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焦爐煙囪煙氣氨法脫硫存在問(wèn)題及完善措施


編輯:2021-08-28 17:44:32

  目前國內煤焦化企業(yè)焦爐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)。 

      本文僅就焦爐煙囪煙氣氨法脫硫的工藝原理、存在主要問(wèn)題及完善措施作如下簡(jiǎn)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,發(fā)生下列反應:2NH4OH+SO2→(NH4)2 SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3 亞硫酸銨對SO2具有很強的吸收能力,氨法脫硫的實(shí)質(zhì)是以循環(huán)的(NH4)2SO3→NH4HSO3水溶液吸收SO2的過(guò)程,隨著(zhù)溶液中NH4HSO3比例的增大,吸收能力下降,則需補充氨水使部分NH4HSO3轉變(NH4)2SO3 即 NH4HSO3+NH3→(NH4)2SO3 為保證脫硫系統操作的正常運行,補加氨水的量應使循環(huán)脫硫液的PH值保持在6左右,在達到一定的工藝要求,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(lèi)的副產(chǎn)品。

  二、存在主要問(wèn)題 

  1、焦爐煙囪煙氣采用氨法脫硫,初心是利用焦化廠(chǎng)剩余氨水(或焦爐煤氣洗氨的富氨水)蒸餾而得到濃度為20%左右的濃氨水作脫硫收收劑,脫除焦爐煙囪煙氣中的SO2,且從脫硫塔系統分流出一部分脫硫循環(huán)液(依工藝確定的技術(shù)指標來(lái)定分流量)經(jīng)縮壓空氣氧化等工藝處理,使之轉化成硫酸銨母液送至化產(chǎn)車(chē)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(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程中氨、硫資源循環(huán)綜合利用,是合理的,且脫硫效果好,在設定的工況條件下,能達到國家環(huán)保要求的SO2排放標準。但是多套同類(lèi)型脫硫裝置實(shí)際運行中,出現因焦化氨水中含有油類(lèi)等雜質(zhì),清潔度不夠,會(huì )引起脫硫塔系統易堵,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)焦爐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(chǎng)的氨水),停用焦化廠(chǎng)蒸氨裝置自產(chǎn)的氨水,這樣增大了脫硫運行成本。另外,出現分流出的部分脫硫循環(huán)液經(jīng)已有配套工藝設施處理的硫酸銨母液送至化產(chǎn)車(chē)間硫銨工序硫銨飽和器母液摻混后,會(huì )引起生產(chǎn)出的硫銨顏色變差,影響硫銨產(chǎn)品質(zhì)量。 

  2、若焦爐煙道氣中SO2含量出現大的波動(dòng),偏大設計值時(shí),需補充氨水量大幅度增加,脫硫裝置氨逃逸可能遠超過(guò)設計保證值(大都脫硫裝置末設有氨逃逸檢測裝置),實(shí)際氨水消耗量大大超過(guò)氨、硫物料衡算值,不僅脫硫運行消耗氨水成本高,而且會(huì )引起二次污染。

  3、較低排放口(相對焦爐煙囪高度)排放出大量《白煙》氣體,可能會(huì )產(chǎn)生不同程度二次污染問(wèn)題。不僅腐蝕焦化廠(chǎng)廠(chǎng)區內的構建筑物,而且國內有關(guān)人士認為濕法脫硫排放口(煙囪)排放出的大量《白煙》氣體在冬季時(shí)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(méi)有焦爐煤氣綜合利用生產(chǎn)合成氨的氨水供給煙氣脫硫系統,應結合本企業(yè)現狀,對剩余氨水蒸氨系統進(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(guò)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、現有的煙氣氨法脫硫裝置須重點(diǎn)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(wèn)題,這里有二個(gè)工藝路線(xiàn)可結合本企業(yè)實(shí)際情況選擇,其一,增設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(chē)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)結晶→旋流器旋流分離→離心機固液分離→得到水份含量在5%左右的硫銨產(chǎn)品→再送至化產(chǎn)車(chē)間硫銨工序進(jìn)行干燥處理,得到符合硫銨產(chǎn)品標準含水量的成品包裝外銷(xiāo)。據悉正在投入運行中的焦爐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(huì )產(chǎn)生二次環(huán)境污染問(wèn)題,應依國內各地區有關(guān)部門(mén)提出的要求,完善配套《脫白》處理設施,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)的焦爐煙囪煙氣氨法脫硫系統已有實(shí)施。據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象。

  4、須完善煙氣氨法脫硫運行過(guò)程中的氨逃逸等措施,增設氨逃逸在線(xiàn)檢測裝置和進(jìn)脫硫塔前煙氣含塵在線(xiàn)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選用多功能脫硫塔。

  5、焦爐煙囪煙氣脫硫應做到前端工藝控制和末端污染治理緊密結合,如焦爐加熱用燃料若采用焦爐煤氣加熱,其煤氣中含H2S盡可能低,焦爐爐體日常檢查與熱修工作須加強,保持爐體炭化室等各部位的嚴密性,嚴格控制焦爐集氣管煤氣壓力均勻穩定,使焦爐煙道氣中含SO2量保持低于煙氣脫硫設計值,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充氨的特殊操作,引起氨逃逸多,產(chǎn)生二次污染廠(chǎng)區環(huán)境。在條件允許的情況下,增設煙氣除塵裝置,將經(jīng)凈化處理后的煙氣進(jìn)入脫硫塔。

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