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液體硝胺裝置設計

發布時間:2023-07-15 15:20:10

Ⅰ 高塔硝基系列復合肥的特點

(一)產品特點
貴州開磷集團在挪威工藝上突破創新,到達世界高端水平的自主創新工藝製造,目前,「開磷」牌系列高塔硝硫基復合肥料有:「開磷」牌35%(15-5-15)、45%(15-15-15)、45%(20-5-20)、45%(16-8-21)、46%(16-8-22)、48%(16-16-16)、51%(17-17-17)等硝硫基復合肥料,質量上乘,包裝靚麗,產品顆粒光滑通透、強度高,易溶解,不結塊。具有以下特性:
1、由於雙塔高達到117米,產品顆粒在熔融狀態下結晶,使得每一肥粒養分全面均衡,且肥粒表面有小孔,水分吸收快,養分釋放更均勻。
2、氮是以銨根(NH+4)和硝酸根(NO-3)的形式存在,硝態氮含量高,以上對應配方的硝態氮含量分別為:≥7%、7%、9%、7%、7%、6%、6%,合理調配銨態氮,易溶於水,溶解度大,具有速溶性和速效性,保證作物前期長得快、後期不脫肥,肥料利用率高,農產品品質優良。
3、磷素完全採用開磷集團開磷礦區的優質磷礦,磷礦石具有品位高,有害雜質低,重金屬元素含量低的特點,是我國不經選礦就可直接用於生產高濃度磷復肥的優質原料。磷素能促進作物的生長發育與代謝過程,能增強作物的抗旱能力和抗寒性。
4、鉀素來源於優質的硫酸鉀,能增強作物的抗逆性(抗旱、抗寒、抗倒伏),可提高作物的品質,在作物穩產中發揮重要作用。特別適用於忌氯作物及高檔經濟作物(如煙草、甘蔗、西瓜、葡萄、柑橘、蘋果、茶葉、蔬菜、果樹等作物)。
5、經過有機螯合的鈣、鎂、硫、硅等有益中微量元素,可提高作物抗病蟲害、抗寒、抗旱能力,改善農產品品質,肥效勝過不含中微量元素的其它肥料。
(二)施肥建議:
1、「開磷」牌xx%(xx-xx-xx)高塔硝硫基復合肥料,硝態氮含量分別為:≥7%、7%、9%、7%、7%、6%、6%;由於本品經濟價值高,主要宜於旱地和旱作物經濟作物,並以追肥為佳,對煙草、棉花、果樹、蔬菜、柑橘、西瓜、草莓、葡萄、甘蔗、茶葉、生薑、大蒜、蔬菜、龍眼、荔枝等經濟作物尤其適用。
2、施肥用量為大田作物45~65公斤/畝,經濟作物為45~80公斤/畝,花卉類為25~40公斤/畝;
3、施用時提倡溝施或穴施後覆土;果樹施肥方法常用放射狀或環狀溝施,掛果後溝施,一般用量為0.5~1.0千克/株。
(三)注意事項:
1、硝態氮肥不宜作基肥和種肥,作追肥時應避免在水田施用,施肥點一般應距種子或作物下側方7~10厘米,避免與種子或根系接觸,以免燒種或灼傷作物;
2、本推薦施肥方法和用量僅供參考,各地土壤及施肥習慣不同,用戶應根據實際施用情況調節用量和施用方法;
3、未使用完的產品應扎緊口袋以防受潮。
一、 我國硝基復合肥發展的歷史與現狀
(一)我國硝基復合肥發展的歷史
我國硝基復合肥的起步較晚,2000年以前,全球硝基復合肥產量的90%集中於西歐、美國、前蘇聯及東歐等較發達的國家,其他國家和地區只能生產很小一部分硝基復合肥。從上世紀60年代開始,亞洲(主要是遠東和中東)尿素生產有了很大的提高,尿素一直占據著亞洲氮肥的主要市場。回顧我國從1960年至2012年近半個世紀的氮肥、硝基復合肥的發展歷史,大致經歷了如下幾個階段:
第一階段:1960年至1987年8月——以碳銨為主的發展時期
在我國,直到上世紀90年代以前,主要的氮肥為碳銨(碳酸氫銨),尿素和硝銨作為氮肥所佔的比例並不高。硝酸硝銨生產方面,由於我國的金屬材料硝酸機組製造技術等不過關,加上我國的硝酸生產中的鉑催化劑產量很小,以及西方國家和前蘇聯、東歐國家對我國的經濟封鎖,造成我國在改革開放以前硝酸的生產能力較小,主要用於軍工和民爆行業,只有少量硝酸銨作為化肥使用。
第二階段:1987年9月至2002年9月——尿素硝銨快速發展時期
