和增效方法的研究等方面。这些研究可以提高脱硫装置的性能,实现对石油炼制过程中产生的二氧化硫的有效脱除,保护环境,减少大气污染。同时,这些研究也为石油炼厂提供了参考,以确保其脱硫装置的正常运行和高效脱硫。
氨法脱硫技术
氨法脱硫技术
氨法脱硫技术是一种常用的烟气脱硫工艺,其原理是在烟气中添加氨水,与二氧化硫(SO2)反应生成硫酸铵(NH4)2SO4。氨法脱硫技术由于具有高效、低成本、操作简单、
反应速度快等优点,被广泛应用于化工、电力、纺织等领域的脱硫处理过程。
1. 烟气进入氨法脱硫剂喷淋区,该区设置在烟气处理设备(如烟囱和烟气净化器)的上方。
2. 氨水在喷淋区中与烟气接触,进一步混合,产生一定的气液界面。
3. 在气液界面处,SO2与氨水反应生成氨气和亚硫酸氢铵(H2SO3NH4)。
4. H2SO3NH4在烟气和氨水的共同作用下继续存在,并进一步反应生成硫酸铵。该反
应与湿法脱硫反应类似,但是反应速度更快。
5. 氨法脱硫后的烟气被送至烟囱排放,废弃物则被喷淋法脱硫剂收集。
1. 反应速度快,脱硫效率高:氨法脱硫技术的反应速度比湿法脱硫技术快,因此能
够在较短的时间内大幅度降低烟气中SO2的浓度。
2. 操作简单,维护成本低:相比湿法脱硫技术,氨法脱硫的操作简单,需要使用的
设备和化学品也比较少,因此可以降低运营成本和维护成本。
3. 反应产物易处理:氨法脱硫产生的硫酸铵易于收集和处理,还可以作为化肥利用,并且不会像石灰石或石膏一样影响土壤质量。
4. 适用范围广泛:氨法脱硫技术可以适用于各种不同类型的烟气处理,包括高浓度
SO2排放源、低浓度SO2排放源和高温烟气处理等,可用于不同类型的工业领域,如电力、化工、纺织等。
氨法脱硫技术是一种高效、低成本、操作简单的烟气脱硫技术,广泛应用于各个领域
的烟气处理过程。氨法脱硫技术在工业应用中已经得到了广泛的应用。它的使用不仅能够
氨法脱硫技术
氨法脱硫技术
氨法脱硫技术是一种常用的烟气脱硫方法,主要用于燃煤电厂等工业领域中的烟气净化处理。本文将介绍氨法脱硫技术的原理、工艺流程以及其在环保领域的应用。
一、氨法脱硫技术的原理及特点
氨法脱硫技术是利用氨与烟气中的二氧化硫(SO2)进行反应,生成硫酸铵(NH4HSO4)或硫酸铵与氨水反应生成硫酸铵氨((NH4)2SO4)的过程。其反应原理如下:
2NH3 + SO2 + H2O → (NH4)2SO3
(NH4)2SO3 + 1/2O2 → (NH4)2SO4
氨法脱硫技术具有如下特点:
1. 高效脱硫:氨法脱硫技术能够将烟气中的SO2去除率达到90%以上,可以有效减少大气污染物排放。
2. 反应速度快:氨与SO2的反应速度较快,可以在较短的时间内完成脱硫过程。
3. 适应性强:氨法脱硫技术适用于不同硫含量的煤炭燃烧烟气处理,适应性广泛。
4. 生成的硫酸铵可回收利用:所生成的硫酸铵可以通过结晶、干燥
等工艺进行处理,得到硫酸铵肥料,实现资源化利用。
氨法脱硫技术的工艺流程主要包括烟气预处理、氨喷射、反应吸收、氨回收等步骤。
1. 烟气预处理:烟气在进入脱硫系统之前,需要进行除尘处理,以去除其中的颗粒物和粉尘。
2. 氨喷射:烟气进入脱硫塔后,通过喷射氨水,将氨与SO2进行反应。氨水的喷射通过喷嘴均匀进行,以保证反应充分。
3. 反应吸收:在脱硫塔中,氨与SO2发生反应生成硫酸铵。反应过程中,需要控制适当的温度、氨浓度等参数,以保证反应效果。
4. 氨回收:脱硫塔中生成的硫酸铵溶液经过处理后,可以进行浓缩、结晶等工艺,将其中的硫酸铵回收利用,达到资源化利用的目的。
氨法脱硫
塔内饱和结晶;
塔外蒸发结晶; 按吸收塔的类型可以分为两类: 两塔串联的双塔结构; 多功能塔的单塔结构; 根据吸收塔的材质可以分为三类: 碳钢衬玻璃鳞片树脂;水泥衬PP板;玻璃钢塔
