一種氨法脫硫工藝簡介

摘要： 簡述煙氣氨法脫硫的原理、工藝流程、工藝主要運行設計特點、存在問題和發(fā)展趨勢。

關鍵詞： 氨法脫硫;SO2; 硫酸銨;

Abstract： brief introduction of flue gas desulfurization by ammonia process principle， process flow， main process characteristics， existing problems and development trend.

Keywords： ammonia desulfurization; SO2; ammonium sulfate;

我國是以燃煤為主的能源結構的國家，燃煤造成的大氣污染有粉塵、SO2、NOx、CO2等，隨著煤炭利用的不斷增長，燃煤排放的SO2也不斷增加，導致我國酸雨和SO2污染日趨嚴重，煙氣脫硫的意義日顯重要。在煙氣脫硫中主要有干法脫硫、半干法脫硫和濕法脫硫。濕法脫硫以氨法脫硫最具有代表性普及性。

氨是一種良好的堿性吸收劑，其堿性強于鈣基吸收劑。用氨吸收煙氣中的SO2具有反應速率快、吸收效率高、脫硫效率高等優(yōu)點。脫硫的副產(chǎn)品生成硫酸銨化肥，硫酸銨是一種優(yōu)良的氮肥，適用于一般的土壤和作物，具有一定的經(jīng)濟效益，從而進一步降低了煙氣脫硫的成本。我們用氨法進行煙氣脫硫得到副產(chǎn)品硫酸銨肥料，氨是從肥料中來，又回到肥料中去，不影響氨的平衡使用，解決了煙氣脫硫的殘渣問題，杜絕了二次污染。

一、氨法脫硫原理

二、工藝流程簡述

含硫煙氣經(jīng)除塵器除塵達標后進入引風機，由引風機加壓送入脫硫塔中下部的濃縮段，經(jīng)循環(huán)液洗滌后溫度降為60℃左右，再進入脫硫塔中上部吸收段。在吸收段通過兩級噴淋與填料作用下，煙氣與吸收液充分接觸反應脫除煙氣中的SO2，經(jīng)除霧處理后，大大降低煙氣中鹽分、氨的攜帶量，煙氣進入凈化水洗段后與凈化水通過填料逆流接觸，除去逃逸的氨與塵，最后經(jīng)塔上部除霧器除霧后成為凈化尾氣，通過塔頂直排煙囪進行排放。

由結晶泵輸送來的固含量10%的硫酸銨漿液進入稠厚器，經(jīng)稠厚沉淀后固含量可達40%-50%送入離心機進行離心分離，離心分離得到含水率5%左右的濕料，濕料經(jīng)干燥機干燥后進行包裝機裝袋包裝，稠厚器、離心機所出的清夜經(jīng)回流管回流至槽經(jīng)泵打入濃縮系統(tǒng)參與再循環(huán)。

凈化系統(tǒng)由凈化水洗及填料層組成，主要作用是使煙氣中的水蒸氣達到過飽和狀態(tài)，在顆粒凝結層中進行微粒的凝結增大，從而被捕捉而脫除掉，整個系統(tǒng)分兩級獨立控制，再經(jīng)超低凈化裝置確保脫硫出口顆粒物達到超低排放標準。凈化系統(tǒng)用水作為系統(tǒng)的補充水不斷加入脫硫吸收、濃縮系統(tǒng)，新鮮水補入凈化系統(tǒng)，置換凈化系統(tǒng)中的循環(huán)水，維持系統(tǒng)水平衡。

工藝流程簡圖：

三、該工藝主要設計運行特點：

（一）氧化吸收系統(tǒng)運行設計特點

鍋爐煙氣經(jīng)過濃縮段降溫后進入吸收段，通過吸收段填料層，均勻分布后進入吸收段中上部。再填料層，和噴淋層落下的循環(huán)液充分接觸，初步脫除煙氣中的SO2。煙氣經(jīng)過填料層在吸收段均勻上升，煙氣上升的過程中繼續(xù)和上部下落的循環(huán)液噴淋霧滴接觸，進一步的脫除煙氣中的SO2，使之整個SO2脫除的效率達到98%以上。脫除SO2后的煙氣經(jīng)過吸收段頂部除霧器進行除霧后進入凈化段。

