發(fā)布時間：2020-11-05所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：煙氣從脫硫塔下部進入，在脫硫塔內(nèi)逆流而上，經(jīng)過三級漿液噴淋層，發(fā)生傳質與吸收反應，煙氣與漿液進行充分的接觸，以脫除煙氣中的SO2及HCl、HF并達到降溫增濕的目的，同時洗滌去除煙氣中大部分煙塵。結合脫硫裝置難以結晶等運行情況，通過系統(tǒng)分析、
摘要：煙氣從脫硫塔下部進入，在脫硫塔內(nèi)逆流而上，經(jīng)過三級漿液噴淋層，發(fā)生傳質與吸收反應，煙氣與漿液進行充分的接觸，以脫除煙氣中的SO2及HCl、HF并達到降溫增濕的目的，同時洗滌去除煙氣中大部分煙塵。結合脫硫裝置難以結晶等運行情況，通過系統(tǒng)分析、工藝控制，提高脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性。
關鍵詞：熱動力車間;氨法脫硫;結晶;措施
1工藝流程
1.1生產(chǎn)工藝流程概述
煙氣從脫硫塔下部進入，在脫硫塔內(nèi)逆流而上，經(jīng)過三級漿液噴淋層，發(fā)生傳質與吸收反應，煙氣與漿液進行充分的接觸，以脫除煙氣中的SO2及HCl、HF并達到降溫增濕的目的，同時洗滌去除煙氣中大部分煙塵。脫除SO2的煙氣自下而上通過漿液噴淋層上方的一級除霧器，進一步降低了煙氣中游離氨和氣溶膠的含量。隨后煙氣連續(xù)流經(jīng)二級、三級除霧器，去除煙氣中夾帶的液滴。經(jīng)凈化和洗滌的煙氣從頂部離開脫硫塔，煙氣溫度50~60℃，進入煙囪直排大氣。
在脫硫塔內(nèi)漿液PH值接近5.5時啟動氨水泵補充加入氨水，控制塔內(nèi)循環(huán)漿液的pH值，以達到穩(wěn)定循環(huán)漿液pH值和脫硫效果的目的。在脫硫塔底的循環(huán)漿液池中布置氧化空氣分布器，氧化空氣由系統(tǒng)中的氧化風機供給，氧化空氣經(jīng)氧化空氣分布器注入到循環(huán)漿液中，以細小的氣泡進入漿液，增加了氧化接觸面積，進行強制氧化，氧化率可達到95%以上，漿液中的亞硫酸銨被氧化成硫酸銨溶液。脫硫塔的主要作用為降溫、濃縮、吸收和洗滌，充分利用高溫的原煙氣穿過塔漿液噴淋層，使煙氣得到降溫處理，濃縮罐的循環(huán)漿液吸收煙氣熱焓而得到濃縮;濃縮循環(huán)漿液經(jīng)過脫硫塔提濃后，最終形成濃度為30~40%的硫酸銨溶液(固含量約6~10%)，通過一級旋流泵輸送至硫酸銨后處理系統(tǒng)。
濃縮罐漿液首先進入一級旋流器，旋流底液進入一級旋流底流箱，然后通過二級旋流泵送入二級旋流器，經(jīng)二級旋流后硫酸銨漿液固含量達到30~50%。將二級旋流器底液送入雙級活塞推料離心機進行脫水處理，得到含水量3~5%的硫酸銨粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品經(jīng)干燥機干燥得到含水量小于1%的硫酸銨產(chǎn)品，進入自動包裝機包裝成袋裝產(chǎn)品作為商品硫酸銨出售。一、二級旋流器上清液、雙級推料離心機母液回流至濃縮罐繼續(xù)濃縮。
1.2煙氣系統(tǒng)
煙氣系統(tǒng)為煙氣流經(jīng)煙氣脫硫系統(tǒng)提供通道。從3臺鍋爐引風機后面的煙道引出來的140℃的煙氣在正壓作用下進入脫硫塔(1#爐進1#塔，2#、3#爐進2#塔)，在脫硫塔內(nèi)煙氣經(jīng)過三級噴淋層，漿液被濃縮、吸收、洗滌，使得煙氣中SO2排放達標(<100mg/Nm3)。當脫硫系統(tǒng)正常運行時，脫硫后的凈煙氣通過凈煙道進入煙囪。
1.3吸收、氧化系統(tǒng)
吸收、氧化系統(tǒng)的作用是通過增大吸收液與處理煙氣的液氣比從而脫除煙氣中的SO2和其它酸性氣體，通過反應生成的亞硫酸銨被強制氧化生成硫酸銨。脫硫塔的塔身為圓柱形，塔的下部是漿液池，設置有氨水補充口由氨水泵補氨用;其上分別為第一級噴淋區(qū)和一級除霧區(qū)，第一級噴淋區(qū)布置了一層噴嘴，主要是煙氣降溫增濕，一級除霧區(qū)作用是除去煙氣中的液滴，該除霧區(qū)含有兩層除霧沖洗，可沖洗除霧器并為濃縮罐補液;第二級噴淋區(qū)主要是煙氣吸收脫硫作用，布置了三層噴嘴;第三級噴淋主要是洗滌煙氣，降低氨逃逸和氣溶膠，布置了二層噴嘴;第二級除霧器設有工藝水沖洗，可沖洗二級除霧器并為清液罐補液。第三級除霧器再次除去煙氣中的小液滴，控制氣溶膠現(xiàn)象。原煙氣由煙道口引入，在塔內(nèi)逆流而上，經(jīng)過漿液噴淋層，煙氣與漿液進行充分的接觸，煙氣中所含的SO2與漿液中的氨、亞硫酸銨發(fā)生化學反應被吸收去除。
