【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2是氣 固反應(yīng)，反應(yīng)速度較慢，而且反應(yīng)不完全，吸收劑利用率低；為此需要將其磨細(xì)、霧化、循環(huán)等過(guò)程以提高吸收劑的利用率，但將使整個(gè)系統(tǒng)能耗增加。而氨吸收 SO2 是氣 液反應(yīng)或氣 氣反應(yīng)，反應(yīng)速率快，反應(yīng)完全，吸收劑利用率高，脫硫效率也高。僅就吸收過(guò)程而言，與鈣基吸收設(shè)備相比，氨吸收設(shè)備體積較小，能耗也低。雖然脫硫 塔內(nèi)循環(huán)液為硫酸銨飽和溶液，但由于硫酸銨極易溶于水，并且有硫酸銨晶種的存在，實(shí)踐中未出現(xiàn)結(jié)垢、堵塞的問(wèn) 題。 副產(chǎn)品硫酸氨價(jià)值高，經(jīng)濟(jì)效益好 氨法煙氣脫硫的副產(chǎn)品是硫酸銨，正是中國(guó)廣大耕地所需要的含氮含硫的肥料。它可以單獨(dú)使用，也可以和其他營(yíng)養(yǎng)元素一起做復(fù)合肥料，有著廣闊的市場(chǎng)需求。不象鈣基脫硫副產(chǎn)品石膏或亞硫酸鈣，或因其市場(chǎng)飽和，或因其無(wú)法使用，拋棄后還占用寶貴的土地資源，形成“石頭搬家”現(xiàn)象。一噸氨可以生產(chǎn)四噸 96%以上的硫酸銨化肥，按目前我們調(diào)研的行情，三噸硫酸銨化肥價(jià)值就可抵消一噸氨的費(fèi)用，還能剩下一噸硫酸銨成為盈余。如果進(jìn)一步用硫酸銨同氯化鉀反應(yīng)得到硫酸鉀和氯化銨，產(chǎn)品附加值還會(huì)有顯著提高。 環(huán)境效益好 無(wú)廢水、廢渣和廢氣排放 工藝過(guò)程中為了保持吸收液里的氯離子濃度低于 20g/l，以減少溶液對(duì)設(shè)備部件的腐蝕，需要不斷的將含有氯化銨（ NH4Cl）溶液排向副產(chǎn)品干燥器里使其蒸發(fā)，得到的固體氯化銨也是肥料，但其量是很小的，混在硫酸銨里不會(huì)對(duì)其質(zhì)量產(chǎn)生影響。另外，還有很少量的飛灰出現(xiàn)在旋流器的溢 14 流里，為了保證副產(chǎn)品硫酸銨的質(zhì)量，往往需要不間斷的用壓濾機(jī)清除。這部分量是很小的，而且是煙氣中原有的。 避免鈣基脫硫?yàn)楂@取吸收劑而開(kāi)山鑿石，用煤將其燒制成石灰；在石灰燒制過(guò)程中，放出大量的二氧化碳（ CO2） ，既破壞環(huán)境又污染了空氣。 氨法煙氣脫硫是一種綜合利用和資源回收的方法。中國(guó)硫資源并不豐富，每年要從國(guó)外進(jìn)口 200300 萬(wàn)噸硫磺，耗資十多億元人民幣。但中國(guó)每年從煙氣排走的硫就約有 1000 萬(wàn)噸之多，而中國(guó)廣大耕地卻有 30%因缺少硫元素而影響著糧食的增產(chǎn)。使用氨法煙氣脫硫既是綜合利用又回收了硫資源，輕松地解決了上述這個(gè)矛盾。 適合中國(guó)的國(guó)情 中國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，是人口眾多的農(nóng)業(yè)大國(guó)。氨的資源豐富，每年氨的產(chǎn)量達(dá) 3600多萬(wàn)噸，世界第一。有 400多個(gè)生產(chǎn)氨的化肥廠，產(chǎn)地遍及全國(guó)各地，中國(guó)耕地經(jīng)調(diào)查大面積缺 硫（在土壤里硫含量＜ 6 1010即為缺硫），聯(lián)合國(guó)糧油組織已確定除了氮（ N）、磷（ P）、鉀（ K）外，硫（ S）是植物第四營(yíng)養(yǎng)元素，它能顯著使農(nóng)作物和蔬果增產(chǎn)。在歐美硫和氮、磷、鉀一樣賣錢，它的需求量和磷一樣多。我們用氨法進(jìn)行燃煤煙氣脫硫得到副產(chǎn)品硫酸銨肥料，氨是從肥料中來(lái)，又回到肥料中去，不影響氨的平衡使用。中國(guó)本身就有廣闊的市場(chǎng)，據(jù)農(nóng)業(yè)權(quán)威部門介紹，中國(guó)每年需要硫酸銨化肥約 400 萬(wàn)噸，目前每年只生產(chǎn) 60 萬(wàn)噸，需求平衡相差甚遠(yuǎn)。所以說(shuō)，氨法煙氣脫硫完全適合中國(guó)能源、農(nóng)業(yè)的發(fā)展和環(huán)境綜合治理的國(guó)情。 