設計特點：

（二）凈化系統(tǒng)運行設計特點

凈化系統(tǒng)由一級凈化和二級凈化兩部分組成，二級凈化使用循環(huán)水為新鮮補充水，一級凈化使用循環(huán)水由二級凈化水系統(tǒng)補充。

鍋爐煙氣經(jīng)過吸收段脫除SO2后進入一級凈化段，一級凈化段的循環(huán)水經(jīng)過循環(huán)水泵送入一級凈化段，通過一級凈化段噴淋和填料與鍋爐煙氣逆向接觸，在循環(huán)水的作用下不斷洗滌凈化煙氣，經(jīng)過初步洗滌凈化的鍋爐煙氣進入到二級凈化段。

經(jīng)過初步凈化的鍋爐煙氣進入到二級凈化段，二級凈化段的循環(huán)水經(jīng)過循環(huán)水泵送入二級凈化段，二級凈化段噴淋和填料與鍋爐煙氣逆向接觸，在循環(huán)水的作用下進一步洗滌凈化煙氣，形成潔凈的鍋爐煙氣。

四、氨法脫硫工藝存在問題

（一）脫硫劑成本高

脫硫劑使用的氨水（液氨）相對于廉價的石灰石來說存在價格過高的問題，通過脫硫后回收副產(chǎn)品硫酸銨，在一定程度上相對減少或抵消了脫硫高成本運行的問題。氨法脫硫更加適合于一些化肥企業(yè)自建鍋爐煙氣脫硫的使用，通過化肥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氨水，即解決了廢氨水的處理問題，又進一步降低脫硫運行成本。

（二）腐蝕問題

氨法脫硫中最常見的問題就是腐蝕問題，在脫硫設備采用上需要大量的使用不銹鋼、玻璃鋼或玻璃鱗片膠泥等防腐材料。在大量采用不銹鋼材料的情況下會對整個脫硫裝置投資帶來一定的增加;采用玻璃鋼防腐材料的情況下需要充分考慮玻璃鋼材料的檢修問題;使用玻璃鱗片膠泥內(nèi)襯，施工中需要做好防火工作，運行中防止煙氣超溫等問題。

五、氨法脫硫發(fā)展趨勢

在新環(huán)保形勢要求情況下，尤其是各地區(qū)逐漸開始實行超低排放新標準的情況下，氨在作為脫硫劑使用的同時也作為脫硝劑使用，無論是在采購、運輸和儲存的情況下，可以做到脫硫劑、脫硝劑同一使用、管理，在生產(chǎn)運行中為企業(yè)帶來了極大的便利。氨法脫硫工藝在開發(fā)初期遇到了脫硫劑成本高、設備管線腐蝕、煙氣氣溶膠等問題，經(jīng)過氨法脫硫工藝技術的研究和開發(fā)，已經(jīng)逐步克服，氨法脫硫工藝在國內(nèi)得到廣泛的推廣和應用。

中國是發(fā)展中國家，是人口眾多的農(nóng)業(yè)大國。氨的資源豐富，每年氨的產(chǎn)量達3600多萬噸，世界第一，產(chǎn)地遍及全國各地。中國耕地經(jīng)調(diào)查大面積缺硫（在土壤里硫含量<6×10-10即為缺硫），據(jù)資料顯示硫能顯著使農(nóng)作物和蔬果增產(chǎn)。煙氣氨法脫硫是一種綜合利用和資源回收的方法，我們用氨法進行煙氣脫硫得到副產(chǎn)品硫酸銨肥料。中國作為一個農(nóng)業(yè)大國本身就有廣闊的市場，硫酸銨化肥使用前景廣闊。氨法煙氣脫硫適合中國能源、農(nóng)業(yè)的發(fā)展和環(huán)境綜合治理的國情，氨法脫硫?qū)⒌玫竭M一步發(fā)展和應用。

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作者簡介：郭志杰? 1980年9月? 男? 漢族? 2002年參加工作，自參加工作以來一直從事循環(huán)流化床鍋爐運行、煙氣除塵、SNCR脫硝和氨法脫硫相關技術管理工作。