氨法脱硫是什么?
氨法脱硫是一种高效、低耗能的湿法脱硫方式,脱硫过程是气液相反应,反应速率快,吸收剂利用率高,能保持脱硫效率95—99%。
氨在水中的溶解度超过20%。氨法具有丰富的原料。氨法以氨为原料,其形式可以是液氨、氨水和碳铵。目前我国火电厂年排放二氧化硫约1000万吨,即使全部采用氨法脱硫,用氨量也不超过500万吨/年,供应完全有保证。氨法的最大特点是
SO2的可资源化,可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。副产品硫铵是一种性能优良的氮肥,在我国具有很好的市场前景。
莱特.莱德 氨法脱硫工艺有多种,我公司专利技术是氨-硫酸铵法,氨水吸收SO2达到气体净化的目的。并通过对吸收液中的(NH4)2SO3氧化为(NH4)2SO4,生成可做农用化肥的脱硫副产物。脱硫装置既设吸收塔,亦设氧化塔,以确保亚硫酸铵的彻底氧化。我公司在氨法脱硫技术方面取得卓越成绩,建有多套烟气脱硫装置已投入运行,尚有数套装置正在建设中。公司并拥有多项专利技术,其中最突出的有:
单塔四段三双烟气氨法脱硫工艺---双氧化、双回路、双除雾、吸收塔无填料空塔喷淋脱硫装置。
双塔四段三回路氨法脱硫工艺----此法是双塔互补,予塔高温预洗,达到气体初步净化、蒸发浓缩的目的;主塔的氨水吸收SO2反应生成亚硫酸铵、氧化生成硫酸铵。专利技术体现以下优点:
1、SO2双级吸收、亚硫酸铵双级氧化,采用先进的脱硫塔内件技术,使SO2吸收充分,脱硫率达96%以上,氧化率达98%以上。。
2、采用双除雾装置,既防止了氨逃逸问题,并合理控制温度和气体流向。消除烟气带水,降低氨耗和工艺水消耗。
3、采用独特的雾化喷嘴结构,及先进的内件装置,达到气液充分传质传热接触,有力的控制了系统水、热量平衡,系统阻力小于800Pa.。
4、系统多处设冲洗水、旁滤器,配置合理的管路设计,防止出现堵塞。
5、与强企协作,采用技术先进、质量过硬的防腐和防冲刷材料产品。
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。
这两种氨法能耗和效率尚要改进,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-硫铵肥法、氨-磷铵肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等。
(1)吸收过程:
脱硫吸收过程是氨法烟气脱硫技术的核心,它以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础:
SO2+H2O+xNH3 = (NH4) xH2-XSO3 (1)
得到亚硫酸铵中间产品。其中,x=1.2-1.4。
直接将亚铵制成产品即为亚硫酸铵法
(2)中间产品处理
中间产品的处理主要分为两大类:直接氧化和酸解。
a) 直接氧化——氨-硫铵肥法
在多功能脱硫塔中,鼓入空气将亚硫铵氧化成硫铵,其反应为:
(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2)
b) 酸解——氨酸法
用硫酸、磷酸、硝酸等酸将脱硫产物亚硫铵酸解,生成相应的铵盐和气体二氧化硫。反应如下:
(NH4)XH2-XSO3+x/2H2SO4=x/2(NH4)2SO4+SO2+H2O (3)
(NH4)XH2-XSO3+xHNO3=xNH4NO3+SO2+H2O (4)
(NH4)XH2-XSO3+x/2H3PO4=x/2(NH4)2HPO4+SO2+H2O (5)
(3)副产品制造
中间产品经处理后形成了铵盐及气体二氧化硫。铵盐送制肥装置制成成品氮肥或复合肥;气体二氧化硫既可制造液体二氧化硫又可送硫酸制酸装置生产硫酸。而生产所得的硫酸又可用于生产磷酸、磷肥等。
4、湿式氨法的脱氮作用
湿式氨法在脱硫的同时又可起一定的脱氮作用。
反应式为:
2NO十02=2N02
2N02十H20=HN03 + HN02
NH3+ HN03 = HN4NO3+H2O
