黃海姍
摘要:隨著我國人民群眾的生活水平不斷提升,人們對于生活環(huán)境的要求也越來越高。鍋爐燃燒所產(chǎn)生的煙氣中含有大量的硫元素,不經(jīng)處理直接排入到空氣中會對大氣造成嚴(yán)重的污染。為了改變這一情況,有科研人員想出方法,利用氨氣對煙氣進(jìn)行脫硫,還可以將煙氣中的二氧化硫進(jìn)行回收利用制作化肥,這樣既解決了煙氣中二氧化硫污染問題,有節(jié)約了生產(chǎn)化肥的成本,可謂一舉兩得,經(jīng)過科學(xué)獎不斷的研究將這種方法稱為NADS(氨肥法)。
關(guān)鍵詞:煙氣脫硫;NADS氨肥法
1 鍋爐煙氣的概述
鍋爐工作時使用的燃料為煤炭。煤炭中含有大量的硫元素,經(jīng)過燃燒后會生成二氧化硫氣體,并伴隨又為完全燃燒的煤殘?jiān)?,對大氣造成?yán)重污染。二氧化硫?yàn)闊o色透明氣體,但具有刺激性臭味,具有毒性,容易致癌。對人類、動物以及植物都會造成嚴(yán)重?fù)p傷。二氧化硫溶于水后會與水反應(yīng)生成亞硫酸,亞硫酸在PM2.5存在的條件下會發(fā)生氧化,生成硫酸,也就形成了酸雨。酸雨對制備、河流、湖泊等生態(tài)環(huán)境會造成嚴(yán)重影響。植被退化、土地減產(chǎn)、河流污染都是酸雨的主要危害。形成酸雨也是化石燃料使用的最嚴(yán)重問題之一。
2 重油燃燒煙氣脫硫除塵
最初始開采的石油被稱為原油,原油經(jīng)過加熱使不同沸點(diǎn)的液體氣化,提取出汽油與柴油,最后所剩余的就是重油,其主有又分子量大、粘度高的特點(diǎn)。
通常情況下會向重油內(nèi)加入抑礬劑進(jìn)行處理,處理后重油可進(jìn)行燃燒。但是由于加入了抑礬劑會使得重油在燃燒的過程中出現(xiàn)大量的粉塵,這些粉塵會附著在鍋爐內(nèi)壁,對鍋爐傳熱造成十分嚴(yán)重的影響,造成了資源的極大浪費(fèi)。通常會采取吹灰的方法,清理鍋爐。吹灰就會將灰塵吹入大氣中,造成環(huán)境污染。所以對煙氣進(jìn)行脫硫除塵十分有必要。
3 NADS(氨肥法)脫硫技術(shù)
我國傳統(tǒng)進(jìn)行煙氣脫硫處理所使用的脫硫劑主要為碳酸鈣,這種方法也被稱之為鈣法,由于碳酸鈣不需要進(jìn)行制備,直接利用自然界中的石灰石就可以獲得碳酸鈣。而新方法需要使用氨來代替碳酸鈣,而氨需要進(jìn)行合成制備,這樣雖然浪費(fèi)一些成本,但是氨可以進(jìn)行回收使用。并且合成制備的氨肥也可以獲得不小的收益,也可以對制備氨的高額花費(fèi)進(jìn)行彌補(bǔ)。
3.1 由于四個國情,我國大力發(fā)展氨法
①由于我國人口眾多,對于糧食的需求量十分巨大。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)每年消耗的化肥也是一個不小的數(shù)目,每年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所消耗的化肥來那個已經(jīng)超過了三千萬噸,我國制備合成氨的能力也十分突出。進(jìn)行火電廠煙氣處理所需要的合成氨量對于我國合成氨的生產(chǎn)能力來說十分容易滿足;
②我國使用合成氨的工藝十分成熟,除了原材料量能夠得到保證外,運(yùn)輸過程中的安全性也十分高,不需要對安全問題進(jìn)行擔(dān)心;
③使用NADS(氨肥法)進(jìn)行煙氣的處理工作,其原料為合成氨,處理后的產(chǎn)物也可以由于化肥的生產(chǎn)工作,這個工藝流程既沒有造成資源的浪費(fèi),又十分有效的處理了環(huán)境的污染問題;
④化肥生產(chǎn)主要消耗大量的硫酸,由于我國的化肥生產(chǎn)量較大,每年都需要從國外進(jìn)口大量的硫,平均每年進(jìn)口硫的量超過了三百萬噸,這些硫所產(chǎn)生的二氧化硫?qū)ξ覈諝猸h(huán)境造成了極大的污染。
NADS氨肥法之所以能夠受到廣泛的關(guān)注與推廣,主要原因在于該工藝不僅可以有效的解決煙氣污染問題,而且其產(chǎn)物含有多種制作化肥的原料,可用于多種化肥的制備。所以這種新工藝也被稱為氨肥法。
3.2 NADS氨肥法與現(xiàn)有的氨法的區(qū)別
NADS技術(shù)的原理在化學(xué)反應(yīng)上概括為:
SO2+xNH3+H2O→(NH4)xH2-xSO3
與現(xiàn)有氨法中,包括GE、NKK、和Bischoff氨法相比,有三個主要的區(qū)別。
①在現(xiàn)有氨法中,x=2.0,而在NADS氨—肥法中,x=1.2-1.4,因此,氨的消耗可節(jié)省約30%,氨的損耗也較低;
②現(xiàn)有氨法只可以生產(chǎn)硫酸銨,而NADS不僅可生產(chǎn)硫酸銨,而且結(jié)合磷銨化肥廠,還可以生產(chǎn)磷酸銨合硝酸銨,同時聯(lián)合高濃度的工業(yè)硫酸,靈活性較大;
③上述各反應(yīng)基本上都是放熱反應(yīng),不額外消耗能量而在德國Lurgi bischoff、美國GE合日本的NKK技術(shù)中,亞硫酸銨的氧化反應(yīng)受氧傳質(zhì)控制,需要壓縮空氣,能耗較大。在日本荏原電子技術(shù)中,由于需要高能電子束輻照,存在著高能耗的問題。
4 結(jié)論
該項(xiàng)新技術(shù)是科研人員根據(jù)我國的實(shí)際情況,與環(huán)境保護(hù)的相關(guān)要求進(jìn)行研制的。雖然其除硫效果較好且副產(chǎn)物具有一定的商業(yè)價值,但是由于這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)時間較短,整體還處于試驗(yàn)與調(diào)試的階段,但是根據(jù)現(xiàn)有的試驗(yàn)結(jié)果來看,進(jìn)行全面的推廣與大量使用是指日可待的。但是該技術(shù)仍然存在不足之處與局限性,具體的使用情況還需要根據(jù)鍋爐煙氣情況與周圍環(huán)境情況進(jìn)行綜合的考量,在進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,以使整體的處理效果達(dá)到最佳。
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