氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域应用研究

氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域应用研究来源：环境工程更新时间：11-1910:29作者:冷廷双时朝昆廖洪强卢慎敏摘要:LS氨法烟气脱硫技术是一种在传统基础上进行改进的湿法烟气脱硫技术。以66m2烧结机烟气治理方案为例,分析LS氨法烟气脱硫技术各项技术指标,同时对该方法脱硫技术特点、经济运行进行全面分析。通过论述得出结论,LS氨法烟气脱硫技术是一种适合于冶金行业烧结机烟气治理的一项湿法技术。关键词:LS氨法,烧结烟气,脱硫1概述我国钢铁行业烧结烟气的治理主要集中在除尘方面,随着环保要求的日益提高,尤其对二氧化硫的排放浓度与排放总量进行了严格控制以后,烧结烟气脱硫逐渐引起了企业的重视。我国烟气脱硫的研究与工程应用在20世纪70年代开始,但真正近20年才进入了高速发展期,这期间主要集中在电厂的锅炉烟气脱硫。钢铁行业进行烧结机的烟气脱硫从2003年后才逐渐走上日程,经过5年的发展,目前国内上马烧结机烟气脱硫工程的钢铁企业已经有10余家,涉及烧结机有20余台。从电厂锅炉应用的经验来看,成熟的烟气脱硫技术主要有干法和湿法两种。干法的主要代表工艺有循环流化床工艺、密相干塔工艺、NID工艺;湿法的主要代表工艺有石灰石-石膏法、氨法脱硫工艺、镁法脱硫工艺。与此相对应的烧结烟气脱硫技术也主要以这两种脱硫工艺为主,以上提到的两种工艺均有在国内钢铁企业烧结机应用的实例。湿法脱硫、半干法脱硫工艺技术参数见表1。干法与湿法两种脱硫工艺均有比较明显的优缺点:干法脱硫工艺投资小、占地面积小、运行费用低但同时也有运行不稳定,脱硫效率不高的特点。湿法脱硫工艺占地面积大、投资大、容易腐蚀但运行稳定、脱硫效率高。本文主要针对湿法烟气脱硫技术中LS氨法技术进行介绍。2LS氨法脱硫技术特点氨法脱硫技术从20世纪70年代开始投入应用,已经有了很大的更新,在实际应用过程中逐步进行改进。LS氨法脱硫技术是在不断的探索之后形成的成熟氨法脱硫技术,已经在锅炉烟气的治理中得到了非常广泛的应用。LS氨法脱硫反应原理属于瞬时反应,具有多种功能既能脱硫、脱硝,又能除尘,在系统流程上采用循环密闭系统,并设有防氨泄露安全等有效措施。具体技术特点:1)脱硫效率高。在脱硫塔内,氨水与烟气充分接触,属于气-液反应,瞬时完成,相同反应条件下,是反应速率最快的。2)副产物(硫酸铵)易于回收利用,具有良好应用价值。可以应用作农业肥料,用来加工成复合化肥,或用作化工企业的原料。3)同步多功能一体化。具有良好的脱硫和除尘功能,同时具有一定的脱硝功能。4)液气比值小。与传统的石灰石-石膏法脱硫技术相比,液气比值是石灰法的1P10以上,可以大大减少自身能耗(水、电消耗),减少设备总投资与运行成本。5)脱硫反应温度区间可变范围大。在40～180℃反应塔内,脱硫效率依然能够达到95%以上。液体pH值控制在生成(NH4)2SO3范围之内,进而降低了设备的腐蚀(已有反应塔使用10年以上的范例)。循环液的温度越高,硫铵的溶解度越大,运行中一般控制在使循环液接近饱和结晶的浓度以下,使其在塔外结晶,有效避免堵塞现象。6)适应烟气量和烟气含硫量的变化。脱硫系统具有较高的可靠性及灵活性,当烟气量发生变化时,控制系统自动及时进行脱硫剂浓度和量调节。当脱硫剂浓度增加时,系统采用独特的结构设计有效防止气体氨的逃逸。进而避免脱硫剂的浪费和可能造成的环境污染问题。7)适应烟气中粉尘含量的变化。系统具有高效除尘功能,烟气中粉尘在脱硫塔内得到有效捕集,同时,系统中设置了固液分离装置,有效实现粉尘的回收再利用,也避免了系统内粉尘杂质沉淀和堵塞。8)系统阻力小。由于LS塔属于喷射塔,塔本体阻力比填料塔阻力小,仅为填料塔阻力的1P3,一般为500～800Pa。经过塔本体阻力计算以及多次实际应用,测试证明LS塔本体阻力均小于1000Pa,一般在500～800Pa。3方案分析3.1项目概述某钢厂66m2烧结机烟气脱硫工艺方案,单台烧结机的烟气量为297000m3Ph,烟气中二氧化硫含量设计值为2500mgPm3,烟气中粉尘含量为200mgPm3。项目建成后,二氧从以上的分析可以看出,LS氨法脱硫技术不同于以往的环保建设项目,该项目建成投产后具有明显的经济效益,同时减少了二氧化硫的排放又具有明显的社会与环境效益,一举三得。4烟气脱硫工艺选择依据钢铁企业进行烧结烟气脱硫工程势在必行,具体选用何种工艺要根据各自的情况酌情而定,这其中要注意以下几点参考:1)是否有适合的脱硫场地。对于新建烧结厂均有比较富裕的脱硫场地,可以同时满足干湿两种脱硫技术。但对于老厂改造,就面临场地紧张,要求布置更加灵活的脱硫工艺。2)吸收剂来源。吸收剂可以主要有石灰(熟石灰)、液氨、碳酸镁等,钢铁企业要根据自身的情况而定,同时也受到地域限制。3)烧结机工况条件。烧结机生产工况条件各有不同,从调研情况看烧结烟气中二氧化硫的含量从200～5000mgPm3范围内波动,上下相差比较明显,也决定了选用何种脱硫工艺。4)脱硫副产物的处置。脱硫副产物如果处理不当很容易造成二次污染,因此脱硫副产物的处置至关重要。5结论和建议1)钢铁企业的焦化厂剩余氨水是否能满足烧结机氨法脱硫的需要,需要进一步科研攻关,同时在现有的现场条件下挖掘新的氨源。2)需要预先测定烧结除尘灰中微量元素的含量,以保证脱硫产物的品质,为脱硫产物的再利用消除隐患。参考文献[1]李奇勇.烧结