氨法脫硫技術(shù)

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明晟環(huán)保：梯級分離凈化脫硫除塵一體化技術(shù)

研究背景與意義

燃煤電廠鍋爐及各種工業(yè)窯爐排放的煙氣尾氣中，含有SO2、氮氧化合物、微塵等有害成分，是破壞生態(tài)環(huán)境形成酸雨和霾的原因，嚴重影響經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展和人類的生存與健康。近年來我國霾天氣頻發(fā)，政府加大控制火電廠排放污染物力度，提出一系列史上嚴格的排放標(biāo)準(zhǔn)。2011年7月發(fā)布了（GB13223-2011）《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，其中重點地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)為煙塵≤20mg/ Nm3、SO2≤50 mg/ Nm3、NOX≤100 mg/ Nm3。2014年9月三部委又下發(fā)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014-2020年)》，文件要求到2020年，現(xiàn)役60萬千瓦及以上燃煤機組、東部地區(qū)30萬千瓦及以上公用燃煤發(fā)電機組、10萬千瓦及以上自備燃煤發(fā)電機組及其他有條件的燃煤發(fā)電機組，改造后大氣污染物排放濃度基本達到或接近燃氣輪機組排放限值，煙塵≤10mg/Nm3、SO2≤35 mg/Nm3、NOX≤50 mg/Nm3。2013年5月，山東省環(huán)境保護廳發(fā)布了山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，要求“核心控制區(qū)”企業(yè)自2020年1月1日起排放濃度限值為煙塵≤5mg/Nm3、SO2≤35mg/Nm3、NOx≤50mg/Nm3。

為了達到國家超低排放新標(biāo)準(zhǔn)，各種煙氣脫硫工藝都在努力做出新的調(diào)整。

氨法脫硫的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀

目前我國工業(yè)化運行的幾種氨法煙氣脫硫工藝，幾家公司的設(shè)計水平還有一定區(qū)別與差距。如吸收塔型的選擇，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)置，能量的綜合利用，各種工藝參數(shù)調(diào)優(yōu)，凈化設(shè)備的選取都直接影響到氣溶膠的生成量、氨的逃逸量和塵排放量。氣溶膠的大量生成會使脫硫尾氣塵含量超標(biāo)，使煙囪放空氣體呈現(xiàn)嚴重拖尾現(xiàn)象。針對氣溶膠、氨逃逸的產(chǎn)生機理和控制措施，一些企業(yè)與科研機構(gòu)作了研究和工業(yè)實踐嘗試。

成果的創(chuàng)造性和先進性

1、該脫硫塔，由氧化段、濃縮段、吸收段、凈化除霧段由下至上組成?！岸Y(jié)構(gòu)”是指吸收段和除霧段內(nèi)既有空塔噴淋層，又有填料層。利用了空塔噴淋防堵特點和填料層有利于吸收傳質(zhì)的雙重優(yōu)點，多重布局的填料層合理地選擇了高比表面積、重量輕、耐腐蝕、低壓降的規(guī)整型填料，達到梯級脫硫除塵凈化效果。雙循環(huán)系統(tǒng)中。第一循環(huán)系統(tǒng)包括三級不同高度的循環(huán)液進口，有利于(NH4)2SO3溶液對SO2的吸收；二級循環(huán)液是使未結(jié)晶的(NH4)2SO4溶液返回濃縮段使之濃縮和部分結(jié)晶。

一體化脫硫塔的設(shè)計，設(shè)備緊湊，占地面積小，管線長度少，使一次性成本降低，濃縮段中，110℃~140℃的熱原煙氣與(NH4)2SO4溶液直接換熱，體現(xiàn)了節(jié)能特點。

2、在上述裝置上，對諸多工藝參數(shù)進行了調(diào)優(yōu)試驗，找出了影響SO2吸收效率及氨逃逸和氣溶膠生成的主要原因。

（1）嚴格控制氧化段的(NH4)2SO3的氧化效率達到99.8%以上；

（2）嚴格控制加氨后吸收液的pH值（5~5.5），保證SO2吸收率達到99.5%以上；

（3）找到較佳的加氨位置，研發(fā)了泵前加氨室，合理控制加氨量，從而控制吸收段中氨量極低，保證排放凈煙氣氨逃逸量在1.0mg/Nm3以下,實測值為0.43 mg/Nm3。

3、梯級凈化除塵效果：凈化段上設(shè)計兩級循環(huán)水洗填料層以及高效除霧器保證凈煙氣出口含塵量≤5mg/Nm3。根據(jù)用戶需要，在塔頂設(shè)計了濕式電除塵設(shè)備，確保進口煙氣塵含量異常波動以及其他工藝條件波動時達到超低排放標(biāo)準(zhǔn)，也是氨法脫硫+濕電除塵首次在工業(yè)裝置上達到凈煙氣出口含塵量≤5mg/Nm3超低排放標(biāo)準(zhǔn)，特別是在入口含塵高達100mg/Nm3情況下仍能達到出口含塵量≤5mg/Nm3超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

本工藝無新的三廢產(chǎn)生及排放，屬于綠色工藝。副產(chǎn)品(NH4)2SO4可作為農(nóng)用化肥，產(chǎn)品質(zhì)量經(jīng)國家無機鹽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心檢測，符合GB535-1995(NH4)2SO4產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

在“氨法脫硫+濕電”的工程案例中，公司的出口塵含量控制在5mg/Nm3以下，較J-TECH（大于10mg/Nm3）有顯著優(yōu)勢。與“氨法脫硫+超聲凝并”的工程案例相比，公司的技術(shù)在入口SO2和塵含量較高的條件下，依然能夠確保出口的超低排放；在關(guān)閉濕電進行試驗時，脫硫塔入口塵含量控制在54mg/Nm3以下時，出口仍能實現(xiàn)5mg/Nm3以內(nèi)，氨逃逸幾乎無變化。

通過氨法鈣法的經(jīng)濟運行分析，氨法的電費比鈣法節(jié)省30%，水費節(jié)省66.9%，總成本節(jié)省12.12%。除此外,氨法比鈣法碳排放每年少22846.4T。

合作意向

1、繼續(xù)擴大已有的市場

在化工、化肥、焦炭行業(yè)等生產(chǎn)企業(yè)，特別是有廢氨水可作為原料的企業(yè)中加以推廣。

2、積極開拓新的行業(yè)市場

造紙行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、工業(yè)開發(fā)區(qū)、民用大型集中供熱鍋爐、煤化工領(lǐng)域等。

明晟環(huán)保憑借幾十年的化工經(jīng)驗，以實體工業(yè)求發(fā)展，以低碳經(jīng)濟、變廢為寶為理念，從根本上解決了高耗能和二次污染問題，使超低排放科技化、系統(tǒng)化。 

明晟環(huán)保愿與社會各界聯(lián)合起來，共負社會和歷史的責(zé)任，推進人類文明的進步。