進入上世紀90年代,我國的硝酸硝銨和尿素行業均獲得了極大的發展,但尿素的增長更快。天脊集團(原山西化肥廠)引進我國第一套以煤為原料的90萬噸硝酸磷肥裝置,填補了國內硝基復合肥的空白。1997年天脊集團引進法國KT技術,自籌資金上馬一套20萬噸多孔硝銨裝置。當時硝酸銨主要以單質氮肥形式出現,這種單質氮肥有易結塊、吸濕等問題,與尿素相比,使用起來極為不便。因此,硝酸銨只是在水果、蔬菜、煙草等經濟作物上使用。
第三階段:2002年10月至2005年8月——硝基復合肥發展的萌芽期
2001年美國9.11事件發生之後,世界各國都加強了對民用爆炸物品的管制。由於硝酸銨的可爆性和2002年石家莊發生的一起惡性爆炸事件,當年9月國務院即下發了〔2002〕52號文件,禁止把硝酸銨當作農用化肥單獨銷售。硝酸銨退出農用市場後,由於市場需求的驅動,國內生產硝酸銨的企業在硝酸銨的改性方面做了大量的工作,安全性逐步提高。如在硝酸銨中添加防爆劑,作為農用硝基復合肥銷售。硝銨磷、硝銨鉀、硝酸銨鈣等硝基復合肥品種也應運而生。由於從2003年5月至2005年8月,作為炸葯生產原材料的硝酸銨需求增幅較大,硝基復合肥的發展再次受到硝酸銨產量的限制。
第四階段:2005年9月至2008年10月——硝基復合肥發展的起步期
2005年8月以後,隨著一批新建和擴建硝酸銨裝置的投產,工業硝酸銨產能出現過剩,部分富餘產能又開始轉向生產硝基復合肥。但隨著我國硝酸工業的快速發展,硝酸銨的產量也有了快速的增長,一批新建裝置或者改擴能裝置在2005年下半年紛紛投產,如晉開的30萬噸裝置、四川金象的20萬噸裝置、興化的20萬噸裝置、天脊新增產能5萬噸等等。截止到2006年底,我國硝酸銨的產能已達到450萬噸/年,同比增加近40%。
第五階段:2008年11月至今——硝基復合肥發展的成長期
由於國際金融危機爆發,工業硝酸銨的市場受到極大的沖擊,而硝基復合肥由於有成本低、肥效高、效益好、市場空間較大等優勢,再次被硝酸硝銨生產企業所青睞,硝基復合肥迎來了歷史上最好的發展時期。市場上出現了各種改性硝銨,其中主要是以硝酸銨添加各種其他元素如磷酸一銨、鉀肥形成的硝銨磷、硝銨鉀肥和硝酸銨鈣。而且,硝酸銨生產能力得以快速增長。預計到2012年底,我國硝酸銨的總產能將達到866萬噸/年,僅2012年新增產能就有214萬噸/年。除340萬噸/年用於國內民爆炸葯原材料,35萬噸/年用於出口外,近500萬噸/年產能需轉化為硝基復合肥。
(二)我國硝基復合肥發展的現狀
現在,我國的氮肥市場仍然以尿素為主,硝基復合肥所佔的比例不足3.2%。根據其他發達國家氮肥使用的情況,硝基復合肥應占氮肥使用總量的近1/3。若按照硝基復合肥占氮肥施用量的1/6計算,還需要643萬噸(折純產量),以含量為36%的實物量計算,還需要1780萬噸/年的硝基復合肥生產能力。目前國內硝基復合肥生產企業較少,年總產量在300萬噸左右。為滿足國內市場需求,我國每年還從國外進口硝基復合肥100多萬噸,因此,硝基復合肥的市場潛力巨大。據了解,河北、河南、山西、貴州、四川、新疆等地區的一些復合肥企業正在抓緊布局硝基復合肥的生產項目,且多家年產量均超過30萬噸。比如山西天脊集團的25萬噸硝酸銨鈣項目,山西陽煤集團豐喜肥業的100萬噸硝基復合肥項目(一期32萬噸),四川新都化工60萬噸硝基復合肥項目,貴州開磷集團年產40萬噸硝基復合肥項目(雙高塔),河北冀衡集團年產50萬噸硝基復合肥項目,河南晉開控股集團60萬噸硝基復合肥項目,四川金象化工在新疆沙雅的60萬噸硝基復合肥項目等等。預計總規劃產能在800萬噸/年以上。上述幾家企業都十分重視硝基復合肥的項目建設和市場推廣應用工作。其中河北冀衡集團年產50萬噸硝基復合肥項目,一期已於2010年3月投產;四川金象化工在新疆沙雅的60萬噸硝基復合肥項目,一期於2011年3月投產;河南晉開控股集團60萬噸硝基復合肥項目,預計於2012年12月投產,
二、硝基復合肥的特點及優勢
(一)速溶性和速效性
顧名思義,硝基復合肥就是含有硝態氮的復合肥料,這類復合肥料主要是指硝酸磷、硝酸鉀系列復合肥以及採用硝酸磷或硝酸銨作為硝基氮源製造的復合肥料。這些硝基復合肥中既含有較多的硝態氮又含有一定量的銨態氮,而且還含有植物生長所需要的磷鉀等其他營養元素,與傳統復合肥相比,具有速溶速效的特點。而且由於傳統肥料在氮元素的轉化環節中,會以氨氣形式揮發和流失,氮養分浪費至少50%以上,而硝態氮可以被作物直接吸收。因此硝基復合肥還能提高肥料的利用率。