NH3+ HN02 = HN4NO2+H2O
4(HN4)2SO3+ 2N02 = N2 +4(HN4)2SO4
湿式氨法脱硫工艺系统一般组成
氨水洗涤脱硫工艺设备主要由脱硫洗涤系统、烟气系统、氨贮存系统、硫酸铵生产系统(若非氨-硫铵法则是于其工艺相对应的副产物制造系统)等组成。核心设备是脱硫洗涤塔。
几种湿式氨法脱硫工艺:
(1) Walther氨法工艺
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。除尘后的烟气先经过热交换器,从上方进入洗涤塔,与氨气(25%)并流而下,氨水落入池中,用泵抽入吸收塔内循环喷淋烟气。烟气则经除雾器后进入一座高效洗涤塔,将残存的盐溶液洗涤出来,最后经热交换器加热后的清洁烟气排入烟囱。
(2)AMASOX氨法工艺
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AMASOX法。主要改进是将传统的多塔改为结构紧凑的单塔、并在塔内安置湿式电除雾器解决气溶胶问题。
(3)GE氨法工艺
90年代,美国的GE公司也开发了氨法工艺,并在威斯康辛州的kenosha电厂建一个500MW的工业性示范装置。该工艺流程为:除尘后的烟气从电厂锅炉后引出,经换热器后,进入冷却装置高压喷淋水雾降温、除尘(去除残存的烟尘),冷却到接近饱和和露点温度的洁净烟气再进入到吸收洗涤塔内。吸收塔内布置有两段吸收洗涤层,使洗涤液和烟气得以充分的混和接触,脱硫后的烟气经塔内的湿式电除尘器除雾后,再进入换热器升温,达到排放标准后经烟囱排入大气。脱硫后含有硫酸铵的洗涤液经结晶系统形成副产品硫酸铵。
(4)NKK氨法
NKK氨法是日本钢管公司开发的工艺。该吸收塔具有一定的特点,分三段。从下往上,下段是预洗涤除尘和冷激降温,在这一段,没有吸收剂的加入。中段是第一吸收段,吸收剂从此段加入。上段作为第二吸收段,但是不加吸收剂,只加工艺水。吸收处理后的烟气经加热器升温后排向烟囱。亚硫铵氧化在单独的氧化反应器中进行。需要的氧由压缩空气补充,氧化剩余气体排向吸收塔。
1 脱硫塔不易结垢由于氨具有更高的反应活性, 且硫酸铵具有极易溶解的化学特性, 因此氨法脱硫系统不易产生结垢现象。
2 氨法对煤中硫含量适应性广氨法脱硫对煤中硫含量的适应性广, 低、中、高硫含量的煤种脱硫均能适应, 特别适合于中高硫煤的脱硫。采用石灰石-石膏法时, 煤的含硫量越高, 石灰石用量就越大, 费用也就越高; 而采用氨法时, 特别是采用废氨水作为脱硫吸收剂时, 由于脱硫副产物的价值较高, 煤中含硫量越高, 脱硫副产品硫酸铵的产量越大, 也就越经济。
3 无二次污染氨是生产化肥的原料。以氨为原料, 实现烟气脱硫, 生产化肥, 不消耗新的自然资源, 不产生新的废弃物和污染物, 变废为宝,化害为利, 为绿色生产技术, 将产生明显的环境、经济和社会效益。因此, 氨法与钙法具有明显的区别。氨法属于回收法, 钙法属于抛弃法。抛弃法的缺点是消耗新的自然资源、产生新的废弃物和污染污, 具有明显的二次环境问题。
4 系统简单、设备体积小、能耗低氨是一种良好的碱性吸收剂, 从吸收化学机理上分析, SO2 的吸收是酸碱中和反应, 吸收剂碱性越强, 越利于吸收, 氨的碱性强于钙基吸收剂; 而且从吸收物理机理上分析,钙基吸收剂吸收SO 2 是一种气- 固反应, 反应速率慢、反应不完全、吸收剂利用率低, 需要大量的设备和能耗进行磨细、雾化、循环等以提高吸收剂利用率, 往往设备庞大、系统复杂能耗高; 而氨吸收烟气的SO 2 是气- 液反应, 反应速度快、反应完全, 吸收剂利用率高; 可以做到很高的脱硫效率, 同时相对钙基脱硫工艺来说系统简单、设备体积小、能耗低。另外, 其脱硫副产品硫酸铵是一种农用肥料, 硫酸铵的销售收入能冲抵吸收剂的成本, 甚至是整个运行成本, 特别是对于自身副产液氨或有废氨水的企业来说,可以利用液氨或废氨水作为脱硫吸收剂, 达到用废水治理废气的目的, 副产品的销售收入还可以给脱硫装置带来一定的经济效益。
脱硫的工艺有哪些?
