隨著我國工業化的快速發展及煤燃料的大量使用,人們向大氣中排放的二氧化硫等有害氣體逐年增多.二氧化硫進入大氣后,可在局部地區富集并在水的凝集過程中形成硫酸等酸性物質,并伴隨著雨水降落下來,從而形成酸雨。所以目前量多且危害嚴重的空氣污染物主要有二氧化硫(SO2)、氮氧化物 (NO2)、一氧化碳(CO)和可吸入顆粒物等。
脫硫,本身并不是難事,氨法脫硫更加容易。但是,氨法脫硫的目的意義不止是脫出二氧化硫,更主要的是以二氧化硫作為化工原料劑,生產出合格的化工肥料,甚至復合肥料。
這就體現了一個化工的技術領域,它的難度就不單單是脫硫這一個事情,所以說氨法脫硫是一個非常復雜的化工工藝和技術,它需要豐富的化工經驗和技術。如果處理不好,就會直接產生大量的汽溶膠和氨逃逸,或排放造成氨氮超標,造成對周邊環境的污染。
現在國家環保部門要求污染企業安裝脫硫設備,就是為了減少空氣中的二氧化硫排放,從而減少空氣污染。現在國內主要的脫硫工藝有:鈣法脫硫,海水法脫硫、雙堿法脫硫、鈉堿法脫硫等,上述工藝受到地理位置、脫硫副產品處理、脫硫劑來源及價格等因素影響,常常應用在區域性較強、煙量相對較小或工藝要求簡單的脫硫工程中。而有一種氨法脫硫技術,由于工藝日趨成熟、占地面積小、投資省、脫硫效率高、系統運行的可靠性高,不增加碳排放,適合各種煤種,且副產品硫酸銨利用價值相對較高,經濟效益明顯,近些年來在國內外得到廣泛重視,并且在國內已有應用實例,下面簡單介紹下氨法脫硫技術。
氨法是高效、低耗能的濕法。 氨法是氣液相反應,反應速率快,吸收劑利用率高,能保持脫硫效率95—99%。 氨在水中的溶解度超過20%。
氨法具有豐富的原料。氨法以氨為原料,其形式可以是液氨、氨水和碳銨。目前我國火電廠年排放二氧化硫約1000萬噸,即使全部采 用氨法脫硫,用氨量不超過500萬噸/年,供應完全有保證。氨法的最大特點是 SO2的可資源化,可將污染物SO2回收成為高附加值的商品化產品。副產品硫銨是一種性能優良的氮肥,在我國具有很好的市場前景。
氨法的主要優點有:
1、完全資源化--變廢為寶、化害為利
氨回收法技術將回收的二氧化硫、氨全部轉化為化肥,不產生任何廢水、廢液和廢渣,沒有二次污染,是一項真正意義上的將污染物全部資源化,符合循環經濟要求的脫硫技術。
2、脫硫副產物價值高
氨回收法脫硫裝置的運行過程即是硫酸銨的生產過程,每吸收1噸液氨可脫除2噸二氧化硫,生產4噸硫酸銨,按照常規價格液氨2000元/噸、硫酸銨700元/噸,則煙氣中每噸二氧化硫體現了約400元的價值。因此相對運行費用小,并且煤中含硫量愈高,運行費用愈低。企業可利用價格低廉的高硫煤,同時大幅度降低燃料成本和脫硫費用,一舉兩得。
3、裝置阻力小,節省運行電耗
利用氨法脫硫的高活性,使液氣比較常規濕法脫硫技術降低。脫硫塔的阻力僅為850Pa左右,無加熱裝置時包括煙道等阻力脫硫島總阻力在1000Pa左右;配蒸汽加熱器時脫硫島的總設計阻力也只有1250Pa左右。因此,氨法脫硫裝置可以利用原鍋爐引風機的潛力,大多無需新配增壓風機;即便原風機無潛力,也可適當進行風機改造或增加小壓頭的風機即可。系統阻力較常規脫硫技術節電50%以上。另外,循環泵的功耗降低了近70%。
4、檢測過程簡單,PH電極損耗低
鈣法脫硫過程中,檢測PH值的PH電極極易結垢,對電極的沖刷、磨損較大,PH電極的使用壽命大大縮短,頻繁更換PH探頭而提高生產成本。氨法脫硫不存在結垢,對PH電極影響很小,應用一般PH電極即可,大大節約運營成本,并改善使用環境。
5、裝置設備占地小,便于老鍋爐改造
氨回收法脫硫裝置無需原料預處理工序,副產物的生產過程也相對簡單,總配置的設備在30臺套左右,且處理量較少,設備選型無需太大。脫硫部分的設備占地與鍋爐的規模相關,75t/h-1000t/h的鍋爐占地在150m2-500m2左右;脫硫液處理即硫銨工序占地與鍋爐的含硫量有關,但相關系數不大,整個硫銨工序正常占地在500m2內。
6、既脫硫又脫硝--適應環保更高要求
氨對NOX同樣有吸收作用。另外脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX還具有還原作用,所以氨法脫硫的同時也可實現脫硝的目的。
氨法脫硫技術在化學工業領域應用普遍,用氨吸收硫酸生產尾氣中的SO2, 生產亞硫銨和硫銨。通過大量、高價值的副產品生產,煙氣脫硫可以獲得卓越的投資效益。經過二十多年一步一步地漫長的發展,如今,氨法已進入工業化應用階段,相信氨法煙氣脫硫時代已經到來了。
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