4 本 工藝 技術(shù)特點(diǎn) 本 項(xiàng)工程采用 氨 硫酸銨濃縮結(jié)晶脫硫工藝 ， 其工藝 具有以下獨(dú)特的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)： ： 通過(guò)脫硫 塔結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)，使得煙氣與脫硫吸收液接觸非常充分，可以在保證脫硫效率的前提下大大降低脫硫系統(tǒng)的液 /氣比：本方案中實(shí)際 15 控 制 液 /氣比為 1 左右， 而實(shí)際脫硫效率可以達(dá)到 98%以上；而其他技術(shù)為了提高煙氣的吸收效率，往往將液 /氣比提高到 5倍以上，造成出口煙氣溫度過(guò)多的損失和煙氣中含水量的增加。從而大大降低了脫硫吸收系統(tǒng)循環(huán)泵的運(yùn)行功率，并有利于控制煙氣出口溫度的提高。 亞硫酸銨氧化率高，硫酸銨產(chǎn)品回收率高且品質(zhì)純 本工藝技術(shù)采用 固定式空氣噴射器 +氣液混合器塔內(nèi)氧化 ， 亞硫酸銨氧化成硫酸銨的氧化率近 乎可以達(dá)到 100%， 可以達(dá)到后級(jí)回收的硫酸銨產(chǎn)品中幾乎不含有亞硫酸銨成分，使得回收的硫酸銨產(chǎn)品回收率高而且品質(zhì)純正。 煙氣脫硫系統(tǒng)阻力較小，運(yùn)行成本低 常規(guī)氨法脫硫技術(shù)為了提高系統(tǒng)的 SO2 吸收效率，往往采用篩板塔，但會(huì)造成脫硫塔阻力較大（一般高于 2020Pa），而且可能會(huì)造成內(nèi)部堵塞現(xiàn)象，增加運(yùn)行動(dòng)力和維護(hù)成本；本工藝技術(shù)采用我公司獨(dú)特的 兩塔提濃、脫硫系統(tǒng) ， 設(shè)備系統(tǒng) 阻力小于 1500 Pa， 遠(yuǎn)低于其它氨法脫硫 系統(tǒng)阻力 ，運(yùn)行成本低，且不存在阻塞問(wèn)題。 占地面積小，節(jié)能效果好 本工藝技術(shù)節(jié)省了常規(guī)的硫酸銨溶液濃縮結(jié)晶的三效蒸發(fā)器 ，煙氣脫硫與硫酸銨提濃在 兩 個(gè)塔內(nèi)完成，節(jié)省了占地面積，投資、運(yùn)行成本、可靠性及占地面積都優(yōu)于常規(guī)的氨回收法脫硫工藝，僅節(jié)約蒸汽一項(xiàng)對(duì)本項(xiàng)目每年可節(jié)約相當(dāng)一部分運(yùn)行成本。 煙氣脫硫及硫酸銨回收效率高 采用三層循環(huán)高效霧化噴淋層，這大大增加了氣液的接觸面積，而且減小了 氣態(tài) 氨及亞硫酸銨的逃逸；脫硫塔 上部 出口設(shè) 置 兩級(jí)高效除霧層 （ 拆流板式 +絲網(wǎng) ） ，除去煙氣中的霧滴 、泡沫 及進(jìn)一步捕集隨煙氣逃逸的亞硫酸銨；通過(guò)以上措施，煙氣脫硫效率及硫酸銨回收率得以大提高。 5 脫硫及硫酸銨回收工藝系統(tǒng)描述 16 從 鍋爐 來(lái)的煙氣經(jīng)靜電除塵器除塵、引風(fēng)機(jī)加壓之后， 從頂部 進(jìn)入 增濕 提濃塔內(nèi)， 與硫酸銨溶液混合增濕、降溫并對(duì) 硫酸銨溶液提濃 ， 煙氣經(jīng)降溫增濕后進(jìn)入脫硫塔的，煙氣與由循環(huán)泵泵入經(jīng) 三層 霧化噴嘴霧化的 脫硫循環(huán)液 充分接觸吸收，煙氣中的 SO2 成分被 充分 吸收， SO2 吸收率達(dá)到95%以上 。 脫硫塔內(nèi) 脫硫循環(huán)液 吸收 SO2生成的亞硫酸氫銨 ， 亞硫酸氫銨 與 加入脫硫系統(tǒng)的 氨水 混合 進(jìn)行中和反應(yīng)生成 亞硫酸銨，依次循環(huán)反復(fù)，完成對(duì)煙氣中 SO2 的凈化吸收，至此脫硫過(guò)程完成，凈化后的煙氣經(jīng)塔頂兩層高效除霧器除去其中的霧滴后，經(jīng)塔頂擋液環(huán) (避免煙氣將塔壁上的水膜帶出塔體，以防進(jìn)入煙囪，腐蝕煙囪 )排入大氣中。 亞硫酸銨溶液在 脫硫 塔底部被鼓入的空氣氧化成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液泵入 增濕提濃塔 洗滌煙氣，將煙氣溫度降低的同時(shí)自身得到濃縮 ,得到固含量 1015%硫酸銨漿液。 