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赵黔生:新一代氨法技术应用

北极星大气网  来源:北极星环保网    2018/11/30 12:07:59  我要投稿  

北极星大气网讯:大家好!我来介绍一下我们公司申欣川环保公司,是今年7月份刚刚成立的,我们的母公司是申能集团,申能集团不详细介绍了,大家都知道是上海一个比较大的国企,也是全国500强之一。我们现在是在申能集团下属的混合所有制改革试点公司,7月份刚刚成立,前身就是以前的申川环保,就是交大肖文革教授创立的公司,肖文革先生是我们公司的技术总监,是交大的煤化工系主任,应该是国内氨法脱硫的创始人,我们有32项专利,已经涵盖了氨法脱硫的所有内容。

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所有的烟气组成,基本上我们氨法处理的,包括电力、钢铁、化工、建材基本上就是这些组分,总体来讲主要成份是氮气、氧气、水,污染物二氧化硫范围基本上1000—1.2万,实际上在有些地区硫的含量可以到1.5万甚至2万,氮氧化物的处理一般是200—800,尘一般30—300。

介绍一下肖老师氨法的过程,1995年肖文革教授在华理首先创立了氨法脱硫技术,九五攻关计划获得了发改委1千万的支持,2001年—2015年获得国家科技部500万支持,这是国内最早的氨法技术,国内现在绝大部分氨法技术的起源其实都可以说来自于此。

这是氨法脱硫的工作原理,简单来说,就是用氨法来吸收烟气中的二氧化硫,通过氧化生成硫铵,因为它的副产物是硫铵化肥,经济性、效益性比较可观。

氨法具有一定的优点在于此,是生产氮肥的主要原料,因为产生的是硫铵化肥,目前的市场售价也在五六百块一吨,关键一点相对现在所谓石膏法是一种易溶于水的碱,在水的溶解常压下可以达到25%,石灰石膏法是一种回收法,是一种壳资源化的方法。

氨法从最早在国外出现以来就有它的几个独有的技术难题。第一点,氨的易挥发性和它生成的硫铵、亚硫铵溢出损失和气溶胶。亚硫酸铵氧化困难。硫铵结晶,气溶胶的控制。

目前国内常见的氨法脱硫的常用状况,一个是气溶胶现象非常普遍,一个是氨逃逸十分普遍,国内在2010年之前所做的所有氨法脱硫气溶胶现象都很明显,这也是西方国家放弃发展氨法的主要原因。在脱硫过程中烟气与水溶液接触,所有湿法只要烟气中有三氧化硫存在就一定形成气溶胶,最难的就是解决气溶胶的问题。我们经过研究认为,形成硫铵气溶胶的一个条件,氨在5个PPM时,三氧化硫在40PPM,在也会形成气溶胶。在实际操作中,采用恰当的循环量降低氨的浓度。

实际上这也是我们申欣川氨法对气溶胶的控制理论,就是工艺源头上采用化工手段,尽可能降低气溶胶的生成,达到超低排放,而不是生成气溶胶之后再采用物理方法,所以确保的就是氨含量小于0.5毫克、总尘达到5—10毫克。

较之以往的氨法,因为申欣川氨法发展到现在已经是第七代氨法,较之以往的氨法就是将多个功能区进行有效的分离,强化各功能区的主要作用,这是新一代氨法脱硫的重要特点。简单的说,就是将洗涤浓缩、吸收氧化、结晶等这些工序,把功能单一化,并且将他们分离更加明显。

这是为解决气溶胶所申报的一些专利。

这是早期我们典型的超净氨法脱硫工艺,上部的超净水洗循环已经有了,这个工艺最早是用在沧州正元化肥有限公司,规模3台260吨锅炉烟气,三炉一塔,目前超净排放还在改造,当时排放指标二氧化硫达到的是50,当时要求是100,实际二氧化硫做到50毫克,就是从5800做到50毫克。这是正元化肥2014年建成时塔的照片,相较于其他氨法来讲我们烟气拖尾与石灰石膏石法的烟气拖尾也是接近的。