塔内饱和结晶和塔外蒸发结晶 工艺系统构成的比较
塔内饱和结晶工艺
氨水供应及存储系统
烟气系统 SO2 吸收系统 硫酸铵脱水、干燥系统 包装系统
3、浆液的浓度和PH值
在反应过程中,浆液的浓度和PH值对亚硫酸铵氧化的影
响也比较大,当浓度和PH值在一定区间时,亚硫酸铵的氧
化反应速度比较快,当反应参数不在这个区间时,反应的 速度就会降低。 所以,要根据经验,把浓度和PH值控制在最佳的反应区 间内。
吸收塔扰动系统设计优化
射流扰动系统
(一)射流搅拌示意图:
氧化空气 浆液排放 吸收剂 去喷淋层
射流扰动系统
(二)射流搅拌布臵图:
射流扰动系统
(三)射流搅拌布臵图:
射流扰动系统
(四)射流搅拌布臵图:
存在问题: 搅拌器叶片腐蚀磨损严重; 轴封易泄漏 检修时必须将FGD停运; FGD停运时搅拌器不能停; 搅拌器磨损后,容易形成死区。
射流扰动系统
氨法脱硫工艺流程图
水泥衬PP板结构
氨法脱硫工艺的关键因素
1、氨水的净化;
2、氨逃逸的控制;
3、亚硫酸铵的氧化、结晶。
可资源化氨法脱硫
可资源化烟气脱硫技术
——氨法脱硫技术简介
我国SO2最大的排放来源是燃煤、燃油电厂以及城市中大量的燃煤、燃油供热锅炉。预计到2020年,我国SO2排放量将达到21 Mt/a,SO2的超额排放每年给国家造成直接经济损失达1 100亿元以上,且呈逐年增加的趋势。尽管国家出台了一系列节能减排措施,但我国的SO2排放量仍居世界首位。目前,国内烟气脱硫主要采用石灰石-石膏湿法,随着大量石灰石-石膏湿法脱硫装置的投入运行,产生了大量的脱硫石膏。2011年,我国堆存的脱硫石膏和其他石膏副产品已超过150 Mt,脱硫石膏的二次污染问题已越来越严峻。因此,迫切需要开发无二次污染、终产物资源化的烟气脱硫新技术、新工艺。
近年来,氨法脱硫技术以氨作为吸收剂脱除燃煤烟气中的二氧化硫,副产农用肥硫酸铵,并且具有脱硫效率高、无固废产生、能耗低等优点,是属于可资源化的脱硫技术之一。氨法脱硫技术作为一种符合循环经济要求的绿色环保脱硫技术,近年来得到了环保相关部门的政策鼓励,在我国得到了快速的推广应用。氨法脱硫技术以减少大量的硫磺进口,并生产硫酸铵化肥,既治理了大气中的SO2污染,又变废为宝,是一项较适应中国国情、完全资源化、适应长远发展、极具推广价值且更环保的脱硫技术。经过近几年的应用推广,氨法脱硫技术在我国脱硫行业获得了长足发展,其脱硫效率高、无废水废渣排放、回收硫资源的优势也获得了业界的普遍认可。
一、氨法脱硫技术工艺原理
氨法脱硫技术采用氨水或液氨等作为脱硫剂,烟气中的SO2与氨反应生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与空气进行氧化反应生成(NH4)2SO4,吸收液经结晶、脱水、压滤后制得(NH4)2SO4,其工艺原理如下:
氨法脱硫技术
主要内容:燃煤锅炉烟气氨法脱硫工艺氨的综合利用效率,关系到氨法脱硫的运行本钱,同时最为关键的氨的综合利用效率低会造成氨的逃逸量大,形成气溶胶,在烟囱排放时形成较长的烟羽不能有效集中。通过改造塔内喷淋构造,增加吸取浆液循环量,提高浆液的掩盖率;通过气体再分布装置,增加气体分部效果;转变吸取剂氨的参加方式,实现吸取段浆液 PH 至分级阶梯掌握;利用水洗段洗涤烟气,吸取烟气中逃逸的游离氨,水回收利用;合理掌握一级浆液的氧化率,一级浆液的比重,提高吸取浆液的吸取速率。通过以上改进和工艺优化,提升氨的综合利用效率,可以较为有效的掌握烟羽的长度。
一、氨法脱硫技术:
燃煤锅炉烟气氨法脱硫工艺利用气氨或氨水做为吸取剂,气液在
脱硫塔内逆流接触,脱除烟气中的 SO2。氨是一种良好的碱性吸取剂,
从吸取化学机理上分析,二氧化硫的吸取是酸碱中和反响,吸取剂碱性越强,越有利于吸取,氨的碱性强于钙基吸取剂;而且从吸取物理机