(二)不同植物對硝態氮和銨態氮的「喜好」不同
在pH值較高的石灰性土壤上生長的喜鈣植物應優先利用硝態氮,如玉米和多數蔬菜,棉花、煙草、果樹等也是偏好硝態氮的經濟作物。而在酸性土壤生長的嫌鈣植物和在低氧化還原性土壤條件下生長的植物嗜好銨態氮。
(三)恰當的銨、硝比為植物生長、高產奠定基礎
銨、硝態氮都是植物和微生物的良好氮源,但植物在吸收和代謝兩種形態的氮素上存在不同。
同時施用銨態氮和硝態氮肥,往往能使作物獲得較高的生長速率和產量。同時施用兩種形態氮,植物更易調節細胞內的pH值和通過消耗少量能量來貯存一部分氮。兩者合適的比例取決於施用的總濃度,濃度低時,不同比例對植物生長的影響不大;濃度高時,硝態氮作為主要氮源顯示出其優越性
( 四 )硝基復合肥的施用可促進植物吸收中微量元素
施用銨態氮或者硝態氮,植物組織中礦質離子含量有很大差別。施用硝態氮,植物K+、Ca2+、Mg2+等陽離子含量明顯較高,且對Cl-、SO42-的吸收有明顯的抑製作用。施用銨態氮,植物含有更多的Cl-、SO42-和H2PO4-等陰離子,往往會抑制K+、Ca2+的吸收,並帶來氨害。所以硝態氮有利於植物生長的重要原因就是硝態氮條件下植物吸收了大量的陽離子,這些陽離子增加了細胞的滲透性,從而有利於細胞的伸長和植株的生長。
另外,不同氮素供應形態還顯著影響植物組織中微量元素的含量。例如,隨著營養液中硝態氮比例的增加,萵苣根、莖、葉的鋅濃度增高,根中鐵含量也增高。
事物都有其兩面性,有利必有弊,硝硫基復合肥料也如此,一是易溶於水,溶解度大,吸濕性強,吸濕後能化為液體。二是硝酸根為陰離子,難以被帶負電的土壤膠體所吸附,在土壤剖面中的移動性較大。因此,在灌溉的情況下易引起硝態氮肥向下層土壤淋失,不利於發揮其肥效。三是在通氣不良或強還條件下,硝酸根(NO3-)可經反硝化作用形成,N2O和N2g氣體,引起氮的損失。四是大多數硝態氮肥在受熱(高溫)下能分解釋放出氧氣,易燃易爆。故在貯運過程中應注意安全。
三、硝基復合肥的發展前景
我國是人口大國,也是糧食消費大國,我國糧食總產量自2007年突破1萬億斤後,2011年達到11424億斤,自2004年以來,已連續8年實現大豐收。近年來,隨著種植結構的多元化,蔬菜、瓜果、茶葉等經濟作物種植面積所佔比重提高。適當提高硝基復合肥的施用量符合科學施肥的發展方向。但是,歷史的教訓告訴我們,任何一個產業的健康發展,都需要進行科學論證,有序發展,一定切忌盲目上馬、重復建設、一哄而上。要在認真調研論證的基礎上,充分考慮市場容量,原料來源,產品的運輸物流條件,運輸物流成本等,再考慮項目建設。
硝基復合肥的發展一定要與硝酸、硝銨的生產裝置能力相匹配、相適應。要與民爆市場所需要的硝銨量相補充、相平衡、相銜接。2011年4月以後,由於民爆生產企業所需硝酸銨量價齊升,造成去年硝基復合肥的缺口較大,這主要是作為原料的硝酸銨短缺造成的。近3年硝基復合肥平均產量為220萬噸,而去年僅為150萬噸,比前年同期下降31.82%。預計到「十二五」末,硝酸裝置能力將達到1500萬噸/年,硝酸銨的總產能將突破1100萬噸/年,硝基復合肥的產能將達到800萬噸/年以上。

Ⅱ 鍋爐煙氣脫硫設計(浮閥塔)

硫技術
通過對國內外脫硫技術以及國內電力行業引進脫硫工藝試點廠情況的分析研究,目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒後脫硫等3類。
