氨法脱硫的缺点
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氨法脱硫工艺存在的问题及应对措施栾辉,唐智和,翟小娟,何为摘要本文介绍了氨法脱硫工艺国内外发展及应用现状,对其工艺原理、工艺流程以及技术优势进行了详细的论述。
针对氨法脱硫技术在应用过程中存在的脱硫剂消耗大、氨逃逸、气溶胶难以消除、亚硫酸铵氧化慢、硫酸铵结晶、氯离子富集难等典型问题进行详细地总结与分析,并提出了行之有效的应对措施及建议。
关键词氨法脱硫问题措施Abstract: This paper introduces the development and application of ammonia-based desulfurization process at home and abroad, discusses the technical principle, process flow and technological superiority in detail. Gives elaborate summary and analysis of the typical problems of ammonia-based desulfurization technology which exist in application process, including huge desulfurizing agent consumption, serious ammonia escapement, slow ammonium sulfite oxidation, the difficulties of aerosol elimination, ammonium sulfate crystallization and the chloride ion concentration etc. Then puts forward the effective measures and suggestions.Key words: ammonia-based desulphurization, problems, measures作者简介:栾辉,2009年毕业于中国石油大学(北京)环境科学专业,硕士,现在中国石油安全环保技术研究院HSE检测中心工作,主要从事污染源在线监测系统运维管理工作。
烟气氨法脱硫运行中的主要问题及改进措施摘要:氨法湿法脱硫技术的发展期,技术还不够成熟,运行初期出现了脱硫液处理不当、管道的堵塞等诸多问题。
通过在工艺设备操作过程中的不断摸索,进行了烟气氨法脱硫技改工程及工艺调整优化,取得了很好的效果,是公司的环保实施运行水平得到很大提升。
关键词:烟气氨法脱硫工艺;技改工程;存在问题;改进措施一、烟气氨法脱硫技术优势(一)技术优势在氨法脱硫工艺中,氨的活性高,与烟气反应速度快。
其液气比低于常规液体脱硫工艺,因此脱硫容易,不需要系统施加过大压力。
如果安装并配备了蒸汽加热器,则整体系统的总设计阻力不得超过1.2kPa。
氨水作为氨法脱硫中应用的脱硫剂,具有较高的反应活性和化学反应速率。
它完成反应的时间短,要求低,不受原始烟气浓度的限制,也不被烟气流速影响。
氨法脱硫控制系统采用与PLC单元控制系统相同的分散控制系统。
目前,整体脱硫作业发展了较长时间,技术水平较高,基本能实现自动化运作,智能化控制反应过程中的重要控制点。
如果设备发生故障,控制系统能够及时发出警报,提醒工作人员及时进行处理,提升整体反应作业的安全性。