理分析,钙基吸取剂吸取二氧化硫是一种气固反响,反响速率慢,反
响不完全,吸取剂利用率低,需要大量的设备和能耗进展磨细、雾化、循环等以提高吸取剂利用率,设备浩大、系统简单、能耗高;氨吸取
烟气中的二氧化硫是气液反响,反响速率快,反响完全、吸取剂利用
效率高,可以做到很高的脱硫效率。同时相对于钙基脱硫工艺来说系统
简洁、设备体积小、能耗低。脱硫副产品硫酸铵是一种农用废料,销
售收入能降低一局部本钱。就吸取SO2 而言,氨是一种比任何钙基吸
取剂都抱负的脱硫吸取剂,就技术流程可知,整个脱硫系统的脱硫原
料是氨和水,脱硫产品是固体硫铵,过程不产生的废气、废水和废渣。既回收了硫资源,又不产生二次污染。
氨法脱硫技术装备的优缺点及与其他脱硫技术的比较
氨法脱硫技术装备的优缺点及与其他脱硫技
术的比较
氨法脱硫技术是目前广泛应用于烟气脱硫领域的一种成熟技术。它利用氨与烟气中的SO2反应生成无害的硫酸铵,从而达到脱硫的目的。本文将对氨法脱硫技术的装备优缺点进行详细介绍,并与其他常见的脱硫技术进行比较。
首先,我们来介绍氨法脱硫技术的优点。氨法脱硫技术具有以下几个显著的优势。
首先,氨法脱硫技术具有高脱硫效率。在适当的操作条件下,氨法脱硫技术可以将烟气中的SO2去除率达到90%以上,甚至超过95%。这一高效的脱硫效果使得氨法脱硫技术成为工业和电力行业中的首选脱硫方法。
其次,氨法脱硫技术可以适应不同的燃烧方式和烟气特性。无论是煤炭、油气还是废弃物的燃烧,氨法脱硫技术都能够有效地去除烟气中的SO2。此外,氨法脱硫技术还可以处理含有高温、高湿、高氧等特殊气体成分的烟气,具有较强的适应性。
此外,氨法脱硫技术具有成熟的装备体系和操作经验。由于氨法脱硫技术在工业界的广泛应用,相应的设备供应商和操作人员非常丰富,可以为用户提供全方位的技术支持和服务。这使得氨法脱硫技术的实施和运行更加可靠和安全。
然而,氨法脱硫技术也存在一些缺点。以下是对其主要缺点的介绍。
首先,氨法脱硫技术存在氨逃逸的问题。在脱硫过程中,难免会有一部分氨逃逸到大气中,不仅浪费了资源,还会对环境造成一定的影响。因此,用户在选择氨法脱硫技术时需要注意相关的环境保护问题。
其次,氨法脱硫技术的运行成本较高。由于氨作为反应剂需要不断投入,因此氨法脱硫技术存在较高的运行成本。同时,氨法脱硫技术所需的设备和设施较为复杂,初期投资相对较高。
氨法脱硫工艺原理
氨法脱硫工艺原理
氨法脱硫是一种常见的烟气脱硫技术,它通过在烟气中喷射氨水溶液,利用氨
与二氧化硫发生化学反应,从而将二氧化硫转化为硫酸铵或硫酸铵盐,达到脱除烟气中二氧化硫的目的。氨法脱硫工艺原理主要包括氨与二氧化硫的反应原理、吸收塔的工作原理以及氨法脱硫系统的特点等几个方面。
首先,氨法脱硫的基本原理是氨与二氧化硫的化学反应。在烟气脱硫过程中,
二氧化硫与氨水发生反应生成硫酸铵或硫酸铵盐。这个反应的化学方程式可以表示为,SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3,(NH4)2SO3 + H2O + 1/2O2 → 2NH4HSO3。从化学方程式可以看出,氨法脱硫是一个通过氨与二氧化硫进行还原反应的过程,最终生成硫酸铵或硫酸铵盐,实现了二氧化硫的脱除。
其次,氨法脱硫的工作原理主要是通过吸收塔完成的。吸收塔是氨法脱硫系统
中的核心设备,它是利用氨水与烟气接触,使二氧化硫被氨水吸收并转化为硫酸铵或硫酸铵盐的设备。在吸收塔中,氨水从塔顶喷淋而下,烟气从塔底向上通过,氨水和烟气充分接触,使二氧化硫被吸收,最终达到脱硫的目的。吸收塔的工作原理决定了氨法脱硫系统的脱硫效果和运行稳定性。
此外,氨法脱硫系统还具有一些特点。首先,氨法脱硫系统具有脱硫效率高的
特点,能够将烟气中的二氧化硫脱除率达到90%以上。其次,氨法脱硫系统操作
