氨法脫硫硫酸銨回收工藝探究

文 / 郭東岳 趙作明 華聚能源公司東灘礦電廠

東灘礦電廠以煤泥為燃料，是集發(fā)電、供熱為一體的資源綜合利用電廠。該電廠采用氨法脫硫技術(shù)，其中硫酸銨回收采用“三效蒸發(fā)器-離心機-干燥床”工藝流程。該硫酸銨回收工藝可減少對脫硫工藝環(huán)節(jié)依賴，同時還可利用電廠較多的蒸汽資源，具有節(jié)能的特點。

1 現(xiàn)狀

按照原設(shè)計，其工藝流程如圖1所示。

圖1

35%～40%硫酸銨溶液經(jīng)進料泵進入三效蒸發(fā)器的三效分離器，溶液經(jīng)三效循環(huán)泵在三效分離器、三效蒸發(fā)器內(nèi)循環(huán)濃縮，同時三效循環(huán)泵出口支路進入一效循環(huán)泵進口；溶液在一效分離器加熱器、二效分離器加熱器進行如三效分離器加熱器的循環(huán)；在二效循環(huán)泵的出口有一支路進入稠厚器，經(jīng)三效蒸汽器濃縮至70%左右溶液在稠厚器進一步結(jié)晶，進入離心機進行固液分離，固體晶體經(jīng)干燥床干燥，成為合格成品，分離后的液體進入緩沖罐，通過閥門調(diào)節(jié)進入三效蒸發(fā)器溶液的量。

2 存在問題

在運行過程中，發(fā)現(xiàn)以下問題：

（1）二效循環(huán)泵至稠厚器的管路易堵塞。分析其原因，二效分離器的溶液經(jīng)過三效加熱器、一效加熱器的濃縮達到了最高值，溶液為含有大量晶體的固液混合物。進入稠厚器的管路DN32，二效加熱器與二效分離器循環(huán)管路為DN100；當DN32管路流速減緩時，壓頭逐步轉(zhuǎn)移至DN100管路，造成DN32管路堵塞。

（2）三效蒸發(fā)器隨著運行時間延長液位越來越高，效率降低。經(jīng)二效循環(huán)泵進入稠厚器的溶液，一部分經(jīng)離心機進行固液分離，另一部分經(jīng)稠厚器溢流管回至緩沖罐；經(jīng)離心機分離后的溶液再次進入緩沖罐。通過調(diào)節(jié)緩沖罐進入二效分離器的閥門，調(diào)節(jié)進入二效分離器的量。隨著運行時間的延長，進入緩沖罐的量越來越多，而三效蒸發(fā)器二效分離器的蒸發(fā)量一定，加之一效分離器補充，造成緩沖罐進入二效分離器的量有限；同時由于離心機分離能力條件有限，也造成分離器的液位降低緩慢。當運行一定時候后，必須打開排污閥進行降低液位。在系統(tǒng)蒸發(fā)量一定的情況下，系統(tǒng)液位升高后，溶液濃縮速度減緩，造成出料量減少或不出料，降低了三效蒸發(fā)器效率。

3 解決方案

（1）安裝出料泵。在二效分離器處安裝出料泵。出料泵可保持持續(xù)的壓頭，保持管道內(nèi)溶液在恒壓的情況下流動，可在一定程度上避免管道的堵塞。

（2）三效蒸發(fā)器物料流程再造。安裝緩沖罐至三效分離器管路。一方面，可將緩沖罐的溶液排放至三效分離器，減緩二效分離器的壓力；另一方面，緩沖罐的溶液比重較高，甚至還有少量的晶體顆粒，緩沖罐的溶液進入三效分離器可提供分離器內(nèi)的濃度，通過調(diào)整，加快三效蒸發(fā)器整個系統(tǒng)內(nèi)的流速，可比避免溶液在單一分離器內(nèi)長時間濃縮，形成結(jié)晶，造成分離器堵塞。同時，解決三效蒸發(fā)器排污問題，杜絕了二次污染。

4 結(jié)論

通過上述改造，大大提高了回收系統(tǒng)運行穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率。二效分離器至稠厚器管路已基本無堵塞，分離器未出現(xiàn)過結(jié)晶堵塞；原來每8h處理2t左右硫酸銨溶液，提高至現(xiàn)在的7t左右。

國內(nèi)氨法脫硫工藝中采用“三效蒸發(fā)器-離心機-干燥床”硫酸銨回收的案例較少，通過上述改造，可進一步推動該工藝路線的發(fā)展。