氨法脫硫是濕法脫硫工藝中最重要的工藝之一。濕法脫硫主要有氨法脫硫、石灰石-石膏法脫硫、海水脫硫法等工藝組成,其工藝原理是以堿性物質(zhì)作為吸 收劑與脫硫過程中產(chǎn)生的酸反應。氨法脫硫是用氨水來進行脫硫處理,產(chǎn)生亞硫酸銨,進而得到硫酸銨副產(chǎn)品,達到凈化煙氣的目的,目前,氨法脫硫工藝存在的技術難點主要在以下幾個方面:
氨的逃逸
氨法脫硫用氨水吸收二氧化硫,氨本身就是一種易于揮發(fā)的物質(zhì),尤其受溫度和濃度影響較大。脫硫塔內(nèi)部溫度往往溫度相對較高,這也使內(nèi)部發(fā)生氨逃逸現(xiàn)象風險加大,氨水濃度越高,則氨的逃逸現(xiàn)象也越嚴重,這也會直接影響二氧化硫的吸收效率并產(chǎn)生二次污染,因此要盡量避免氨的逃逸。
氨濃度的影響
氨法脫硫過程中,氨水濃度增加,可以加速二氧化硫的與氨水的反應速率,從而提高脫硫效率,但成本也會相應升高,因此在實際運行過程中要兼顧脫硫效率和氨水成本兩個因素來綜合考慮。
(NH4)2SO4的結晶影響
氨法脫硫的副產(chǎn)物硫酸銨,作為一種肥料,具有很大市場。由于其溶解度受溫度影響不大,所以工業(yè)上提純分離硫酸銨的方式往往采取蒸發(fā)結晶的方式。但由于蒸發(fā)結晶工藝過程的影響,往往會使硫酸銨晶體出現(xiàn)晶粒過小,顏色異常等現(xiàn)象。
腐蝕性離子的累積造成設備管線嚴重腐蝕
煙氣脫硫領域中一項重要的課題就是防腐問題。它是一個十分復雜的物理化學過程,其設備防腐問題也越來越受到國內(nèi)外業(yè)內(nèi)的關注。腐蝕機理研究發(fā)現(xiàn):(1)煙氣的腐蝕源主體為SO2;(2)煙氣中的NOx、吸收劑漿液中的的氯離子、氟離子都具有腐蝕能力;(3)生成的硫酸鹽和亞硫酸鹽,會產(chǎn)生結晶腐蝕;(4)高速流體的沖刷腐蝕比較嚴重。煙氣中含有大量粉塵,腐蝕性化學物質(zhì)如SO2、NOx、HF、H2SO4、HCl、NOx、H2SO3,因此,防腐蝕性能是氨法脫硫工藝的及其重要的一個環(huán)節(jié)。
有報道分析了氨法脫硫裝置各腐蝕區(qū)域的腐蝕情況:(1)煙氣輸送系統(tǒng):該系統(tǒng)的腐蝕主要有防腐蝕襯層高溫碳化燒蝕失效、亞硫酸露點腐蝕、襯里震顫疲勞破壞和煙道水泥墻的硫銨腐蝕等。(2)SO2的吸收、氧化系統(tǒng):此系統(tǒng)的主要腐蝕有:防腐蝕襯層機械力損傷失效和防腐蝕襯熱應力腐蝕失效。(3)氨水存儲與供應系統(tǒng):該系統(tǒng)的腐蝕主要有:氨、水及微量的Cl-、F-和OH-帶來的腐蝕,其中氨等對襯里和不銹鋼而言腐蝕條件并不嚴重。由上可知,腐蝕原因主要包括化學腐蝕和物理腐蝕,化學腐蝕主要是SO2等介質(zhì)對金屬材料的腐蝕,物理腐蝕破壞包括應力腐蝕以及施工質(zhì)量造成的腐蝕。
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