焦?fàn)t煙囪煙氣氨法脫硫存在問題及完善措施
編輯:2021-08-28 17:44:32
目前國內(nèi)煤焦化企業(yè)焦?fàn)t煙囪煙氣脫硫除部分選用干法脫硫(如活性炭法、SDS法等)外,大部分都采用濕法脫硫(如氨—硫酸銨法、石灰石—石膏法和氧化鎂法等)。
本文僅就焦?fàn)t煙囪煙氣氨法脫硫的工藝原理、存在主要問題及完善措施作如下簡單介紹:
一、氨法脫硫工藝原理 用氨水作為SO2的吸收劑,氨水進(jìn)入吸收系統(tǒng),發(fā)生下列反應(yīng):2NH4OH+SO2→(NH4)2 SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3 亞硫酸銨對SO2具有很強(qiáng)的吸收能力,氨法脫硫的實質(zhì)是以循環(huán)的(NH4)2SO3→NH4HSO3水溶液吸收SO2的過程,隨著溶液中NH4HSO3比例的增大,吸收能力下降,則需補(bǔ)充氨水使部分NH4HSO3轉(zhuǎn)變(NH4)2SO3 即 NH4HSO3+NH3→(NH4)2SO3 為保證脫硫系統(tǒng)操作的正常運行,補(bǔ)加氨水的量應(yīng)使循環(huán)脫硫液的PH值保持在6左右,在達(dá)到一定的工藝要求,且將脫硫循環(huán)液分流出一部分,若采用回收生產(chǎn)硫酸銨的工藝方法,可生產(chǎn)出副產(chǎn)品硫銨,也可采用其它回收工藝方法,生產(chǎn)出其它種類的副產(chǎn)品。
二、存在主要問題
1、焦?fàn)t煙囪煙氣采用氨法脫硫,初心是利用焦化廠剩余氨水(或焦?fàn)t煤氣洗氨的富氨水)蒸餾而得到濃度為20%左右的濃氨水作脫硫收收劑,脫除焦?fàn)t煙囪煙氣中的SO2,且從脫硫塔系統(tǒng)分流出一部分脫硫循環(huán)液(依工藝確定的技術(shù)指標(biāo)來定分流量)經(jīng)縮壓空氣氧化等工藝處理,使之轉(zhuǎn)化成硫酸銨母液送至化產(chǎn)車間硫銨工序硫銨飽和器母液摻混生產(chǎn)出硫銨副產(chǎn)品。該工藝方法適合焦化廠生產(chǎn)過程中氨、硫資源循環(huán)綜合利用,是合理的,且脫硫效果好,在設(shè)定的工況條件下,能達(dá)到國家環(huán)保要求的SO2排放標(biāo)準(zhǔn)。但是多套同類型脫硫裝置實際運行中,出現(xiàn)因焦化氨水中含有油類等雜質(zhì),清潔度不夠,會引起脫硫塔系統(tǒng)易堵,阻力增大,影響脫硫循環(huán)液量。因此而改用合成氨生產(chǎn)的氨水(有些煤焦化企業(yè)焦?fàn)t煤氣綜合利用配套了合成氨裝置,而有些煤焦化企業(yè)只好外購合成氨廠的氨水),停用焦化廠蒸氨裝置自產(chǎn)的氨水,這樣增大了脫硫運行成本。另外,出現(xiàn)分流出的部分脫硫循環(huán)液經(jīng)已有配套工藝設(shè)施處理的硫酸銨母液送至化產(chǎn)車間硫銨工序硫銨飽和器母液摻混后,會引起生產(chǎn)出的硫銨顏色變差,影響硫銨產(chǎn)品質(zhì)量。
2、若焦?fàn)t煙道氣中SO2含量出現(xiàn)大的波動,偏大設(shè)計值時,需補(bǔ)充氨水量大幅度增加,脫硫裝置氨逃逸可能遠(yuǎn)超過設(shè)計保證值(大都脫硫裝置末設(shè)有氨逃逸檢測裝置),實際氨水消耗量大大超過氨、硫物料衡算值,不僅脫硫運行消耗氨水成本高,而且會引起二次污染。