简单,维护方便,具有较好的稳定性和可靠性。再次,氨法脱硫系统对烟气处理后的废水处理相对简单,可以通过合理的处理手段实现废水的资源化利用。最后,氨法脱硫系统的投资成本相对较低,运行成本也较为经济,是一种成熟、可靠的烟气脱硫技术。
氨法烟气脱硫技术介绍
现有业绩:
• 神华咸阳化工3×180T/h锅炉烟气脱硫工程: • 烟气量:3×25万Nm3/h, • 烟气SO2浓度:2200mg/Nm3, • 烟气温度:130゚C。 • 采用本氨法烟气脱硫工艺,一炉一塔。工程已于
2014年7月投入运行,烟气脱硫率达到98%以上, 处理后烟气SO2浓度<50mg/Nm3。
氨法烟气脱硫技术介绍
上海大学 李培生
一、氨法脱硫特点
1、氨气的性质
氨是一种极易溶于水的碱性物质,常压下在水中的溶解度可达25%, 即330g/L,是石灰石的12000倍。
2、氨法脱硫的特点
a、 效率高(大于95%)。 b、同时可以脱除部分氮氧化物(主要是NO2,脱除率10%左右)。 c、无废水排放(指带有回收系统的氨法脱硫)。 d、适合高硫煤(单位副产物的运行成本低)。 e、和石灰石-石膏法相比,有竞争性。 f、和石灰石-石膏法相比,占地面积小;运行成本低
采用塔内饱和结晶工艺,硫效率 ≥95%,2008年3月投运。
采用湿烟囱(150/80m)直排,不 设旁路烟道。针对高硫煤烟气脱硫 工况,采用加大液气比、四层喷淋 技术,脱硫效率≥96%,副产硫铵 溶液送厂内加工成复合肥。2009年 5月、8月投运。
三炉一塔,采用玻璃钢脱硫塔,采 用加大液气比、三层喷淋技术,脱 硫效率≥95%,2008年7月投运。
烟气量200000Nm3/h SO2浓度~1500mg/Nm3,烟气温 度~200℃
氨法脱硫 工程技术方案
氨法脱硫工程技术方案
一、氨法脱硫工艺流程
氨法脱硫工艺的基本流程如下:
1. 烟气预处理:烟气中的尘粒和颗粒物会对后续的脱硫过程产生影响,因此需要对烟气进行预处理,通常采用除尘器和除酸雾装置对烟气进行处理。
2. SO2吸收:烟气中的SO2通过吸收剂(NH3水溶液)进行吸收,生成硫酸铵。
3. 浓缩:将吸收液中的硫酸铵进行浓缩,使浓缩得到的硫酸铵溶液能够供给硫磺循环造粒和再生装置。
4. 氨回收:将硫酸铵溶液中的NH3回收,生成可再利用的氨。
5. 硫磺循环造粒和再生:将硫酸铵溶液进行造粒,形成硫磺,再将硫磺通过热解等工艺进行再生。
6. 尾气处理:对氨法脱硫后产生的尾气进行处理,通常采用尾气冷却、再循环等方式。
以上是氨法脱硫的基本工艺流程,各流程之间有着协调配合的关系,可以实现SO2的高效脱除。
二、氨法脱硫工程技术方案
1. 设备选择
1.1 SO2吸收设备:常用的SO2吸收设备包括塔式吸收器和喷射器吸收器两种。塔式吸收器具有吸收效率高、占地面积小等优点,而喷射器吸收器则具有结构简单、投资成本低等优点。
1.2 浓缩设备:常用的浓缩设备有蒸发器、结晶器等。蒸发器通常用于将硫酸铵溶液进行浓缩,结晶器则用于将浓缩后的硫酸铵溶液进行造粒。
1.3 氨回收设备:常用的氨回收设备有蒸馏装置、吸附装置等。蒸馏装置可以实现NH3的回收和再利用,吸附装置可以实现NH3的去除。
1.4 烟气预处理设备:常用的烟气预处理设备有除尘器、除酸雾装置等。除尘器用于去除烟气中的尘粒,除酸雾装置则用于去除烟气中的酸雾。
2. 工艺优化
氨法脱硫工艺原理
氨法脱硫工艺原理
氨法脱硫工艺原理是一种常用的烟气脱硫方法,用于去除煤电厂、炼油厂等工业过程中产生的二氧化硫。该工艺基于氨和二氧化硫之间的化学反应,通过将氨气注入烟气中,形成硫酸铵,从而达到脱硫的目的。
具体实施氨法脱硫工艺的步骤如下:
1. 煤电厂等工业生产过程中,燃烧产生的烟气含有二氧化硫。首先,将这些含有二氧化硫的烟气引入脱硫装置。
