氨法烟气脱硫脱硝的技术特征
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氨法烟气脱硫脱硝的技术特征The technical characteristics of the amm onia process for rem oving SO x and NO x from flue gas雷士文1,雷世晓2,王德敏2(11南京明斯顿能源化工有限公司,江苏南京 210037;21遵义师范学校,贵州遵义 563003)摘要:氨法烟气脱硫脱硝具有显著的技术优势:脱硫效率高,脱硫脱硝一举两得,不耗费热量不产生废渣,脱硫剂利用充分用量小,不损害设备有节能功效。
关键词:烟气脱硫脱硝;氨法Abstract:Ammonia proce ss removing SO x and NO x from flue ga s po sse sse s many remarkable technical advantage s: de sulfurization efficient,simultaneously removing SO x and NO x,no heat consumption and no wa ste re sidue s,used de sulfurizer fewer and the utilization ratio higher,no equipment damaged and saving power.K ey words:SO x and NO x removed from flue ga s;ammonia proce ss中图分类号:X701.3 文献标识码:B 文章编号:1009-4032(2006)02-0032-03 氨法脱硫脱硝,就是以氨(NH3)为吸收剂将工业废气中的气态硫化合物固定为铵盐或还原为单质硫、将氮氧化物转化为氮气而实现清洁排放的工程技术。
自20世纪70年代以来,国外将氨法脱硫脱硝方法应用于大型电站锅炉的烟气治理。
2000年鞍钢第二发电厂在220t/h煤粉炉上加装氨法脱硫脱硝装置获得成功,至今运行正常,取得了良好的技术经济效益。
目前,电子束氨法烟气脱硫脱硝技术是我国的核心技术,代表了我国烟气脱硫技术未来的发展方向。
这项技术在我国环保领域得到了相当大的重视,目前,很多环保企业都在运用这项技术。
该技术利用电子加速器产生的电子束辐照含二氧化硫和氮氧化物的烟气,同时投加氨脱除剂,实现对烟气中二氧化硫和氮氧化物脱除。
EA-FGD技术实现了硫氮资源的综合利用和自然生态循环。
一、工艺原理EA-FGD 技术是利用~1MeV的电子束对经过降温增湿的烟气进行辐射,使烟气中的O2、N2、H2O 等成分生成多种强氧化性自由基OH、N、H2O、O和H等,氧气烟气中的SO2和NH4NO2。
二、技术特点(1) 不产生废水、废渣等二次污染物,避免了其它脱硫技术处理废水和固体废弃物的建设投资和运行费用。
(2)高效率脱硫脱硝一体装置,能同时脱除烟气脱销工艺中95%以上的二氧化硫和高达70%的氮氧化物,无需另建脱除氮氧化物的装置,节省占地。
(3)是一种较为经济的烟气脱硫脱硝方法,更适用于高硫煤机组脱硫,煤炭含硫量越高运行费用越低。
如果计算副产物收益及使用高硫煤节约费用,其运行费用极低甚至可以抵消运行费用。
(4) 副产物是硫酸铵和硝酸铵,可用作优质化肥,实现了氮硫资源的综合利用和自然生态循环。
(5) 烟气变化的负荷跟踪能力强,能在数分钟内自动调整装置系统的工作状态,满足电站调峰和机组工况变化范围宽等情况的需要。
三、烟气脱销工艺流程EA-FGD技术采用烟气调质、加氨、电子束辐射和副产物收集的工艺流程,装置主要由烟气调质塔、电子加速器、副产物收集器、氨站、控制系统和辅助装置构成。
烟气通过烟气调质塔调节烟气的温度和湿度,然后流经反应器,在反应器中,烟气中SO2和NO2在电子加速器产生的电子束作用下,同NH3反应得到去除。
副产物收集器收集生成的硫酸氨和硝酸氨微粒,净化后烟气经由原烟囱排放,整个装置在DCS控制系统的管理下工作。
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烟气脱硫脱硝技术介绍为了控制SO2污染,防治酸雨危害,加快我国烟气脱硫技术和产业发展已刻不容缓。
国家烟气脱硫工程技术研究中心对多种烟气脱硫脱硝技术进行了研究开发,主要包括:1、磷铵肥法(PAFP)烟气脱硫技术磷铵肥法(Phosphate Ammoniate Fertilizer Process,简称PAFP),是我校和四川省环科院、西安热工所、大连物化所等单位共同研究开发的烟气脱硫新工艺(国家“七五”(214)项目新技术083号)。
其脱硫率≥95%,脱硫副产品为氮硫复合肥料。
此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源短缺的现状,回收SO2取代硫酸生产肥料,在解决污染的同时,又综合利用硫资源,是一项化害为利的烟气脱硫新方法。
