氨法脫硫技術(shù)在燒結(jié)煙氣治理領(lǐng)域應(yīng)用研究

氨法脫硫技術(shù)在燒結(jié)煙氣治理領(lǐng)域應(yīng)用研究來源：環(huán)境工程更新時(shí)間：11-1910:29作者:冷廷雙時(shí)朝昆廖洪強(qiáng)盧慎敏摘要:LS氨法煙氣脫硫技術(shù)是一種在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的濕法煙氣脫硫技術(shù)。以66m2燒結(jié)機(jī)煙氣治理方案為例,分析LS氨法煙氣脫硫技術(shù)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),同時(shí)對該方法脫硫技術(shù)特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行全面分析。通過論述得出結(jié)論,LS氨法煙氣脫硫技術(shù)是一種適合于冶金行業(yè)燒結(jié)機(jī)煙氣治理的一項(xiàng)濕法技術(shù)。關(guān)鍵詞:LS氨法,燒結(jié)煙氣,脫硫1概述我國鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣的治理主要集中在除塵方面,隨著環(huán)保要求的日益提高,尤其對二氧化硫的排放濃度與排放總量進(jìn)行了嚴(yán)格控制以后,燒結(jié)煙氣脫硫逐漸引起了企業(yè)的重視。我國煙氣脫硫的研究與工程應(yīng)用在20世紀(jì)70年代開始,但真正近20年才進(jìn)入了高速發(fā)展期,這期間主要集中在電廠的鍋爐煙氣脫硫。鋼鐵行業(yè)進(jìn)行燒結(jié)機(jī)的煙氣脫硫從2003年后才逐漸走上日程,經(jīng)過5年的發(fā)展,目前國內(nèi)上馬燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工程的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)有10余家,涉及燒結(jié)機(jī)有20余臺(tái)。從電廠鍋爐應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)來看,成熟的煙氣脫硫技術(shù)主要有干法和濕法兩種。干法的主要代表工藝有循環(huán)流化床工藝、密相干塔工藝、NID工藝;濕法的主要代表工藝有石灰石-石膏法、氨法脫硫工藝、鎂法脫硫工藝。與此相對應(yīng)的燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)也主要以這兩種脫硫工藝為主,以上提到的兩種工藝均有在國內(nèi)鋼鐵企業(yè)燒結(jié)機(jī)應(yīng)用的實(shí)例。濕法脫硫、半干法脫硫工藝技術(shù)參數(shù)見表1。干法與濕法兩種脫硫工藝均有比較明顯的優(yōu)缺點(diǎn):干法脫硫工藝投資小、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低但同時(shí)也有運(yùn)行不穩(wěn)定,脫硫效率不高的特點(diǎn)。濕法脫硫工藝占地面積大、投資大、容易腐蝕但運(yùn)行穩(wěn)定、脫硫效率高。本文主要針對濕法煙氣脫硫技術(shù)中LS氨法技術(shù)進(jìn)行介紹。2LS氨法脫硫技術(shù)特點(diǎn)氨法脫硫技術(shù)從20世紀(jì)70年代開始投入應(yīng)用,已經(jīng)有了很大的更新,在實(shí)際應(yīng)用過程中逐步進(jìn)行改進(jìn)。LS氨法脫硫技術(shù)是在不斷的探索之后形成的成熟氨法脫硫技術(shù),已經(jīng)在鍋爐煙氣的治理中得到了非常廣泛的應(yīng)用。LS氨法脫硫反應(yīng)原理屬于瞬時(shí)反應(yīng),具有多種功能既能脫硫、脫硝,又能除塵,在系統(tǒng)流程上采用循環(huán)密閉系統(tǒng),并設(shè)有防氨泄露安全等有效措施。具體技術(shù)特點(diǎn):1)脫硫效率高。在脫硫塔內(nèi),氨水與煙氣充分接觸,屬于氣-液反應(yīng),瞬時(shí)完成,相同反應(yīng)條件下,是反應(yīng)速率最快的。2)副產(chǎn)物(硫酸銨)易于回收利用,具有良好應(yīng)用價(jià)值?？梢詰?yīng)用作農(nóng)業(yè)肥料,用來加工成復(fù)合化肥,或用作化工企業(yè)的原料。