鍋爐煙氣氨法脫硫系統(tǒng)硫酸銨結(jié)晶影響因素分析

龍 勇，韓永振

(貴州黔?；び邢挢?zé)任公司，貴州 黔西 551500)

0 引 言

貴州黔希化工有限責(zé)任公司(簡稱黔?；?300 kt/a煤制乙二醇裝置配套的3×220 t/h高壓流化床鍋爐系統(tǒng)采用貴州當(dāng)?shù)氐母吡蛎海O(shè)計入爐煤硫含量為3.5%，鍋爐系統(tǒng)配套1套采用“氨—硫酸銨濕法煙氣脫硫”工藝的煙氣脫硫系統(tǒng)(即氨法脫硫系統(tǒng))，產(chǎn)出的硫酸銨成品質(zhì)量達(dá)到《肥料級硫酸銨》(GB 535—2020)要求。2022年下半年，鍋爐煙氣氨法脫硫系統(tǒng)硫酸銨結(jié)晶出現(xiàn)異常，由于煙氣氨法脫硫系統(tǒng)未設(shè)置事故池，當(dāng)硫酸銨結(jié)晶惡化不能正常出料時，只能被迫向氣化系統(tǒng)沉降池倒液，以維持脫硫系統(tǒng)的運行，但若因硫酸銨結(jié)晶異常只能長期靠向外持續(xù)倒液才能維持脫硫系統(tǒng)運行，將面臨全廠停車的風(fēng)險，硫酸銨結(jié)晶異常成為影響乙二醇裝置安全穩(wěn)定運行的重大問題。2023年4月，乙二醇裝置大修結(jié)束后，煙氣氨法脫硫系統(tǒng)硫酸銨結(jié)晶顆粒和系統(tǒng)出料均正常，2023年5—6月硫酸銨月均出料量均在5 000 t以上。為防止再次出現(xiàn)硫酸銨結(jié)晶惡化導(dǎo)致的結(jié)晶顆粒細(xì)小懸浮、出料系統(tǒng)難以進(jìn)行旋流離心分離和干燥等情況的發(fā)生，有必要對影響煙氣氨法脫硫系統(tǒng)硫酸銨結(jié)晶的因素進(jìn)行深度解析。

1 脫硫系統(tǒng)工藝參數(shù)控制對硫酸銨結(jié)晶的影響

煙氣氨法脫硫工藝采用氨作為脫硫劑，通過氨與SO2發(fā)生反應(yīng)而實現(xiàn)脫硫。由于氨法脫硫吸收SO2是氣相反應(yīng)，吸收率高，除了在脫硫塔內(nèi)件損壞的情況下，在工藝設(shè)計范圍內(nèi)實現(xiàn)SO2的完全吸收是沒有任何問題的，但實際生產(chǎn)中需重視氨法脫硫工藝的難點，重點在于控制好硫酸銨結(jié)晶顆粒的大小和設(shè)備的腐蝕，尤其是硫酸銨結(jié)晶顆粒的大小。據(jù)生產(chǎn)運行經(jīng)驗，影響煙氣氨法脫硫系統(tǒng)硫酸銨結(jié)晶的工藝參數(shù)主要有溶液pH、亞硫酸銨氧化率、進(jìn)口煙氣溫度、二次成核。

1.1 溶液pH對硫酸銨結(jié)晶的影響

不同pH溶液條件下硫酸銨結(jié)晶顆粒的大小明顯不同，溶液pH在2～3時硫酸銨結(jié)晶晶體小而細(xì)碎，溶液pH在5.5時硫酸銨結(jié)晶晶體顆粒最大。目前，國內(nèi)鍋爐煙氣氨法脫硫硫酸銨結(jié)晶工藝主要分為塔內(nèi)飽和結(jié)晶和塔外蒸發(fā)結(jié)晶兩類，兩種不同結(jié)晶工藝下溶液pH控制對硫酸銨結(jié)晶晶體粒徑影響很大。

