烟气氨法脱硫技术工程应用总结

识，增强其节能降耗的责任心和主动性，树立起“节 可估量的积极作用，同时对提高我国高效利用能源
能光荣，浪费可耻”的意识。
的能力具有十分重要wk.baidu.com意义。
（ 2） 建立完善节能降耗管理制度和机制，从管理上 参考文献：
堵住浪费漏洞，调动和激发人员节能降耗的积极性。 （ 3） 通过有效方式，培训和提高人员节能降耗
（ 2） 工艺技术成熟，工艺流程相对简单，可利 用本企业尿素装置生产过程中产生的废氨水作为 吸收剂，以废治废。
（ 3） 生产过程不产生废水、废渣，不形成二次 污染。
（ 4） 拓宽了企业采购煤种的范围，可选用含硫 量较高、价格较低的煤种，以节约生产成本，增加硫 铵产量。
（ 5） 从投资和运行成本来看，氨法脱硫比其他 工艺低，而且脱硫副产物硫铵经济效益高。
第 49 卷 第 4 期 2011 年 8 月
节能技改
化肥设计 Chemical Fertilizer Design
Aug． 2011
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烟气氨法脱硫技术工程应用总结
张红兵
（ 中石化 湖北化肥分公司，湖北 枝江 443200）
摘 要： 介绍了湿式氨法脱硫工艺在燃煤锅炉烟气脱硫的工程应用情况。论述了湿式氨法烟气脱硫的技术原理、 工艺流程和生产运行考核指标； 通过与传统氨法脱硫工艺对比，总结了饱和结晶与蒸发结晶的区别、优势与不足； 对运行中出现的问题实施了整改措施。结果表明，湿式氨法烟气脱硫工艺能够实现零排放，且脱硫装置成本低，副 产品经济效益明显。 关键词： 烟气脱硫； 湿式氨法脱硫工艺； 应用； 改造 中图分类号： TQ113． 264 文献标识码： B 文章编号： 1004 － 8901（ 2011） 04 － 0043 － 03
（ 1） 引风机来的温度约 135 ～ 160 ℃ 的烟气进 入脱硫塔，用氨化吸收液循环吸收烟气中的 SO2 生 成亚硫酸铵，脱硫后的烟气温度 50 ～ 60 ℃ ） ，升温 到 75 ℃ 进入烟囱排放。
（ 2） 由尿素装置生产过程中产生 6%～ 8% 的氨 的氨水与吸收液混合后进入吸收塔，吸收形成的亚 硫酸 铵 进 入 吸 收 塔 底 部 与 氧 化 空 气 接 触 反 应 生成
5 采取的应对措施
针对系统运行出现的问题，湖北化肥分公司采 取了应对措施，取得了明显效果，具体措施如下。
（ 1） 除尘系统改造。选用电配袋除尘器，利用 （ 下转第 49 页）
第4 期
田一政 等 气体压缩装置节能降耗措施探讨
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缩系统节能的必要环节。
性节能措施的实施和进一步创新提升，将对降低能
（ 1） 首先要采取有效措施培养人员的节能意 源消耗、缓解供需矛盾、减少浪费、提高能效产生不
（ 4） 浓缩段和氧化段分配管堵塞。浓缩段和 氧化段是脱硫系统的核心部分，分布管堵塞直接影 响脱硫系 统 的 水 平 衡，水 平 衡 被 破 坏 以 后，影 响 整 个脱硫系统的浓度梯度，以及硫铵的结晶效果。
（ 5） 氨逃逸问题。生产工艺运行中，存在氨逃 逸量较大 的 问 题，在 处 理 烟 气 排 放 系 统 中，有 结 晶 物出现，腐蚀设备。
［2］ 黄 钟 岳，王 晓 放． 透 平 式 压 缩 机［M］． 北 京： 化 学 工 业 出 版 社，2004．
［3］ 西安 交 通 大 学 透 平 离 心 压 缩 机 教 研 室． 离 心 式 压 缩 机 原 理 ［M］． 北京： 机械工业出版社，1978．
［4］ 国家医药管理局上海医药设计院． 化工工艺设计手册［M］． 北 京： 化学工业出版社． 1996．
Summarization of Engineering Application for Desulfur Technology of Flue Gas by Ammonia Method
Zhang Hong-bing （ Sinopetro-chemical Hubei Chemical Fertilizer Sub-company，Zhijiang Hubei 443200 China）