由于氨法脱硫反应涉及物质多为液体和气体,生成的反应物也大多溶于水,反应过程中不容易产生堵塞和淤积等现象,也不容易导致设备磨损,自动控制影响因素少,方便建立自动化控制系统。
(二)环境效益目前我国全面强调环保工作的重要性,不论各个地区,环保部门已逐步提出按期完成锅炉烟气处理设备现代化改造的要求,能够确保极低的SO2排放。
氨法脱硫技术基本上不产生废气、废水和废渣,基本不会造成二次污染。
氨法脱硫最终废气排放量较低,也不生成二氧化碳气体。
如果二氧化硫质量浓度达到极低排放水平,即10~20mg/时,对大气污染较小,不存在二次污染现象。
氨法脱硫同时可以做到无废水排放,氨法脱硫产生的废水可返回脱硫塔作为工艺用水回收,基本不需要进行排放,减少对水资源浪费和污染二、烟气氨法脱硫技改工程建设存在的问题及改进措施(一)脱硫液的处理问题以及相应的改进措施当前各个工业企业所实际采用的锅炉烟气氨法脱硫技术主要是采用必要的脱硫液来在生产工作当中循环往复地实现针对烟气当中含有的二氧化硫气体进行吸收,一般情况下脱硫循环液当中含有的化学成分非常复杂,主要包括有灰尘、氯离子、硫酸铵以及亚硫酸铵等化学成分。
氨吸收法脱硫氨吸收法是一种常用的脱硫技术,广泛应用于燃煤电厂等工业领域。
本文将介绍氨吸收法脱硫的原理、过程以及其优缺点。
一、原理:氨吸收法脱硫是利用氨水与烟气中的SO2进行化学反应,生成硫酸铵,从而实现脱硫的目的。
化学反应的主要方程式为:SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3。
二、过程:1. 氨水喷射:将氨水喷射到烟道烟气中,使氨水与烟气充分接触。
2. 化学反应:烟气中的SO2与氨水中的NH3发生反应,生成硫酸铵。
3. 除尘:通过除尘设备将烟气中的颗粒物去除。
4. 氨水再生:将含有硫酸铵的氨水通过加热使其分解,释放出NH3,用于下一轮的脱硫反应。
5. 硫酸铵处理:将生成的硫酸铵进行处理,可以制取硫酸或者用于农业肥料等用途。
三、优点:1. 高效脱硫:氨吸收法脱硫效率高,能够将烟气中的SO2去除率达到90%以上。
2. 适应性强:氨吸收法脱硫适用于不同燃料的燃烧系统,具有较好的适应性。
3. 产物利用:生成的硫酸铵可以进行资源化利用,制取硫酸或用作农业肥料,具有较好的经济效益。
四、缺点:1. 氨泄漏:氨吸收法脱硫需要大量氨水,存在氨泄漏的风险,对环境和人体健康有一定影响。
2. 高运维成本:氨吸收法脱硫设备需要进行定期的检修和维护,运维成本较高。
3. 产物处理:硫酸铵的处理也需要一定的成本和技术支持。
氨吸收法脱硫是一种高效的脱硫技术,具有高脱硫效率和产物利用的优点,但也存在氨泄漏和高运维成本的缺点。
在实际应用中,需要综合考虑经济、环境和安全等因素,选择合适的脱硫技术。
未来,随着环保要求的提高,氨吸收法脱硫技术也将进一步发展和完善。
氨水在温度较高时(一般是60度以上)就逐步分解成为气体氨与水,形成氨逃逸,气体氨是不参与反应的;并且二氧化硫在温度较高时也很难被溶解吸收,化学反应通常是在液体中进行,所以把温度降低到60度以下是必须的选择需要解决的问题是气溶胶和氨损。
气溶胶是指固体或液体微粒稳定地悬浮于气体介质中形成的分散体系。
在氨法脱硫过程中,业硫酸铉和业硫酸氢铉气溶胶随净烟气排出,造成氨的损耗,成为困扰氨法脱硫技术发展的瓶颈。
氨法技术在脱除烟气中的二氧化硫时,不产生二氧化碳(钙法每脱除1吨二氧化硫的同时产生0.7吨二氧化碳),不产生任何废水、废液和废渣。
另外,氨法技术脱硫的同时具有脱销能力,目前很多烟气脱硫装置经检测脱硝率均在30% 以上。