2. 在脱硫装置中,将氨气与烟气进行接触,这样它们就会发生化学反应。氨气和二氧化硫反应生成硫酸铵,该反应是一个快速而可逆的反应。这一反应的基本方程式为:
SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3
3. 完成脱硫反应后,生成的硫酸铵通过增大系统中气体的湿度和降低温度,使其形成细小的颗粒。这样可以增加颗粒的表面积,方便后续处理。
4. 随后,使用除尘设备将含有硫酸铵颗粒的烟气进行除尘处理,进一步净化烟气中的颗粒物质。
5. 在完成氨法脱硫过程后,可对生成的硫酸铵进一步处理。一种常见的处理方式是将硫酸铵经过干燥、焙烧和冷却等工序,得到硫酸铵颗粒。这些颗粒可作为农用肥料或其他用途使用。
氨法脱硫工艺的优点是具有高脱除效率、适用范围广、操作稳定等特点。然而,该工艺也存在一些问题,如需氨气的进一步处理、脱除效率受烟气条件影响等。因此,在实际应用中,需要结合具体情况选择并优化脱硫工艺。
氨法脱硫技术介绍
来源情况 价格(估计),元/吨 原料消耗, 吨/吨 SO2 副产品
副产品用途
天然矿,丰富 约 100, (325 目) 1.8-1.9
CaSO4.2H2O, 石膏 可作建材原料, 但基本抛弃, 二次渣污染
副产品量, 吨/吨 SO2 产品-原料差价, 元/吨 SO2
2.6-2.7 -185
9源自文库
氨法烟气脱硫系统
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四、氨法脱硫工艺流程图
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净烟气
除雾器
水
SO2 含量:≤100mg/Nm3
喷淋层
脱硫效率:≥98% 除尘率:≥50%
吸收区
氨逃逸率:≤8mg/Nm3
尾气
烟气
氨
原
烟
气
离心机硫铵母液
氧化风空气 机
空 气
氧化区
水
循环泵
氨
热风 去离心机
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四、氨法脱硫工艺流程
本项目由某某某环保有限公司总承 包。每台锅炉烟气设置一套烟气脱硫系 统。烟气进入脱硫塔与循环浆液逆流接 触进行洗涤、降温和吸收,在此过程中 含氨吸收剂的循环液将烟气中的SO2吸收, 反应生成亚硫酸铵;含亚硫酸铵的液体 再与从脱硫塔底部鼓入的空气进行氧化 反应,将亚硫酸铵氧化成硫酸铵,形成 硫酸铵稀溶液;
=
CaSO4.2H2O+CO2
消耗新资源;产物石膏多数情况无法回收
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烟气脱硫之氨法烟气脱硫技术
氨回收法符合世界FGD发展趋势
氨法脱硫技术在化学工业领域应用普遍,用氨吸收硫酸生产尾气中的SO2, 生产亚硫铵和硫铵。
80-90年代,在我国硫酸和磷肥厂,具有氨法脱硫装置高达100余套。
美国和德国的脱硫石膏已成为一个突出的环境问题,正着力研究转化为硫铵的技术。
据不完全统计,全世界目前使用氨法脱硫的机组大约在10000MW
· 专家论点
美国Ellison 咨询公司:采用硫铵过程,烟气脱硫可以实现自负盈亏。
美国John Brown工程师和建筑师有限公司:通过大量、高价值的副产品生产,烟气脱硫可以获得卓越的投资效益。
美国GE公司:氨法烟气脱硫时代已经到来了。
Krupp公司:经过二十多年一步一步地漫长的发展,如今,氨法已进入工业化应用阶段。
·氨法特点
氨法是高效、低耗能的湿法。氨法是气液相反应,反应速率快,吸收剂利用率高,能保持脱硫效率95-99%. 氨在水中的溶解度超过20%.氨法具有丰富的原料。氨法以氨为原料,其形式可以是液氨、氨水和碳铵。目前我国火电厂年排放二氧化硫约1000万吨,即使全部采用氨法脱硫,用氨量不超过500万吨/年,供应完全有保证。
