氨法脱硫是湿法烟气脱硫的主要技术之一,我国20世纪 90年代中后期才开始在少数发电厂使用,但由于氨源的原因,只是在10多个与氮肥或磷复肥企业相邻的发电厂使用。最近几年,以江南环保为代表的环保工程公司在原烟气氨法脱硫的基础上,经过技术攻关,解决了氨水脱硫过程中的气溶胶、氨损及硫酸铵生产过程中的亚硫酸铵氧化和硫酸铵结晶等问题,使烟气氨法脱硫技术更加完善和适合中国国情。现全国已有10多个氮肥企业建成烟气氨法脱硫装置并成功运行,脱硫率达到了98%以上,副产的硫酸铵质量达到国家一等品标准,装置开工率达到95%以上。主要代表厂家有山东明水化肥厂、云南解放军化肥厂、山东鲁西化肥厂、山东德州化肥厂等。
烟气氨法脱硫技术在氮肥行业没有推广应用的原因是环保要求的力度问题,因为没有强制要求锅炉烟气必须除硫,所以,各个企业都没有上锅炉烟气的除硫设施。实际上,烟气氨法脱硫技术最适合于氮肥行业,主要优势如下。
1.原料优势。合成氨生产有大量的低浓度氨水没有用途,排放又造成污染。所以,氮肥企业的脱硫剂——氨水来源方便,原料成本低,还可省去脱硫剂的制备和储存工序。
2.环保优势。利用了这些低浓度氨水,既解决了排水的氨氮污染,又实现了污染物资源化和以废治废、化害为利。
3.副产硫酸铵,变废为宝。硫酸铵生产工艺简单,且无“三废”排放。
4.销售优势。硫酸铵是一种氮肥,既可销售,又可用作无氯复肥的原料,其销售收入可抵减装置的运行费用,化肥市场好时甚至可盈利。
5.技术优势。氨水脱除二氧化硫与脱除硫化氢的原理、工艺相近,甚至反应速度、工艺条件还要优于后者;硫酸铵生产的工艺比碳铵还要简单。
6.装置阻力小,设备体积小,占地面积小,利于老锅炉改造。
氮肥行业采用氨法烟气脱硫技术,在原有基础上还可进行如下改进。
1.根据山东明水化肥厂的运行情况,波纹板填料易堵、阻力大,槽型板液体分布器效果不理想。所以,可借鉴合成氨生产半水煤气脱硫的经验,脱硫塔填料改为格栅填料,采用多个碳化硅喷头布液。
2.对于脱硫工序,烟气温度低有利,但会在烟囱形成“露点腐蚀”。所以,通常要求烟气温度高于
3.对于一些锅炉多又比较分散的厂,如把烟气集中起来脱硫,既不方便,也不经济。可以采取分散脱硫、集中产铵的办法,即多套脱硫系统,1套硫酸铵生产装置。
4.江南环保公司把氧化工序设置在脱硫塔的下部,用压缩机输送空气,氧化后的空气要经过浓缩、吸收、洗涤工序,从塔顶放空。如多套脱硫,再配多套氧化,势必使工艺复杂、投资增大。由于亚硫酸铵溶液氧化以后不好输送,所以可以把氧化工序移到硫铵装置,只建1套氧化装置。这样,可降低脱硫塔的高度和投资,而且由于氧化后空气从氧化槽顶直接放空,阻力小,故可把输送空气的压缩机改为罗茨风机,亦可降低投资和能耗。
5.对于烟气脱硫需分步实施的企业,硫酸铵装置如果一步到位,配套的脱硫能力小,则硫酸铵装置运行不经济。可以先建简易的硫酸铵生产装置,可暂不上脱水干燥装置,亚硫酸铵溶液氧化后,暂时采用自然沉淀、自然晾干的方法,待脱硫能力配套后再建规范的硫酸铵装置。
现在,烟气氨法脱硫技术已在氮肥行业开始使用,发挥了自身的技术优势,通过不断的改进、完善,相信能够尽快形成有中国特色的烟气氨法脱硫技术。