氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域的应用

封雷

浙江深度能源技术有限公司 浙江 杭州 310000

摘要:本文针对氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域的应用，采用理论结合实践的方法，先分析了氨法脱硫技术工艺原理，接着论述了氨法脱硫技术的工法特点，最后探讨了氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域的具体应用。分析结果表明，烧结烟气中含有大量二氧化硫，会对周围大气造成污染，采用氨法脱硫技术能够有效去除烧结烟气中的二氧化硫，更好的保护大气，值得大范围推广应用。

关键词:氨法脱硫技术；烧结烟气；输送系统；烟气系统

引言:烧结烟气治理是大气污染治理的主要内容，钢铁企业生产运行中烧结的核心工序，烧结烟气中含有很多大气污染物，对周围的大气环境会造成严重污染。采用氨法脱硫技术能够有效解决这一问题，更好的保证大气环境。基于此，开展氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域的应用分析研究就显得尤为必要。

1 氨法脱硫技术的工艺原理

氨法脱硫技术应用工艺的主要机理是氨气、二氧化硫两种气体在水溶液中的反应，在烟气脱硫塔的吸收段，氨气能够吸收烧结锅炉烟气中的二氧化硫，形成亚硫酸铵或者亚硫酸氢铵溶液，具体的化学反应方程式如如下：

SO₂+H₂O+xNH₃=(NH₄)_xH_2-xSO₃

在脱硫塔的氧化段，可将压缩空气直接吹入氧化段，促使亚硫酸铵发生氧化反应，形成硫酸铵溶液，其化学反应方程式如下：

(NH₄)_xH_2-xSO₃+1/2O₂+（2-x）NH₃=（NH₄）₂SO₄

在硫酸塔浓缩段，在利用高温烟道气体自带的热量，将硫酸铵溶液进行浓缩处理，就能得到含固量在10%~20%之间的硫酸铵浆液，直接排放到循环槽中，通过旋流器进行分离后，再用离心机进行脱水处理，再经过干燥处理之后，就能得到硫铵产物。

2 氨法脱硫技术的工法特点

2.1完全资源化

在烧结烟气治理中应用氨法脱硫技术能够将回收到的二氧化硫和氨全部转化为化肥，不会产生废水、废气、废渣等，也就没有不存在二次污染，实现了完全资源化，符合绿色、环保、循环经济的发展要求^【1】。

2.2副产物价值高

应用氨法脱硫技术每吸收1t液氨，可脱除2t二氧化硫，形成4t硫酸钠，按照市场价格算，液氨每吨2000元，硫酸铵每吨700元，烧结烟气中每吨二氧化硫能够体现400元的价值，应用成本比较小。

2.3装置阻力小

氨法脱硫技术具有良好的高活性，脱硫塔的阻力只有850Pa左右，即便是没有加热装置，总阻力也只在1000Pa左右。在应用中无需配置新的增压风机，节电效果达到50%以上，循环泵的功耗可降低70%以上.

3 氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域的应用

3.1合理选择氨水存储输送系统

烧结烟气治理中应用氨法脱硫技术时，需要结合钢铁企业生产运行情况，先充分利用焦化厂生产运行中的剩余氨水。当氨水使用量不足时，再通过灌车输送到氨水存储系统中，进行调氨处理之后，再应用到烧结烟气治理中，以满足氨法脱硫技术对氨水的需求。

3.2合理布设烟气系统

烧结烟气通过增压风机引出，经过专用的烟道之后，输送到脱硫塔中，为控制烟气输送量和便于后期维护，需要在原有烟囱之前和脱硫塔之前都设置一道挡板门。FGD上还要配置一台便于克服阻力的增压风机，以保证在氨法脱硫过程中，烧结能够安全稳定运行。但在配置增压风机时，要保证增加风机的型号能够与烧结系统运行的压力、流量等相互匹配。在保证脱硫剂安全运行的前提下，提升氨法脱硫系统运行的稳定性，提升脱硫和除尘效率^【2】。在烟道上还要合理设置保温系统，以免烟气温度过低时，低于酸露点腐蚀烟道设备。

3.3合理调配氨水

氨水调配效果对氨法脱硫效率有较大影响，需要结合烧结烟气中二氧化硫的含量调配相应的氨水，调配好的氨水，通过喷雾反应段和烟气中二氧化硫充分反应，形成亚硫酸铵溶液，顺利流入循环池中。在脱硫吸收塔中需要设置特殊的结构，用于吸收粉尘和逃逸氨气及二氧化硫。并在脱硫吸收塔底部合理设置循环泵，最好选择离心泵，用于吸收亚硫酸铵溶液，离心泵的叶轮需要由防腐材料制作而成，以提升运行寿命。