其中燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD),在FGD技術中,按脫硫劑的種類劃分,可分為以下五種方法:以CaCO3(石灰石)為基礎的鈣法,以MgO為基礎的鎂法,以Na2SO3為基礎的鈉法,以NH3為基礎的氨法,以有機鹼為基礎的有機鹼法。世界上普遍使用的商業化技術是鈣法,所佔比例在90%以上。按吸收劑及脫硫產物在脫硫過程中的干濕狀態又可將脫硫技術分為濕法、干法和半干(半濕)法。濕法FGD技術是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態下脫硫和處理脫硫產物,該法具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫硫效率高等優點,但普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題。干法FGD技術的脫硫吸收和產物處理均在干狀態下進行,該法具有無污水廢酸排出、設備腐蝕程度較輕,煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化後煙溫高、利於煙囪排氣擴散、二次污染少等優點,但存在脫硫效率低,反應速度較慢、設備龐大等問題。半干法FGD技術是指脫硫劑在乾燥狀態下脫硫、在濕狀態下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物(如噴霧乾燥法)的煙氣脫硫技術。特別是在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物的半干法,以其既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點,又有干法無污水廢酸排出、脫硫後產物易於處理的優勢而受到人們廣泛的關注。按脫硫產物的用途,可分為拋棄法和回收法兩種。
1.1脫硫的幾種工藝
(1)石灰石——石膏法煙氣脫硫工藝
石灰石——石膏法脫硫工藝是世界上應用最廣泛的一種脫硫技術,日本、德國、美國的火力發電廠採用的煙氣脫硫裝置約90%採用此工藝。
它的工作原理是:將石灰石粉加水製成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣,硫酸鈣達到一定飽和度後,結晶形成二水石膏。經吸收塔排出的石膏漿液經濃縮、脫水,使其含水量小於10%,然後用輸送機送至石膏貯倉堆放,脫硫後的煙氣經過除霧器除去霧滴,再經過換熱器加熱升溫後,由煙囪排入大氣。由於吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率可大於95% 。
(2)旋轉噴霧乾燥煙氣脫硫工藝
噴霧乾燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑,石灰經消化並加水製成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位於吸收塔內的霧化裝置,在吸收塔內,被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸,與煙氣中的SO2發生化學反應生成CaSO3,煙氣中的SO2被脫除。與此同時,吸收劑帶入的水分迅速被蒸發而乾燥,煙氣溫度隨之降低。脫硫反應產物及未被利用的吸收劑以乾燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔,進入除塵器被收集下來。脫硫後的煙氣經除塵器除塵後排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率,一般將部分除塵器收集物加入制漿系統進行循環利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇,一種為旋轉噴霧輪霧化,另一種為氣液兩相流。
噴霧乾燥法脫硫工藝具有技術成熟、工藝流程較為簡單、系統可靠性高等特點,脫硫率可達到85%以上。該工藝在美國及西歐一些國家有一定應用范圍(8%)。脫硫灰渣可用作制磚、築路,但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑。
(3) 磷銨肥法煙氣脫硫工藝
