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[其他湿法] 氨法脱硫资料收集

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发表于 2006-7-21 12:40:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
氨法分类及各类氨法简介
       氨法脱硫工艺皆是根据氨与SO2、水反应成脱硫产物的基本机理而进行的,主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。

       1 电子束氨法(EBA法)与脉冲电晕氨法(PPCP法)

       电子束氨法与脉冲电晕氨法分别是用电子束和脉冲电晕照射喷入水和氨的、已降温至70℃左右的烟气,在强电场作用下,部分烟气分子电离,成为高能电子,高能电子激活、裂解、电离其他烟气分子,产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里,烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2,与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3,在有NH3或其它中和物注入情况下生成(NH4)2SO4/NH4NO3的气溶胶,再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。这两种氨法大的能耗和低的效率尚要改进,同时设备容易阻塞,主要设备如大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制阶段。

       2 简易氨法

       简易氨法已商业化的有TS、PS氨法脱硫工艺等,主要利用气相条件下的H2O、NH3与SO2间的快速反应设计的简易反应装置,严格地讲简易氨法是一种不回收的氨法,其脱硫产物大部分是气溶胶状态的不稳定的亚铵盐,回收十分困难,氨法的经济性不能体现;且脱硫产物随烟气排空后又会有部分分解出SO2,形成二次污染。所以,该工艺只能用在环保要求低、有废氨水来源、不要求长期运行的装置上。

       3 湿式氨法

       湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺,并且湿式氨法既脱硫又脱氮。湿式氨法工艺过程一般分成三大步骤:脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造。根据过程和副产物的不同,湿式氨法又可分为氨-肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等。其中氨-肥法又可根据附产物不同分为氨-硫酸铵肥法和氨-磷酸铵肥法,本文详述的氨-肥法特指附产物为硫酸铵肥。

       湿法氨水脱硫工艺最早是由克卢伯(krupp kroppers)公司开发于七八十年代的氨法Walther工艺。传统的氨法工艺遇到的主要问题之一是净化后的烟气中存在气溶胶问题没得到解决。能捷斯-比晓夫公司对传统氨法进行了改造和完善为氨法AMASOX工艺。90年代,美国的GE公司也开发了氨法GE工艺,并在威斯康辛州的kenosha电厂建一个500MW的工业性示范装置。之后日本钢管公司又开发了氨法NKK工艺。

        4 江南氨回收法脱硫工艺

       “九五”期间,在国家发展计划委员会、国家科技部、国家教育部的共同支持下,华东理工大学成功地完成了国家“九五”重点科技攻关项目“二氧化硫废气回收净化新技术的工程化”,开发了一种新的火电厂烟气SO2回收净化技术。该技术于1999年9月17日通过了由国家科技部、国家教育部、国家环保局和电力公司共同主持的专家鉴定和验收,具有多项适合我国国情的关键技术创新,被专家一致评价为"国际领先水平"。2001年,江南公司与华东理工大学国家863高新计划课题组合作,由江南公司总承包建设了天津碱厂260t/h锅炉氨回收法脱硫示范工程,于2004年4月份投产运行、2004年9月份通过天津环保局的验收,并且取得了这项863技术的独家使用权。

       目前江南公司已经拥有各项专利14项,几乎覆盖了氨法脱硫技术的所有内容,形成了一套完全自主知识产权的江南氨回收法烟气脱硫技术。江南氨回收法脱硫技术吸纳了化学工程、化工设备和化工材料等多方面的先进成果,继承了传统氨法脱硫技术反应速度快、工艺流程短、装置占地少等优点,彻底解决了氨法脱硫中的气溶胶、氨损失、设备腐蚀、亚氨氧化、操作可靠性等方面的重大问题。

江南氨回收法脱硫技术特点     
1 完全资源化--变废为宝、化害为利

       江南氨回收法脱硫技术将回收的二氧化硫、氨全部转化为硫酸铵化肥(也可根据电站当地的条件副产其它产品),不产生任何废水、废液和废渣二次污染,是一项真正意义上的将污染物全部资源化并且符合循环经济要求的技术。

       2 脱硫副产物价值高

       因为江南氨法脱硫是回收法,副产高附加值的产品,可使氨增值,所以氨法脱硫的运行费用小,煤中含硫量愈高,运行费用愈低。故电厂可利用价格低廉的高硫煤,既大幅度降低发电成本,又降低了脱硫费用,一举两得。原料来自于化肥产品又回到化肥,既不影响化肥的总量供应又改善了国内化肥品种的结构。依托我国庞大的化肥工业、化害为利,同时促进了我国煤炭、电力和化肥工业的长期发展。江南氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程,每吸收1吨二氧化硫需消耗0.5吨氨并可生产2吨硫酸铵,按照常规价格液氨2000元/吨、硫酸铵700元/吨,则烟气中的二氧化硫体现了约400元/吨的价值。

