酸洗酸雾系统液氨改尿素工艺设备方案

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1、酸洗酸雾系统液氨改尿素工艺设备方案摘要：国内特钢钢管厂DeNOx装置还原剂制备及供料系统多采用液氨气化制备氨气作为还原剂。将还原剂改为尿素，能够彻底消除液氨/氨气的存储和使用安全隐患，保证酸雾的处理效果。关键词：酸洗酸雾；液氨；尿素；还原剂1概述国内特钢钢管厂现有DeNOx（烟气脱硝）装置多采用氨气作为还原剂,由液氨通过气化制备氨气。由于液氨是危险化学品，受到越来越严格的管理，从运输、存储到使用，都有着许多严格的限制，且在存储和使用过程中存在诸多安全隐患，需要长期投入大量人力、物力资源进行严格的管理、维护。现有还原剂制备及供料系统己不再适合目前生产工况及后期规划，故需要对现冇还原剂系

2、统进行技术改造。对DeNOx装置还原剂系统进行技术改造，可消除还原剂在运输、存储、使用等方面的安全隐患，提高系统的安全性、易用性。2工艺方案2.1脱硝工艺简介烟气脱硝，是指把已生成的NOx还原为N2,从而脱除烟气中的N（）x,按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。脱硝方法主耍有：酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法（SCR）、选择性非催化还原法、固体吸附法、电子束法、离子体活化法等。湿法脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成N02,牛成的N02再用水或碱性溶液吸收，从而实现脱硝。酸吸收法、碱吸收法、选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法都属于湿法脱硝。固体吸附法、电子朿法、离子体活化

3、法属于干法脱硝方法。冃前选择性催化还原法(SCR)应用非常广泛，技术成熟，该方法主要以氨气(NH3)或者尿素作为还原剂，在一定温度和催化剂的作用下，氨气有选择地将废气中NO和N02还原为氮气及水蒸气。尿素湿法脱硝技术基本原理：尿素湿法烟气脱硝就是采用尿素水溶液喷淋吸收烟气中的NO和N02,并利用尿素与之反应生成氮气，从而达到烟气脱硝的冃的。尿素湿法烟气脱硝的原理如下：首先，烟气屮的NO和N02在气相中牛成N203和N204,具体的化学反应如下所示：2N0+02—2N022N02-N204NO+NO2—N203接下来，生成的产物通过分子扩散作用从两相界面由气相扩散到液相主体。在液相中形

4、成HNO3和HN02,并分别电离成H+、N03-、N02-,生成的N02-与(NH2)2C0(尿素)反应生成N2和C02等。具体化学反应如下所示：N2O3+H2O-2HNO2N2O4+H2O—HNO2+HNO32NO2+H2O一HNO2+HNO32HNO2+(NH2)2C0-2N2+CO2+3H2O综上所述，尿素脱除NOx的总化学反应式可以表述为：（NH2）2CO+NO+NO2-2N2+CO2+2H2O由上述机理可见，NOx的去除主要是通过NO氧化，随后溶于水溶液，与尿素发生化学反应达到去除的目的。2.2设计方案现有的国内钢管厂线材酸洗后的酸雾多釆用湿法脱硝，选择氨气作为还原剂。目前

5、湿法脱硝中，都是采用尿素或者氨水作为还原剂，但液压是高危化学品。本次设计改造方案还是采用湿法脱硝工艺，但将还原剂由现有的氨气改为尿素。尿素作为DeNOx还原剂原料是成熟技术，主要原理是将高纯尿素颗粒用脱盐水制成32.5%wt（wt：指重量百分比）浓度的尿素溶液，然后由尿素溶液经过雾化喷枪雾化为极微细颗粒后送入DeNOx装置混合器前段，再经高温热解为氨混合气与NOx废气在催化剂的作用下迅速反应。选择尿素作为还原剂，它的优势在于无论运输、存储、使用都无安全隐患，更无需为安全问题投入大量人力、物力资源。尿素溶液制备及给料系统主要工艺流程如图lo首先打开脱盐水阀（PV1301）向尿素溶液配制

6、罐（ETO1）内注入脱盐水（由LI2001控制液位），开启搅拌器（A1100）,然后通过输送机将尿素颗粒送入ETO1内，再经蒸汽加热器（开启PV11O1）加热升温，制成32.5%wt浓度的尿素溶液。制备的尿素溶液经由尿素溶液输送泵（P1101,1102）送入尿素溶液给料罐（ET02）存储，并通过蒸汽加热器（开启PV1102）保持尿素溶液温度在70°C左右。ET02液位由LI2002控制。尿素溶液给料系统主要由给料泵（P1201,1202）、控制阀组（PV1501,1502,1503；CV1401,1402；FI4001）以及雾化喷枪组成。脱硝系统待机运行时给料泵（P1201,1202

7、）始终处于回流状态，此时回流阀（CV1402）打开，尿素溶液给料切断阀（PV1501）关闭，流量调节阀（CV1401）开度为零，仪表空气切断阀（PV1503）开启；正常运行时尿素溶液切断阀打开（PV1501）,回流阀（CV1402）关闭，给料阀（CV1401）根据NOx在线分析仪检测数据自动调节控制尿素溶液投加量（FI4001）；为防止尿素溶液给料管路和喷枪结晶堵塞，需耍对其进行吹扫。吹扫过程为关闭尿素溶液给料切断阀（PV1501）,全开流量调节阀（CV1