煙氣氨法脫硫溶液用于磷銨生產的探討與實踐

趙柏青

摘 要：通過煙氣氨法脫硫其得到的最后產物是硫酸銨，但是在對硫酸銨進行后續(xù)處理中會消耗大量的能源，例如對其進行濃縮、結晶、干燥處理，消耗大量的電能和蒸汽，針對這一問題，技術人員通過研究后，制定了將硫酸銨溶液作為磷酸生產磨漿工藝水補充添加，有效降低了生產加工成本。

關鍵詞：煙氣氨法；脫硫溶液；磷銨生產實踐

引言

當前工業(yè)得到了快速發(fā)展，已經摒棄了粗放型的發(fā)展模式，為了提高企業(yè)的競爭效率，必須降低能耗，避免生產污染，降低生產成本。

1分析相關技術

對于煙氣脫硫技術而言，根據(jù)使用脫硫劑的種類不同，可以將其分為五種，分別是有機堿法，以有機堿作為基礎，還有氨法，以NH3作為基礎，另一種是鎂法，以MgO作為基礎，鈣法是以CaCO3作為基礎。對于煙氣脫硫技術而言，是以濃縮、結晶、干燥等工序為主，傳統(tǒng)方法中在這些環(huán)節(jié)中會消耗較大的能量，為了有效解決能耗消耗較大的問題，相關技術人員研發(fā)了中抽硫酸銨溶液用于磷礦制漿技術，這一方法又是明顯，不僅可以保證環(huán)保方面的要求，還可以降低磷銨、FGD系統(tǒng)的運行費用，其工作原理是把中間產物硫酸銨溶液作為磷礦制漿工藝水補充添加，停運FGD系統(tǒng)的高耗能工序，在此基礎上，根據(jù)磷銨養(yǎng)分調整液銨的具體使用量，有效降低這兩套系統(tǒng)運行的實際費用。

2分析煙氣氨法脫硫溶液用于磷銨生產的實踐應用情況

2.1案例分析

某化工集團設置了2套煙氣氨法脫硫系統(tǒng)，能夠及時將煙氣中的SO2回收，并經過其他環(huán)節(jié)的處理，直接生成硫酸銨副產品，除此之外，該公司還有1套150kt/a的磷酸二銨生產裝置，利用二水法萃取稀磷酸。對于硫酸銨后處理工段而言，主要由二效蒸發(fā)、旋流、離心脫水、干燥、包裝等環(huán)節(jié)構成，通過除灰之后，得到35%～55%的硫酸銨漿液，然后按照順序進入到一效蒸發(fā)、二效蒸發(fā)，最終得到相應的結晶.

在FGD系統(tǒng)中其中的預洗滌塔使用了雙回路噴淋塔，對于設計了兩層的噴淋層，這一設計具有濃縮、洗滌和降溫的功能，具體而言，當高溫煙氣穿過預洗滌塔漿液噴淋層之后，對煙氣進行了降溫處理，在此基礎上，煙氣中的煙塵被有效的捕捉下來，具體洗滌時在預洗滌塔內的漿液由于吸收高溫煙氣的熱焓而得到濃縮，最后形成了30%～40%的硫酸銨漿液，取出液泵將其送到硫酸銨后處理工序，如果選擇從FGD系統(tǒng)中抽取硫酸銨溶液，預洗滌塔出口是最好的一個位置。結合其流程設計情況，當處于滿負荷工作狀況下，其排出的總煙氣量是1050km3/h，之前煙氣中so2的濃度是3384mg/m3，也就是處理so2的量是2171kg/h。

2.2分析這一生產系統(tǒng)存在的問題

使用這種方法后，在FGD系統(tǒng)中所產生出的硫酸銨溶液是吸收鍋爐中的煙氣而生成的，其吸收了燃料煤中可氣化的氣體，作為加工過程中的補充添加劑，在一定程度上會影響磷酸濃縮系統(tǒng)的正常運行，不能準確對其進行控制，因此在開始加工時加入的量要少，檢驗其實際效果，提高系統(tǒng)的適應性等。選擇緩蝕穩(wěn)定劑的時候，這一溶液直接添加到磷酸系統(tǒng)中，因此可以將其更換為無機鹽類緩蝕穩(wěn)定劑，在第二個生產周期內分析實際指標要求，然后按照反饋數(shù)據(jù)根據(jù)比例加入溶劑，最終結合系統(tǒng)實際運行情況進行評估，調整添加劑的使用量和種類，提高整體的加工效果。