固含量 1015%的漿液經(jīng)結(jié)晶泵送至硫銨工序經(jīng)旋流器脫水后形成固含量 40%左右的硫銨漿液，清液進(jìn)入 硫銨濾 液槽；固含量 40%左右的硫銨漿液進(jìn)入離心機(jī)進(jìn) 行固液分離，形成含水 5%左右的濕硫銨，母液溢流到 硫銨濾 液槽 ；含水 5%左右的濕硫銨經(jīng)干燥機(jī)干燥，得到水分 %的硫銨，進(jìn)入包裝機(jī)包裝即可得到商品硫銨； 硫銨濾 液槽 內(nèi)的液體經(jīng) 濾液 泵送回 硫銨循環(huán)槽 。 脫硫系統(tǒng) 過(guò)高的排煙溫度容易形成氨以氣態(tài)形式和亞硫酸銨以氣溶膠形態(tài)的逃逸 ,氣溶 膠的產(chǎn)生會(huì)大大降低硫酸銨的回收率，從而影響煙氣中的粉塵排放濃度，在脫硫塔的設(shè)計(jì)及 脫硫液 溶液 循環(huán)設(shè)計(jì)當(dāng)中我公司充分考慮到這一因素，在控制脫硫反應(yīng)溫度的同時(shí)加大了循環(huán)液的充分疊加覆蓋，來(lái)有效防止 氨以氣態(tài)形式和亞硫酸銨以氣溶膠形態(tài)的逃逸 。 脫硫塔 內(nèi)的氣溶膠問(wèn)題主要由脫硫后的（ NH4） 2SO3和（ NH4） 2SO4夾帶在煙氣中所引起的。對(duì)此主要的解決辦法為加大脫硫液循環(huán)量吸收煙氣中的（ NH4） 2SO3和（（ NH4） 2SO4。另外控制適當(dāng)?shù)臏囟?，破壞氣溶膠形成的條 17 件。并且（（ NH4） 2SO3在 60℃開(kāi)始分解為 NH3 H2O和 SO2，所以這就要在溫度上尋找合適的平衡點(diǎn)，根據(jù)我公司多年的設(shè)計(jì)及工程經(jīng)驗(yàn)，我公司認(rèn)為排煙溫度在 60℃左右是最佳的平衡點(diǎn) ，這樣既保證了較高的排煙溫度又不至于形成氣溶膠問(wèn)題和造成亞硫酸銨的分解。 另外脫硫 塔出口設(shè)兩級(jí)高效除霧層，除去煙氣 中的霧滴及進(jìn)一步捕集隨煙氣逃逸的亞硫酸銨；通過(guò)以上措施，煙氣脫硫效率及硫酸銨回收率得以大提高。 增濕提濃塔及脫硫 塔 1）設(shè)計(jì)原則 增濕提濃塔及脫硫塔 內(nèi)所有部件能夠承受最大入口氣流及最高進(jìn)口煙氣溫度的沖擊，高溫?zé)煔獠粫?huì)對(duì)任何系統(tǒng)和設(shè)備造成損害。 增濕提濃塔及脫硫塔 選用的材料適合工藝過(guò)程的特性，并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮腐蝕余度。 本工藝技術(shù) 選 增濕提濃塔及脫硫塔 材料采用特種玻璃鋼 ，具有 耐磨耐腐蝕且抗老化 的特點(diǎn) ； 脫硫提濃塔 設(shè)備工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè) 備從內(nèi)向外由內(nèi)表面層、次內(nèi)層、強(qiáng)度層、外表面層四層組成。如下所示： A B C D A：內(nèi)表面層 B：次內(nèi)層 C：加強(qiáng)層 D：外表面層 A、內(nèi)表面層 為耐腐蝕層，由一層樹(shù)脂膠衣和表面氈組成，采用內(nèi)襯樹(shù)脂，樹(shù)脂含 18 量大于 90％。 B、次內(nèi)層 為防滲層，可有效防止內(nèi)表面層微細(xì)裂紋向外擴(kuò)展，起到雙層保護(hù)作用。采用無(wú)堿短切纖維和內(nèi)襯樹(shù)脂，樹(shù)脂含量為 70％－ 80％。 C、強(qiáng)度層 該層對(duì)內(nèi)表層和次內(nèi)層起加強(qiáng)作用，抵抗管道所受外界荷載，保證剛度和強(qiáng)度，采用環(huán)向纏繞與交叉螺旋纏繞結(jié)合，含量為大于 30～ 40％。 D、外表面層 為防老化層，采用 34＃膠衣樹(shù)脂，并加入 1％的抗紫外線吸收劑，防止在室外紫外線輻射作用下產(chǎn)生的老化現(xiàn)象，樹(shù)脂含量為 100％。 脫硫提濃塔內(nèi)部件工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 所有內(nèi)部件采用玻璃布與短切氈交替的低壓接觸成型工藝，采用DERAKANE470300酚醛環(huán)氧乙烯基