氨法烟气脱硫技术介绍

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1、氨法烟气脱硫技术介绍氨法烟气脱硫技术介绍 上海大学上海大学上海大学上海大学 李培生李培生李培生李培生 一、氨法脱硫特点一、氨法脱硫特点 1 1、氨气的性质、氨气的性质 氨是一种极易溶于水的碱性物质，常压下在水中的溶解度可达氨是一种极易溶于水的碱性物质，常压下在水中的溶解度可达25%25%， 即即330g/L,330g/L,是石灰石的是石灰石的1200012000倍。倍。 2 2、氨法脱硫的特点、氨法脱硫的特点 a a、 效率高（大于效率高（大于95%95%）。）。 b b、同时可以脱除部分氮氧化物（主要是、同时可以脱除部分氮氧化物（主要是NO2NO2，脱除率，脱除率10%10%左右）。左右）。

2、 c c、无废水排放、无废水排放( (指带有回收系统的氨法脱硫指带有回收系统的氨法脱硫) )。 d d、适合高硫煤（单位副产物的运行成本低）。、适合高硫煤（单位副产物的运行成本低）。 e e、和石灰石、和石灰石- -石膏法相比，有竞争性。石膏法相比，有竞争性。 f f、和石灰石、和石灰石- -石膏法相比，占地面积小；运行成本低石膏法相比，占地面积小；运行成本低 3 3、氨法脱硫的难点：、氨法脱硫的难点： a a、氨易挥发、氨易挥发，排气中的氨生成亚硫酸铵，硫酸铵和氯化铵等气溶胶 b b、不易氧化，铵离子对氧化有阻尼作用，盐含量小于、不易氧化，铵离子对氧化有阻尼作用，盐含量小于0.5mol/l0

3、.5mol/l时时 （5wt%5wt%），氧化速率和浓度成正比，大于此浓度时，氧化速率和浓度成），氧化速率和浓度成正比，大于此浓度时，氧化速率和浓度成 反比。但吸收下来的燃煤烟气中所含的金属离子对亚硫铵的氧化有催化反比。但吸收下来的燃煤烟气中所含的金属离子对亚硫铵的氧化有催化 作用，氨法脱硫对燃煤锅炉的烟气脱硫较为有利。对化工尾气、和冶炼作用，氨法脱硫对燃煤锅炉的烟气脱硫较为有利。对化工尾气、和冶炼 尾气的氨法脱硫，其产生的亚硫铵氧化需加催化剂。尾气的氨法脱硫，其产生的亚硫铵氧化需加催化剂。 二、氨法脱硫可行性分析二、氨法脱硫可行性分析 影响湿式氨法应用的两个重要因素是氨水的来源和硫铵的销售，

4、下面就影响湿式氨法应用的两个重要因素是氨水的来源和硫铵的销售，下面就 这两个方面对氨法可行性进行分析这两个方面对氨法可行性进行分析 。 氨的来源分析：氨的来源分析： 我国合成氨产量现在超过我国合成氨产量现在超过34003400万吨万吨/ /年，而且分布广泛。也就是说即使全年，而且分布广泛。也就是说即使全 国火电厂和工业锅炉都采用氨法脱硫，也只需要氨国火电厂和工业锅炉都采用氨法脱硫，也只需要氨800800万吨万吨/ /年。脱硫剂氨的年。脱硫剂氨的 来源完全有保障。来源完全有保障。 硫酸铵的用途及市场分析硫酸铵的用途及市场分析 由于近来煤价不断上涨，液氨价格高达由于近来煤价不断上涨，液氨价格高达2

5、8002800元元/t/t左右，按理论计算左右，按理论计算1 1吨氨吨氨 可产可产3.883.88吨硫铵，而目前硫铵价格也达到吨硫铵，而目前硫铵价格也达到11001100元元/ /吨，按此价格计算，脱硫氨吨，按此价格计算，脱硫氨 的利用率只要达到的利用率只要达到65.665.6，就能使脱硫副产，就能使脱硫副产品品的收入平衡脱硫所需氨的原料的收入平衡脱硫所需氨的原料 成本。如果副产品的销路能够得到保证，且有废氨水可以利用，氨法脱硫将成本。如果副产品的销路能够得到保证，且有废氨水可以利用，氨法脱硫将 具有较大原料优势。具有较大原料优势。 在国际上，硫酸铵主要有两个方面的用途：一是直接用于农业做化肥

6、，在国际上，硫酸铵主要有两个方面的用途：一是直接用于农业做化肥， 二是作为复合肥的生产原料。近年来，国际农业生产状况有所好转，对硫酸二是作为复合肥的生产原料。近年来，国际农业生产状况有所好转，对硫酸 铵的需求量也有所增加，原料价格的上涨也导致硫酸铵国际市场价格呈现一铵的需求量也有所增加，原料价格的上涨也导致硫酸铵国际市场价格呈现一 种稳中有升的走势。种稳中有升的走势。 我国目前基本上不将硫酸铵直接用作农业化肥使用，而大量用作我国目前基本上不将硫酸铵直接用作农业化肥使用，而大量用作 复合肥的生产原料。除提供复合肥的生产原料。除提供N N、S S元素外，其独特的黏结性，是复合肥元素外，其独特的黏结

