柳鋼83m21#、2#燒結機頭煙氣脫硫工程是采用武漢都市環(huán)保工程技術股份有限公司開發(fā)的“燒結煙氣深度脫硫及硫銨制備技術”建設的示范工程,工程于2006年5月開工建設,2007年2月建成,至今運行良好。
氨-硫銨法燒結煙氣深度脫硫技術,脫硫劑全部或部分來自鋼鐵企業(yè)內部,利用焦化廢氨資源作為脫硫劑,還可消化部分焦化廢水,副產高品質硫銨化肥。脫硫效率高(達到95%~99%),反應速度快,對煙氣SO2含量的適應范圍寬,對煙氣量和SO2含量的波動特性適應性強,對主體燒結工藝的運行不產生影響。在深度脫硫的同時,還有20%~40%的脫硝能力。
本工程設計脫硫吸收劑為液氨/廢氨水2種,均可單獨使用,也可根據(jù)液氨、廢氨水的來源情況靈活配比使用。焦化廢水(處理后)送至脫硫系統(tǒng)作補充水使用,既節(jié)約凈化水用量,又減少柳鋼總排口排量。
工程建設規(guī)模為:2臺83m2燒結機共用1套煙氣脫硫裝置,處理煙氣量:65×104Nm3/h(干煙氣)。硫銨生產裝置設計年產量4萬噸。
設計基礎數(shù)據(jù):
1)柳鋼燒結煙氣、煙塵分析數(shù)據(jù)
2)柳鋼焦化廢水特性
柳鋼焦化廢水分析數(shù)據(jù)如下表:
柳鋼焦化廢水分析數(shù)據(jù)(處理后)單位:(mg/L)水量:約150噸/小時。
3)?液氨濃度為99.6%;
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4)?脫硫效率:按95%計算;
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5)?年運行時間8000小時。
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氨法脫硫及脫硝原理
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煙氣經過吸收塔,其中的SO2被吸收劑吸收,生成亞硫酸銨與亞硫酸氫銨,具體化學反應為:
SO2+H2O+2NH3 = (NH4)2SO3?????????????? ???????
(NH4)2SO3+SO2+H2O = 2NH4HSO3
NH4HSO3+NH3 = (NH4)2SO3
因此,用氨將煙氣中的SO2脫除,得到亞硫酸銨中間產品。采用空氣對亞硫銨直接氧化,可將亞硫銨氧化為硫銨,反應為:
(NH4)2SO3+1/2O2 = (NH4)2SO4
高濃度的硫酸銨先經過灰渣過濾器去塵,再通過濃縮結晶生產硫銨。
氨法脫硝原理及化學反應如下:
4(NH4)2SO3+2NO2 = N2+4(NH4)2SO4