2. 半干法脱硫:- 喷雾干燥法烟气脱硫:湿态脱硫剂与烟气中的SO2反应后,通过喷雾干燥形成干粉状脱硫产物。- 循环流化床烟气脱硫(CFB-FGD):利用循环流化床技术,脱硫剂与烟气中的SO2在干燥过程中发生反应,生成干粉状产物。- 增湿灰循环烟气脱硫(NID法):通过增湿处理,使脱硫剂与烟气中的SO2反应...
脱硫脱硝工艺有哪些?
脱硫脱硝工艺是指对燃煤等含硫、含氮燃料燃烧产生的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)等有害气体进行去除的过程。这一工艺在大气污染防治中具有重要意义,对于减少大气污染物的排放、保护环境和人类健康都至关重要。脱硫脱硝工艺主要分为脱硫工艺和脱硝工艺两大类,每类工艺又包含多种具体的技术方法。脱硫工艺 ...
湿法脱硫是什么
湿法脱硫技术是燃煤电站烟气处理中常用的一种方法。它的主要特点是将脱硫系统设置在烟道的末端和除尘器之后,且脱硫反应温度低于烟气的露点。因此,脱硫后的烟气在排放前需要通过加热装置进行再加热,以防止湿气凝结。湿法脱硫采用气液反应,其脱硫效率高,反应速度快,脱硫剂的利用率也相对较高。例如,使用...
脱硫工艺有哪些
氨法脱硫是一种高效、低耗能的湿法脱硫方式,脱硫效率达95%~99%。是指将液氨与水混合配制成为一定浓度的氨水,氨水与锅炉烟气中的二氧化硫反应,生成亚硫酸铵,再用氧化风机不断注入空气将亚硫酸铵氧化成硫酸铵,实现了对烟气中二氧化硫净化。以上两种湿法脱硫技术的优缺点小编也有给你总结:氨法脱硫优点...
脱硫脱硝工艺
脱硫工艺主要有湿法脱硫和干法脱硫两种方法。湿法脱硫是通过将含有SO2的烟气与氧化剂或碱性溶液接触,使SO2转化为硫酸盐或硫酸,并形成石膏等固体废物。干法脱硫是将固体吸附剂喷入含SO2的烟气中,吸附SO2后形成固体废物。脱硝工艺主要有选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)两种方法。SCR是...
脱硫的工艺简介
干法干法脱硫:在无液相介入的完全干燥状态下进行脱硫的,脱硫产物为干粉状。干法常用的有炉内喷钙,金属吸收等。半干法半干法:利用烟气显热蒸发脱硫浆液中的水份,在干燥过程中,脱硫剂与烟气中的SO2发生反应,并使最终产物为干粉状。湿法湿法:使用范围最广的脱硫方法,湿法脱硫根据脱硫的原料不同可分为...
常见的脱硫方法都有哪些?
目前,脱硫技术主要分为三大类:湿法、半干法和干法。其中,钙法脱硫和氨法脱硫是最常见的两种方法。然而,炉内喷钙、等离子和海水脱硫等技术的应用范围相对较小,通常仅在特定情况下使用。湿法脱硫技术因其较高的成熟度、高效的脱硫效果和操作的简便性而广受青睐。传统的石灰石\/石灰—石膏法烟气脱硫工艺...
什么是钠碱法脱硫?
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烟气脱硫方法的常见的脱硫技术
喷雾干燥工艺(SDA)是一种半干法脱硫技术,其市场占有率仅次于湿法。该技术通过将吸收剂浆液Ca(OH)2在反应塔内喷雾,雾滴在吸收烟气中SO2的同时被热烟气蒸发,生成固体并被除尘器捕集。当钙硫比为1.3~1.6时,脱硫效率可达80%~90%。此方法兼有干法与湿法的一般特点,但使用消石灰乳作为吸收剂,...
湿法脱硫的原理是什么?
干法脱硫是将CaCO₃喷入炉膛高温煅烧分解成CaO,与烟气中的SO₂发生反应,生成硫酸钙;采用电子束照射或活性炭吸附使SO₂转化生成硫酸氨或硫酸。半干法脱硫是利用含有石灰(氧化钙)的干燥剂或干燥的消石灰(氢氧化钙)吸收二氧化硫。湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫比较 1、原料不同 干...