1.1.1 塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝

黔?；ゅ仩t煙氣氨法脫硫采用的是塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝——鍋爐燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔膺M(jìn)入脫硫塔濃縮段內(nèi)，將硫酸銨溶液蒸發(fā)濃縮而析出硫酸銨晶體。塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝的脫硫塔分為兩段，即上部吸收氧化段和下部硫酸銨濃縮段，上下兩段被集液器分隔，集液器采用玻璃鋼底板，上面分布若干升氣帽，氧化段和濃縮段是獨立分離的兩個單元，由于煙氣中的酸性氣首先進(jìn)入的是脫硫塔的濃縮段，使得濃縮段漿液的pH一般在2～3，也就注定了最后得到的硫酸銨成品為近似粉末的細(xì)小顆粒狀晶體。

為了追求大顆粒的硫酸銨結(jié)晶晶體，如果塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝提高濃縮段漿液的pH至5.5，將會導(dǎo)致溶液在高pH下與煙氣中的SO2反應(yīng)生成大量的亞硫酸銨，最終導(dǎo)致脫硫塔氧化率降低，系統(tǒng)產(chǎn)生大量的細(xì)小懸浮料，旋流器離心機無法對漿料進(jìn)行分離，只能被迫向外倒液以維持脫硫系統(tǒng)的運行，否則將面臨脫硫系統(tǒng)癱瘓的被動局面。因此，對于塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝而言，溶液pH不能控制得太高。

實際生產(chǎn)中，導(dǎo)致脫硫塔濃縮段漿液pH升高的原因主要有吸收段升氣帽損壞、吸收段集液器淤泥(氨垢)堆積過多、脫硫系統(tǒng)加氨過量、煙氣脫硝氨水投加過量。具體分析如下。

(1)實際運行情況顯示，少量的升氣帽損壞(主要是玻璃鋼邊板脫落)是不足以導(dǎo)致脫硫塔濃縮段漿液pH升高的，但當(dāng)大量的升氣帽損壞(玻璃鋼邊板脫落)導(dǎo)致吸收液從脫落的玻璃鋼邊板漏入下部濃縮段內(nèi)，就會造成濃縮段漿液pH升高。2023年4月黔?；ひ叶佳b置大修時對脫硫塔吸收段升氣帽(91個)進(jìn)行重點排查，發(fā)現(xiàn)升氣帽的玻璃鋼邊板脫落，脫落數(shù)量約6塊，脫落長度1 400 mm、寬度200 mm，當(dāng)時對脫落部分進(jìn)行了修復(fù)加固。因此，每年裝置大修停車時都應(yīng)對脫硫塔吸收段所有的升氣帽進(jìn)行專項排查，以免出現(xiàn)大量邊板脫落的現(xiàn)象。

(2)脫硫塔吸收段吸收液pH長期處于6.5以上，長期的運行中會使得吸收段內(nèi)形成大量氨垢，加之吸收段91個升氣帽的阻隔，流通通道受阻，大量的氨垢淤積在升氣帽流道中，導(dǎo)致集液器持液面升高，吸收液從升氣帽溢流進(jìn)入濃縮段內(nèi)，導(dǎo)致濃縮段漿液pH升高。實際生產(chǎn)情況顯示，脫硫系統(tǒng)運行1 a時，受氨垢沉淀堆積的影響，回流管對面的液面高度已上升至38 cm，集液器持液總高度已達(dá)50 cm，如果再繼續(xù)運行下去，高pH吸收液很有可能會從升氣帽溢流進(jìn)入濃縮段內(nèi)。

(3)加氨過量必定會導(dǎo)致整個脫硫系統(tǒng)pH升高，當(dāng)濃縮段漿液pH>4時，濃縮段漿液吸收煙氣中的SO2后會生成大量的亞硫酸銨，導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)氧化率下降，硫酸銨結(jié)晶狀況開始惡化，產(chǎn)生細(xì)小的懸浮料。而造成系統(tǒng)加氨過量的原因有很多，如進(jìn)口煙氣SO2含量超設(shè)計值、吸收泵進(jìn)口濾網(wǎng)堵塞、加氨槽液位降低、脫硫塔內(nèi)噴頭堵塞等。

(4)鍋爐系統(tǒng)煤燃燒會產(chǎn)生NOx，尤其是在高溫富氧條件下產(chǎn)生的NOx更多，鍋爐系統(tǒng)產(chǎn)生的NOx通過SNCR(煙氣脫硝原設(shè)計配套有SCR系統(tǒng)和SNCR系統(tǒng)，但SCR脫硝系統(tǒng)催化劑已過期，還未進(jìn)行更換，目前實際煙氣脫硝投運的是SNCR系統(tǒng))噴槍在鍋爐旋風(fēng)分離器進(jìn)口噴入氨水進(jìn)行有效控制(即脫硝)，但過量的氨水投入必定導(dǎo)致煙氣將未反應(yīng)完全的NH3帶入脫硫塔濃縮段內(nèi)，導(dǎo)致濃縮段漿液pH升高。

