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亚太环保氨法脱硫技术简介

发布时间:2008-12-01点击数:9735

氨法脱硫的发展历史——

70年代初,日本与意大利等国开始研制氨法脱硫工艺并相继获得成功。氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范筹,对电力企业而言比较陌生,这是氨法脱硫技术未得到广泛应用的主要因素。随着合成氨工业的不断发展以及厂家对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进,进入90年代后,氨法脱硫工艺渐渐得到了应用。
   

国外应用氨法脱硫的企业——

不同工艺的氨法脱硫自20世纪80-90年代开始应用,日本NKK(日本钢管公司)在70年代中期建成了200MW和300MW两套机组,目前已累计运行二十多年。美国GE(通用环境系统公司)于1990年开始建成了多个大型示范装置,规模从50MW至300MW。德国Krupp Koppers(德国克虏伯公司)也于1989年在德国建成65MW示范装置,目前已累计运行十多年。据不完全统计,全世界目前使用氨法脱硫的机组大约在10000MW左右。
  氨法脱硫已成为世界FGD(烟气脱硫)的发展趋势。在化工行业、火电行业、冶炼行业得到普遍应用。

 

氨法的特点——

氨法属于回收法,是高效低耗能的湿法,适用范围广,不受燃煤含硫量、锅炉容量及工业炉窑、烟气二氧化硫浓度的限制。除脱硫效率可达95%—99%外,不产生废水、废渣,副产品可作为农用肥料等,还具有脱出部分NOX(氮氧化物)的能力。从实际运行效果看,其脱硫率可满足各地环保的要求,运行费用低,氨法脱硫是较适宜中国国情的一项烟气脱硫技术。

氨法具有丰富的原料,以氨(废氨水、液氨、碳铵或氨水等)为原料,我国能源以煤炭为主(占一次能源消费的70%左右),SO2近年排放量在2500万吨/年以上,其中火电、冶炼、化工等行业集中排放量超过1500万吨/年,若按1000万吨SO2用氨法处理,需 NH3(氨)量仅为530万吨/年 , 因此原料供应是完全有保障的。

 

氨法最大的特点是使低浓度SO2烟气中的SO2资源化利用,可以按不同的工艺获得需要浓度的SO2,可生产硫酸铵、硫酸、液体SO2,或者生产高价值的化肥产品,并可进一步衍生磷铵、硝铵、硫酸钾。可进一步改善我国的化肥产品结构,利于农业发展。所产化肥出口东南亚,具有良好的市场前景。

 

 

亚太氨法技术介绍——

 

云南亚太环保长期致力于低浓度二氧化硫烟气的氨法治理回收系统的研究与开发,形成了自主知识产权,申请了专利技术,其脱硫效率可>99%,利用新型氨法回收的SO2可以生产工农业广泛应用的各种产品,除了生产硫酸铵可进一步形成多条产业链,利用回收的SO2 生产化肥,它具有市场容量大、脱硫剂易得等特点,在解决了吸收工艺基础上还可根据需要,规划生产不同的化肥产品如:磷铵、硝铵、硫酸钾等产品。目前该技术已在易门铜业有限公司、云南铜业股份有限公司、云南驰宏锌锗股份有限公司、云南云维集团、河北邢台钢铁公司等大型企业实现产业化运用,现已竣工验收的省内外数十项环保项目,合格率100%,优良率95%以上,受到各级政府部门和业主的充分肯定,树立了“亚太环保”品牌。

一、 自主知识产权

亚太氨法脱硫技术具有自主知识产权,获得国家发明专利4项,实用新型专利4项。经科技查新和专家鉴定,技术达到国内领先,国际先进水平,荣获2006年度云南省科技进步二等奖、国家环境保护科学技术三等奖;被国家发改委、国家科技部、国家环保部联合推荐为:“国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术”;国家环保部列入“第一批国家先进污染治理技术示范名录”、“国家鼓励发展的环境保护技术目录”(2007年、2008年);中国环保产业协会认定为“国家重点环境保护实用技术”;云南省科技厅列入《“十五”节能降耗减排科技成果汇编》。

