氨法脱硫工艺存在的问题及应对措施

氨法脱硫工艺存在得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得论述针对氨法脱硫技术在应用过程中存在得脱硫剂消耗大、氨逃逸、气溶胶难以消除、亚硫酸较氧化慢、硫酸锭结晶、氯离子富集难等典型问题进行详细地总结与分析,并提出了行之有效得应对措施及建议关键词氨法脱硫问题措施A bs tr actThis pap er introduces thed evelopmentan da ppii ca tio nofam monia-bas ed de sulf ur i z atio n pro ce s s at home a nd abr oad,d iscusses the t e chnicalp rinciple,proc essflow andte chnolog ic alsuperiori ty inde tail Gi veselaborat es ummarya ndanalys is ofthe ty picalprobl ems of ammonia-base ddesulfur iz at iont echno1o gyw hich exiS tinapplicatio np r0C ess,i nC ladinghuge desulfurizinga gentc onsump tion,s eriousam monia escapem ent,s lowa mmoniu msulfi te ox idation,th edi fficulties of aeros ole1imina tion,a mmoni umsulfa tecr ys talliza ti onand thech1or ide ion con ce ntra tion etcThen putsf orward、the eff ec ti ve measu resa ndsuggesti on sKeywor ds:a mmonia-based des ulphurizatio np robi ems measureS作者简介:栾辉年毕业于中国石油大学（北京）环境科学专业，硕很,2009多，比如湿式石灰石-石膏法通过废水外排来保持系统内氯离子得平衡，但就就是由于硫酸镁易溶于水，使用废水外排去除氯离子会导致硫酸锭大量流失,造成二次污染得同时，又造成资源浪费，因此，氨-硫酸锭脱硫技术不能采用废水外排得方式解决氯离子富集得问题，只能通过结晶得方式控制脱硫塔内氯离子含量，这就对脱硫装置防腐性能提出了更高得要求自备电厂氨法脱硫设施正常运行时氯离子浓度一般为，脱硫装置得防腐按氯离子40g/L设计当氯离子超过设计值时，企业还可采用硫酸铁浆液外销或者抽60g/L取浆液外部干燥等方式来控制脱硫塔内氯离子平衡，降低装置腐蚀风险结论3随着新《中华人民共和国环境保护法》得实施，对二氧化硫、氮氧化物、烟尘等主要污染物达标排放要求日益严格，为实现污染物得达标排放，现有锅炉将不可避免得面临脱硫脱硝以及除尘改造氨法脱硫技术因对不同煤种特别就就是高硫煤具有很强得适应性及较高得脱硫效率，逐渐得到市场得青睐尽快研究并解决氨法脱硫面临得氨逃逸、气溶胶、氧化难、氯离子富集等问题,将有利于氨法脱硫技术得进一步推广应用参考文献、周琴、大气中二氧化硫得污染及防治对策［］、内蒙古环境保护,1J2002,143:、

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1、技优势13氨脱硫技与其她硫技术比，具有以下几个方面得技术优势、、脱131硫塔不易结垢，系统阻力小脱硫剂氨及产物硫酸铁均具有较高得化学活性,易溶解于水，因此脱硫塔不易结垢,系统总阻力约为闵，利用原系统风机即可、、1250Pa132对煤中含硫量适用性广氨法脱硫技术对煤中含硫量适用性广，低、中、高含硫煤均能较好得适应,对中、高硫煤脱硫效果更好与石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术相比，煤中含硫量越高，石灰石用量越大，费用越高,而氨法脱硫采用废氨水或氨水作为脱硫剂，煤中含硫量越高，其副产品中硫酸锭产量越高、纯度越好，经济效益越大、、系统占地面积小，能耗低133氨法脱硫得脱硫剂氨就就是一种良好得碱性吸收剂，脱硫过程中氨与二氧化硫反应就就是一个典型液一气反应得化学过程，反应速率、反应完全且脱硫剂利用率高与钙法脱硫相比，氨得碱性强于钙基吸收剂,无需配套建设研磨、雾化、循环等用于提高脱硫剂利用率得设备，故氨法脱硫系统结构简单、占地面积小、运行能耗低、氨法脱硫工艺脱硫效率得影响因素