黔希化工為避免脫硫塔濃縮段漿液pH>4而生成大量的亞硫酸銨導(dǎo)致氧化率降低，只能將濃縮段漿液pH控制在2～3之間，最終也就只能得到較為細(xì)小的硫酸銨晶體，且生產(chǎn)中需注意對一切可能導(dǎo)致濃縮段漿液pH升高的工藝操作參數(shù)等進(jìn)行嚴(yán)格把控。

1.1.2 塔外蒸發(fā)結(jié)晶工藝

與塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝不同的是，塔外蒸發(fā)結(jié)晶工藝中硫酸銨的結(jié)晶并不是在濃縮段內(nèi)完成，而是當(dāng)濃縮段內(nèi)硫酸銨漿液密度達(dá)1 200 kg/m3時(硫酸銨漿液密度>1 250 kg/m3開始結(jié)晶)，通過排出泵將漿液打入緩沖槽內(nèi)，再在緩沖槽內(nèi)加入適量的氨水將硫酸銨漿液的pH提高至5～6，然后通過加料泵將漿液打入蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行結(jié)晶，而后含有結(jié)晶顆粒的漿液進(jìn)入后系統(tǒng)進(jìn)行旋流離心分離、干燥和包裝。

塔外蒸發(fā)結(jié)晶工藝通過后期在緩沖槽內(nèi)加入氨水得到較高pH的硫酸銨漿液，以獲得更大的硫酸銨結(jié)晶顆粒，后期緩沖槽中加入的氨水是不參與煙氣中SO2的吸收反應(yīng)的，因而可保證后系統(tǒng)不產(chǎn)生亞硫酸銨，且保證脫硫系統(tǒng)氧化率在99%以上。大量的技術(shù)交流和調(diào)研表明，塔外蒸發(fā)結(jié)晶工藝在業(yè)內(nèi)的應(yīng)用效果良好，對于結(jié)晶不好的硫酸銨漿液，通過蒸發(fā)結(jié)晶都可以產(chǎn)出大顆粒的硫酸銨晶體。因此，當(dāng)塔內(nèi)飽和結(jié)晶工藝系統(tǒng)運行中出現(xiàn)硫酸銨結(jié)晶惡化時，可以將塔外蒸發(fā)結(jié)晶工藝原理作為解決問題的一個思路。

1.2 亞硫酸銨氧化率對硫酸銨結(jié)晶的影響

煙氣氨法脫硫系統(tǒng)中，亞硫酸銨的氧化反應(yīng)在氧化槽內(nèi)進(jìn)行，以亞硫酸銨的氧化率表征氧化效果，亞硫酸銨的氧化率低，溶液中就會存在大量的亞硫酸銨，而亞硫酸銨會優(yōu)先結(jié)晶產(chǎn)生細(xì)小粉末狀晶體，使?jié){液黏稠而不易分離，即氧化率的提高能在一定程度上提高硫酸銨產(chǎn)品的質(zhì)量。而影響亞硫酸銨氧化率的因素主要有亞硫酸銨濃度、反應(yīng)溫度、氧化液pH和空氣流量。

1.2.1 亞硫酸銨濃度對氧化率的影響

1.2.2 反應(yīng)溫度對氧化率的影響

氧化槽內(nèi)反應(yīng)溫度高，氧化空氣與亞硫酸根離子的相互運動增強，兩者接觸機會明顯增多，氧化空氣更容易溶解在溶液中，由此可促進(jìn)氧化反應(yīng)的進(jìn)行，從而使亞硫酸銨氧化率得以提升。盡管提高反應(yīng)溫度有利于亞硫酸銨氧化率的提升，然而也不可盲目提高，一旦氧化槽內(nèi)的反應(yīng)溫度超過70 ℃，亞硫酸銨就會分解成SO2和NH3，導(dǎo)致脫硫塔出口煙氣SO2含量超標(biāo)而不能達(dá)標(biāo)排放以及氨逃逸增加，故生產(chǎn)中宜控制氧化槽內(nèi)反應(yīng)溫度在50 ℃左右。

