氨法脫硫技術(shù)工藝簡(jiǎn)單,前期投資少,日常維護(hù)量少,脫硫產(chǎn)物為化肥,其運(yùn)行費(fèi)用可通過副產(chǎn)物銷售大幅度降低。在一個(gè)煉鋼廠燒結(jié)煙氣脫硫項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)中即采用了該工藝,以下做一論述。

1 　反應(yīng)原理

該脫硫原理為噴霧吸收法,霧化的氨水與煙氣中的SO2 直接接觸進(jìn)行氣- 氣換熱和瞬時(shí)化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)過程為:

SO2 + H2O = H2SO3
H2SO3 + NH3 = NH4HSO3
NH4HSO3 + NH3 = (NH4) 2SO3
2 (NH4) 2SO3 + O2 = 2(NH4) 2SO4

2 　工藝流程簡(jiǎn)述

a) 吸收系統(tǒng):由煙道來的燒結(jié)尾氣先進(jìn)入脫硫塔塔頂,由5 %氨水噴淋洗滌、吸收, 90 %的SO2 被脫除, 含硫量達(dá)到146mg/ m3 以下,然后在引風(fēng)機(jī)抽吸下經(jīng)大煙囪排入大氣。稀氨水由液氨槽車運(yùn)來的液氨稀釋配置,存入5 %氨水貯槽,由噴氨泵打入脫硫塔頂進(jìn)行霧化吸收。塔底吹入壓縮空氣進(jìn)行氧化。

b) 蒸發(fā)濃縮系統(tǒng):吸收SO2 后的塔底吸收液為濃度約24 %的硫酸銨溶液,由副產(chǎn)物輸送泵送出,先進(jìn)入過濾器濾除其中所含雜質(zhì),然后進(jìn)入蒸發(fā)系統(tǒng)的一效加熱器被蒸汽加熱到90 ℃左右,加熱蒸發(fā)出來的氣液混和物進(jìn)入一效分離器,一效分離器內(nèi)分離出的二次蒸汽進(jìn)入二效加熱器作為二效加熱的熱源。分離出的液體一部分通過一效循環(huán)泵打到一效加熱器進(jìn)行循環(huán)加熱,一部分進(jìn)入二效加熱器進(jìn)一步二次蒸發(fā)。二效分離器分離出的二次蒸汽進(jìn)入表面冷凝器,經(jīng)冷卻后冷凝液回廠污水處理系統(tǒng)。分離出的液體一部分通過二效循環(huán)泵打到二次加熱器循環(huán)加熱,一部分(濃度在45 %～50 %) 流入結(jié)晶槽。蒸發(fā)系統(tǒng)采用真空蒸發(fā),真空度為0. 09MPa。

c) 干燥包裝系統(tǒng):結(jié)晶槽內(nèi)分離的硫銨結(jié)晶及少量母液排放到離心機(jī)內(nèi)進(jìn)行離心分離,濾除母液。離心分離出的母液與結(jié)晶槽溢流出來的母液一同自流回母液槽,經(jīng)母液泵打到蒸發(fā)系統(tǒng)循環(huán)蒸發(fā),經(jīng)從離心機(jī)分離出的硫銨結(jié)晶,由螺旋輸送機(jī)送至沸騰干燥器,經(jīng)熱空氣干燥后進(jìn)入硫銨貯斗,然后稱量包裝送入成品庫。

沸騰干燥器用的熱空氣是由送風(fēng)機(jī)從室外吸入空氣經(jīng)熱風(fēng)器用低壓蒸汽加熱后送入, 沸騰干燥器排出的熱空氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器捕集夾帶的細(xì)粒硫銨結(jié)晶后,由排風(fēng)機(jī)抽送至濕式除塵器進(jìn)行再除塵,最后排入大氣。

3 　工藝特點(diǎn)

a) 脫硫效率取決于氨水的霧化效果、氨水用量和濃度。塔頂噴淋霧化技術(shù)質(zhì)量的提高是保證SO2 充分吸收的關(guān)鍵之一。

脫硫塔采用專利技術(shù)。自動(dòng)化控制上對(duì)氨水濃度、壓力自動(dòng)調(diào)節(jié),保證氨水濃度控制在4 %～5 %左右,濃度太低不能保證脫硫效率,太高造成氨的損失。噴淋壓力控制在1. 2Mpa ,滿足噴頭霧化要求,壓力太大反而效果不好。

b) 根據(jù)稀硫酸銨溶液量,要將硫銨全部回收,蒸發(fā)溶劑處理量大,故選用雙效外循環(huán)加熱真空蒸發(fā)技術(shù),采用成套的蒸發(fā)裝置。一次蒸發(fā)的氣體作為二次加熱的熱源,以降低能耗,二次蒸發(fā)為減壓50 ℃左右蒸發(fā),確保硫酸銨晶體的析出。

c) 干燥采用傳統(tǒng)的沸騰干燥器,利用流態(tài)化技術(shù),氣固相接觸面積大,干燥效率高,技術(shù)成熟,操作穩(wěn)定,成本低。

d) 干燥尾氣采用二級(jí)除塵,除塵效率達(dá)99. 5 %以上,實(shí)現(xiàn)無廢物排放。

4　氨水法脫硫的優(yōu)點(diǎn)

a) 脫硫效率高,可達(dá)到90 % ,能保證環(huán)保排放要求;

b) 工藝流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)備數(shù)量少,占地面積小,節(jié)省投資;

c) 吸收操作簡(jiǎn)單,日常維護(hù)量少,操作環(huán)境佳;

d) 副產(chǎn)品為高效化肥,其銷售收入可抵沖脫硫劑和運(yùn)行費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)效益好;

e) 氨水法脫硫不產(chǎn)生二次污染,無廢渣、廢氣排放,對(duì)改善環(huán)境有重要意義。

隨著SO2 對(duì)環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,國(guó)家環(huán)保局對(duì)發(fā)電、冶煉行業(yè)煙氣SO2 排放嚴(yán)格控制,氨法技術(shù)的研究和開發(fā)已成為一股潮流。其投資省、運(yùn)行成本低,同時(shí)顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益的特點(diǎn),使其得到迅速的發(fā)展。

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