3)同步多功能一體化。具有良好的脫硫和除塵功能,同時(shí)具有一定的脫硝功能。4)液氣比值小。與傳統(tǒng)的石灰石-石膏法脫硫技術(shù)相比,液氣比值是石灰法的1P10以上,可以大大減少自身能耗(水、電消耗),減少設(shè)備總投資與運(yùn)行成本。5)脫硫反應(yīng)溫度區(qū)間可變范圍大。在40～180℃反應(yīng)塔內(nèi),脫硫效率依然能夠達(dá)到95%以上。液體pH值控制在生成(NH4)2SO3范圍之內(nèi),進(jìn)而降低了設(shè)備的腐蝕(已有反應(yīng)塔使用10年以上的范例)。循環(huán)液的溫度越高,硫銨的溶解度越大,運(yùn)行中一般控制在使循環(huán)液接近飽和結(jié)晶的濃度以下,使其在塔外結(jié)晶,有效避免堵塞現(xiàn)象。6)適應(yīng)煙氣量和煙氣含硫量的變化。脫硫系統(tǒng)具有較高的可靠性及靈活性,當(dāng)煙氣量發(fā)生變化時(shí),控制系統(tǒng)自動(dòng)及時(shí)進(jìn)行脫硫劑濃度和量調(diào)節(jié)。當(dāng)脫硫劑濃度增加時(shí),系統(tǒng)采用獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效防止氣體氨的逃逸。進(jìn)而避免脫硫劑的浪費(fèi)和可能造成的環(huán)境污染問題。7)適應(yīng)煙氣中粉塵含量的變化。系統(tǒng)具有高效除塵功能,煙氣中粉塵在脫硫塔內(nèi)得到有效捕集,同時(shí),系統(tǒng)中設(shè)置了固液分離裝置,有效實(shí)現(xiàn)粉塵的回收再利用,也避免了系統(tǒng)內(nèi)粉塵雜質(zhì)沉淀和堵塞。8)系統(tǒng)阻力小。由于LS塔屬于噴射塔,塔本體阻力比填料塔阻力小,僅為填料塔阻力的1P3,一般為500～800Pa。經(jīng)過塔本體阻力計(jì)算以及多次實(shí)際應(yīng)用,測試證明LS塔本體阻力均小于1000Pa,一般在500～800Pa。3方案分析3.1項(xiàng)目概述某鋼廠66m2燒結(jié)機(jī)煙氣脫硫工藝方案,單臺(tái)燒結(jié)機(jī)的煙氣量為297000m3Ph,煙氣中二氧化硫含量設(shè)計(jì)值為2500mgPm3,煙氣中粉塵含量為200mgPm3。項(xiàng)目建成后,二氧從以上的分析可以看出,LS氨法脫硫技術(shù)不同于以往的環(huán)保建設(shè)項(xiàng)目,該項(xiàng)目建成投產(chǎn)后具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)減少了二氧化硫的排放又具有明顯的社會(huì)與環(huán)境效益,一舉三得。4煙氣脫硫工藝選擇依據(jù)鋼鐵企業(yè)進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硫工程勢在必行,具體選用何種工藝要根據(jù)各自的情況酌情而定,這其中要注意以下幾點(diǎn)參考:1)是否有適合的脫硫場地。對于新建燒結(jié)廠均有比較富裕的脫硫場地,可以同時(shí)滿足干濕兩種脫硫技術(shù)。但對于老廠改造,就面臨場地緊張,要求布置更加靈活的脫硫工藝。2)吸收劑來源。吸收劑可以主要有石灰(熟石灰)、液氨、碳酸鎂等,鋼鐵企業(yè)要根據(jù)自身的情況而定,同時(shí)也受到地域限制。3)燒結(jié)機(jī)工況條件。燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)工況條件各有不同,從調(diào)研情況看燒結(jié)煙氣中二氧化硫的含量從200～5000mgPm3范圍內(nèi)波動(dòng),上下相差比較明顯,也決定了選用何種脫硫工藝。4)脫硫副產(chǎn)物的處置。脫硫副產(chǎn)物如果處理不當(dāng)很容易造成二次污染,因此脫硫副產(chǎn)物的處置至關(guān)重要。5結(jié)論和建議1)鋼鐵企業(yè)的焦化廠剩余氨水是否能滿足燒結(jié)機(jī)氨法脫硫的需要,需要進(jìn)一步科研攻關(guān),同時(shí)在現(xiàn)有的現(xiàn)場條件下挖掘新的氨源。2)需要預(yù)先測定燒結(jié)除塵灰中微量元素的含量,以保證脫硫產(chǎn)物的品質(zhì),為脫硫產(chǎn)物的再利用消除隱患。參考文獻(xiàn)[1]李奇勇.燒結(jié)