       3 装置阻力小--方便锅炉系统配置,节省运行电耗

       利用氨法脱硫的高活性,液气比较常规湿法脱硫技术降低,脱硫塔的阻力仅为850Pa左右,无加热装置时包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在1000Pa左右;配蒸汽加热器时脱硫岛的总设计阻力也仅在1250Pa左右。因此,氨法脱硫装置可以利用原锅炉引风机的潜力,大多无需新配增压风机;即便原风机无潜力,也可适当进行风机改造或增加小压头的风机即可。系统阻力较常规脱硫技术节电50%以上。另,循环泵的功耗降低了近70%。

       4 脱硫装置可靠--运行方便、高效、脱硫效率高

       氨法为气液两相反应,反应物活性强,具有较大的化学反应速率,脱硫剂及脱硫产物皆为易溶性的物质,装置内脱硫液皆为澄清的溶液无积垢无磨损。所以,氨法更容易实现PLC、DCS等自动控制,操作控制简单易行;脱硫效率可稳定在90%以上(有特别要求时可稳定在95%以上)。其次,氨法采用了先进的重防腐技术,并选用可靠的材料和设备,使装置可靠性高达98.5%,日常维护量少,且节约维修费用。

        5 装置设备占地小--便于老锅炉改造

       氨法脱硫装置无需原料预处理工序,脱硫副产物的生产过程相对也较简单,装置总配置的设备在30台套左右;且处理量较少(每吸收1吨二氧化硫产生2吨的硫酸铵),设备选型无需太大。脱硫部分的设备占地与锅炉的规模相关,75t/h-1000t/h的锅炉占地在150m2-500m2左右;脱硫液处理即硫铵工序占地与锅炉的含硫量有关,但相关系数不大,整个硫铵工序正常占地在500m2内。与钙法脱硫技术比较,占地节省50%以上。

        6 既脱硫又脱硝--适应环保更高要求

       氨法脱硫的吸收剂为氨,氨对NOX同样有吸收作用。另外脱硫过程中形成的亚硫铵对NOX还具有还原作用,所以氨法脱硫的同时也可实现脱硝的目的,减轻温室效应。钙法每处理1吨二氧化硫要排放0.7吨二氧化碳,天津碱厂环保实测数据氮氧化物去除率为22.3% 。

       7 自主知识产权技术—符合国情、适合全面推广

       江南氨回收法烟气脱硫技术是拥有我国自主知识产权的脱硫技术,因此投资更少、从长远角度更有利于在我国长期和全面推广。目前在我国脱硫领域普遍使用的钙法基本上都是从国外引进,不但要支付较高的先期技术转让费和项目实施时的技术使用费,而且目前常常是多家国内脱硫公司引进同一种技术,这种状态严重影响我国可持续发展战略的顺利实施。在2004年底国家环保局、国家发改委和中国环保产业协会共同主办的第三届全国脱硫工程技术研讨会上把"缺乏拥有自主知识产权的烟气脱硫工艺技术和设备制造技术"列为脱硫行业发展中存在的首要问题。


TS型火电厂烟气除尘原理

  烟尘进入文氏管反应器,会产生多种效应,除了氨与SOx、NOx发生化学反应以外,粉尘经过文氏管的渐缩段浓缩,产生碰撞、凝聚、增大,使尘的表面由原来的气包围界面,被经喷雾所产生的液-固界面所代替,粉尘表面的水膜代替气膜产生吸附、凝聚,并使离子间形成液桥,使尘粒增大。尘粒通过高速撞击雾滴而粘附其上。
  由于微粒的扩散作用易于雾滴接触。由于微粒的烟气增湿,使尘粒增大了浸润性,尘粒间互相产生凝聚。因蒸汽以尘粒为核心的凝结而形成水滴。
  因此本技术在结构设计上采用如下措施:
  1.烟气携带的粉尘,高速通过文氏管雾区,冲向液膜;
  2.然后气体切向运动而产生离心力,改变增大后的粉尘运动方向;
  3.喷出的雾滴作旋转运动,驱使粉尘靠内外壁贴向水膜;
  4.增加水雾封锁线,使逃逸的亚微米粉尘及亚微米硫铵晶体捕集下来;
  采用高强磁化器,把循环水磁化,非但提高了脱硫效率,尤其对增水性的亚微米细粉尘,提高除尘效率更为明显。

TS型火电厂烟气脱氮原理
  烟气中往往同时含有NOx与SO2,如果用一种方法同时除去这两种有害气体,岂不是一件非常有前途的事。前面脱硫的论述中,脱硫后的终止物就是(NH4)2SO3和(NH4)2SO4(少量)和一部分(NH4)HSO3溶液。这些物质又是吸收NOX的吸收剂。在生产硫酸同时又生产硝酸的行业中,多数都是利用处理硫氧化物而得到的(NH4)2SO3和(NH4)HSO3溶液来吸收硝酸生产中的NOX。其原理是利用亚硝酸铵溶液作为吸收剂和NOx反应,使NOx还原为N2:
  4(NH4)2SO3+2NO2→4(NH4)2SO4+N2 ↑
  