4 存在的问题
根据运行情况来看，氨法烟气脱硫装置主要问 题是系统 易 堵 塞，如 浓 缩 段 堵 塞、氧 化 段 的 分 布 管 堵塞等，此 外 系 统 吸 收 剂 氨 的 逃 逸 量 较 大，具 体 情 况如下。
（ 1） 烟气中粉尘含量超过 50 mg / m3 时影响硫 酸铵的结晶。因为含尘量大了以后，就以粉尘为核 心进行结 晶，结 晶 到 一 定 大 小 时，由 于 介 质 是 粉 尘 和硫酸铵 的 混 合 物，导 致 结 晶 效 果 不 好，使 得 出 来 的产品不能形成颗粒状，影响质量。
［5］ B Φ 里斯． 离心压缩机［M］． 北京： 机械工业出版社，1986． 收稿日期： 2011－06－23
（ 3） 硫酸铵浆液进入硫铵系统旋液分离器增 稠得到固含量约 15% ～ 20% 的硫酸铵浆液，清液送 回脱硫装置。硫酸铵浆液进入稠厚器，经过稠厚器 的进一步增稠得到 40% 左右固含量的浆液，低固含 量的浆液送回脱硫装置； 40% 左右的硫酸铵液浆从 稠厚器底部进入离心机进行固液分离，得到含水量 为 3% ～ 5% 的硫酸铵湿粉，母液送回脱硫装置。硫 酸铵湿粉送入干燥机干燥，得到含水量小于 1% 的 硫酸铵固体，干燥尾气除尘后排放。固体硫铵进入 包装机包装得到商品硫酸铵。
3 烟尘 / mg·m － 3
≤50
＜ 180 20 ～ 40
4 脱硫岛的压力降 / Pa
＜ 1 500
＜ 1 200
5 每吨硫酸铵耗氨（ 100% ） / t 0． 26 初步测算为 0． 30
6 污水排放
零排放 正常情况下零排放
7 产品硫酸铵含氮量 / % ≥20． 5（ GB）
20． 6
8 产品硫酸铵含水率 /%
（ 2） 吸收段和浓缩段喷嘴堵塞。由于吸收段和 浓缩段的温度以及 pH 值都是不断变化的，造成这两 处位置的不稳定性，容易出现晶体或粉尘的聚集。随 着聚集的含量越来越多，导致喷嘴堵塞，影响到吸收 段和浓缩段的循环量，系统的水平衡和温度偏高。
（ 3） 除雾器的堵塞。除雾器堵塞、损坏、变形 等，严重影 响 后 序 烟 道 的 腐 蚀 程 度，加 大 了 脱 硫 塔 阻力，增加了整个循环系统的物耗和能耗。
的技能，实现低成本节能的目标。
5 结语
气体压缩系统是化工装置的能耗大户，其涉及 的点多面广。从气体压缩系统的设计、配置、运行、 日常维护、生产管理和人员培训等方面系统性采取 有效措施进行节能降耗是完全可行的。通过系统
［1］ 韩文光． 化工装置实用操作技术指南［M］． 北京： 化学工业出版 社． 2001．
作者简介： 张红兵（ 1969 年 － ） ，男，湖北天门人，1990 年毕业于江苏 化工学院精细化工专业，工 程 师，长 期 从 事 化 工 工 程 项 目 的 技 术 开 发工作。
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化肥设计
2011 年第 49 卷
硫酸铵溶液。循环泵将硫酸铵溶液送入结晶段，将 烟气温度降低并蒸发水分，形成浓度 48． 5% 、固体 含量 3% ～ 5% 的硫酸铵浆液。硫酸铵浆液送至硫 酸铵装置。
2 与传统氨法脱硫工艺的区别
在氨法脱硫工艺中，传统的方法是： 氨水吸收 烟气中 SO2 后生成亚硫酸铵，经空气氧化后生产硫 酸铵，在吸收系统内硫铵浓缩至 35% ～ 40% 左右， 送至硫铵处理装置进行蒸发结晶。
饱和结晶工艺与传统方法的主要区别是： 饱和 结晶工艺中，通过吸收和氧化生成的不饱和硫酸铵 溶液 通 过 利 用 烟 气 的 热 量，蒸 发 溶 液 中 的 水 分，使 不饱和硫酸铵溶液变成固含量 15% ～ 20% 的硫酸 铵过饱和 浆 液，这 样 在 后 续 的 硫 酸 铵 生 产 工 序 中， 不需 蒸 发 结 晶，也 就 不 需 消 耗 蒸 汽，达 到 节 能 的 目 的。饱和结晶工艺比蒸发结晶工艺吨硫酸铵可节 省低压蒸汽约 2． 0 t。
3 氨法烟气脱硫装置运行情况
氨法烟气脱硫装置建成后，通过技术完善和整 改，目前运 行 效 果 较 好。 在 运 行 过 程 中，对 脱 硫 系 统进行了考核，主要考核指标数据见表 1。
