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氨法脱硫工艺操作经验分享

文章来源:发表时间:2022-04-18 13:36:21

01 工艺概况

氨法脱硫是一个典型的气液两相过程。

1 气体吸取原理

气体吸取是:溶质从气相传递到液相的 相际将传质过程。较常用吸取机理的理论模 型为双模理论模型。双模理论模型它是把吸 收过程简化为通过气液两层层流膜的分子 扩散,通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸 收过程的总阻力。

对于氨法脱硫工艺而言,当混合气体(烟气)中吸取质(SOX)与液相吸取剂(氨 水)接触时,部分吸取质向吸取剂进行质量 传递(吸取过程),同时也发生液相中吸取质 组分向气相逸出的质量传递过程(解吸过 程)。在一定的温度和压力下,吸取过程的传 质速率,等于吸解过程的传质速率时,气液 两相就达到了动态平衡。

氨水吸取  SO2 的化学发应速度十分迅速,SO2     在水溶液或碱溶液内的吸取机理。可假 设为四个反应:

以上四个过程,反应慢的公式(2),即SO2 的水化反应。当吸取液 PH 值中等或较 高时,SO2 易溶于吸取液,SO2 传质的液膜 阻力较低,易于吸取 SO2;当吸取液 PH 值 低时,液膜阻力较大,不利于对 SO2 的吸取。

2 氨法脱硫技术反应机理

氨法反应机理是以NH4HSO3/(NH4)2SO3 为 基 础 来 吸 收 烟 气 中 的    SO2,氨的性质决定氨极易溶于水,这是因为由水分子和氨分子通过氢键互相结合, 形成氨的水化和物的缘故。氨在水中的溶解 度大于其它气体,在 0℃时,1 体积水能吸 收 1200 体积的氨,在 20℃时约吸取 700 体 积的氨。

由以上反应式可以看出,实际上对 SO2 起吸取作用的是(NH4)2SO3。((NH4)2SO3 对 SO2 有 良 好 的 吸 收 能 力 ), 吸 收 液 中 (NH4)2SO3 与 烟 气 中 的 SO2 反 应 后 生 成 NH4HSO3 利用液位差回流到循环槽,在循环 槽加氨小室补 NH3 后,将对 SO2 没有吸取能 力的 NH4HSO3 再生为对 SO2 有良好吸取能 力的(NH4)2SO3,经一级循环泵加压输送至脱 硫塔吸取段吸取 SO2,维持吸取剂对 SO2 的吸取能力的可持续性。此外,氨法脱硫工艺相对于钙法脱硫而言,还有一大优势。就是 能脱除烟气中的一部分 SO3。SO3 是烟气露 点温度的主要影响因素,部分 SO3 的脱除使 得烟气露点温度有所降低,减轻了净化后含 湿烟气的低温腐蚀。

经氧化空气氧化后的吸取液,通过循环 槽底部一级泵循环加压输送至脱硫塔吸取 段末端的辅助吸取层,参与辅助吸取反应后 的吸取液,经辅助吸取段底部集液器,收集 回流至循环槽顶部。反应后的吸取液与加氨 槽吸取液进行部分置换,尽可能的维持,吸 收液中亚硫酸铵的氧化、亚硫酸氢铵补氨再生,确保吸取液液相平衡和工艺的稳定。同时在辅助吸取循环流程中分流一只管线—— 稀硫铵附线,由程控控制依据烟气流量、入 塔烟气温度等条件,酌情将循环槽强制氧化 生成的硫酸铵溶液,导入脱硫塔浓缩段进行 消耗循环槽吸取液。以此消耗循环槽料液, 控制循环槽料液密度维持在 1.0~1.16g/mL 区间,为氧化和吸取效率创造良好的条件。导入脱硫塔浓缩段的硫酸铵溶液,经二级循 环泵循环,与脱硫塔浓缩段高温烟气充分接 触,利用高温烟气的汽化热蒸发浓缩硫酸铵 溶液,最终得到固液比为 10%~30%左右的 硫铵浆液,浆液经旋流器浓缩、离心分离、 干燥、包装等工序,得到硫铵产品。硫铵产 品可作为复合肥原料或作为化肥直接使用 与农业、生物发酵等。

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