2.3分析實際改進的方法

在2015年7月份，向其中添加1m3/h的硫酸銨溶液添，開啟并運行240h沒有發(fā)現(xiàn)異常，系統(tǒng)運行到2015年8月底，將添加的劑量增加到4m3/h，發(fā)現(xiàn)磷酸濃縮裝置一些部分發(fā)生了腐蝕，針對這一情況，技術人員果斷做出反應，停止向其中添加試劑，在停車的時候拆卸和檢查設備，并對設備進行維修保養(yǎng)，同時評價添加試劑時設備的基本運行情況，針對問題有針對性的進行了改進和調整，具體調整措施如下：第一點，將硫酸銨溶液作為工藝水補充添加之后，這一系統(tǒng)生產工作非常穩(wěn)定，而且降低了加工成本，但是也有一定的弊端，就是濃磷酸的沉降速率開始降低，溶液中的稠酸開始增加，導致加工生產中工作人員的勞動強度增加，現(xiàn)場管理人員必須結合現(xiàn)實情況調整人員配置；第二點，對緩蝕穩(wěn)定劑品類和實際用量等進行調整；第三點，為了保證加工質量，提高工作效率，降低加工成本，技術人員要適當?shù)母脑熨A槽攪拌軸、換熱器、循環(huán)酸管線、軸流泵、閃蒸室等材質，這樣設備就可以很好的適應添加硫酸銨溶液后磷酸組分的變化。通過改進設置之后，在2016年一月份繼續(xù)進行添加試驗，將硫酸銨溶液添加量調整為4m3/h，運行三個月之后沒有發(fā)現(xiàn)任何異常，據(jù)統(tǒng)計其連續(xù)工作了100多天，因此工作穩(wěn)定性有了很好的保障。

通過這一實踐操作得知，對FGD系統(tǒng)進行優(yōu)化改造之后，把硫酸銨溶液作為磷酸濃縮磨漿工藝，實施水補充添加之后，導致現(xiàn)場工作人員的勞動強度增加，但是和之前的生產相比，這一模式的生產更加穩(wěn)定，成本得到了降低，通過相關人員的準確測算，正常運行中每日消耗電量為1920kW.h，每天消耗蒸汽降低了8 000kg，而且其他消耗品都有所下降，例如硫酸、液氨、包裝物、脫鹽水等。另一方面，由于硫酸銨后處理階段其負荷有了很大的降低，因此提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，生產中直接所消耗的蒸汽、脫鹽水、包裝物降低，除此之外，磷銨生產原料液氨、硫酸等實際用量降低，通過細致的計算得知，改造后其運行過程中每月可以節(jié)省資金27.5萬元。但是這種改造設計還存在一定的問題，這次測試沒有達到停運 FGD后處理階段的目標，而且具體實施過程中，發(fā)現(xiàn)了嚴重的腐蝕問題，都是添加的硫酸銨溶液造成的，而且在硫酸銨溶液中還存在一些其他成分，這些成分對成品磷酸二銨有一定的影響，具體影響內容還有待技術人員進行深入的試驗和分析。

3、結語

通過以上對煙氣氨法脫硫溶液用于磷銨生產的探討與實踐分析，發(fā)現(xiàn)把 FGD系統(tǒng)硫酸銨溶液作為磷酸濃縮磨漿工藝水補充試驗時，由于技術人員做了充分的理論準備，同時在試驗之前就考慮了能耗消耗問題，對加工工藝進行了適當?shù)母倪M和調整，對溶液對設備產生的腐蝕性進行了預防，因此在具體試驗過程中沒有發(fā)現(xiàn)意外，因此這次試驗是成功的，理論很好的結合到了實踐中，得到了理想的效果，通過試驗也發(fā)現(xiàn)了其還存在一定的問題和不足，因此要求在以后的工作中，技術人員要繼續(xù)進行研究，有效進行改進和優(yōu)化。

參考文獻：

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