7、性，是复合肥 生产过程中很好的造粒生产过程中很好的造粒组分组分，深受，深受复合肥复合肥生产厂家的欢迎。硫铵复合生产厂家的欢迎。硫铵复合 肥尤其适合我国北方地区，因为在我国北方地区，大部分土壤呈弱碱肥尤其适合我国北方地区，因为在我国北方地区，大部分土壤呈弱碱 性，使用偏酸性的硫铵复合肥可起到一定的改良土壤作用。性，使用偏酸性的硫铵复合肥可起到一定的改良土壤作用。 发达国家的复合肥生产占到整个化肥产量的一半以上；而我国据发达国家的复合肥生产占到整个化肥产量的一半以上；而我国据 19981998年统计数字，全国复合肥产量才占到全部化肥产量的年统计数字，全国复合肥产量才占到全部化肥产量的12%12%。

8、由此。由此 看来，复合肥存在很大的发展潜力。看来，复合肥存在很大的发展潜力。 据中国磷肥工业协会统计，即使仅仅考虑复合肥，我国的硫铵需据中国磷肥工业协会统计，即使仅仅考虑复合肥，我国的硫铵需 求量也将超过求量也将超过500500万吨万吨/ /年，目前的硫铵产量缺口每年接近年，目前的硫铵产量缺口每年接近350350万吨。万吨。 硫铵的出口也还很大，仅在亚洲，硫铵贸易量就超过硫铵的出口也还很大，仅在亚洲，硫铵贸易量就超过200200万吨万吨/ /年。年。 “国内外硫铵的产能和产量呈上升趋势、我国硫酸铵的出口量有国内外硫铵的产能和产量呈上升趋势、我国硫酸铵的出口量有 增长的趋势、国内外硫酸铵的价格也

9、呈增长趋势。增长的趋势、国内外硫酸铵的价格也呈增长趋势。” 三、三、氨法脱硫的化学反应机理氨法脱硫的化学反应机理 1 1、烟气中的、烟气中的SOSO 2 2 与吸收塔循环浆液接触与吸收塔循环浆液接触 2 2、SOSO 2 2 与水反应生成亚硫酸。与水反应生成亚硫酸。 3 3、亚硫酸与循环浆液硫铵反应生成硫酸氢铵。、亚硫酸与循环浆液硫铵反应生成硫酸氢铵。 H H2 2 SOSO 3 3 (NH(NH 4 4) )2 2 SOSO 4 4 NHNH 4 4 HSOHSO 4 4 NHNH 4 4 HSOHSO 3 3 （脱硫主要吸收反应）（脱硫主要吸收反应） H H2 2 SOSO 3 3 (NH

10、(NH 4 4) )2 2 SOSO 3 3 2NH2NH 4 4 HSOHSO 3 3 （浆液中亚硫酸铵的含量极少（浆液中亚硫酸铵的含量极少 0.1%0.1%） 4 4、亚硫酸氢铵与氨水反应成生亚硫酸铵、亚硫酸氢铵与氨水反应成生亚硫酸铵 NHNH 4 4 HSOHSO 3 3 NHNH 3 3 (NH(NH 4 4) )2 2 SOSO 3 3 5 5、亚硫酸铵与鼓入的氧化空气反应生成硫酸铵、亚硫酸铵与鼓入的氧化空气反应生成硫酸铵 (NH(NH 4 4) )2 2 SOSO 3 3 1/2O1/2O 2 2 = (NH= (NH 4 4) )2 2 SOSO 4 4 6 6、浆液中的硫酸氢铵

11、与氨水反应生成硫酸铵、浆液中的硫酸氢铵与氨水反应生成硫酸铵 NHNH 4 4 HSOHSO 4 4 NHNH 3 3 (NH(NH 4 4) )2 2 SOSO 4 4 以上就是整个氨法脱硫的反应的循环过程。氨水不直接参与吸收以上就是整个氨法脱硫的反应的循环过程。氨水不直接参与吸收 SOSO 2 2 ，只是作为调节浆液中硫酸氢铵，只是作为调节浆液中硫酸氢铵NHNH 4 4 HSOHSO 4 4 的含量。（的含量。（NHNH 4 4 HSOHSO 4 4 是影响是影响 SOSO 2 2 吸收的主要因素吸收的主要因素） 四、硫铵塔外蒸发结晶工艺四、硫铵塔外蒸发结晶工艺四、硫铵塔外蒸发结晶工艺四、硫

