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氨法脱硫工艺存在的问题及解决方案

北极星环保网来源:建筑学研究前沿 韩笑2017/8/21 14:29:40我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:氨法脱硫 脱硫技术 氨逃逸

北极星环保网讯:本文介绍了氨法脱硫工艺的发展以及应用现状,对其工艺原理、工艺流程以及技术优势进行论述。氨法脱硫技术在应用的过程中存在氨逃逸、气溶胶、亚硫酸铵氧化慢等典型问题,针对这些问题进行总结与分析。本文提出了一种催化剂的加入可以有效解决上述问题,并提出了催化剂加入在整个反应过程中的反应原理。

关键词:氨法脱硫;氨逃逸;有机催化剂

二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物,是影响大气质量的主要因素,同时空气中的SO2和NOx也是雾霾产生的重要原因之一,所以脱除烟气中的SO2和NOx刻不容缓[1]。为了控制二氧化硫的排放量,烟气脱硫脱硝技术发展迅速,氨法脱硫工艺因其脱硫速度快、效率高、脱硫产品经济价值高等优点成为主要的脱硫技术[2~3]。

氨法脱硫技术普遍存在脱硫剂消耗大、氨逃逸严重、气溶胶难以消除、亚硫酸铵氧化慢等问题[4],这些问题制约了氨法脱硫技术的进一步推广应用。有机催化剂的加入有效的解决了上述问题,并提出了催化脱硫的反应机理。

1氨法脱硫工艺原理及存在的问题

1.1工艺原理

氨法脱硫是气液两相之间相互传质传热并发生化学反应的过程[5],主要反映原理如下:

氨法脱硫技术

在整个脱硫反应中,(NH4)2SO3对SO2的吸收起主要作用,随着反应的进行,(NH4)2SO3浓度会逐渐下降,NH4HSO3浓度逐渐上升。为了保持脱硫循环液的吸收能力,需要向浆液池中注入氨水使NH4HSO3转化为(NH4)2SO3,为了避免生成的(NH4)2SO3重新分解成SO2,(NH4)2SO3被氧化风机鼓入的氧化空气强制氧化成为(NH4)2SO4。

1.2氨逃逸

这里所述的氨逃逸专指气态氨随烟气排出脱硫装置的现象。在氨法脱硫工程中,通常造成氨逃逸的主要原因是脱硫循环液中游离氨含量高。氨是极易挥发的物质,常温常压下氨是气体。所以在氨法脱硫的工程中需要将氨的浓度和温度降到尽量低。脱硫所需要的氨是由脱除烟气中的二氧化硫的量所决定的,所以为了使吸收液中氨的浓度降低,只能加大吸收液的循环量,同时,吸收液温度降低。

另外,亚硫酸铵氧化率低也是造成氨逃逸严重的另一个原因。脱硫生成的亚硫酸铵是不稳定的化合物,如果不及时氧化成稳定的硫酸铵,容易分解成二氧化硫和氨,造成排放烟气中二氧化硫升高同时氨逃逸加剧。

1.3气溶胶

在氨法脱硫方法中,所谓气溶胶是指气态酸性氧化物在一定条件下与气态氨反应,生成相应的极细的铵盐固体微粒,如同烟尘漂浮在气体中。根据生成气溶胶氧化物的酸性程度,可以分为弱酸性气溶胶和强酸性气溶胶,主要是亚硫酸铵和硫酸铵。

氨法脱硫的工程越来越多,规模越来越大,人们注意到所谓的“白烟”问题,主要是气溶胶的原因。在气态氨和水存在的条件下与烟气中的二氧化硫和三氧化硫反应生成了硫酸铵和亚硫酸铵固体微粒,不容易除去。

石灰石-石膏法脱硫工程中也出现了气溶胶问题,尤其是安装了脱硝装置的工程,会出现“蓝烟”、“黄烟”现象。不过这种气溶胶是硫酸酸雾,与硫酸铵气溶胶有区别。

2催化剂介绍

含有亚砜的有机催化剂是北京长信乐纯环境有限责任公司生产的专利产品,该催化剂呈油状,密度为0.87kg/m3,粘度为22.1cst,沸点为300℃,溶解度为0.06mg/L;

延伸阅读:

氨法脱硫工艺之硫酸铵回收法脱硫简述

氨法脱硫装置中的防腐蚀形式技术探讨

氨法脱硫会用到:粉煤灰中氨释放量测定方法

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