这是直到现在用的最广泛的一种三段循环式氨法脱硫技术,不再细说了,大家看一下工艺路线吧,最典型的特点就是把氧化放在了塔外,而塔内只留下浓缩结晶。

这是山东海右石化130吨循环流化床锅炉,烟气超净排放氨法脱硫工程。

这是针对比较含硫高的,一般用于1.2万以上到1.6万之间得高硫煤,就是把浓缩段放在塔前,单独成为一个塔,分成了一个浓缩结晶塔和后面的吸收氧化塔,这个实际应用,这是贵州赤天化的氨法脱硫,入口含量在1万毫克,这是针对高硫煤的氨法脱硫。

这是烟囱排烟,两个不同单位,一个是我们的,一个是别家公司的,烟气的拖尾现象明显的差别。

在我们塔顶也是有除雾器,这是第一代的除雾器,大家也比较熟悉,第二代的除雾器,也是针对去除气溶胶所研发的。

这是第三代代替屋脊式的高效除雾器。

我们的技术指标在所有氨法工艺上都是这个数字,关注一点,出口烟气含尘量小于等于5毫克,这是在不适用湿垫的情况下。出口氨法的总含量小于等于0.5—1毫克,脱硫效率95%—99%,针对更高的来讲我们做1.5万的话99.99%这个范围,氨的利用率大于98%—99%,每吨氨可以产生3.7吨硫铵,硫铵满足国标。

这个是氨法脱硫的业绩,其实已经包括了从燃煤锅炉、热电厂、烧结机、焦炉等各个领域。

这是昆钢集团两个比较。

刚刚说脱硫,再书面介绍一下我们对有色烟羽的治理。有色烟羽包括申能集团下属的电厂也都在做烟气消白的治理工作,标准目前不太统一,上海市有标准,要求烟气单独加热,就是不冷凝直接加热的达到80度,如果采用冷凝再热的排放烟温55度以上,冬季排放烟温达到60度以上。这个是烟气消白的几个技术,这个是相当于直接再热,把烟气温度从50度加热到80度,

这个是前面刚才介绍的,把烟气降温,只是降温,而不再热,目前河北对钢铁好像是这种要求,基本上是降到45度以下。

再冷凝升温,把烟温先降到45度,排水之后再升温到75度以上排放,氨法脱硫上面。

烟气材料的选择不再详细说了。

这是氨法脱硫的烟气冷凝,每个氨法脱硫塔上面都有一个洗涤循环,在洗涤循环上加一个冷凝器,把洗涤循环液的温度降低10—15度,再进入塔内喷淋,可以使烟温降低3—15度,也就实现了烟气的冷凝。同时还有一个好处,可以实现相当于冷凝除尘,将除尘效率大大提高,之后再用烟气再排放,就可以实现烟气脱白。

这个是我们在云南做的,他这边由于烟气非常严重,尤其大家看这个,因为氨法脱硫这个拖尾,是在白烟消散之后所遗留的半透明的黄烟或者蓝烟,长达10—20几公里,所以当时这个是上过电视的,现在在我们处理之后基本上夏季是看不到白烟的。

下面我特别介绍一个我们在钢铁焦炉烟气治理。焦炉烟气温度范围基本为180—300度,温度波动范围较大,焦炉烟气成份复杂。对于它的脱硫脱硝有这么几个,先脱硫后脱硝,一个是先脱硝后脱硫,都不在前面说了,我们先看工艺流程吧。

我们现在的做法基本上是按照先脱硫后脱硝的方式做的,烟气通过GGH之后降温,进入氨法脱硫,氨法脱硫出来的烟气再升温到230度,湿法脱硫的烟气升温到230度之后再用低温催化剂进行脱硝。低温脱硝的烟气再经过一次锅炉,把230度的烟气再降温到140度左右采访,满足焦炉的要求。

现在正在平顶山京宝焦化实施,现在正在调试当中,烟气温度230—280,二氧化硫150—300,烟尘在30—80,含水份17—20%,这里面脱硫、脱硝、除尘、消白一起实现。

时间原因我就简单说这些。谢谢大家!

(注:演讲根据现场速记整理而成,未经演讲人审核!)

专家介绍:

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延伸阅读:

正在直播|2018工业烟气深度治理技术与应用研讨会

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