氨法脫硫技術(shù)在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用普遍,用氨吸收硫酸生產(chǎn)尾氣中的SO2,生產(chǎn)亞硫銨和硫銨。
80-90年代,在我國硫酸和磷肥廠,具有氨法脫硫裝置高達(dá)100余套。
美國和德國的脫硫石膏已成為一個突出的環(huán)境問題,正著力研究轉(zhuǎn)化為硫銨的技術(shù)。
據(jù)不完全統(tǒng)計,全世界目前使用氨法脫硫的機組大約在10000MW。
美國Ellison咨詢公司:采用硫銨過程,煙氣脫硫可以實現(xiàn)自負(fù)盈虧。
美國JohnBrown工程師和建筑師有限公司:通過大量、高價值的副產(chǎn)品生產(chǎn),煙氣脫硫可以獲得卓越的投資效益。
美國GE公司:氨法煙氣脫硫時代已經(jīng)到來了。
Krupp公司:經(jīng)過二十多年一步一步地漫長的發(fā)展,如今,氨法已進入工業(yè)化應(yīng)用階段。
氨法是高效、低耗能的濕法。氨法是氣液相反應(yīng),反應(yīng)速率快,吸收劑利用率高,能保持脫硫效率95—99%。氨在水中的溶解度超過20%。
氨法具有豐富的原料。氨法以氨為原料,其形式可以是液氨、氨水和碳銨。目前我國火電廠年排放二氧化硫約1000萬噸,即使全部采用氨法脫硫,用氨量不超過500萬噸/年,供應(yīng)完全有保證。
氨法的最大特點是SO2的可資源化,可將污染物SO2回收成為高附加值的商品化產(chǎn)品。副產(chǎn)品硫銨是一種性能優(yōu)良的氮肥,在我國具有很好的市場前景。
江南氨回收法是濕式氨法的一種。1995年氨法技術(shù)作為國家重點科技攻關(guān)項目列入“十五”863計劃;1998年公司成立了專門的環(huán)保研究所進行技術(shù)攻關(guān);2000年我們研制的第1臺簡易氨法脫硫裝置通過江蘇省科技成果鑒定。此后公司通過與多家科研院校的密切合作,在簡易氨法的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展成現(xiàn)在的氨回收法,并在天津堿廠、云南解化、亞能天元等項目上成功運行1年以上,各項指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期效果。
氨法脫硫具有以下特點:
1、完全資源化--變廢為寶、化害為利
氨回收法技術(shù)將回收的二氧化硫、氨全部轉(zhuǎn)化為化肥,不產(chǎn)生任何廢水、廢液和廢渣,沒有二次污染,是一項真正意義上的將污染物全部資源化,符合循環(huán)經(jīng)濟要求的脫硫技術(shù)。
2、脫硫副產(chǎn)物價值高
氨回收法脫硫裝置的運行過程即是硫酸銨的生產(chǎn)過程,每吸收1噸液氨可脫除2噸二氧化硫,生產(chǎn)4噸硫酸銨,按照常規(guī)價格液氨2000元/噸、硫酸銨700元/噸,則煙氣中每噸二氧化硫體現(xiàn)了約400元的價值。因此相對運行費用小,并且煤中含硫量愈高,運行費用愈低。企業(yè)可利用價格低廉的高硫煤,同時大幅度降低燃料成本和脫硫費用,一舉兩得。
3、裝置阻力小,節(jié)省運行電耗
利用氨法脫硫的高活性,使液氣比較常規(guī)濕法脫硫技術(shù)降低。脫硫塔的阻力僅為850Pa左右,無加熱裝置時包括煙道等阻力脫硫島總阻力在1000Pa左右;配蒸汽加熱器時脫硫島的總設(shè)計阻力也只有1250Pa左右。因此,氨法脫硫裝置可以利用原鍋爐引風(fēng)機的潛力,大多無需新配增壓風(fēng)機;即便原風(fēng)機無潛力,也可適當(dāng)進行風(fēng)機改造或增加小壓頭的風(fēng)機即可。系統(tǒng)阻力較常規(guī)脫硫技術(shù)節(jié)電50%以上。另外,循環(huán)泵的功耗降低了近70%。
4、防腐先進、運行可靠
氨回收法采用國外先進的重防腐技術(shù),并選用可靠的材料和設(shè)備,裝置可靠性達(dá)98.5%。脫硫劑及脫硫產(chǎn)物都是易溶性物質(zhì),裝置內(nèi)脫硫液為澄清溶液,無積垢無磨損,更容易實現(xiàn)PLC、DCS等自動控制,操作控制簡單易行。
5、裝置設(shè)備占地小,便于老鍋爐改造
氨回收法脫硫裝置無需原料預(yù)處理工序,副產(chǎn)物的生產(chǎn)過程也相對簡單,總配置的設(shè)備在30臺套左右,且處理量較少,設(shè)備選型無需太大。脫硫部分的設(shè)備占地與鍋爐的規(guī)模相關(guān),75t/h-1000t/h的鍋爐占地在150m2-500m2左右;脫硫液處理即硫銨工序占地與鍋爐的含硫量有關(guān),但相關(guān)系數(shù)不大,整個硫銨工序正常占地在500m2內(nèi)。
6、既脫硫又脫硝--適應(yīng)環(huán)保更高要求
氨對NOX同樣有吸收作用。另外脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX還具有還原作用,所以氨法脫硫的同時也可實現(xiàn)脫硝的目的,天津堿廠環(huán)保實測數(shù)據(jù)氮氧化物去除率為22.3%。
7、自主知識產(chǎn)權(quán)技術(shù),適合長遠(yuǎn)推廣
氨回收法煙氣脫硫技術(shù)是擁有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的脫硫技術(shù),因此投資更少、從長遠(yuǎn)角度更有利于在我國長期和全面推廣。目前應(yīng)用較多的鈣法基本上都是從國外引進,不但要支付較高的先期技術(shù)轉(zhuǎn)讓費和項目實施時的技術(shù)使用費,而且常常是多家國內(nèi)脫硫公司引進同一種技術(shù),造成資源浪費。
氨法技術(shù)本身已經(jīng)通過專家及工程實踐證明是成熟可靠的,如果企業(yè)采用合成氨生產(chǎn)過程中產(chǎn)生廢氨水作脫硫劑,將更符合循環(huán)經(jīng)濟和節(jié)能要求,可以申報國家發(fā)改委專項資金獎勵。脫硫副產(chǎn)的亞硫銨溶液既可以通過后續(xù)裝置干燥結(jié)晶制成硫銨化肥出售,也可以不用干燥,將亞硫銨溶液直接運去氮肥廠做復(fù)合肥原料,進一步降低能耗,成本低廉。
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