【正文】
ation software ASPEN PLUS simulation of SO2 removal from flue gas of oxygen method wet desulfurization process, select the module in the modelbuilding process, the physical properties of the choice of methods, process parameters input sensitivity analysis, study the absorbent concentration, flue gas flow, liquidgas ratio, flue gas temperature, the absorption liquid temperature and other parameters of the effect of desulfurization.Keywords:ASPEN PLUS;flue gas;desulfuration;ammonion;simulation緒論隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,環(huán)境保護(hù)日益受到重視?!洞髿馕廴痉乐畏ā芬?guī)定,排放二氧化硫的企業(yè)必須建設(shè)配套脫硫除塵裝置,控制二氧化硫排放量。目前我國(guó)已投入運(yùn)行的、常用的煙氣脫硫方法有十幾種,其中濕式脫硫穩(wěn)定、效率較高、應(yīng)用最為廣泛。干法脫硫、半干法脫硫以及濕法脫硫等各種脫硫方法均有各自的優(yōu)缺點(diǎn),選擇技術(shù)成熟,滿足脫硫效率要求,運(yùn)行穩(wěn)定,費(fèi)用低,原料來(lái)源方便,不產(chǎn)生污染源轉(zhuǎn)移,是企業(yè)選擇脫硫方案的思路和原則。70年代初日本與意大利等國(guó)開(kāi)始研究氨法脫硫工藝,并相繼獲得成功。同時(shí)氨法脫硫工藝在開(kāi)發(fā)初期也遇到了較多的問(wèn)題,如成本高、腐蝕、凈化后尾氣中的氣溶膠問(wèn)題等等。從國(guó)內(nèi)外氨法脫硫的實(shí)際運(yùn)行效果看,氨法脫硫工藝具有很多別的工藝所沒(méi)有的特點(diǎn):氨是一種良好的堿性吸收劑,從吸收化學(xué)機(jī)理上分析,二氧化硫的吸收是一酸堿中和反應(yīng),吸收劑堿性越強(qiáng),越利于吸收,而氨的堿性強(qiáng)于鈣基吸收劑;從吸收物理機(jī)理上分析,氨吸收煙氣中的二氧化硫是氣一液或氣一氣反應(yīng),反應(yīng)速率快、反應(yīng)完全,吸收劑利用率高,可以做到很高的脫硫效率;同時(shí)相對(duì)鈣基脫硫工藝來(lái)說(shuō)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備體積小、能耗低;氨法脫硫副產(chǎn)品硫酸銨是一種農(nóng)用肥料,副產(chǎn)品的銷(xiāo)售收入能降低一部分因吸收劑價(jià)格高造成的高成本。最初的版本是在1987年由MIT為美國(guó)能源部編寫(xiě)的。改進(jìn)后的ASPEN PLUS增加了可視化界面,使得軟件的運(yùn)行環(huán)境變得更為友好.它能夠建立準(zhǔn)確的模型,使用嚴(yán)格的、裝置的優(yōu)化操作和進(jìn)行贏建、改造裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)。1 研究背景與意義我國(guó)能源結(jié)構(gòu)是以煤為主,在能源結(jié)構(gòu)中約占70%,這一狀況將保持相對(duì)長(zhǎng)的一段時(shí)間。酸雨污染的加劇對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、建筑物材料、農(nóng)業(yè)和人體健康等方面均造成了重大危害…。因此,加大SO2的控制力度越來(lái)越重要和緊迫。依據(jù)目前的技術(shù)水平和現(xiàn)實(shí)能力,煙氣脫硫仍是降低SO2排放量最經(jīng)濟(jì)有效的手段。近幾年,國(guó)家有關(guān)部門(mén)組織實(shí)施了燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化示范工程,燃煤電廠煙氣脫硫技術(shù)與設(shè)備國(guó)產(chǎn)化取得了積極進(jìn)展。目前國(guó)際上已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的燃煤煙氣脫硫技術(shù)中,濕法脫硫技術(shù)約占85%,其中石灰石.%;%;%。70年代初日本與意大利等國(guó)開(kāi)始研究氨法脫硫工藝,并相繼獲得成功。同時(shí)氨法脫硫工藝在開(kāi)發(fā)初期也遇到了較多的問(wèn)題,如成本高、腐蝕、凈化后尾氣中的氣溶膠問(wèn)題等等。