由于液气比较常规湿法脱硫技术降低,脱硫塔的阻力仅为800Pa左右,包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在1000Pa;配蒸汽加热器时脱硫岛的总设计阻力也仅为1250Pa左右。
因此,氨法脱硫装置可以利用原锅炉引风机的潜力,大多无需新配增压风机;即便原风机无潜力,也可适当进行风机改造或增加小压头的风机。
关于脱硫塔出口烟气温度的处理有以下4种方案:(1)设置气/气换热器(GGH),使FGD进口热烟气和出口冷烟气之间进行换热,FGD出口烟气被加热至80C以上后排入烟囱。
此法无需消耗外部热量,比较经济,但一次投资很大,1*300MW脱硫机组的回转式GGH造价达1250~1350万元/台;同时由于烟气两次换热,烟气阻力降很高,达1200Pa~1500Pa烟气升压耗能很大。
(2)在脱硫塔出口设置烟气加热器,利用外部蒸汽加热FGD出口冷烟气。
此法一次投资相对较低,但需消耗一定量的外供蒸汽,运行成本高。
(3)在脱硫塔顶部增设一高30M左右的玻璃钢排气筒(排烟口总高度60米),使脱硫后的净烟气直接从此烟囱排放,原烟囱作为事故排放烟囱备用。
此法投资和能耗都比较低(如果原锅炉引风机能提供1200~1000Pa的余压,可以不设FGD升压风机)。
氨水在温度较高时(一般是60度以上)就逐步分解成为气体氨与水,形成氨逃逸,气体氨是不参与反应的;并且二氧化硫在温度较高时也很难被溶解吸收,化学反应通常是在液体中进行,所以把温度降低到60度以下是必须的选择需要解决的问题是气溶胶和氨损。
气溶胶是指固体或液体微粒稳定地悬浮于气体介质中形成的分散体系。
在氨法脱硫过程中,亚硫酸铵和亚硫酸氢铵气溶胶随净烟气排出,造成氨的损耗,成为困扰氨法脱硫技术发展的瓶颈。
氨法技术在脱除烟气中的二氧化硫时,不产生二氧化碳(钙法每脱除1吨二氧化硫的同时产生0.7吨二氧化碳),不产生任何废水、废液和废渣。
另外,氨法技术脱硫的同时具有脱销能力,目前很多烟气脱硫装置经检测脱硝率均在30%以上。
由于液气比较常规湿法脱硫技术降低,脱硫塔的阻力仅为800Pa左右,包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在1000Pa;配蒸汽加热器时脱硫岛的总设计阻力也仅为1250Pa左右。
因此,氨法脱硫装置可以利用原锅炉引风机的潜力,大多无需新配增压风机;即便原风机无潜力,也可适当进行风机改造或增加小压头的风机。
关于脱硫塔出口烟气温度的处理有以下4种方案:(1)设置气/气换热器(GGH),使FGD进口热烟气和出口冷烟气之间进行换热,FGD出口烟气被加热至80℃以上后排入烟囱。
此法无需消耗外部热量,比较经济,但一次投资很大,1*300MW脱硫机组的回转式GGH造价达1250~1350万元/台;同时由于烟气两次换热,烟气阻力降很高,达1200Pa~1500Pa,烟气升压耗能很大。
(2)在脱硫塔出口设置烟气加热器,利用外部蒸汽加热FGD出口冷烟气。
此法一次投资相对较低,但需消耗一定量的外供蒸汽,运行成本高。
(3)在脱硫塔顶部增设一高30M左右的玻璃钢排气筒(排烟口总高度60米),使脱硫后的净烟气直接从此烟囱排放,原烟囱作为事故排放烟囱备用。
此法投资和能耗都比较低(如果原锅炉引风机能提供1200~1000Pa的余压,可以不设FGD升压风机)。
1. 概述焦化厂是炼焦煤进行高温氧化反应,生产焦炭和合成气的重要工业过程。