而且该技术已于1991年通过国家环保局组织的正式鉴定,获国家“七五”攻关重大成果奖,四川省科技进步二等奖等多项奖励。
2、活性炭纤维法(ACFP)烟气脱硫技术活性炭纤维法(Activated Carbon Fiber Process,简称ACFP)烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂(DSACF)脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的一项新型脱硫技术。
该技术脱硫率可达95%以上,单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上(一般GAC处理能力为102Nm3/h.t,而ACF可达104Nm3/h.t)。
由于工艺过程简单,设备少,操作简单。
投资和运行成本低,且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源,因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用,改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起,但运行不起”的状况。
该烟气脱硫技术按10万KW机组锅炉机组烟气计,装置投资费用3500万,年产硫酸3万~4万吨。
仅用于全国高硫煤电厂脱硫每年约可减少SO2排放240万吨,副产硫酸360万吨,产值可达数十亿元。
该技术已获国家发明专利,并已列入国家高新技术产业化项目指南。
科技成果——氨法烟气脱硫技术成果简介氨法烟气脱硫技术具有脱硫效率高、无二次污染、可资源化回收二氧化硫等特点,具有满足循环经济要求等优势。
其主要原理是以氨基物质(液氨、氨水、碳铵、尿素等)作吸收剂,在吸收塔内,吸收液与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收液中的氨进行化学反应而被脱除,吸收产物被鼓入的空气氧化后最终生成脱硫副产物硫酸铵,硫酸铵经干燥、包装后,得到水分<1%的商品硫酸铵。
国际上,氨法脱硫于20世纪70年代首次应用。
在我国,氨法脱硫技术首先用于硫酸行业,主要用于制酸尾气的吸收治理。
在烟气脱硫领域,氨法的发展较迟。
近年来,随着合成氨工业的不断发展以及氨法脱硫工艺自身的不断改进和完善,我国氨法脱硫技术取得了较快的发展,在氨逃逸控制、高硫煤的脱硫效率、氨的回收利用率等多方面实现突破,并已建成工程案例。
该技术脱硫效率一般为95%-99.5%,能保证出口SO2浓度在50mg/Nm3以下,单位投资大致为150-200元/kW,运行成本一般低于1分/kWh。
该技术成熟、稳定,脱硫效率高,投资及运行费用适中,装置设备占地面积小。
适用于燃煤锅炉烟气脱硫。
该技术燃煤硫分适应强,可用于0.3%-8%甚至更高的燃煤硫分,且应用于中、高硫煤时经济性更加突出,煤的含硫量越高,副产品硫酸铵产量越大,脱除单位SO2的运行费用越低;同时锅炉也因为使用中、高硫煤使得成本降低;环保效益、经济效益一举两得。
典型案例案例名称2×135MW机组烟气脱硫改扩建工程技术开发单位江苏新世纪江南环保股份有限公司项目概况本项目现有两台135MW发电机组,燃用百色地区混煤,烟气中SO2含量设计值达7684mg/Nm3。
本工程采用塔顶烟气直排、塔内饱和结晶工艺,外购液氨为吸收剂,产品为硫酸铵化肥。
本工程采用EPC模式建设,于2008年6月6日开始脱硫装置的建设,2009年8月14日一次性通过168小时试运行考核。
主要工艺原理(1)技术原理本工程采用氨法脱硫工艺,以液氨作吸收剂,脱除烟气中的SO2并回收副产物硫酸铵化肥。
氨法烟气脱硫技术优势分析发表时间:2016-09-12T15:25:59.573Z 来源:《基层建设》2015年29期 作者: 陈凤丽[导读] 本文着重阐述了目前国内几种技术比较成熟的锅炉烟气脱硫技术各自的特点及其间的差异,对于电力、化工烟气脱硫项目顺利完成建设、减少投资、选择正确的脱硫方案具有重要的意义。
南京力准自动化科技有限公司 江苏南京 201100摘要:本文着重阐述了目前国内几种技术比较成熟的锅炉烟气脱硫技术各自的特点及其间的差异,对于电力、化工烟气脱硫项目顺利完成建设、减少投资、选择正确的脱硫方案具有重要的意义。
关键词:氨法;石灰法;石灰石法;节能减排1.概述“十一五”以来,各级政府非常重视节能减排工作,从中央到地方再到企业层层签订了节能减排目标责任状,限期限量完成节能减排目标。
2007年4月27日温家宝总理召开全国节能减排工做电视会议后,各地政府相应出台了一系列政策措施,强化节能减排监督管理。
做好烟气脱硫项目已经成为各大重点污染源企业生存发展的前提。