3.4布置好工艺水和废水处理系统

氨法脱硫技术在烧结烟气治理中应用时，烧结厂的供水系统需要连接到FGD上，在分别和工艺水箱和部分用水点相互连接。由于氨法脱硫技术不存在废水排放。但氨水需要用通过水来调配到一定浓度。在整个氨法脱硫过程中，烟气的显热、焓差会导致部分水量蒸发损耗，为更好的保证氨法脱硫效果，就需要及时补水^【3】。而用于清洗塔设备的工艺水需要分两路连接，其中一路需要连接到工艺系统中，另一路则可送到水池中进行补水处理。在氨法脱硫过程中，无论哪个环节的工艺水都不能外排，需要循环使用，因此，整个系统没有排水，只有补水，补水量通过控制系统合理控制。

3.5合理设置硫酸铵提取系统

氨法脱硫的主要副产物就是硫酸铵，脱硫塔底部洗涤下来的粉尘要保证能够全部进入洗涤液中，自动流向沉降池中，在沉降池中需要设置好泵送系统，以便将粉尘溶液及时送往压滤机，通过压滤机压滤之后，就能得到泥饼和清液。其中泥饼通过载运汽车运输到烧结原料场，可重新用于烧结原料，其中的金属也可以实现回收再利用。而清液则通过泵送系统进入循环池中，应用在烟气氨法脱硫系统中，整个烟气脱硫过程中，都不会形成固体废弃物和污水，循环利用率非常高。

而从曝气氧化池中泵送来的硫酸铵溶液可直接进入到氨法脱硫副产物硫酸铵提取系统中进行提取使用^【4】。烧结工艺的特性，决定了在烧结烟气中必然含有一定量的重金属，会影响副产物硫酸铵的质量。因此，在硫酸铵提取设置时还要布设重金属处理备用系统，以便将烧结烟气中的重金属去除掉，保证硫酸铵中重金属含量达标。

3.6给排水系统

氨法脱硫系统在运行中只有给水系统，没有排水系统，所以在给排水系统设计中需要综合考虑生活给水系统、排水系统以及生产消防给水系统、雨水排水系统即可。和其他烧结烟气脱硫技术相比，氨法脱硫技术能够有效解决废水处理和排放问题，应用效果非常显著，符合绿色、环保生产的需求，值得大范围推广应用。

3.7采暖、通风系统

氨法脱硫系统是一种综合性非常强的系统，不但需要考虑烧结烟气脱硫的需求，还要综合考虑采暖、通风、空调等系统的设置和应用。在具体应用中，需要符合当地标准和要求，进行科学合理的设计，凡是有特殊工作条件要求的系统，需要最大限度上符合业主要求，并重点考虑节能、降耗、增效的可持续发展要求^【5】。

4 应用效果分析

某钢铁企业，在没有应用氨法脱硫技术之前，二氧化硫的浓度为2500mg/m³，二氧化硫排放总量为7470t/a，粉尘浓度为200mg/m³，粉尘排放总量为597t/a。从2018年6月开始，在烧结烟气治理中采用了氨法脱硫技术，应用之后，二氧化硫的浓度为100mg/m³，二氧化硫排放总量为299t/a，粉尘浓度为50mg/m³，粉尘排放总量为149t/a。从中可以看出，采用氨法脱硫技术之后，烧结烟气治理效果大幅度提升，二氧化硫和粉尘排放量，基本上达到国家规定的要求，取得的效果非常明显。

结束语

综上所述，本文采用理论结合实践的方法，分析了氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域的应用，分析结果表明，钢铁企业在生产运行烧结烟气治理一直存在的重点难点。传统烟气治理技术具有很大的局限性，无论脱硫效果，还是除尘效果都不太理想。而采用氨法脱硫技术之后，这一问题得到了有效解决，而且全过程没有废水产出，副产物硫酸铵的利用价值也比较高，能够有效降低烧结烟气治理的成本，治理效果显著，值得大范围推广应用。

参考文献

[1]刘铮,关毅鹏,曹震,等.膜气体吸收-氨法脱硫技术在煤化工废气处理中的应用[J].膜科学与技术,2018,38(002):106-110.

[2]魏金梅.低温SCR脱硝+氨法脱硫工艺在焦炉烟气治理中的应用[J].化工管理,2019,511(04):203-204+206.

[3]卜正国.真空皮带过滤机在氨法脱硫工艺中硫酸铵结晶浆液脱水的创新应用[J].盐科学与化工,2020,293(02):53-55.

[4]惠晓鹏,乔艳.煤化工中氨法脱硫技术的应用研究[J].化工管理,2020,557(14):114-115.

[5]郭中山.氨法脱硫技术在硫回收尾气处理中的应用与优化分析[J].大氮肥,2019,285(05):61-65.