磷銨肥法煙氣脫硫技術屬於回收法,以其副產品為磷銨而命名。該工藝過程主要由吸附(活性炭脫硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷礦萃取磷酸)、中和(磷銨中和液制備)、吸收( 磷銨液脫硫制肥)、氧化(亞硫酸銨氧化)、濃縮乾燥(固體肥料制備)等單元組成。它分為兩個系統:
煙氣脫硫系統——煙氣經高效除塵器後使含塵量小於200mg/Nm3,用風機將煙壓升高到7000Pa,先經文氏管噴水降溫調濕,然後進入四塔並列的活性炭脫硫塔組(其中一隻塔周期性切換再生),控制一級脫硫率大於或等於70%,並製得30%左右濃度的硫酸,一級脫硫後的煙氣進入二級脫硫塔用磷銨漿液洗滌脫硫,凈化後的煙氣經分離霧沫後排放。
肥料制備系統——在常規單槽多漿萃取槽中,同一級脫硫製得的稀硫酸分解磷礦粉(P2O5 含量大於26%),過濾後獲得稀磷酸(其濃度大於10%),加氨中和後製得磷氨,作為二級脫硫劑,二級脫硫後的料漿經濃縮乾燥製成磷銨復合肥料。
(4)爐內噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝
爐內噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內噴鈣脫硫工藝的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕段,以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑,石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150℃溫度區,石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。由於反應在氣固兩相之間進行,受到傳質過程的影響,反應速度較慢,吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應器內,增濕水以霧狀噴入,與未反應的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣進而與煙氣中的二氧化硫反應。當鈣硫比控制在2.0~2.5時,系統脫硫率可達到65~80%。由於增濕水的加入使煙氣溫度下降,一般控制出口煙氣溫度高於露點溫度10~15℃,增濕水由於煙溫加熱被迅速蒸發,未反應的吸收劑、反應產物呈乾燥態隨煙氣排出,被除塵器收集下來。
該脫硫工藝在芬蘭、美國、加拿大、法國等國家得到應用,採用這一脫硫技術的最大單機容量已達30萬千瓦。
(5)煙氣循環流化床脫硫工藝
煙氣循環流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環、除塵器及控制系統等部分組成。該工藝一般採用干態的消石灰粉作為吸收劑,也可採用其它對二氧化硫有吸收反應能力的乾粉或漿液作為吸收劑。
由鍋爐排出的未經處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進入。吸收塔底部為一個文丘里裝置,煙氣流經文丘里管後速度加快,並在此與很細的吸收劑粉末互相混合,顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦,形成流化床,在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下,吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應生成CaSO3 和CaSO4。脫硫後攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入再循環除塵器,被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔,由於固體顆粒反復循環達百次之多,故吸收劑利用率較高。
此工藝所產生的副產物呈乾粉狀,其化學成分與噴霧乾燥法脫硫工藝類似,主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成,適合作廢礦井回填、道路基礎等。