在此种背景下,选择可靠、稳定、节约、高效的脱硫方案,显得尤为重要,本文就脱硫技术问题对目前国内几种比较成熟的脱硫技术进行比较分析。
2.几种脱硫方法的优劣比较目前国内脱硫方法有多种,技术比较成熟的有石灰石法(湿法)、石灰法(干法)、氨法(湿法)等,结合实际情况分析,它们各有优劣。
(1)、石灰法(干法)。
目前采用石灰干法脱硫方式的电厂对脱硫灰均未得到有效开发利用,按2×135MW 机组(二氧化硫及烟尘排放浓度见表1)计算,脱硫灰量每年排出达8.69万吨,而目前各厂灰渣库已爆满为患,仅堆放售剩灰渣就已非常吃力,若再堆放脱硫灰则是难上加难;而新建的砖厂近几年能为灰渣库解困就算不错,再指望它能为脱硫副产品做贡献就勉为其难了,所以脱硫后的副产品处置将成为难题。
表1项目单位设计煤种备 注脱硫系统入口烟气SO 2浓度mg/Nm 37684标态,干基,6%O 2脱硫系统入口烟气含尘浓度mg/Nm 3130标态,干基、6%O 2另外,根据考察了解,目前干法脱硫效率最高只能达到90~93%,按二氧化硫排放浓度达7500~6720 mg/Nm3计算,93%脱硫率后出口浓度仍有470 mg/Nm3以上,超过国家排放标准400 mg/Nm3。
SNDR氨法脱硫脱硝除尘SNDR氨法脱硫脱硝原理2NH3–H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O2(NH4)2SO3+2NO=2(NH4)2SO4 +N2↑(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO44(NH4)2SO3+2NO(2)=4(NH4)2SO4+N2↑SNDR氨法脱硫脱硝的优点î 脱硫脱硝共用一台反应塔î 防止氨、气溶胶、亚微米粉粒子的逃逸î 适应烟气量和烟气含硫量的变化î 适应烟气中粉尘含量的变化î 不需要催化装置,投资、运行费用低î 系统阻力低,设备占地面积小。
SNDR除尘原理粉尘随烟气进入脱硫塔后,快速与吸收液混合作用,并在脱硫塔中发生剧烈扰动,同时使粉尘的表面由原来的气—固界面被液—固界面代替,粉尘的表面由水膜代替气膜,产生吸附,凝聚现象,并在尘粉间形成液桥,从而增强了亚微米粉尘捕集能力。
在烟气返向过程中,粉尘穿越两层循环液膜时又进一步增强了捕集效果,提高了除尘系统的总除尘效率。
SNDR脱硫脱硝的特点(1)脱硫效率高。
在脱硫塔内,氨水与烟气充分接触,属于气-液反应,瞬时完成,相同反应条件下,是反应速率最快的。
(2)同步多功能一体化。
具有良好的脱硫和除尘功能,同时NO产生瞬间反应成氮气和水完成脱硝功能。
(3)液气比值小。
(4)系统阻力小由于反应塔属于喷射塔,塔本体阻力比填料塔阻力小,仅为填料塔阻力的1/3。
经过阻力计算以及多次实际应用,测试证明塔本体阻力小于1000Pa。
(5)脱硫反应温度区间可变范围大在40℃~180℃反应塔内,脱硫效率依然能够达到95%以上。
液体pH值控制在生成(NH4)2SO3范围之内,进而降低了设备的腐蚀(已有反应塔使用10年以上的范例)。
循环液的温度越高,硫铵的溶解度越大,运行中一般控制在使循环液接近饱和结晶的浓度以下,使其在塔外结晶,有效避免堵塞现象。
氨法脱硫工艺技术特点1.SO2的高效吸收、严密的氨雾控制技术:根据SO2吸收的基本原理,(NH4)2SO3和N H3对SO2均具有较强的化学吸收作用,但NH3在溶液中的NH3平衡分压大,而(NH4)2SO3的分解NH3平衡分压小。
本项设计在S O2吸收上既要保证高的吸收效率,又要保证NH3逸出少,减少氨耗。
操作工艺以及设备上,主要利用(NH4)2SO3的吸收功能,补充氨是作为吸收剂的再生原料。
吸收过程和吸收剂的再生过程形成如下循环:在洗涤吸收塔分三段布液:第一段以(NH4)2SO3、NH4HSO3为主体浓度高的吸收液最大限度吸收SO2;第二段以喷淋以含(NH4)2SO4为主体的氧化液,该溶液含一定量NH4H SO3、(NH4)2SO3,能吸收第一段吸收剩余的SO2,并捕集上升气体中夹带液滴;第三段除雾器(塔气体出口前)喷淋系统补水(工艺水),进一步洗涤烟气中夹带的微量NH3雾(NH3的平衡分压极低),并防止除雾器阻塞。
各级吸收液严格控制不同的工艺参数,达到较好的吸收率和保证了NH3逸出最低。
这一高效吸收工艺及塔设备在云维股份等多个工程上实施,排放烟气中的SO2浓度<20mg/Nm3,NH3浓度<20mg/Nm3。
该吸收工艺及塔设备具有很好的操作弹性,吸收工艺具有自适应调节控制的的特点,能满足烟气量、烟气SO2浓度频繁大幅度变化及烟气温度变化时的高效脱硫与除尘,允许烟气量负荷波动30%~120%、SO2浓度0~7500 mg/Nm3,烟气温度在<200℃下的波动。
2 吸收产物亚硫酸铵高效氧化设备:吸收SO2产生的亚盐氧化率是保证产品质量、减少氨耗、防止后序产品干燥过程亚盐分解恶化生产环境造成二次污染的关键。
氧化系统使亚盐氧化率>98%,甚至达99%以上。
氨法烟气脱硫设备的原理和特点,涨姿势!
