陶瓷球阀在氨法脱硫中的应用

发布时间:2015-07-20      点击:

随着工业经济的不断发展,世界环境日益恶化。尤其是随着发展中国家的工业化进程的不断推进,排向大气的污染物绝对量快速增长。人类越来越被因自己而造成的恶果而感到疲于应付、甚至恐惧。燃煤电厂所排放烟气中的二氧化硫是造成大气污染主要的因素之一,它不仅能造成酸雨危害人类,而且据最近世界环境专家断言,还是破坏大气臭氧层的一个重要因素。因此,二氧化硫的治理迫在眉睫。 

我国烟气脱硫概况:目前,国内烟气脱硫较多采用的是石灰石-石膏法。随着该工艺的大规模应用,其运行成本高、副产物脱硫石膏处置难度大、增加了二氧化碳排放量等问题日益突出,产生了较明显的环境及资源问题。针对以上情况,近年来国家鼓励新脱硫技术的开发应用,特别支持资源回收型的绿色环保脱硫技术的推广应用。

资源回收型湿式氨法烟气脱硫技术是一种可实现循环经济的绿色脱硫工艺,该工艺采用国内分布广泛的氨资源进行脱硫,副产品为高价值的硫酸铵化肥,没有二次污染,不增加碳的排放,不消耗新的矿产资源,是一项适合我国国情的烟气脱硫技术,对缓解我国目前烟气脱硫行业的困扰具有重要意义,值得在我国的烟气脱硫行业大规模推广。

氨法烟气脱硫技术简介

1.技术原理

资源回收型湿式氨法烟气脱硫技术是以氨(液氨、氨水等)作吸收剂,脱除烟气中的SO2并回收副产物硫酸铵的烟气脱硫工艺。

反应原理分以下两步进行:
(1)以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础的吸收过程:SO2+H2O+xNH3 = (NH4) xH2-xSO3 ;利用氨将废气中的SO2脱除,得到亚硫酸氢铵中间产品。
(2)采用空气对亚硫酸氢铵直接强制氧化:(NH4)xH2-xSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4;
此过程是将吸收反应的中间产物—不稳定的亚硫酸氢铵氧化成稳定的硫酸铵,即农用的硫铵化肥。

2 技术路线

经锅炉引风机(或脱硫增压风机)引来的烟气进入脱硫装置后,经氨吸收液循环洗涤降温并反应生成亚硫酸氢铵。脱硫后的净烟气经除雾后,雾沫量小于75mg/Nm3,脱硫效率大于95%,而亚硫酸氢铵溶液被鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液,硫酸铵溶液在洗涤降温过程中自身得到浓缩(结晶)后送入硫铵装置。

含固浆液送至旋流器、离心机进行固液分离,形成湿硫铵,母液回脱硫系统;湿硫铵经干燥机干燥后进包装机包装即可得到商品硫铵。

3. 工艺流程图:

现场工况的关键词包括了:气相沉淀,硫铵结晶,固体粉末,结晶,现场的PH=2.5~4,温度60°左右,压差5~6bar,操作密度1.2~1.5g/cm3,硫酸铵浆液,亚硫酸氢氨固体,硫酸铵结晶体,酸性环境,料液。氨法脱硫中容易产生气相沉淀,即在气相形成亚硫酸氢氨的固体,硫铵在一定温度下为结晶状态,固体粉末及结晶体的硫铵对设备及阀门的损坏非常严重,尤其是整个脱硫系统的酸性环境,使得整个工况既有磨损又有腐蚀,对设备阀门的要求非常高。现场经常出现阀门泄露、损坏、开关不灵等各种问题。不论是严寒还是酷暑,一旦出现阀门问题,技术现场专工都得更换、维修,现场专工对此苦不堪言。

氨法脱硫的阀门解决方案:

针对以上的苛刻工况,金泰美林技术专工积极参与,与用户一起沟通解决, 利用氧化锆陶瓷的天然优势,配以多年的经验及实践,设计开发出超耐磨损、超耐腐蚀,密封程度高的的KOWOV陶瓷球阀,有效的解决了以上难题。

金泰美林KOWOV陶瓷球阀采用高性能氧化锆陶瓷以及独特的结构,利用陶瓷天然的优势(超强的耐磨和耐腐蚀性能),可全面解决目前氨法脱硫的阀门问题。

所有与介质接触的部分均为结构陶瓷材料 , 其化学稳定性及硬度极高 ( 洛氏硬度 HRC90), 仅次于金刚石。因此 , KOWOV陶瓷球阀具有极高的耐磨损、耐腐蚀、耐冲蚀性能,且隔热性好、热膨胀小。

球体采用先进的研磨设备和工艺制造,球圆度精度高(可以达到1um),表面质量好(表面粗糙度达0.2um),与陶瓷阀座对研后,利用Zr02陶瓷的自滑润性,可取得轻巧的扭矩和良好的密封性能(可以达到零泄漏)。

整体结构采用浮动球的结构,靠流体的自身压力或预紧力达到密封;利用陶瓷无机非金属材料的特点,可轻松避免密封面拉伤和球芯抱死。

十几年来,KOWOV陶瓷球阀已成功应用到各种脱硫系统(石灰石浆液脱硫、镁法脱硫、海水脱硫等);浆液系统(石灰石脱硫碱厂灰乳系统);硅粉、型砂输送(多晶硅、有机硅、精密铸造);渣水系统(水利除渣、烧结除尘、煤渣再生资源)等,业绩卓著

总结

在我们的阀门成功应用到现场30个月时,我们有机会走访使用情况时,发现阀门依然使用良好,没有出现任何质量问题,为此我们得到了客户的高度认可,用户大力赞扬阀门质量过硬,大大减少了他们的维护强度及维护成本,表示应该大力推广。

典型应用案例:山东华鲁恒升化工股份有限公司

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