典型的煙氣循環流化床脫硫工藝,當燃煤含硫量為2%左右,鈣硫比不大於1.3時,脫硫率可達90%以上,排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應用在10~20萬千瓦等級機組。由於其佔地面積少,投資較省,尤其適合於老機組煙氣脫硫。
(6)海水脫硫工藝
海水脫硫工藝是利用海水的鹼度達到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。在脫硫吸收塔內,大量海水噴淋洗滌進入吸收塔內的燃煤煙氣,煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去,凈化後的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱後排放。吸收二氧化硫後的海水與大量未脫硫的海水混合後,經曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-被氧化成為穩定的SO42-,並使海水的PH值與COD調整達到排放標准後排放大海。海水脫硫工藝一般適用於靠海邊、擴散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用於煉鋁廠、煉油廠等工業爐窯的煙氣脫硫,先後有20多套脫硫裝置投入運行。近幾年,海水脫硫工藝在電廠的應用取得了較快的進展。此種工藝最大問題是煙氣脫硫後可能產生的重金屬沉積和對海洋環境的影響需要長時間的觀察才能得出結論,因此在環境質量比較敏感和環保要求較高的區域需慎重考慮。
(7) 電子束法脫硫工藝
該工藝流程有排煙預除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣,經過除塵器的粗濾處理之後進入冷卻塔,在冷卻塔內噴射冷卻水,將煙氣冷卻到適合於脫硫、脫硝處理的溫度(約70℃)。煙氣的露點通常約為50℃,被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內完全得到蒸發,因此,不產生廢水。通過冷卻塔後的煙氣流進反應器,在反應器進口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入,加入氨的量取決於SOx濃度和NOx濃度,經過電子束照射後,SOx和NOx在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然後硫酸和硝酸與共存的氨進行中和反應,生成粉狀微粒(硫酸氨(NH4)2SO4與硝酸氨NH4NO3的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉澱到反應器底部,通過輸送機排出,其餘被副產品除塵器所分離和捕集,經過造粒處理後被送到副產品倉庫儲藏。凈化後的煙氣經脫硫風機由煙囪向大氣排放。
(8)氨水洗滌法脫硫工藝
該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣經煙氣換熱器冷卻至90~100℃,進入預洗滌器經洗滌後除去HCI和HF,洗滌後的煙氣經過液滴分離器除去水滴進入前置洗滌器中。在前置洗滌器中,氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣,煙氣中的SO2被洗滌吸收除去,經洗滌的煙氣排出後經液滴分離器除去攜帶的水滴,進入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進一步被洗滌,經洗滌塔頂的除霧器除去霧滴,進入脫硫洗滌器。再經煙氣換熱器加熱後經煙囪排放。洗滌工藝中產生的濃度約30%的硫酸銨溶液排出洗滌塔,可以送到化肥廠進一步處理或直接作為液體氮肥出售,也可以把這種溶液進一步濃縮蒸發乾燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。
1。2燃燒前脫硫