氨气湿法脱硫工艺由吸收剂储存添加系统、浓缩-吸收系统、氧化空气系统、工艺水系统和副产物回收储存系统以及自动控制系统组成。
采用集除尘降温、预洗涤、脱硫、吸收液浓缩、亚硫酸铵氧化,烟气除雾排放等一体化设计的新型脱硫塔。
吸收塔塔体采用钢衬玻璃鳞片防腐材料。
氨气湿法脱硫工艺技术优点
1、脱硫效率高:在液汽比为2.5时,脱硫效率就可达95%以上。
2、工程投资、运行费用较低,为石灰-石膏工艺的40%左右。
3、工艺流程简单,系统设备少,从而提高了系统的可靠性,降低了维护和检修费用。
4、占地面积小,且系统布置灵活,非常适合现有机组的改造和场地紧缺的新建机组。
5、能源消耗低,如电耗、水耗等。
6、对锅炉负荷变化的适用性强,负荷跟踪特性好,启停方便,可在40%负荷时投用,对基本负荷和调峰机组均有很好的适用性。
7、对燃煤硫分的适应性强,可用于0.3%~6.5%的燃煤硫分。
且应用于中高硫煤(ge;2%)时,副产物价值可以超过运行成本,其经济性非常突出。
8、通过科学设计,使系统做到完全水平衡,无脱硫废水排放,不会造成二次污染。
氨法脱硫技术氨法脱硫技术是一种常用的烟气脱硫方法,主要用于燃煤电厂等工业领域中的烟气净化处理。
本文将介绍氨法脱硫技术的原理、工艺流程以及其在环保领域的应用。
一、氨法脱硫技术的原理及特点氨法脱硫技术是利用氨与烟气中的二氧化硫(SO2)进行反应,生成硫酸铵(NH4HSO4)或硫酸铵与氨水反应生成硫酸铵氨((NH4)2SO4)的过程。
其反应原理如下:2NH3 + SO2 + H2O → (NH4)2SO3(NH4)2SO3 + 1/2O2 → (NH4)2SO4氨法脱硫技术具有如下特点:1. 高效脱硫:氨法脱硫技术能够将烟气中的SO2去除率达到90%以上,可以有效减少大气污染物排放。
2. 反应速度快:氨与SO2的反应速度较快,可以在较短的时间内完成脱硫过程。
3. 适应性强:氨法脱硫技术适用于不同硫含量的煤炭燃烧烟气处理,适应性广泛。
4. 生成的硫酸铵可回收利用:所生成的硫酸铵可以通过结晶、干燥等工艺进行处理,得到硫酸铵肥料,实现资源化利用。
氨法脱硫技术的工艺流程主要包括烟气预处理、氨喷射、反应吸收、氨回收等步骤。
1. 烟气预处理:烟气在进入脱硫系统之前,需要进行除尘处理,以去除其中的颗粒物和粉尘。
2. 氨喷射:烟气进入脱硫塔后,通过喷射氨水,将氨与SO2进行反应。
氨水的喷射通过喷嘴均匀进行,以保证反应充分。
3. 反应吸收:在脱硫塔中,氨与SO2发生反应生成硫酸铵。
反应过程中,需要控制适当的温度、氨浓度等参数,以保证反应效果。
4. 氨回收:脱硫塔中生成的硫酸铵溶液经过处理后,可以进行浓缩、结晶等工艺,将其中的硫酸铵回收利用,达到资源化利用的目的。
三、氨法脱硫技术的应用氨法脱硫技术在环保领域中得到了广泛应用,特别是在燃煤电厂中的烟气净化处理中。
1. 电力行业:氨法脱硫技术已经成为燃煤电厂中主要的烟气净化技术之一。
通过脱硫处理,可以有效减少燃煤电厂排放的SO2,降低大气污染。
2. 钢铁行业:炼钢过程中产生的烟气中也含有一定的SO2,采用氨法脱硫技术可以将烟气中的SO2去除,达到环保要求。