然而,在焦化过程中产生的废气中含有大量的二氧化硫(SO2),这对环境和人类健康造成很大的威胁。
因此,脱硫技术在焦化厂中变得尤为重要。
本文介绍了一种常用的焦化厂氨法脱硫方案,并详细阐述其原理、工艺流程以及优缺点。
2. 氨法脱硫原理氨法脱硫是一种以氨为脱硫剂的化学吸收脱硫技术。
其基本原理是利用氨与SO2反应生成硫代硫酸铵(NH4HSO3),进而生成硫酸铵((NH4)2SO3),最终通过再生过程得到硫酸。
反应方程式如下: SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3(NH4)2SO3 + H2O + 1/2O2 → 2NH4HSO32NH4HSO3 → H2O + (NH4)2SO4 + SO23. 氨法脱硫工艺流程氨法脱硫的工艺流程可分为吸收塔和再生系统两部分。
3.1 吸收塔吸收塔是实现氨法脱硫的核心设备,其结构一般为填料塔或喷淋塔。
废气在塔内与氨水进行接触吸收,将SO2转化为硫代硫酸铵。
吸收塔内还需要加入适量的催化剂,并保持适宜的温度和压力,以提高脱硫效果。
3.2 再生系统再生系统主要包括还原和吹扫两个工序。
在还原工序中,通过加热氨法脱硫液,使硫代硫酸铵分解为硫化氢(H2S),并进一步通过氧化反应生成硫酸。
吹扫工序利用气体吹扫方式将已生成的硫酸从吸收塔中移除,同时也将塔内吸收液中余留的SO2一起带走。
4. 氨法脱硫方案的优缺点4.1 优点•脱硫效率高:氨法脱硫可以将焦化厂废气中的SO2去除率达到90%以上。
•脱硫产物资源化利用:氨法脱硫产生的硫酸可以用于生产肥料等产品。
•设备相对简单:氨法脱硫设备结构相对简单,易于运维和维修。
4.2 缺点•进料水质需求高:氨法脱硫对进料水质要求较高,水质差会影响脱硫效果。
•产生氨气和硫化物:氨法脱硫过程中会产生氨气和硫化物等有害物质,需要适当处理以符合环保要求。
•需要大量的氨气:为了保证脱硫效果,氨法脱硫需要大量的氨气作为脱硫剂,这增加了成本和安全风险。
氨法脱硫系统工艺优化分析与应用氨法脱硫技术是一种常用于燃煤电厂和工业锅炉中的脱硫技术。
通过将氨水与烟气中的二氧化硫进行反应,将其转化为硫酸铵,从而达到减少空气污染物排放的目的。
在实际应用中,氨法脱硫系统存在一些问题和不足之处,如脱硫效率不高、氨逃逸严重、脱硫废水处理难等,因此需要对其工艺进行优化分析和改进。
一、工艺原理氨法脱硫技术的基本原理是将含有二氧化硫的烟气经过喷雾塔,与氨水进行接触反应,生成硫酸铵颗粒并形成脱硫废水。
其中主要的反应方程式为:SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2SO3(NH4)2SO3 + H2SO4 = 2NH4HSO4在这个反应过程中,氨水起到了中和和还原作用,将二氧化硫转化为相对无害的硫酸铵颗粒,从而达到净化烟气的目的。
二、系统组成氨法脱硫系统主要由喷雾塔、吸收器、氧化器、堆肥池、除氨设备、再生器和脱硫废水处理设施等部分组成。
喷雾塔是氨法脱硫系统的核心部件,用于将烟气和氨水进行充分接触和反应;吸收器用于收集并处理含有硫酸铵颗粒的烟气;氧化器用于将硫酸铵颗粒转化为硫酸铵;堆肥池用于暂存和处理脱硫废水;除氨设备用于去除脱硫废水中的氨气;再生器用于再生氨法脱硫系统中使用的氨水;脱硫废水处理设施用于处理脱硫废水中的污染物。
三、存在问题虽然氨法脱硫技术已经在国内外的燃煤电厂和工业锅炉中得到广泛应用,但在实际操作中还存在一些问题和难点:1. 脱硫效率不高。
由于烟气中的湿度和温度变化较大,以及烟气中存在着除硫剂的分布不均匀问题,导致氨法脱硫系统的脱硫效率不稳定,难以保证达标排放。