燃燒前脫硫就是在煤燃燒前把煤中的硫分脫除掉,燃燒前脫硫技術主要有物理洗選煤法、化學洗選煤法、煤的氣化和液化、水煤漿技術等。洗選煤是採用物理、化學或生物方式對鍋爐使用的原煤進行清洗,將煤中的硫部分除掉,使煤得以凈化並生產出不同質量、規格的產品。微生物脫硫技術從本質上講也是一種化學法,它是把煤粉懸浮在含細菌的氣泡液中,細菌產生的酶能促進硫氧化成硫酸鹽,從而達到脫硫的目的;微生物脫硫技術目前常用的脫硫細菌有:屬硫桿菌的氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、古細菌、熱硫化葉菌等。煤的氣化,是指用水蒸汽、氧氣或空氣作氧化劑,在高溫下與煤發生化學反應,生成H2、CO、CH4等可燃混合氣體(稱作煤氣)的過程。煤炭液化是將煤轉化為清潔的液體燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一種先進的潔凈煤技術。水煤漿(Coal Water Mixture,簡稱CWM)是將灰份小於10%,硫份小於0.5%、揮發份高的原料煤,研磨成250~300μm的細煤粉,按65%~70%的煤、30%~35%的水和約1%的添加劑的比例配製而成,水煤漿可以像燃料油一樣運輸、儲存和燃燒,燃燒時水煤漿從噴嘴高速噴出,霧化成50~70μm的霧滴,在預熱到600~700℃的爐膛內迅速蒸發,並拌有微爆,煤中揮發分析出而著火,其著火溫度比干煤粉還低。
燃燒前脫硫技術中物理洗選煤技術已成熟,應用最廣泛、最經濟,但只能脫無機硫;生物、化學法脫硫不僅能脫無機硫,也能脫除有機硫,但生產成本昂貴,距工業應用尚有較大距離;煤的氣化和液化還有待於進一步研究完善;微生物脫硫技術正在開發;水煤漿是一種新型低污染代油燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一樣的流動性和穩定性,被稱為液態煤炭產品,市場潛力巨大,目前已具備商業化條件。
煤的燃燒前的脫硫技術盡管還存在著種種問題,但其優點是能同時除去灰分,減輕運輸量,減輕鍋爐的沾污和磨損,減少電廠灰渣處理量,還可回收部分硫資源。
1.3 燃燒中脫硫,又稱爐內脫硫
爐內脫硫是在燃燒過程中,向爐內加入固硫劑如CaCO3等,使煤中硫分轉化成硫酸鹽,隨爐渣排除。其基本原理是:
CaCO3→CaO+CO2↑
CaO+SO2→CaSO3
CaSO3+1/2×O2→CaSO4
(1) LIMB爐內噴鈣技術
早在本世紀60年代末70年代初,爐內噴固硫劑脫硫技術的研究工作已開展,但由於脫硫效率低於10%~30%,既不能與濕法FGD相比,也難以滿足高達90%的脫除率要求。一度被冷落。但在1981年美國國家環保局EPA研究了爐內噴鈣多段燃燒降低氮氧化物的脫硫技術,簡稱LIMB,並取得了一些經驗。Ca/S在2以上時,用石灰石或消石灰作吸收劑,脫硫率分別可達40%和60%。對燃用中、低含硫量的煤的脫硫來說,只要能滿足環保要求,不一定非要求用投資費用很高的煙氣脫硫技術。爐內噴鈣脫硫工藝簡單,投資費用低,特別適用於老廠的改造。
(2) LIFAC煙氣脫硫工藝
LIFAC工藝即在燃煤鍋爐內適當溫度區噴射石灰石粉,並在鍋爐空氣預熱器後增設活化反應器,用以脫除煙氣中的SO2。芬蘭Tampella和IVO公司開發的這種脫硫工藝,於1986年首先投入商業運行。LIFAC工藝的脫硫效率一般為60%~85%。
加拿大最先進的燃煤電廠Shand電站採用LIFAC煙氣脫硫工藝,8個月的運行結果表明,其脫硫工藝性能良好,脫硫率和設備可用率都達到了一些成熟的SO2控制技術相當的水平。我國下關電廠引進LIFAC脫硫工藝,其工藝投資少、佔地面積小、沒有廢水排放,有利於老電廠改造。
1.4 燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD)
燃煤的煙氣脫硫技術是當前應用最廣、效率最高的脫硫技術。對燃煤電廠而言,在今後一個相當長的時期內,FGD將是控制SO2排放的主要方法。目前國內外火電廠煙氣脫硫技術的主要發展趨勢為:脫硫效率高、裝機容量大、技術水平先進、投資省、佔地少、運行費用低、自動化程度高、可靠性好等。