1.2.3 氧化液pH對氧化率的影響

氧氣在酸性溶液中的氧化速率通常很慢，而在堿性溶液中氧氣的氧化速率則會加快。實際生產(chǎn)中，黔希化工煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的加氨槽和氧化槽是兩個獨立的容器，加氨槽加氨水吸收煙氣中的SO2，氧化槽不加氨水，氧化槽內(nèi)的氧化液在較低的pH環(huán)境下吸收加氨槽逃逸的氨，從而達(dá)到分層吸收的效果。此設(shè)計有利也有弊，雖然控制了氨逃逸，但如黔?；み@種氧化槽內(nèi)pH降至3.0～3.5對于氧化反應(yīng)來說還是很不利的。如今，將加氨槽和氧化槽設(shè)置在一個容器內(nèi)已成為氨法脫硫工藝的主流設(shè)計，由此可提高氧化液的pH，提升亞硫酸銨氧化率，且由于提高了氧化液的pH，吸收液pH也會隨之降低，避免了高pH條件下脫硫塔吸收段集液器產(chǎn)生氨垢。

1.2.4 空氣流量對氧化率的影響

氧化槽是氨法脫硫系統(tǒng)的核心設(shè)備，低氧化率會使亞硫酸銨還原成SO2和NH3，導(dǎo)致出口煙氣SO2和粉塵含量超標(biāo)以及氨逃逸嚴(yán)重，為確保獲得高的氧化率，黔?；ぐ狈摿蛳到y(tǒng)氧化槽的氧化風(fēng)量設(shè)計值較理論值大很多，實際生產(chǎn)中未出現(xiàn)過因氧化槽和氧化風(fēng)量方面的原因?qū)е卵趸实停趸实透嗍窃从谕饨缫蛩氐挠绊憽?/p>

亞硫酸銨氧化是氨法脫硫工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為確保亞硫酸銨的充分氧化，氧化風(fēng)機風(fēng)量宜選擇25%的余量進(jìn)行設(shè)計。生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，黔?；煔獍狈摿虺团欧判旅摿蛩捎萌隣t一塔的設(shè)計，設(shè)計煙氣處理量900 000 m3/h、進(jìn)口煙氣SO2含量8 300 mg/m3，滿負(fù)荷運行時，需24 886 m3/h的空氣量才能滿足將亞硫酸銨完全氧化成硫酸銨，因此其脫硫系統(tǒng)配備了3臺羅茨氧化風(fēng)機(兩開一備)，設(shè)計單臺風(fēng)機風(fēng)量為271 m3/min，2臺風(fēng)機運行時總氧化風(fēng)量為32 520 m3/h，完全可以滿足新脫硫塔滿負(fù)荷運行的氧化需求并留有約7 634 m3/h的富余風(fēng)量。

1.3 進(jìn)口煙氣溫度對硫酸銨結(jié)晶的影響

進(jìn)口煙氣溫度也是影響硫酸銨結(jié)晶的重要因素之一。煙氣溫度決定著溶液蒸發(fā)速率的快慢，蒸發(fā)速率又影響著溶液的過飽和度(過飽和度通過漿液密度表征)，而過飽和度又是晶核形成、晶體生長的關(guān)鍵因素之一，即過高或過低的煙氣溫度都不利于晶體的成核與生長。進(jìn)口煙氣溫度對晶體成核與生長的影響主要有兩方面，一是間接改變母液的過飽和度，二是影響溶質(zhì)的傳質(zhì)速率。較高的煙氣溫度雖然有利于濃縮段水分的蒸發(fā)，但容易形成高過飽和度的溶液，導(dǎo)致爆發(fā)成核，形成大量的晶核，晶核越多晶體數(shù)量就越多，最后得到大量細(xì)小的晶體顆粒；較低的煙氣溫度雖然可以防止爆發(fā)成核現(xiàn)象的發(fā)生，但會降低溶質(zhì)的擴散速率，不利于形成較大粒徑的硫酸銨晶體，同時硫酸銨成品的產(chǎn)出速度也會降低。因此，適宜的進(jìn)口煙氣溫度也是得到大顆粒硫酸銨晶體的關(guān)鍵控制參數(shù)之一。