2. 氨逃逸严重。
在氨法脱硫过程中,由于氨水蒸气的挥发和气泡塔的氨泄漏等原因,导致氨气逃逸严重,不仅对环境造成污染,还会引起安全隐患。
3. 脱硫废水处理难。
由于氨法脱硫系统产生的废水中含有大量的硫酸铵和氨,难以直接排放,需要进行专门的处理和再利用。
四、优化分析针对氨法脱硫系统存在的问题和难点,可以从以下几个方面进行优化分析和改进:1. 提高脱硫效率。
氨法脱硫论文1. 引言气候变化和环境污染是当前全球关注的热点问题之一。
二氧化硫(SO2)是主要的大气污染物之一,对人体健康和环境造成严重的危害。
因此,研究和开发高效的脱硫技术,对于减少大气污染和保护生态环境具有重要意义。
本论文将介绍氨法脱硫技术的原理、工艺流程、优缺点和应用前景。
2. 氨法脱硫技术的原理氨法脱硫技术是一种利用氨水作为脱硫剂的脱硫技术。
其原理是通过反应生成的亚硫酸盐与氨水中的氨气发生反应,生成硫代硫酸盐并随氨气一同流出,从而实现脱硫的目的。
相比传统的石灰石-石膏法脱硫技术,氨法脱硫技术具有以下特点: - 脱硫效率高,可以达到90%以上; - 生成的硫酸铵具有较高的可利用价值,可用于农田肥料或其他工业用途; - 反应速度快,适用于高负荷、高浓度的烟气脱硫;3. 氨法脱硫技术的工艺流程氨法脱硫技术的工艺流程主要包括烟气净化、吸收塔、氨水再生和产品处理四个步骤。
首先,烟气中的颗粒和有害气体通过除尘器进行预处理,以减少对后续吸收塔的影响。
然后,烟气进入吸收塔,与氨水进行接触和反应。
在吸收塔内部,烟气与氨水发生反应,亚硫酸盐与氨气生成硫代硫酸盐,同时伴随着一些氨气的流失。
接下来,氨水再生是为了回收流失的氨气并准备下一轮的脱硫。
再生过程中,经过冷凝和蒸发等处理,流失的氨气与水分离,并重新装入吸收塔。
这个过程需要消耗一定的能量。
最后,经过氨法脱硫后产生的硫酸铵溶液可以经过脱水和干燥等处理,用于生产农田肥料或其他工业用途,提高资源利用效率。
4. 氨法脱硫技术的优缺点4.1 优点氨法脱硫技术相较于传统的石灰石-石膏法脱硫技术有以下优点: - 脱硫效率高:氨法脱硫技术可以在较短的时间内将烟气中的硫化物去除,达到90%以上的脱硫效率; - 可利用价值高:氨法脱硫生成的硫酸铵溶液可以作为农田肥料或工业原料,提高资源利用效率; - 反应速度快:氨法脱硫技术适用于高负荷、高浓度的烟气脱硫,反应速度快,适用于工业生产环境。
氨法脱硫工艺存在的问题及应对措施发布时间:2021-09-26T08:22:15.775Z 来源:《新型城镇化》2021年16期作者:刘利[导读] 有利于老锅炉进行改造。
但是氨气脱硫工艺仍然存在着以下几点问题:江苏爱尔沃特环保科技有限公司江苏徐州 221006摘要:氨法脱硫技术因对不同煤种特别是高硫煤具有很强的适应性及较高的脱硫效率,逐渐得到市场的青睐。
尽快研究并解决氨法脱硫面临的氨逃逸、气溶胶、氧化难、氯离子富集等问题,将有利于氨法脱硫技术的进一步推广应用。
关键词:氨法脱硫工艺;问题;应对措施1氨法脱硫工艺存在的问题氨法脱硫工艺的技术特点是安全资源化,能够变废为宝、化害为利;装置的阻力小,节省运行电耗;防腐先进且运行可靠;装置设备占地面积小,有利于老锅炉进行改造。
但是氨气脱硫工艺仍然存在着以下几点问题:氨逃逸现象的产生,氨在常温常压的状态下极其容易挥发,防止氨随着脱硫尾气逸出,减少其对环境产生的污染是氨法脱硫工艺面对的首要问题。
氨逃逸指的是在氨水温度较高的情况下逐渐汽化成氨气与水的过程,氨气不参与脱硫反应,而是同烟气一起排出,在一定程度上影响了脱硫工艺的发展以及周边的环境。