氨法的最大特点是 SO2的可资源化,可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。副产品硫铵是一种性能优良的氮肥,在我国具有很好的市场前景。
江南氨回收法是湿式氨法的一种。1995年氨法技术作为国家重点科技攻关项目列入"十五"863计划;1998年公司成立了专门的环保研究所进行技术攻关;2000年我们研制的第1台简易氨法脱硫装置通过江苏省科技成果鉴定。此后公司通过与多家科研院校的密切合作,在简易氨法的基础上逐步发展成现在的氨回收法,并在天津碱厂、云南解化、亚能天元等项目上成功运行1年以上,各项指标均达到了预期效果。
· 技术特点
1、完全资源化--变废为宝、化害为利
江南氨回收法技术将回收的二氧化硫、氨全部转化为化肥,不产生任何废水、废液和废渣,没有二次污染,是一项真正意义上的将污染物全部资源化,符合循环经济要求的脱硫技术。
2、脱硫副产物价值高
江南氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程,每吸收1吨液氨可脱除2吨二氧化硫,生产4吨硫酸铵,按照常规价格液氨2000元/吨、硫酸铵700元/吨,则烟气中每吨二氧化硫体现了约400元的价值。因此相对运行费用小,并且煤中含硫量愈高,运行费用愈低。企业可利用价格低廉的高硫煤,同时大幅度降低燃料成本和脱硫费用,一举两得。
3、装置阻力小,节省运行电耗
利用氨法脱硫的高活性,使液气比较常规湿法脱硫技术降低。脱硫塔的阻力仅为850Pa左右,无加热装置时包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在1000Pa左右;配蒸汽加热器时脱硫岛的总设计阻力也只有1250Pa左右。因此,氨法脱硫装置可以利用原锅炉引风机的潜力,大多无需新配增压风机;即便原风机无潜力,也可适当进行风机改造或增加小压头的风机即可。系统阻力较常规脱硫技术节电50%以上。另外,循环泵的功耗降低了近70%.
4、防腐先进、运行可靠
江南氨回收法采用国外先进的重防腐技术,并选用可靠的材料和设备,装置可靠性达98.5%.脱硫剂及脱硫产物都是易溶性物质,装置内脱硫液为澄清溶液,无积垢无磨损,更容易实现PLC、DCS等自动控制,操作控制简单易行。
5、装置设备占地小,便于老锅炉改造
江南氨回收法脱硫装置无需原料预处理工序,副产物的生产过程也相对简单,总配置的设备在30台套左右,且处理量较少,设备选型无需太大。脱硫部分的设备占地与锅炉的规模相关,75t/h-1000t/h的锅炉占地在150m2-500m2左右;脱硫液处理即硫铵工序占地与锅炉的含硫量有关,但相关系数不大,整个硫铵工序正常占地在500m2内。
6、既脱硫又脱硝--适应环保更高要求
氨对NOX同样有吸收作用。另外脱硫过程中形成的亚硫铵对NOX还具有还原作用,所以氨法脱硫的同时也可实现脱硝的目的,天津碱厂环保实测数据氮氧化物去除率为22.3% .
7、自主知识产权技术,适合长远推广
江南氨回收法烟气脱硫技术是拥有我国自主知识产权的脱硫技术,因此投资更少、从长远角度更有利于在我国长期和全面推广。目前应用较多的钙法基本上都是从国外引进,不但要支付较高的先期技术转让费和项目实施时的技术使用费,而且常常是多家国内脱硫公司引进同一种技术,造成资源浪费。
氨法技术本身已经通过专家及工程实践证明是成熟可靠的,如果企业采用合成氨生产过程中产生废氨水作脱硫剂,将更符合循环经济和节能要求,可以申报国家发改委专项资金奖励。脱硫副产的亚硫铵溶液既可以通过后续装置干燥结晶制成硫铵化肥出售,也可以不用干燥,将亚硫铵溶液直接运去氮肥厂做复合肥原料,进一步降低能耗,成本低廉。