城市網(wǎng)絡(luò)主要源自世界城市網(wǎng)絡(luò)研究，如“城市的第二本質(zhì)”[6]和卡斯特爾的“流的空間”，是指城市之間通過信息流、資本流、知識流等各類要素流動，在不同空間尺度上形成的城市之間的網(wǎng)絡(luò)型空間組織結(jié)構(gòu)[7]。本文中的體育賽事主辦城市網(wǎng)絡(luò)特指由于舉辦國際性重大體育賽事而發(fā)生的城際間信息流、資金流、人流、物流、知識流等有關(guān)國際體育要素流動，并籍此所形成的城市之間的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與關(guān)系。

黔?；煔獍狈摿蛳到y(tǒng)進(jìn)口煙氣溫度設(shè)計值為120～150 ℃，目前2臺鍋爐高負(fù)荷運行時進(jìn)口煙氣溫度約140 ℃(夏季)/130 ℃(冬季)，而在之前3臺鍋爐低負(fù)荷運行時冬季進(jìn)口煙氣溫度不到110 ℃，進(jìn)口煙氣溫度過低，不僅影響硫酸銨的正常結(jié)晶，而且會導(dǎo)致進(jìn)口煙道產(chǎn)生酸性冷凝液，煙道腐蝕加劇而穿孔。

1.4 二次成核對硫酸銨結(jié)晶的影響

黔希化工煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的擾動泵為工頻運行，在較高液體流速擾動下，晶體之間以及晶體與器壁之間的碰撞加劇，晶體易被打碎而產(chǎn)生大量細(xì)晶，在結(jié)晶過程中產(chǎn)生二次成核，導(dǎo)致結(jié)晶晶體粒徑較小；但若在較低的液體流速擾動下，晶體又不能充分均勻地懸浮在母液中，不能與已生成的晶核充分接觸，致使晶體難以長大而結(jié)晶晶體平均粒徑較小?？梢?，為得到粒度分布均勻的晶體，須避免爆發(fā)成核現(xiàn)象，以降低二次成核率。據(jù)此，建議將煙氣氨法脫硫系統(tǒng)脈沖循環(huán)系統(tǒng)之?dāng)_動泵技改為變頻運行，即在濃縮段漿液密度<1 250 kg/m3時增大擾動泵的頻率，通過擾動泵的高轉(zhuǎn)速增大溶液的循環(huán)量，得到更加均勻的流場，待有晶體析出時則降低擾動泵的頻率，如此可有效防止晶體碰撞產(chǎn)生的二次成核現(xiàn)象。

2 外界雜質(zhì)引入對硫酸銨結(jié)晶的影響

2.1 鍋爐飛灰對硫酸銨結(jié)晶的影響

生產(chǎn)中，若大量的鍋爐飛灰進(jìn)入了脫硫塔濃縮段，由于濃縮段漿液晶核的成核速度比結(jié)晶的成長速度快，由此會得到很多細(xì)小的晶體，而飛灰又包裹在細(xì)小晶體的表面，導(dǎo)致晶體無法長大，且當(dāng)漿液中的飛灰含量過高時，濃縮段內(nèi)的漿液會非常黏稠，導(dǎo)致管道、噴頭、濾網(wǎng)等堵塞，以及脫硫塔內(nèi)噴頭噴淋霧化效果差，漿液與高溫?zé)煔鈸Q熱效果差而致脫硫塔塔壁超溫。

黔?；ゅ仩t系統(tǒng)采用布袋除塵器除塵，每臺除塵器有12個倉室、共2 448個布袋，布袋過濾精度為25 μm，正常生產(chǎn)情況下，可以將脫硫塔進(jìn)口煙氣中的粉塵含量控制在30 mg/m3以下，滿足設(shè)計要求，不會影響硫酸銨的結(jié)晶。曾在2019年發(fā)現(xiàn)布袋除塵器旁路原焊縫位置出現(xiàn)大量裂縫，飛灰從除塵器旁路進(jìn)入脫硫塔，導(dǎo)致硫酸銨成品顏色發(fā)灰、結(jié)晶晶體顆粒細(xì)小，嚴(yán)重影響煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，后利用系統(tǒng)停車大修機會對焊縫位置徹底滿焊加固后，硫酸銨成品顏色由灰變白、顆粒也由小變大。