12、铵塔外蒸发结晶工艺 脱硫塔系统脱硫塔系统 烟气系统烟气系统 氨水制备及工艺水系统氨水制备及工艺水系统 蒸发结晶系统蒸发结晶系统 干燥回收系统干燥回收系统 公用工程系统公用工程系统 脱脱 硫硫 塔塔 系系 统统 设置循环水洗装置的吸收塔设置循环水洗装置的吸收塔 烟烟 气气 系系 统统 氨水制备系统氨水制备系统 氨水及工艺水系统氨水及工艺水系统 单效蒸发结晶系统单效蒸发结晶系统 硫铵蒸发结晶系统（三效蒸发结晶）硫铵蒸发结晶系统（三效蒸发结晶） 干燥回收系统干燥回收系统 公用工程系统公用工程系统 五、硫铵塔内饱和结晶工艺五、硫铵塔内饱和结晶工艺五、硫铵塔内饱和结晶工艺五、硫铵塔内饱和结晶工艺 脱硫塔

13、系统脱硫塔系统 烟气系统烟气系统 氨水制备系统氨水制备系统 硫铵浆液分离系统硫铵浆液分离系统 干燥回收系统干燥回收系统 公用工程系统公用工程系统 硫铵塔内饱和结晶工艺流程图硫铵塔内饱和结晶工艺流程图 六、氨法烟气脱硫吸收塔超净排放改造工艺六、氨法烟气脱硫吸收塔超净排放改造工艺六、氨法烟气脱硫吸收塔超净排放改造工艺六、氨法烟气脱硫吸收塔超净排放改造工艺 六、氨法烟气脱硫吸收塔超净排放改造工艺六、氨法烟气脱硫吸收塔超净排放改造工艺六、氨法烟气脱硫吸收塔超净排放改造工艺六、氨法烟气脱硫吸收塔超净排放改造工艺 目前国内氨法烟气脱硫工程所面临的最大问题是脱硫后烟气目前国内氨法烟气脱硫工程所面临的最大问题

14、是脱硫后烟气 夹带的硫铵和氨等气溶胶逃逸，使得脱硫后的烟气从烟囱排放拖夹带的硫铵和氨等气溶胶逃逸，使得脱硫后的烟气从烟囱排放拖 尾现象严重，带来的二次污染，无法满足国内新的排放标准。尾现象严重，带来的二次污染，无法满足国内新的排放标准。 如上图，本技术推出了烟气多段式氨法脱硫和除尘吸收塔，如上图，本技术推出了烟气多段式氨法脱硫和除尘吸收塔， 烟气脱硫、除尘工艺采用逆流喷淋、填料式吸收塔设计，吸收塔烟气脱硫、除尘工艺采用逆流喷淋、填料式吸收塔设计，吸收塔 的中下部设有烟气进口，在进口烟道处设有喷水降温装置，吸收的中下部设有烟气进口，在进口烟道处设有喷水降温装置，吸收 塔顶部设有烟气出口，内部自上

15、而下依次设有：丝网除沫段，采塔顶部设有烟气出口，内部自上而下依次设有：丝网除沫段，采 用一段丝网规整填料进行烟气脱硫除尘后的最后捕集雾沫夹带；用一段丝网规整填料进行烟气脱硫除尘后的最后捕集雾沫夹带； 气溶胶洗涤段，设置循环水喷淋洗涤层并配置一段规整填料，除气溶胶洗涤段，设置循环水喷淋洗涤层并配置一段规整填料，除 去来自吸收段烟气中夹带的硫铵气溶胶；除雾段，设置两级屋脊去来自吸收段烟气中夹带的硫铵气溶胶；除雾段，设置两级屋脊 式波纹板高效除雾器且配有自动清洗喷淋装置，除去吸收段大部式波纹板高效除雾器且配有自动清洗喷淋装置，除去吸收段大部 分雾滴夹带的尘粒和气溶胶；吸收段，设有循环收喷淋层，满足分

16、雾滴夹带的尘粒和气溶胶；吸收段，设有循环收喷淋层，满足 脱硫要求。脱硫要求。 根据喷淋吸收循环液的根据喷淋吸收循环液的PHPH，自动调节加入氨水的量。对，自动调节加入氨水的量。对SO2SO2 吸收液的吸收液的PHPH值分段控制，有利于值分段控制，有利于SO2SO2的吸收、降低净烟气中的吸收、降低净烟气中SO2SO2 的浓度，根据我们的操作经验，只要控制循环吸收液的的浓度，根据我们的操作经验，只要控制循环吸收液的PHPH值在值在 5.55.5左右，即可有效抑制气相中游离氨的逃逸。左右，即可有效抑制气相中游离氨的逃逸。 七、氨法烟气脱硫业绩一览表：七、氨法烟气脱硫业绩一览表：七、氨法烟气脱硫业绩一览表：七、氨法烟气脱硫业绩一览表： 三炉一塔，采用碳钢+玻璃鳞片。 针对高硫煤烟气脱硫工况，采用加 大液气比、三层喷淋技术，脱硫效 率95%，2011年