最新氨法脱硫技术

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1、申川氨法脱硫技术介绍(1)1.1摘要烟气脱硫是一个典型的化学吸收过程，包括三个具体步骤：(1)吸收：SO2＋碱性脱硫剂＋H2O＝亚硫酸盐(2)氧化：亚硫酸盐＋1/2O2＝硫酸盐(3)结晶：硫酸盐(l)＝硫酸盐(s)总反应为：SO2＋碱性脱硫剂＋H2O＋1/2O2＝硫酸盐(s)申川氨法以合成氨为脱硫剂，得到硫酸铵。硫铵是高效化肥，具有很大的市场和应用价值，尤其适合中国的国情。 其基本工艺如下： 该工艺简单，可适合任何等级的锅炉、电厂和冶炼厂。 其主要关键技术如下： 先进的氨溢出损失控制方法先进的亚硫铵氧化方法先进的硫铵结晶

2、方法先进的酸雾腐蚀控制方法先进的优化操作控制方法先进的大型脱硫塔设计和制造方法在氨溢出损失的控制方面，有两个创新的专利技术：多段吸收塔：SO2吸收段和氨回收段，以及并流吸收塔，吸收液不含游离氨，在理论上确保离开脱硫塔的尾气氨含量为零，如下图所示：在亚硫铵氧化方面，其方法是独特的。从理论上，确定了亚硫铵氧化等同于O2的化学吸收，属于液相主体反应控制的慢反应过程，据此提出的氧化反应器，可以确保氧化率大于95－99％。在硫铵结晶方面，确定了杂质影响、细晶消除、晶粒分级的反应结晶方法，提出的结晶器兼有反应器的特点，形成了大颗粒的

3、硫铵结晶体，结晶温度低，不消耗蒸汽，电耗也低。 在优化操作和控制方面，提出的三回路控制方法，以pH控制氨流量，以液位控制水流量，以密度控制产品硫铵流量，具有很好的稳定性和安全性，可实现完全的自动化运行，操作简单。 在脱硫塔大型化方面，以规整型抗堵高效传质构件的填料塔，容易大型化，适合从25MW－1000MW机组，即脱硫塔直径5－16m，并具有十分良好的操作弹性，范围从0－120％。采用整体玻璃钢材质，投资低，无维护要求，确保30年的使用寿命。 总之，本项目提出的工艺路线是先进的，关键技术是独特的和创新的，申请和获得了多个

4、中国发明专利权，具有自主知识产权，处于领先的地位。 1.2脱硫方法的分类众所周知，SO2是弱酸性气体，溶解在水溶液变为亚硫酸，呈现酸性。在温度50℃时，SO2的常压溶解度40g/L左右，对常规烟气，其含SO2为0.1%(vol)，SO2溶解量在40mg/L左右。如果用水吸收，则每m3烟气需耗水75升，1台30万kW机组，耗水量需达到10万m3/h，十分巨大。因此，必须采用化学吸收的办法，加入碱性吸收剂，增强SO2的溶解度。 烟气脱硫通常包括两个步骤，即酸碱反应形成亚硫酸盐，称为化学吸收过程，和氧化反应将亚硫酸盐氧化为硫酸

5、盐，称为固定化过程。化学吸收：SO2＋碱性脱硫剂＝亚硫酸盐固定化：亚硫酸盐＋1/2O2＝硫酸(盐)因此，烟气脱硫(FGD)是一个十分典型的化学、化工过程，采用不同的碱性脱硫剂，就构成不同的脱硫方法，比如： (1)、以CaCO3(石灰石)或氧化钙为基础的钙法；(2)、以NH3为基础的氨法；(3)、以MgO为基础的镁法；(4)、以Na2CO3或NaOH为基础的钠法(5)、以有机碱为基础的有机碱法(6)、活性焦炭催化氧化吸收法 下面分别进行简要评述。 (1)、钙法以石灰石为原料。有两种形式，干法和湿法。 干法以熟石灰Ca(OH

6、)2为基础，以流化床为脱硫塔，常称为循环流化床烟气脱硫技术，操作温度高于烟气的水蒸汽露点，一般在60－80℃之间。也有直接向流化床底部喷射石灰(CaO)水料浆，经高温烟气气化干燥后成为干料，常称为半干法。这类方法以大量干的吸收剂循环为基础。主要问题是循环流化床脱硫塔的大型化和大量干循环吸收剂循环管路的输送和堵塞问题。当然，以石灰为原料比石灰石更为昂贵，增加了该方法的原料成本。而且脱硫产品中含有大量氧化钙和亚硫酸钙，利用价值很低。 湿法直接采用石灰石(CaCO3)和水的料浆，循环吸收液中含有大量石膏料浆。脱硫产品是石膏，可

7、作为建材原料，尤其水泥掺和料的原料。但是，这种方法的问题主要来自于石灰石在水溶液中的极低的溶解度，在40mg/L左右，作为化学吸收的增强反应对SO2的吸收所起的作用不明显，要求很大的吸收液循环流量。因此投资和能耗较大。 不过，由于石灰石来源丰富，价格低廉，尤其象日本这样的海岛国家，具有大量石灰石矿产资源，同时又缺乏作为建材的石膏资源，因此，湿式钙法，有时又称为石灰石－石膏法在发达国家得到十分普遍应用，比例在90％以上，其余主要是干式钙法，还有镁法。 (2)、氨法氨是一种易溶于水的碱，在水中的溶解度，常压下可达到25％(w

8、t)以上的浓度，即330g/L水，是石灰石的12000倍。因此，采用氨法的潜在意义在于，与石灰石－石膏法相比，可以显著降低吸收液的循环量，从而可显著降低烟气脱硫装置的投资和能耗。 另一方面，氨作为脱硫的原料，同时也是生产氮肥的原料，因此，氨法的脱硫产品是一种氮肥：硫铵化肥，其含氮量为21％(尿素46.3%，氯化铵26