2.2 油污對硫酸銨結(jié)晶的影響

黔?；ゅ仩t點火投油采用柴油，柴油燃燒不完成會產(chǎn)生焦油，焦油進(jìn)入煙氣氨法脫硫系統(tǒng)會造成硫酸銨循環(huán)漿液油污含量高，且機泵潤滑油泄漏、離心機油管泄漏等也會使油污通過地溝進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，經(jīng)煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的脈沖攪拌和曝氣后，油污在系統(tǒng)中乳化，結(jié)晶過程中包裹吸附晶核，從而影響硫酸銨的晶形和晶體成長。

2.3 煙氣脫硝氨水過量對硫酸銨結(jié)晶的影響

鍋爐煙氣采用SCR脫硝時，當(dāng)煙氣中的NOx含量過高時，一般會通過過量噴氨(水)來實現(xiàn)NOx的達(dá)標(biāo)排放，但過量噴氨會使大量的氨逃逸隨煙氣進(jìn)入脫硫塔濃縮段，使得濃縮段內(nèi)溶液pH升高，溶液吸收煙氣中的SO2而產(chǎn)生亞硫酸銨，導(dǎo)致結(jié)晶晶體顆粒細(xì)小懸浮和亞硫酸銨氧化率降低。鍋爐系統(tǒng)煙氣采用SCR脫硝時，當(dāng)脫硝催化劑使用壽命達(dá)到極限時一定要及時更換，否則僅通過大量噴氨來實現(xiàn)NOx的達(dá)標(biāo)排放會造成大量氨逃逸，繼而對煙氣氨法脫硫系統(tǒng)硫酸銨的結(jié)晶產(chǎn)生明顯的不利影響。

2.4 廢氣摻燒對硫酸銨結(jié)晶的影響

黔希化工鍋爐系統(tǒng)由于長期摻燒乙二醇裝置產(chǎn)生的廢氣(生產(chǎn)中乙二醇裝置會產(chǎn)生含氮廢氣，設(shè)計經(jīng)鍋爐摻燒形成NOx經(jīng)脫硝脫硫后直排大氣，氮氣濃度為97.6%，摻燒量為1 500 m3/h)，而鍋爐系統(tǒng)SCR脫硝催化劑的使用壽命一般為3 a，截至2021年1月3臺鍋爐的SCR脫硝催化劑均已失效，加之目前鍋爐系統(tǒng)在運2臺鍋爐處于高負(fù)荷運行狀態(tài)，2臺鍋爐的爐膛溫度在890～950 ℃之間，爐膛溫度越高，二次風(fēng)量越大、氧氣量越多，產(chǎn)生的NOx越多，高負(fù)荷工況下只能靠過量噴氨來實現(xiàn)NOx的達(dá)標(biāo)排放，而過量噴氨不僅會對硫酸銨結(jié)晶產(chǎn)生明顯的不利影響，而且會使脫硫塔濃縮段漿液pH升高，當(dāng)脫硫塔濃縮段漿液pH>4.5時，濃縮段亞硫酸銨的氧化率會降至95%，長期的低氧化率最終會導(dǎo)致硫酸銨結(jié)晶惡化而出料困難。

2.5 雜質(zhì)離子富集對硫酸銨結(jié)晶的影響

2.5.1 氯離子富集對硫酸銨結(jié)晶的影響

黔?；煔獍狈摿蛳到y(tǒng)脫硫離心泵葉輪材質(zhì)為2507雙相不銹鋼，離心機篩網(wǎng)材質(zhì)為2205/2507雙相不銹鋼，其余設(shè)備為碳鋼襯玻璃鱗片防腐，管道材質(zhì)為玻璃鋼。通常情況下，不銹鋼表面會自然形成一層保護(hù)薄膜，即鈍化膜，但大量氯離子富集后，氯離子會破壞不銹鋼表面的鈍化膜，在金屬表面形成可溶性氯化物，造成不銹鋼設(shè)備腐蝕損壞。

黔?；煔獍狈摿蛳到y(tǒng)設(shè)計要求脫硫塔氧化段氯離子含量不得超過10 000×10-6、濃縮段氯離子含量不得超過40 000×10-6。實際生產(chǎn)中，測得脫硫塔氧化段氯離子含量約1 000×10-6、濃縮段氯離子含量約6 000×10-6(歷史峰值為27 000×10-6)，均控制在指標(biāo)范圍內(nèi)，不會對硫酸銨結(jié)晶造成影響。