表 1 氨法烟气脱硫主要考核指标数据
序号
主要指标
考核值
实测值
1 脱硫效率，φ / %
≥95
96 ～ 98
2 烟气出口 SO2 含量 / mg·m － 3 ≤200
1 氨法烟气脱硫工艺原理和工艺流程
氨法烟气脱硫主要原理，是以 NH3 和 SO2 反应
为基础。
SO2 + H2 O + xNH3 = （ NH4 ） xH2 － xSO3 （ 1） 通过反应（ 1） 得到亚硫酸铵中间产品，亚硫酸
铵再进行空气氧化。
（ NH4 ） xH2 － xSO3 + 1 /2O2 + （ 2 － x ） NH3 =
≤1． 0（ GB）
0． 4
9 产品硫酸铵游离酸含量 / % ≤0． 2（ GB）
0． 12
从氨法烟气脱硫装置试运行情况来看，主要有 以下一些优点。
（ 1） 脱硫化学吸收反应速度快，脱硫效率高。 脱硫效率能达到 95% 以上，一般在 96% ～ 98% 之 间。烟气中含尘量比脱硫前更低，可达 50 mg 以下， 一般在 20 ～ 30 mg / m3 。
Key words： desulfur of flue gas； desulfur process by wet ammonia method； application； reformation
湖北化肥分公司动力站二期工程扩建过程中， 按国家环保标准要求和“以新代老”的原则，对现有 的 2 台 240 t / h 煤锅炉及新增 1 台 220 t / h 煤锅炉配 套建设烟气脱硫设施。为此，在动力站二期扩建工 程 可 行 性 研 究 分 析 时，对 脱 硫 方 案 进 行 了 比 选 工 作，对国内 的 双 碱 法、钙 法、镁 法、氨 法 等 湿 法 脱 硫 工艺进行了反复比较分析，结合各种工艺技术的开 发进度和本企业现有废氨水的实际情况，动力站烟 气脱硫项目选择了湿式氨法脱硫工艺。
（ NH4 ） 2 SO4
（ 2）
氧化后得到的硫酸铵浆液通过浓缩、结晶和干
燥后，成为 产 品 硫 酸 铵，作 为 肥 料 销 售。 氨 法 烟 气
脱硫工艺流程见图 1。
图 1 氨法烟气脱硫工艺流程
1—氨水槽； 2—氨泵； 3—风机； 4—加热器； 5—脱硫塔； 6—循环泵； 7—稠厚器； 8—干燥机； 9—离心机； 10—包装机
Abstract： Author has introduced the application situation of desulfur process by wet ammonia method in flue gas desulfur of boiler fired by coal，has discussed the technical principle，process flow and production examination indexes for flue gas desulfur by wet ammonia method； has summarized the differences， advantages and shortages between saturation crystallization and evaporation crystallization through comparison with the desulfur process by traditional ammonia method； has executed the reforming measures for problems existing in operation． Result indicates that the desulfur process flue gas by wet ammonia method can realize zero pollution discharge，moreover its cost of desulfur device is lower，and the economic benefit of the by-product is obvious．