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在漿液池設置氨水給料泵補充口，氨水迅速將循環(huán)漿液中的亞硫酸氫銨中和生成為亞硫酸銨，循環(huán)漿液重新恢復吸收SO2的能力，同時循環(huán)漿液pH值上升。根據(jù)理論和實踐證明，循環(huán)漿液pH值在5.2~6.0之間時循環(huán)漿液表面SO2的蒸汽壓已接近于零，表明此時SO2已被充分吸收。因此，通過循環(huán)漿液的pH值來控制加入氨水的量，以達到穩(wěn)定循環(huán)漿液pH值和脫硫的目的。
在脫硫塔內(nèi)的氧化空氣由系統(tǒng)中的4臺羅茨型強制氧化風機供給。氧化風機向塔內(nèi)鼓入空氣，經(jīng)氧化空氣分布器注入到循環(huán)漿液中，以細小的氣泡進入漿液，增加了氧化接觸面積，氧化率能夠達到95%以上，漿液中的亞硫酸銨被氧化成硫酸銨。
含有SO2的煙氣經(jīng)過第一級噴淋降溫加濕后，穿過第二級的三層吸收噴淋層，再經(jīng)過第三級噴淋層水洗后，經(jīng)過兩層Z字形除霧器除去煙氣中所夾帶的漿液霧滴，然后通過凈煙氣管道進入煙囪排入大氣。除霧后煙氣含霧滴<75mg>。
在脫硫塔的煙氣凈化區(qū)，煙氣被冷卻下來，濕度增大，逐漸接近飽和溫度。脫硫塔水的損耗(煙氣帶出，副產(chǎn)品所含水分)主要通過第二級除霧器沖洗加入的新鮮工藝水進行逐級補充。
在脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要停機檢修時，脫硫塔內(nèi)的吸收液由排污口排入事故漿液池中，以便對脫硫塔進行檢查、維修。
1.4硫酸銨后處理系統(tǒng)
硫酸銨后處理系統(tǒng)的功能是通過分離、干燥、包裝等過程，實現(xiàn)硫酸銨和漿液的分離。一級旋流泵將濃縮罐的硫酸銨溶液(固含量6~10%)送至一級旋流器，一級旋流器底液進入一級旋流器底流箱。一級旋流器底流箱內(nèi)漿液通過二級旋流泵送至二級旋流器，二級旋流器底液(固含量約30~50%)進入雙級活塞推料離心機脫水處理，處理后得到含水率3~5%左右的晶粒狀硫酸銨，再進入流化床干燥機烘干，最終得到含水率低于1%的硫銨成品，經(jīng)包裝機裝袋外運。
2硫酸銨結晶存在問題
近期2#脫硫塔運行時出現(xiàn)了結晶細小、難以結晶等問題。在運行過程中發(fā)現(xiàn)，加氨系統(tǒng)中pH計測出數(shù)據(jù)與化驗中心測量值不符;調節(jié)閥選型不配套，致使pH值不穩(wěn)定;流量計選型不配套，無法對流量進行精確指示，因此造成工藝指標不易控制，濃縮段取樣漿液呈牛奶狀，此時結晶沉淀非常慢。2#脫硫塔濃縮段溶液密度達到時，濃縮段經(jīng)常超溫，硫酸銨結晶顆粒小，固液相不易分離，產(chǎn)品量少。把旋流器、離心機部分上清液液體排到事故池，然后補液重新結晶。后期情況更加惡化，固含量低，旋流器下來的料漿，離心機推力盤不能均勻布料，甚至甩出稠糊狀漿料，離心機篩網(wǎng)無法出料，系統(tǒng)無法正常運行，硫酸銨結晶效果差。
3硫酸銨結晶性差原因分析
結晶理論認為，硫酸銨結晶過程首先是細小的結晶中心——晶核的形成，而后是晶核的長大。通常這兩個過程同時進行。在既定的結晶條件下，若晶核形成速度大于晶體成長速度，則得到的是小顆粒結晶;反之則得到大顆粒結晶。因此控制好二者速度便可決定晶體顆粒的大小。實際上，影響煙氣脫硫結晶粒度大小在正常運行情況下滿足以上理論，然而根據(jù)特定工藝又有一定的差異。如果系統(tǒng)各種參數(shù)改變后首先考慮的是硫酸銨在結晶過程中的純凈程度，如在結晶過程中大量亞硫酸銨和亞硫酸氫銨存在、大量煙塵存在，燃燒過程中形成可溶性氣體大量溶解在結晶母液中，結晶母液受雜質影響或者粘度增高等因素。
4處理措施
工藝控制。根據(jù)現(xiàn)場運行經(jīng)驗，一級循環(huán)泵A出口溶液pH值控制在5.5~7.0，一級循環(huán)泵C出口溶液pH值控制在4.5~5.5。脫硫塔濃縮段溶液pH計測出數(shù)據(jù)與人工測定值不符，現(xiàn)采用人工測定方式定期進行分析，應控制在2~4，并根據(jù)測定的pH值對加氨量進行控制;脫硫塔溫度控制。在系統(tǒng)正常運行時，用自動控制除霧器沖洗、工藝水沖洗、稀硫酸銨副線補充降溫、補液。液位低時自動控制時間縮短，液位高時自動控制時間加長，使脫硫塔濃縮段溫度保持在50~65℃，避免脫硫塔長時間超溫;將旋流器上清液回流至事故池，沉淀后回收利用，盡量維持脫硫塔液位穩(wěn)定，不能大補大降影響系統(tǒng)結晶，采取少量多補的原則。
5結束語
通過優(yōu)化工藝控制，調整運行方式，定期分析各項運行指標，脫硫塔結晶得到改善，提高了脫硫系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。——論文作者：曲金亮 黑旭東 李彬