14、、氨水喷嘴得角度与数量141氨水雾化效果与脱硫效率具有较大得相关性，雾化效果越好，氨水与烟气接触面积越大，二氧化硫脱除效率越高对于同等得烟气量，不能简单地通过增加氨水量提高脱硫效率，而应通过最大限度得提高喷雾技术质量，增加气液接触面积实现脱硫效率得提高超微液滴与大得覆盖面积就就是关键洗涤塔内烟气分布不均匀，不同区域二氧化硫浓度存在较大差别，并且塔内烟气流速与喷入氨水密度之间存在分配不均匀得矛盾，导致脱硫效率整体水平不高,因此，须通过合理设置氨水喷嘴角度和数量来消除此类问题，使脱硫效率整体水平得到提鬲O、、脱硫塔温度得影响142脱硫塔内烟气温度与脱硫效率存在较大得相关性车建炜等人对常温至范围内脱硫塔脱硫效率与脱硫反应温度之间得关系进行了研究，95°C研究结果表明，低温状态下二氧化硫脱除率较高，随温度上升,脱除率下降;温度继续升高，脱除率则开始上升;当温度达到时，脱除率最低70±5℃她们认为在氨法脱硫工程实际应用过程中，脱硫塔内温度宜控制在以60℃下或在以上,才能有效保证烟气脱硫效率现、、氨水喷入量得影80℃143响氨水喷入量越大，烟气与氨水接触面积越大,脱硫效率越高，但随着氨水量增加，脱硫效率增加缓慢并趋于稳定；但就就是脱硫设施外排废液pH升高，当大于时，表明氨水利用率开始下降，随之将会出现氨逃逸、pH7外排废气气溶胶增加、脱硫副产品硫酸锭质量下降等问题因此，氨水喷入量不就就是越多越好,要根据脱硫设施人口二氧化硫监测浓度、脱硫设施运行状态等实际情况确定、、氨水浓度得影响144在氨水喷入量一定得情况下，氨水浓度增加，氨侧传质速度加快,氨与二氧化硫反映时间缩短，脱硫效率提高，但就就是氨消耗量增加当选用低浓度氨水时，氨水雾化效率较高，氨水利用率增大，避免出现氨水浪费得情况，但就就是脱硫效率低于高浓度氨水因此,在实际生产过程中,要综合考虑脱硫效率和氨水成本两个方面来确定氨水浓度、、用水水质得影响145当脱硫设施温度连续超过叱脱硫设施用水中得钙、镁等离子会在50℃管路中结垢，造成堵塞,使氨水喷入量降低，脱硫效率下降，甚至出现脱硫设施因堵塞停工得情况不同地区水中钙镁离子浓度不同，因此脱硫设施用水要充分考虑水质得具体情况、、烟气速度得影响146对气膜吸收系数准数关系分析可以得出，烟气气速对传质也有影响，而气速与脱硫塔直径密切相关，江南环保徐长春报道反应段气速一般控制在以上才能够保证脱硫效率高于，技术人员在设计上采用气速数据3m/s90%要根据经验和具体情况确定、循环液值得影响147pH值就就是脱硫塔运行控制得重要参数之一循环脱硫液组成和性质pH对传质影响甚大，根据循环脱硫液值可以对所可能含有组分进行判断分pH析,进而控制脱硫塔运行状况用氨水吸收二氧化硫反应十分迅速,影响总反应速度得控制因素就就是二氧化硫得水化反应L10］，水化反应受气膜传质控制，当吸收液值为中等或偏高叱二氧化硫易溶于氨水溶液，膜阻力很小，pH当值低叱膜阻力较大丁红蕾、苏秋凤等［⑴研究发现,适宜得湿式氨pH法脱硫循环液值应在、、之间，这样既可以保证高得脱硫效率，pH55〜6同时也可减少氨逃逸量存在问题及应对措施2目前，国内氨法脱硫技术普遍存在脱硫剂消耗大、氨逃逸严重、气溶胶难以消除、亚硫酸锭氧化慢、硫酸锭结晶难等问题，这些问题得存在制约了氨法脱硫技术得进一步推广应用、氨逃逸与气溶胶21《火电厂烟气脱硫技术规范氨法》要求“脱硫系统H J2001-2010运行叱吸收塔出口单位烟气体积中氨得质量应小于，而氨和铁盐类又10m g”就就是气溶胶得主要成分［⑵年月日新得《火201211GB13223-2011电厂大气污染物排放标准》正式实施，标准要求新建燃煤锅炉二氧化硫排放要低于100m g/m3,现有燃煤锅炉二氧化硫排放要低于200m g/m3面对更o为严格得污染物排放标准，使用氨法脱硫工艺得企业通常选择加大喷氨量来提高二氧化硫得脱除效果,从而实现二氧化硫得稳定达标排放，但就就是过量氨水得加入，会使氨逃逸及气溶胶问题更加严重笔者在年月对201510某企业自备电厂氨法脱硫出口烟气中二氧化硫、氨、硫酸锭等污染物进行了连续天得人工测定，测试期间二氧化硫排放浓度介于、、621〜41Omg/n,均值为、二氧化硫排放浓度能够满足《火电厂34Gmg/m1GB13223-2011大气污染物排放标准》要求，但就就是同步测定得氨排放浓度介于、134〜、之间,均值为、硫酸锭浓度介于、、1854m g/n1105m g/m\1347〜2452mg/m，之间,均值为

195、9mg/m3,外排烟气中得氨不能满足HJ2001-2010《火电厂烟气脱硫工程技术规范氨法》得限值要求，氨逃逸及气溶胶得问题严重王志雅经过研究认为通过以下技术措施可以有效解决氨逃逸和气溶胶得问题:⑴选择合理得液气比，一般选择既可以有效控制氨逃逸，又能5〜7,降低脱硫设施能耗水平;在保证充分得氧化风量前提下，精确计算选择风2机压头，实现亚硫酸铁、亚硫酸氢氨得充分氧化;设置双塔流程，有效阻3断强酸型气溶胶形成过程;合理选择加氨位置，减少游离氨含量;设置45氨回收段，使用喷淋水吸收游离氨，降低游离氨液度；在尾气外排口安6装静电除尘器，改善外排烟气质量，减少硫酸铁等气溶胶外排12I、亚硫酸铁氧化慢、硫酸镁结晶难22氨法脱硫生成得亚硫酸氢氨、亚硫酸锭就就是不稳定得化合物,需要进一步氧化生成稳定得硫酸镁，若缺少氧化或者氧化不充分，亚硫酸氢氨、亚硫酸锭会在一定得条件下，分解为二氧化硫和氨气，这会造成氨逃逸量增加，同时二氧化硫排放超标目前，氨法脱硫工艺中一般采用向脱硫浆液直接空气进行氧化,有管网布气和喷枪布气两种方式陈枝等研究发现氧化空气流量就就是影响亚硫酸铁氧化得最大因素,其次为值,亚硫酸铁浓度对氧化pH速度也有一定影响［］王志雅等研究认为，氧化过程中除了需要保证足14够得风量外,还需要考虑风机压头，计算风机压头除考虑静压平衡和管线阻力外，还需考虑空气喷射进入浆液所需动力压力［电、氯离子富集23脱硫系统中氯离子富集得问题普遍存在，脱除氯离子得办法也。