二、 工艺原理

吸收过程化学反应为:

    NH3+H2O+SO2=NH4HSO3                  (1)

 

    2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3                (2)

 

    (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3          (3)

 

    2NH4HSO3+2NH3=2(NH4)2SO3             (4)

正常吸收工艺控制是按(3)、(4)反应循环进行

                         SO2
    (NH4)2SO3             NH4HSO3

                         NH3

氧化过程化学反应为:

(NH4)2SO3﹢1/2 O= (NH4)2SO4                        (5)

 

NH4HSO3﹢1/2 O2 = NH4HSO4                            (6)

 

NH4HSO4+(NH4)2SO3 = (NH4)2SO4+NH4HSO3  (7)

技术特点

1催化氧化技术

我公司研发的新型高效亚盐氧化催化剂,显著提高了亚盐氧化率,氧化率可稳定在98%以上。

2特种玻璃钢防腐技术

采用特殊玻璃钢材料,使脱硫系统主要设备具有优越的耐腐蚀性能。

3微孔曝气技术

提高了气液接触比表面积,与传统钻孔曝气相比,明显提高了氧的利用率,减少了氧化空气用量。

4液相过滤技术

有效分离硫铵溶液中的烟尘,保证硫酸铵产品具有良好的品质。

5余热利用技术

烟气降温的同时充分利用烟气余热,对于尘含量低于50mg/Nm3的烟气可直接利用余热浓度结晶;对于尘含量高于50mg/Nm3的烟气可利用余热使硫铵液水分蒸发而浓缩,减少负压蒸发时所需的蒸汽耗量,降低固体硫铵生产运行成本。

6高效除雾技术

我公司研究和开发高性能的除雾器,其除雾效率高,系统阻力降小,有效提高了氨的利用率。

7负压蒸发技术

负压蒸发结晶工艺固体硫铵成品结晶好,颗粒度大。

四 适用领域

本技术适用于有色(黑色)冶金工业炉窑、化工行业及燃煤电厂锅炉烟气脱硫。特别适合钢铁烧结机、煤化工企业锅炉烟气脱硫(利用焦化废氨水脱除烟气SO2,达到以废治废、变废为宝的目的,产生显著的经济效益)。

 

五脱硫产品

根据需要采用不同的工艺,脱硫后直接生产固体硫酸铵产品、硫酸、液体二氧化硫;或直接由脱硫获得的硫酸铵溶液和工业氯化钾生产硫酸钾,延长了产业链,进一步提高了经济效益。硫酸铵产品标准符合GB335-1995《硫酸铵》或DL/T808—2002标准《副产硫酸铵》;硫酸钾符合GB20406一2006标准《农用硫酸钾》等品。

 

1硫酸铵产品介绍

硫酸铵(NH42SO4,含氮18%~21%,简称硫铵,俗称肥田粉,是我国最早引进(1901年)和最早生产的一个氮肥品种,至今仍在农业生产中发挥其重要作用。

硫铵产品一般为白色结晶,若为副产品或产品中混有杂质时带微黄、灰色等杂色。固体硫酸铵产品应符合GB535--1995《硫酸铵》标准,副产硫酸铵产品应符合DL/T808—2002《副产硫酸铵》标准。硫铵产品物理性质稳定,分解温度高(≥280℃),不易吸湿,易溶于水,肥效迅速而稳定。由于硫铵生产早,使用广,过去在氮肥中所占的比例高。我国长期将硫铵作为标准氮肥品种对待,商业上的所谓“标氮”,即以硫铵的含N 20%作为统计氮肥商品量的单位。

硫铵除含氮以外还含有25.6%的硫,也是一种硫肥。在长期施用不含硫的高浓度化肥的情况下,硫铵作为补充土壤硫的主要来源。

硫铵施用注意事项:

