趙雅晶(中鋼設備有限公司,北京 100080)
氨法脫硫技術在煤化工工程中的應用
趙雅晶
(中鋼設備有限公司,北京 100080)
當前,隨著我國經濟發展速度的不斷加快,因生產而形成的有害物質排放逐漸增多,環境污染問題受到了社會各界的廣泛關注,并積極采取措施應對排放物對于環境的污染問題。對氨法脫硫技術進行了簡要的闡述,并探討了此種技術在煤化工工程中的應用,旨在為我國環境的有效改善,做出應有的貢獻。
氨法脫硫技術;煤炭;化工工程
新時代背景下,人們對于環境的關注度逐漸提高,對于環境保護的意識也在逐漸增強,我國對污染物的排放量也逐年做出要求,尤其是作為傳統行業的煤化工行業,每年對于煤炭的消耗量巨大,并且會在化工物品的生產中產生大量的二氧化硫,硫氧化物會對大氣造成污染,同時,當其與雨水結合后,更會形成影響危害巨大的酸雨。為解決由煤炭燃燒或反應而生成的硫氧化物,保護環境不受到污染,我國在煤化工工程中都會采用相應的脫硫技術,以控制煤化工行業對二氧化硫的排放。這種脫硫技術能夠有效控制二氧化硫的排放,從而有效改善了我國的環境質量。
氨法脫硫技術是指以氨為吸收劑脫除二氧化硫生產亞硫銨和硫銨的技術。該技術反應原理為二氧化硫與氨、水等進行反應生成硫化物,是氣液相反應,具有反應速率快,吸收劑利用率高,脫硫效率高、耗能低的特點。電廠煙氣氨法脫硫的工藝流程為:對電廠鍋爐設置專用排煙管道與除塵網,對煙氣進行除塵后經過換熱器冷卻降溫,將較為清潔的煙氣吸入裝有含氨洗滌液的洗滌裝置中,煙氣與洗滌液充分接觸,并進行混合,一方面,對煙氣進行脫硫反應,將脫硫后的煙氣再進行除霧、升溫處理,通過測試,將符合排放標準的脫硫煙氣經煙囪排入大氣;另一方面,在煙氣進行氨法脫硫反應時,不斷的生成含硫酸銨成分的混合物,將洗滌液進行結晶處理,會生出硫酸銨物質,此物質是復合肥的原材料[1]。氨法脫硫技術大致可分為:簡易氨法、濕式脫硫法等。簡易氨法的脫硫產物大部分是氣溶膠狀態的不穩定的亞銨鹽,回收十分困難,氨法的經濟性不能體現;且脫硫產物隨煙氣排空后又會有部分分解出SO2,形成二次污染。而濕式氨法是目前較成熟的、已工業化的氨法脫硫工藝,并且濕式氨法既脫硫又脫氮。濕式氨法工藝過程一般分成三大步驟:脫硫吸收、中間產品處理、副產品制造。根據過程和副產物的不同,濕式氨法又可分為氨-硫銨肥法、氨-磷銨肥法、氨-酸法、氨-亞硫酸銨法等。
2.1氨法脫硫技術對化工區的綜合治理
在煤化工生產中,會在化工品生成中同時生成多種的化工廢料,廢氨水就是其中之一,根據對此種廢氨水進行檢測,分析出其濃度在15%~22%之間,不僅能夠進行脫硫技術,更會使化工工程中的脫硫原料采購節省了資金。這樣使得廢氨水得以有效利用,并且對化工企業的鍋爐二氧化硫排放問題予以有效解決和綜合治理。此外,通過脫硫技術的應用,使廢氨水進一步生成硫酸銨,而硫酸銨是復合型肥料的原材料之一,從而以廢治廢、變廢為寶。不僅節省了原材料,形成了循環經濟,更省去了因生成物的排放而造成的二次污染[2]。總體而言,氨法脫硫技術對于化工區綜合治理方面,具有反應速度快,節省人力、脫硫效果顯著等特點,是化工企業脫硫技術的首選。
2.2氨法脫硫技術在高硫煤中的應用
在傳統化工工程中,采用石膏法進行脫硫,此種方法屬于物理性脫硫技術,即通常所說的鈣基脫硫。但無論從反應速度上和反應程度上,都具有較低的可行性,實施強度不足。而通過一系列的加工工藝,如打磨、噴淋、霧化等過程,雖能夠提升脫硫程度,但卻增加了投入成本,并且進行脫硫工藝后形成的廢棄物不易產生二次反應,從而形成二次污染。而將氨法脫硫技術應用于高硫煤之中,不僅能使脫硫率達到99%左右,還能由二氧化硫的增多,而形成更多的氨肥,從而形成了廢棄材料的充分利用。此外,氨法脫硫技術還具有適用范圍廣以及能夠進行彈性操作的特點,不僅能夠利用于高硫煤,對中低硫煤的脫硫轉化上,也能起到很好的效果[3]。
2.3氨法脫硫技術在化工廢棄物中的應用
有些煤化工企業中,在對煤的加工及轉化過程中,出現另一種能夠造成污染的物質——硝,同時在煤化工企業中,金屬制品居多,尤其是鋼鐵制品,硝遇亞鐵離子能夠生成嚴重污染空氣的氮氧化物,并且反應中生成的廢液也是水源的重要污染物質。采用氨法脫硫技術,能夠使氨水在脫硫的同時也進行脫硝作業,并且脫硝效率最高能夠達到近60%,不僅解決了脫硫問題,生成了氨肥,更解決了脫硝問題,保護了環境。
綜上所述,對煤化工工程進行氨法脫硫技術,是改善大氣環境質量的有效技術措施。此外,在對氨法脫硫技術進行煤化工工程應用中,應當著重考慮到反應過程中存在的問題,如氨的揮發問題、硫銨結晶問題、以及亞硫酸銨較難氧化問題等,這些問題會直接影響到氨法脫硫的成敗和脫硫的效率,因此,應當結合具體化工企業的實際情況,有針對性地進行解決。如采用投藥的方式來促進亞硫酸銨的氧化;提升反應中的蒸發溫度,控制結晶飽和度,以此來降低氨法脫硫技術中過多的能耗等。唯有在煤化工工程中,合理并客觀的對氨法脫硫技術進行應用,才能有效地做到降低投入成本,并改善環境污染問題。
[1] 李紅.氨法脫硫技術在神華煤化工工程中的應用[J].煤炭加工與綜合利用,2014,2(4):59-62.
[2] 鄭彥彬,王威.生物脫硫技術在煤化工領域應用的可能性[J].煤化工,2006,11(7)2:54-56.
[3] 靳江波,陸衛軍.氨法脫硫技術在大型燃煤電廠應用前景[J].中國電業(技術版),2011,12(5):59-62.
Application of Ammonia Desulfurization Technology in Coal Chemical Engineering
Zhao Ya-jing
At present,with the accelerating pace of development of our economy,emissions of harmful substances by the manufacturer formed gradually increased,this problem of environmental pollution has been widespread concern in the community,and take active measures to deal with emissions on the environment pollution problems.Ammonia desulfurization technology are briefly described and discussed the application of this technology in coal chemical engineering,designed to improve our environment,and make its due contribution.
ammonia desulfurization technology;coal;chemical engineering
X701.3
B
1003-6490(2016)05-0020-02
2016-05-16
趙雅晶(1980—),女,吉林磐石人,工程師,主要從事工程項目管理工作。