气溶胶现象,气溶胶拖尾指的是液体或者固体的小质点分散并且悬浮在大气中而形成的胶体分散体系,在氨法烟气脱硫中气溶胶颗粒形成主要是通过以下两种途径,一种是氨法脱硫工艺中排出的烟气,烟气中夹带的氨水被挥发,逃逸出的气态氨与烟气中没有脱除。
另一种是氨水吸收烟气中的二氧化硫以后,脱硫液滴被烟气携带而出,因为蒸发、烟气气体速度过快导致气溶胶现象的形成。
2氨法脱硫工艺积极的应对措施2.1氧逃逸外理措施针对氨法脱硫工艺中氨逃逸现象的处理措施如下:(1) 脱硫剂建议使用废弃的氨水,严格控制废弃氨水的质量问题,其中含粉类物质不能超过50mg/L,油的含量不能超过20mg/L,H.S 的含量不能超过0.02%,它们对硫酸铵结晶有着一定的抑制作用,最终导致脱硫反应形成的亚硫酸铵没办法得到氧化。
氨法脱硫的缺点:
一、成本较高:
(以3*220T/H锅炉为例)
1、脱硫剂氨价格较高,市价格一般在2500-3000元/吨,每小时用氨量在0.5-1吨之间。
2、电耗较高,一般每小时用电量在1200-1500度之间。
(电价约为0.5元/度)
3、水耗较高,一般每小时用水量在20-40吨之间。
(水价约为5元/吨)
(每小时脱硫剂消耗,电耗,水耗费用在1950元3950元之间。
每小时硫酸铵产量约为2.5-5吨,硫酸铵按400元/吨计算,那么每小时销售的硫酸铵价格在1000-2000元之间。
用三耗费用减去硫酸铵销售价,那么每小时脱硫净亏950-1950元。
按年运行8000小时计算,脱硫系统(不算人工费用,税费,检修费用)年亏760万元—1560万元。
)
二、腐蚀较重:
1、化学腐蚀,二氧化硫遇水形成亚硫酸和硫酸,会和铁发生化学反应,对铁的腐蚀性较强。
由于二氧化硫的不断存在,(遇铁的情况下)腐蚀会连续的发生。
2、结晶腐蚀:在烟气脱硫过程中,浆液中会有硫酸铵,亚硫酸铵和亚硫酸氢铵生成,会渗入防腐层表面的毛细孔内,当设备停用时,在自然干燥下产生结晶型盐,使防腐材料自身产生内应力而破坏,特别在干湿交替作用下,腐蚀更加严重。
3、冲刷腐蚀:由于氨法脱硫是饱和结晶,饱和状态下会有硫酸铵晶体析出,析出的越多,浓度就越大,浆液脱硫是在不间断的情况下连续循环,那么析出的晶体会对设备造成连续的冲刷腐蚀,浓度越高,冲刷腐蚀越重,长时间运行后会把系统的薄的防腐层冲刷掉,是脱硫系统最严重的一种腐蚀。
三、有氨逃逸、气溶胶、气拖尾现象
1、氨逃逸产生的原因:
(1)反应时间短接触不充分,造成氨逃逸。
(2)氨水加的过多,过剩造成氨逃逸。
(3)由于氨的性质较活泼,造成氨逃逸。
(4)净烟气温度较高,造成氨逃逸。
(5)加氨位置不合理,造成氨逃逸。
2、气溶胶产生的原因:
(1)烟气流速大,造成浆液中小的固体颗粒随气体带出,产生气溶胶。
(2)除雾器性能差或损坏,造成浆液颗料随气体带出,产生气溶胶。
(3)氨逃逸大,和烟气中的SO2反应,生成亚硫酸铵,产生气溶胶。
3、气拖尾现象产生的原因:烟气中所含杂质较多及烟气流速过大产生气拖尾现象。
(气拖尾现象:从脱硫塔后烟囱出来的烟气开始为白色,飘出200-300米后,白色蒸汽消失,然后是黑色带颗粒状烟气,飘出相当远距离后,逐渐消失。
此现象在天气较晴,风速较小时看得很清晰。
)
四、长周期运行,会有废浆液产生。
产生废浆液的原因:
1、除尘效果不好,前部工序来的粉尘含量超标,大量粉尘进入浆液造成硫酸铵结晶颗料变小,直至和泥。
产生废浆液。
2、氧化效果不好,结晶颗粒过小,离心机甩不出料。
产生废浆液。
解决办法待叙。