從國(guó)內(nèi)外氨法脫硫的實(shí)際運(yùn)行效果看,氨法脫硫工藝具有很多別的工藝所沒(méi)有的特點(diǎn):氨是一種良好的堿性吸收劑,從吸收化學(xué)機(jī)理上分析,二氧化硫的吸收是一酸堿中和反應(yīng),吸收劑堿性越強(qiáng),越利于吸收,而氨的堿性強(qiáng)于鈣基吸收劑;從吸收物理機(jī)理上分析,氨吸收煙氣中的二氧化硫是氣一液或氣一氣反應(yīng),反應(yīng)速率快、反應(yīng)完全,吸收劑利用率高,可以做到很高的脫硫效率;同時(shí)相對(duì)鈣基脫硫工藝來(lái)說(shuō)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、設(shè)備體積小、能耗低;氨法脫硫副產(chǎn)品硫酸銨是一種農(nóng)用肥料,副產(chǎn)品的銷(xiāo)售收入能降低一部分因吸收劑價(jià)格高造成的高成本鶴。該工藝采用兩級(jí)洗滌,以 NH4 2SO3,和NH4HSO3,溶液吸收預(yù)冷卻后煙氣中的SO2,洗滌凈化煙氣,回收副產(chǎn)品硫酸銨。干法煙氣脫硫是指應(yīng)用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑來(lái)脫除煙氣中的SO2。其缺點(diǎn)是脫硫效率較低,設(shè)備龐大、投資大、占地面積大,操作技術(shù)要求高。該技術(shù)綜合了濕法和干法煙氣脫硫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),與濕式石灰石石灰石膏法煙氣脫硫相比, 投資省,工藝簡(jiǎn)單,能耗僅相當(dāng)于濕式煙氣脫硫裝置的25%,而且無(wú)腐蝕,結(jié)垢等問(wèn)題。2011年,我國(guó)堆存的脫硫石膏和其他石膏副產(chǎn)品已超過(guò)150Mt,脫硫石膏的二次污染問(wèn)題已越來(lái)越嚴(yán)峻。近年來(lái),氨法煙氣脫硫技術(shù)備受業(yè)界關(guān)注,該技術(shù)可充分利用我國(guó)豐富的氮源生產(chǎn)化肥,以減少大量的硫磺進(jìn)口,既治理了大氣中的SO2污染,又變廢為寶,是一項(xiàng)較適應(yīng)中國(guó)國(guó)情、完拿資源化、適應(yīng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展、極具推廣價(jià)值且更環(huán)保的脫硫技術(shù)。通過(guò)補(bǔ)充新鮮氨水,式 3 可保持 NH4 2SO3溶液的濃度。其工藝過(guò)程為:除塵后的煙氣先經(jīng)過(guò)熱交換器,從上方進(jìn)入洗滌塔,與氨氣 體積分?jǐn)?shù)25% 并流而下,洗滌液落人池中,用泵摘入吸收塔內(nèi)循環(huán)噴淋煙氣,煙氣經(jīng)除霧器后進(jìn)入高效洗滌塔,最后經(jīng)熱交換器加熱后的潔凈煳氣排人煙囪。能捷斯一比曉夫公司對(duì)傳統(tǒng)氨法煙氣脫硫工藝進(jìn)行了改造和完善,稱為AMASOX氨法,將傳統(tǒng)的多塔流程改為結(jié)構(gòu)緊湊的單塔流程,并在塔內(nèi)安置了濕式電除霧器以解決氣溶膠的問(wèn)題。吸收洗滌塔內(nèi)布置有兩段吸收洗滌層,洗滌液和煙氣得以充分的混合接觸,脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)塔內(nèi)的濕式電除塵器后再進(jìn)入換熱器升溫,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后經(jīng)炯囪排人大氣。(4)NADS氨一肥法華東理工大學(xué)完成了國(guó)家“九五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“SO2廢氣回收凈化新技術(shù)的工程化”,開(kāi)發(fā)了一種新的火電廠煙氣中SO2回收凈化技術(shù),簡(jiǎn)稱NADS氨一肥法。亞硫酸鉸溶液可以分別與硫酸、硝酸、磷酸進(jìn)行反應(yīng),得到硫酸銨、硝酸銨和磷酸銨溶液,再經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、干燥后,得到商品級(jí)的化肥產(chǎn)品,同時(shí)得到體積分?jǐn)?shù)8%一10%的SO2和空氣混合物,再經(jīng)催化氧化 催化劑為V2O5SiO2 ,將SO2變?yōu)镾O3,%的商品濃硫酸。嫻氣中的SO2和N0被活性粒子和自由基氧化為SO3和NO2,在有NH3的情況下生成 NH4 2SO4和NH4NO3等。(6)流光放電氨法流光放電氨法煙氣脫硫技術(shù)是國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃 “863”計(jì)劃 成果,是我國(guó)自主研發(fā)的煙氣凈化新技術(shù),它充分結(jié)合了等離子體自由基的強(qiáng)氧化性和氨吸收的化學(xué)特性,實(shí)現(xiàn)脫硫、副產(chǎn)銨肥。氣脫硫技術(shù)的應(yīng)用前景我同煙氣脫硫技術(shù)有巨大的市場(chǎng)需求,非火電行業(yè)煙氣脫硫技術(shù)市場(chǎng)容量約達(dá)216億元。氨法煙氣脫硫技術(shù)作為高效濕法脫硫工藝的一種,在我國(guó)已建成幾十套工業(yè)化裝置。.1