1、硫铵可作基肥、追肥和种肥,适用于各种作物。作小麦种肥时,每亩用量为5kg左右。南方稻区,用硫铵沾秧根,是一种经济有效的用肥方法。

2、在水稻田中施用硫铵,应采用深施和追肥结合耘田的办法,以减少肥分损失。另外,在淹水条件下,水田中残存的硫酸根在缺铁土壤中易被还原为硫化氢(H2S),使稻根变黑,应结合排水晒田,改善通气条件,防止黑根。

3、由于硫铵是生理酸性肥,长期大量施用易使土壤变酸,故应适量配施石灰或其它碱性肥料。最好安排在碱性土上施用。

4、施用硫铵应做到深施覆土,不能与碱性肥料(如石灰、草木灰)混存或混施,以减少氮素损失。

5、硫铵的混配性能优良,可与各种氮、磷、钾肥相混,生产复合肥。

 

 

2硫酸铵市场预测

当前,世界各地土壤缺硫现象普遍存在,硫在农业上的重要性日益受到重视。引起土壤缺硫的主要原因大致如下:

    (1)大量使用含硫少或不含硫的高浓度化肥;

    (2)提高复种指数,以及采用高产品种,土壤的作物产量大幅度提高,使自土壤中吸收的硫分大量增加;

(3)有机肥使用量减少。

 

据中国磷肥工业协会统计,结合复合肥,我国的硫铵需求量可以超过500万吨/年。另外,出口量很大,硫铵在亚洲的贸易量就超过200万吨/年。而我国目前的硫铵产量约50万吨/年,远远满足不了市场的需要。为此,我国化肥和农业部门都制定了大力发展复合肥的规划。由此可以预见,随着我国大力发展复合肥的规划实施,硫酸铵化肥作为复合肥的一重要原料,其市场需求将是越来越大。

 

3硫酸钾产品介绍

硫酸钾K2SO4无色晶体,但工业品多呈灰白色。密度2.662克/厘米3。熔点1069℃,易溶于水。

用途:用来作药物(如缓泻剂)、肥料(含钾约50%,是一种速效钾肥,可作基肥、种肥和追肥)。也用来制明矾、玻璃和碳酸钾等。

硫酸钾是无色结晶体,吸湿性小,不易结块,物理性状良好,施用方便,是很好的水溶性钾肥。硫酸钾也是化学中性、生理酸性肥料。在不同土壤中的反应和应注意的事项:第一,在酸性土壤中,多余的硫酸根会使土壤酸性加重,甚至加剧土壤中活性铝、铁对作物的毒害。在淹水条件下,过多的硫酸根会被还原生成硫化氢,使到根受害变黑。所以,长期施用硫酸钾要与农家肥、碱性磷肥和石灰配合,降低酸性,在实践中还应结合排水晒田措施,改善通气。第二,在石灰性土壤中,硫酸根与土壤中钙离子生成不易溶解的硫酸钙(石膏)。硫酸钙过多会造成土壤板结,此时应重视增施农家肥。第三,在忌氯作物上重点使用,如烟草、茶树、葡萄、甘蔗、甜菜、西瓜、薯类等增施硫酸钾不但产量提高,还能改善品质。硫酸钾价格比氯化钾贵,货源少,应重点用在对氯敏感及喜硫喜钾的经济作物上,效益会更好。

  

4、硫酸钾的市场预测

    硫酸钾是无氯优质钾肥,适用于多种经济作物,尤其适用于忌氯作物,如烟草、水果、甜菜、甘薯等。施此肥料,主要可提高上述作物的产量,并明显改善其质量。近年来,随着中国农业生产的持续高速发展,经济作物的种植面积不断增加,加之硫酸钾在农业增产中的作用已逐渐为广大农民所认识,国内硫酸钾的需求量以每年10% 左右的速度增长,致使国内硫酸钾市场一直供不应求,每年尚需从国外大量进口弥补不足。

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