3、較低排放口(相對焦?fàn)t煙囪高度)排放出大量《白煙》氣體,可能會產(chǎn)生不同程度二次污染問題。不僅腐蝕焦化廠廠區(qū)內(nèi)的構(gòu)建筑物,而且國內(nèi)有關(guān)人士認(rèn)為濕法脫硫排放口(煙囪)排放出的大量《白煙》氣體在冬季時是引起霧霾天氣的主要成因。
三、完善措施
1、若焦化企業(yè)沒有焦?fàn)t煤氣綜合利用生產(chǎn)合成氨的氨水供給煙氣脫硫系統(tǒng),應(yīng)結(jié)合本企業(yè)現(xiàn)狀,對剩余氨水蒸氨系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn),完善措施可選擇蒸氨前對原料氨水進(jìn)行深度凈化處理(如氣浮、活性炭過濾除油去雜質(zhì)等),以提高蒸餾出的濃氨水清潔度,將高質(zhì)量的自產(chǎn)濃氨水供給煙氣脫硫替代外購氨水,以降低煙氣脫硫用氨水成本。
2、現(xiàn)有的煙氣氨法脫硫裝置須重點完善脫硫循環(huán)液中的硫銨副產(chǎn)品回收利用處理措施問題,這里有二個工藝路線可結(jié)合本企業(yè)實際情況選擇,其一,增設(shè)將已氧化成硫銨溶液進(jìn)行深度凈化等處理后,再償試送至化產(chǎn)車間硫銨工序飽和器的硫銨母液摻混,生產(chǎn)出硫銨產(chǎn)品;其二,增建將已氧化成的硫銨溶液,利用煙氣的熱量將硫銨溶液濃縮→蒸發(fā)結(jié)晶→旋流器旋流分離→離心機(jī)固液分離→得到水份含量在5%左右的硫銨產(chǎn)品→再送至化產(chǎn)車間硫銨工序進(jìn)行干燥處理,得到符合硫銨產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)含水量的成品包裝外銷。據(jù)悉正在投入運行中的焦?fàn)t煙囪煙氣氨法脫硫裝置完善措施已在河南等省的煤焦化企業(yè)應(yīng)用。
3、煙氣脫硫塔頂部排放口(煙囪)排放出大量《白煙》氣體,可能會產(chǎn)生二次環(huán)境污染問題,應(yīng)依國內(nèi)各地區(qū)有關(guān)部門提出的要求,完善配套《脫白》處理設(shè)施,以消除排放口(煙囪)排放的大量白色煙氣。該完善措施在河南等省的煤焦化企業(yè)的焦?fàn)t煙囪煙氣氨法脫硫系統(tǒng)已有實施。據(jù)悉在大氣溫度不是很低的條件下,脫硫塔頂部排放口(煙囪)幾乎看不到有白煙氣體排出現(xiàn)象。
4、須完善煙氣氨法脫硫運行過程中的氨逃逸等措施,增設(shè)氨逃逸在線檢測裝置和進(jìn)脫硫塔前煙氣含塵在線檢測裝置等工藝控制檢測儀表,盡可能做到降低氨逃逸量,減輕氨的二次污染和減少氨水耗用量,降低煙氣氨法脫硫成本。若新建煙氣氨法脫硫裝置應(yīng)選用多功能脫硫塔。
5、焦?fàn)t煙囪煙氣脫硫應(yīng)做到前端工藝控制和末端污染治理緊密結(jié)合,如焦?fàn)t加熱用燃料若采用焦?fàn)t煤氣加熱,其煤氣中含H2S盡可能低,焦?fàn)t爐體日常檢查與熱修工作須加強(qiáng),保持爐體炭化室等各部位的嚴(yán)密性,嚴(yán)格控制焦?fàn)t集氣管煤氣壓力均勻穩(wěn)定,使焦?fàn)t煙道氣中含SO2量保持低于煙氣脫硫設(shè)計值,這樣既能降低煙氣脫硫耗用氨水量,減少脫硫成本,又能不致于造成需大量補(bǔ)充氨的特殊操作,引起氨逃逸多,產(chǎn)生二次污染廠區(qū)環(huán)境。在條件允許的情況下,增設(shè)煙氣除塵裝置,將經(jīng)凈化處理后的煙氣進(jìn)入脫硫塔。