  4(NH4)HSO3+2NO2→4(NH4)HSO4+N2↑

       4(NH4)2SO3+NO+NO2+3H2O→2N(OH)(NH4SO3)2+4NH4OH
 
  4(NH4)HSO3+NO+NO2→2N(OH)(NH4SO3) 2+ H2O
 
  2(NH4)OH+NO+ NO2→2NH4NO2+H2O
  按照排放浓度达标要求,脱氮效率达到72%就可以了,所以只要控制住吸收液的浓度,一般在180-200g/L,最后得到的溶液一部分重复循环使用,多余的部分进行下道工序,处理后溶液还可以再生,以节省大量的运行费用。烟气中NO含量占90%以上,因此脱除的主要是NO。如果煤的含硫量比较低和氨反应产生的亚硫酸铵不足以满足脱氮氧化物的需要,或者因为炉膛燃烧温度高,产生的氮氧化物量较大。此时可以采取连续加入氨与NOX继续反应,但这种反应应在催化剂(或称触媒剂)的作用下才可完成,使脱氮效率大大提高,这种方法称之为"氨的选择性催化还原法"。
  4NH3+4NO+O2=4N2↑+6H2O
  8NH3+6NO2=7N2↑+12H2O
  把氮还给大自然,水回收再循环使用。
  以上各式反应都是在同一个介质---氨,共一套设备,同时氨与SOx、NOx瞬时交替进行的,这就是脱硫、脱氮一体化工艺。


TS型烟气脱硫、脱氮除尘技术的特点
该技术于一九九三年十月通过了国家部级鉴定,其中结论一综合技术经济性能处于国内外领先水平,具有广阔的推广应用价值。并于同年获得两项专利。该技术运用LS喷雾吸收法,以氨水、碱液、废氨水为吸收剂,经加药装置加压,把吸收剂经喷嘴雾化后喷入塔内,产生气-汽的瞬时化学反应,生成硫铵排出。
  该技术具有以下特点:
  1.先进的反应原理,使设备小巧、钢耗低、占地面积小;
  2.该系统适应煤的含硫量1%-7%;
  3.具有多种功能,脱硫、脱氮、除尘,甚至可以处理污水;
  4.吸收剂来源丰富,价格便宜;
  5.一次投入只有国外设备价格的1/10-1/20;
  6.选用废氨水、废碱液作脱硫剂,可使运行费用降到最低;
  7.采用喷雾干燥方式;
  8.该系统加装了先进的气水分离装置风机不带水;
  9.烟气不需加装换热设备;
  10.该设备及系统内部均涂以耐高温特种防腐涂料,设备不腐蚀,不磨损、不堵塞;
  11.系统设备阻力小,可以不用更换引风机;
  12.可以提高系统的除尘效率4%-12%;
  13.脱硫效率95%以上;
  14.脱氮率50%,加"触媒剂"系统80%以上。
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发表于 2006-11-14 17:02:27 | 显示全部楼层
请问国家环保,如何提高能源储备值
国家环保怎么对江南如此了解,难道是江南的人


[strike]以下由国家环保编辑[/strike]
[glow=405,red,2]关于论坛所有使用问题,都请详看,论坛的使用说明帖子~,谢谢大家支持![/glow]
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发表于 2006-11-22 15:53:26 | 显示全部楼层
国宝,这些都是书上的东西啊,有没有实质的东西啊
节约能源,保护环境
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发表于 2007-6-7 20:07:17 | 显示全部楼层

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天碱好像就用了一个月吧 有点虚啊
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发表于 2008-7-4 08:03:11 | 显示全部楼层
氨法如果开启后连续运行,包括硫铵出产品,包装一条龙。目前工程上还没有超出8个月的。问题卡在了后处理,原因出在脱硫浆料上,含灰处理难度相当大,风险也大,给后出理造成的投入特别巨大。环保公司,稍不注意,就陷进去了。这是目前的难点。
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发表于 2008-10-10 13:27:03 | 显示全部楼层
纯书本理论 不过也受益不浅 但脱硝能达到50% 不信
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发表于 2008-10-16 12:27:08 | 显示全部楼层
氨法脱硫脱销只是厂家的一种宣传,可可能会有1~20%的脱除率,不可能更高了。否则,脱销催化剂能买那么贵?
专业提供国际主流石灰石石膏法、氨法脱硫工艺包、初步设计、详细设计等技术服务。
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发表于 2008-10-24 08:47:50 | 显示全部楼层
关键是,氨法的氨的来源怎么提供?如何避免氨的二次污染?
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发表于 2008-10-24 08:48:18 | 显示全部楼层
还有,脱硝和脱硫的机理是不同的……
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