烟气氨法脱硫溶液用于磷铵生产的探讨与实践

赵柏青

摘 要：通过烟气氨法脱硫其得到的最后产物是硫酸铵，但是在对硫酸铵进行后续处理中会消耗大量的能源，例如对其进行浓缩、结晶、干燥处理，消耗大量的电能和蒸汽，针对这一问题，技术人员通过研究后，制定了将硫酸铵溶液作为磷酸生产磨浆工艺水补充添加，有效降低了生产加工成本。

关键词：烟气氨法；脱硫溶液；磷铵生产实践

引言

当前工业得到了快速发展，已经摒弃了粗放型的发展模式，为了提高企业的竞争效率，必须降低能耗，避免生产污染，降低生产成本。

1分析相关技术

对于烟气脱硫技术而言，根据使用脱硫剂的种类不同，可以将其分为五种，分别是有机碱法，以有机碱作为基础，还有氨法，以NH3作为基础，另一种是镁法，以MgO作为基础，钙法是以CaCO3作为基础。对于烟气脱硫技术而言，是以浓缩、结晶、干燥等工序为主，传统方法中在这些环节中会消耗较大的能量，为了有效解决能耗消耗较大的问题，相关技术人员研发了中抽硫酸铵溶液用于磷矿制浆技术，这一方法又是明显，不仅可以保证环保方面的要求，还可以降低磷铵、FGD系统的运行费用，其工作原理是把中间产物硫酸铵溶液作为磷矿制浆工艺水补充添加，停运FGD系统的高耗能工序，在此基础上，根据磷铵养分调整液铵的具体使用量，有效降低这两套系统运行的实际费用。

2分析烟气氨法脱硫溶液用于磷铵生产的实践应用情况

2.1案例分析

某化工集团设置了2套烟气氨法脱硫系统，能够及时将烟气中的SO2回收，并经过其他环节的处理，直接生成硫酸铵副产品，除此之外，该公司还有1套150kt/a的磷酸二铵生产装置，利用二水法萃取稀磷酸。对于硫酸铵后处理工段而言，主要由二效蒸发、旋流、离心脱水、干燥、包装等环节构成，通过除灰之后，得到35%～55%的硫酸铵浆液，然后按照顺序进入到一效蒸发、二效蒸发，最终得到相应的结晶.

在FGD系统中其中的预洗涤塔使用了双回路喷淋塔，对于设计了两层的喷淋层，这一设计具有浓缩、洗涤和降温的功能，具体而言，当高温烟气穿过预洗涤塔浆液喷淋层之后，对烟气进行了降温处理，在此基础上，烟气中的烟尘被有效的捕捉下来，具体洗涤时在预洗涤塔内的浆液由于吸收高温烟气的热焓而得到浓缩，最后形成了30%～40%的硫酸铵浆液，取出液泵将其送到硫酸铵后处理工序，如果选择从FGD系统中抽取硫酸铵溶液，预洗涤塔出口是最好的一个位置。结合其流程设计情况，当处于满负荷工作状况下，其排出的总烟气量是1050km3/h，之前烟气中so2的浓度是3384mg/m3，也就是处理so2的量是2171kg/h。

2.2分析这一生产系统存在的问题

使用这种方法后，在FGD系统中所产生出的硫酸铵溶液是吸收锅炉中的烟气而生成的，其吸收了燃料煤中可气化的气体，作为加工过程中的补充添加剂，在一定程度上会影响磷酸浓缩系统的正常运行，不能准确对其进行控制，因此在开始加工时加入的量要少，检验其实际效果，提高系统的适应性等。选择缓蚀稳定剂的时候，这一溶液直接添加到磷酸系统中，因此可以将其更换为无机盐类缓蚀稳定剂，在第二个生产周期内分析实际指标要求，然后按照反馈数据根据比例加入溶剂，最终结合系统实际运行情况进行评估，调整添加剂的使用量和种类，提高整体的加工效果。

2.3分析实际改进的方法

在2015年7月份，向其中添加1m3/h的硫酸铵溶液添，开启并运行240h没有发现异常，系统运行到2015年8月底，将添加的剂量增加到4m3/h，发现磷酸浓缩装置一些部分发生了腐蚀，针对这一情况，技术人员果断做出反应，停止向其中添加试剂，在停车的时候拆卸和检查设备，并对设备进行维修保养，同时评价添加试剂时设备的基本运行情况，针对问题有针对性的进行了改进和调整，具体调整措施如下：第一点，将硫酸铵溶液作为工艺水补充添加之后，这一系统生产工作非常稳定，而且降低了加工成本，但是也有一定的弊端，就是浓磷酸的沉降速率开始降低，溶液中的稠酸开始增加，导致加工生产中工作人员的劳动强度增加，现场管理人员必须结合现实情况调整人员配置；第二点，对缓蚀稳定剂品类和实际用量等进行调整；第三点，为了保证加工质量，提高工作效率，降低加工成本，技术人员要适当的改造贮槽搅拌轴、换热器、循环酸管线、轴流泵、闪蒸室等材质，这样设备就可以很好的适应添加硫酸铵溶液后磷酸組分的变化。通过改进设置之后，在2016年一月份继续进行添加试验，将硫酸铵溶液添加量调整为4m3/h，运行三个月之后没有发现任何异常，据统计其连续工作了100多天，因此工作稳定性有了很好的保障。

通过这一实践操作得知，对FGD系统进行优化改造之后，把硫酸铵溶液作为磷酸浓缩磨浆工艺，实施水补充添加之后，导致现场工作人员的劳动强度增加，但是和之前的生产相比，这一模式的生产更加稳定，成本得到了降低，通过相关人员的准确测算，正常运行中每日消耗电量为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、包装物、脱盐水等。另一方面，由于硫酸铵后处理阶段其负荷有了很大的降低，因此提高了系统运行的稳定性，生产中直接所消耗的蒸汽、脱盐水、包装物降低，除此之外，磷铵生产原料液氨、硫酸等实际用量降低，通过细致的计算得知，改造后其运行过程中每月可以节省资金27.5万元。但是这种改造设计还存在一定的问题，这次测试没有达到停运 FGD后处理阶段的目标，而且具体实施过程中，发现了严重的腐蚀问题，都是添加的硫酸铵溶液造成的，而且在硫酸铵溶液中还存在一些其他成分，这些成分对成品磷酸二铵有一定的影响，具体影响内容还有待技术人员进行深入的试验和分析。

3、结语

通过以上对烟气氨法脱硫溶液用于磷铵生产的探讨与实践分析，发现把 FGD系统硫酸铵溶液作为磷酸浓缩磨浆工艺水补充试验时，由于技术人员做了充分的理论准备，同时在试验之前就考虑了能耗消耗问题，对加工工艺进行了适当的改进和调整，对溶液对设备产生的腐蚀性进行了预防，因此在具体试验过程中没有发现意外，因此这次试验是成功的，理论很好的结合到了实践中，得到了理想的效果，通过试验也发现了其还存在一定的问题和不足，因此要求在以后的工作中，技术人员要继续进行研究，有效进行改进和优化。

参考文献：

[1]刘水峰.烟气氨法脱硫溶液用于磷铵生产的探讨与实践[J].中氮肥， 2015（5）：31-32.

[2]张明明，丁家万.烟气脱硫副产硫酸铵溶液在磷铵生产中的应用[J].磷肥与复肥，2014，29（5）.114-115.

[3]陈晓舟.磷铵吸收法生产氨水用于烟气脱硫的实践[J].燃料与化工，2012， 43（2）：54-55.