2.5.2 氟離子富集對硫酸銨結(jié)晶的影響

氟離子與氯離子一樣，雖然對硫酸銨結(jié)晶不會起決定性作用，但氟離子在煙氣氨法脫硫系統(tǒng)中的大量富集會加重設(shè)備等的腐蝕，進(jìn)而在溶液中引入更多金屬離子(如Fe3+、Al3+)，這些金屬離子會附著在硫酸銨晶體表面，阻礙晶核長大，會在很大程度上抑制晶體的生長。

2022年7—8月黔希化工煙氣氨法脫硫系統(tǒng)曾回收使用廢水，取樣廢水中的氟離子含量高達(dá)22 000 mg/L，這些氟離子在脫硫塔濃縮段內(nèi)形成氫氟酸，使得濃縮段漿液氟離子含量達(dá)5 028 mg/L、濃縮段pH由2.5降至0.6，對離心機篩網(wǎng)造成嚴(yán)重腐蝕，常常1個星期就要更換1套離心機篩網(wǎng)，檢維修成本高企(篩網(wǎng)價格約2萬元/套)。2022年8月后至今，黔?；煔獍狈摿蛳到y(tǒng)停止回收含氟廢水，現(xiàn)煙氣氨法脫硫系統(tǒng)脫硫塔濃縮段漿液氟離子含量最高約632 mg/L。目前，關(guān)于氟離子對煙氣氨法脫硫系統(tǒng)影響的研究資料有限，通過查閱大量相關(guān)資料，并與各大設(shè)計院及同行進(jìn)行技術(shù)交流，均未得到氟離子對氨法脫硫系統(tǒng)影響的研究數(shù)據(jù)統(tǒng)計，筆者自己通過數(shù)據(jù)收集，認(rèn)為溶液中氟離子含量>1 000 mg/L時會對設(shè)備產(chǎn)生較明顯的影響。

2.5.3 鐵離子富集對硫酸銨結(jié)晶的影響

鐵離子濃度會對硫酸銨結(jié)晶的晶形產(chǎn)生重要影響。當(dāng)硫酸銨溶液中鐵離子濃度<400 mg/L時，結(jié)晶后的晶體為規(guī)則棱柱狀且晶體粒徑較大；當(dāng)硫酸銨溶液中鐵離子濃度>400 mg/L時，結(jié)晶后的晶體逐漸向片狀轉(zhuǎn)變，以不規(guī)則碎顆粒狀存在，且濃縮段漿液黏稠不易分離，此狀態(tài)會嚴(yán)重影響煙氣氨法脫硫系統(tǒng)分離單元的安全穩(wěn)定運行；隨著硫酸銨溶液中鐵離子濃度的繼續(xù)增大，鐵離子會附著在硫酸銨晶核表面阻礙晶核的長大，最終導(dǎo)致硫酸銨無法正常結(jié)晶。

含有鐵離子的硫酸銨漿液呈紅褐色，當(dāng)漿液中鐵離子濃度過高而大量富集時，硫酸銨結(jié)晶晶體中會攜帶大量的三價鐵離子，使硫酸銨成品呈紅褐色。目前，黔?；y得煙氣氨法脫硫系統(tǒng)脫硫塔濃縮段漿液鐵離子濃度為264 mg/L，歷史峰值為603 mg/L，硫酸銨成品為純白色，表明系統(tǒng)內(nèi)的鐵離子未對硫酸銨結(jié)晶造成影響。

3 結(jié)束語

綜上所述，鍋爐煙氣氨法脫硫系統(tǒng)硫酸銨結(jié)晶的影響因素有很多。據(jù)黔?；さ膶嵺`經(jīng)驗，重點是控制好脫硫塔濃縮段漿液的三大指標(biāo)，即控制結(jié)晶后漿液密度<1 280 kg/m3、漿液pH<3.5、亞硫酸銨氧化率>99%，控制好這三大關(guān)鍵指標(biāo)，就能確保濃縮段結(jié)晶生成較大的硫酸銨晶體顆粒、出料后旋流離心分離與干燥單元處于良好運行狀態(tài)，從而保證煙氣氨法脫硫系統(tǒng)的長周期穩(wěn)定運行。希望上述總結(jié)可為業(yè)內(nèi)提供一些參考與借鑒。