1.3.1乾式煙氣脫硫工藝
該工藝用於電廠煙氣脫硫始於80年代初,與常規的濕式洗滌工藝相比有以下優點:投資費用較低;脫硫產物呈干態,並和飛灰相混;無需裝設除霧器及再熱器;設備不易腐蝕,不易發生結垢及堵塞。其缺點是:吸收劑的利用率低於濕式煙氣脫硫工藝;用於高硫煤時經濟性差;飛灰與脫硫產物相混可能影響綜合利用;對乾燥過程式控制制要求很高。
(1) 噴霧乾式煙氣脫硫工藝:噴霧乾式煙氣脫硫(簡稱干法FGD),最先由美國JOY公司和丹麥Niro Atomier公司共同開發的脫硫工藝,70年代中期得到發展,並在電力工業迅速推廣應用。該工藝用霧化的石灰漿液在噴霧乾燥塔中與煙氣接觸,石灰漿液與SO2反應後生成一種乾燥的固體反應物,最後連同飛灰一起被除塵器收集。我國曾在四川省白馬電廠進行了旋轉噴霧干法煙氣脫硫的中間試驗,取得了一些經驗,為在200~300MW機組上採用旋轉噴霧干法煙氣脫硫優化參數的設計提供了依據。
(2) 粉煤灰乾式煙氣脫硫技術:日本從1985年起,研究利用粉煤灰作為脫硫劑的乾式煙氣脫硫技術,到1988年底完成工業實用化試驗,1991年初投運了首台粉煤灰乾式脫硫設備,處理煙氣量644000Nm3/h。其特點:脫硫率高達60%以上,性能穩定,達到了一般濕式法脫硫性能水平;脫硫劑成本低;用水量少,無需排水處理和排煙再加熱,設備總費用比濕式法脫硫低1/4;煤灰脫硫劑可以復用;沒有漿料,維護容易,設備系統簡單可靠。
1.3.2 濕法FGD工藝
世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑,在反應塔中對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史,經過不斷地改進和完善後,技術比較成熟,而且具有脫硫效率高(90%~98%),機組容量大,煤種適應性強,運行費用較低和副產品易回收等優點。據美國環保局(EPA)的統計資料,全美火電廠採用濕式脫硫裝置中,濕式石灰法佔39.6%,石灰石法佔47.4%,兩法共佔87%;雙鹼法佔4.1%,碳酸鈉法佔3.1%。世界各國(如德國、日本等),在大型火電廠中,90%以上採用濕式石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程。
石灰或石灰石法主要的化學反應機理為:
石灰法:SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O
石灰石法:SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2
其主要優點是能廣泛地進行商品化開發,且其吸收劑的資源豐富,成本低廉,廢渣既可拋棄,也可作為商品石膏回收。目前,石灰/石灰石法是世界上應用最多的一種FGD工藝,對高硫煤,脫硫率可在90%以上,對低硫煤,脫硫率可在95%以上。
傳統的石灰/石灰石工藝有其潛在的缺陷,主要表現為設備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。為了解決這些問題,各設備製造廠商採用了各種不同的方法,開發出第二代、第三代石灰/石灰石脫硫工藝系統。
濕法FGD工藝較為成熟的還有:氫氧化鎂法;氫氧化鈉法;美國Davy Mckee公司Wellman-Lord FGD工藝;氨法等。
在濕法工藝中,煙氣的再熱問題直接影響整個FGD工藝的投資。因為經過濕法工藝脫硫後的煙氣一般溫度較低(45℃),大都在露點以下,若不經過再加熱而直接排入煙囪,則容易形成酸霧,腐蝕煙囪,也不利於煙氣的擴散。所以濕法FGD裝置一般都配有煙氣再熱系統。目前,應用較多的是技術上成熟的再生(回轉)式煙氣熱交換器(GGH)。GGH價格較貴,占整個FGD工藝投資的比例較高。近年來,日本三菱公司開發出一種可省去無泄漏型的GGH,較好地解決了煙氣泄漏問題,但價格仍然較高。前德國SHU公司開發出一種可省去GGH和煙囪的新工藝,它將整個FGD裝置安裝在電廠的冷卻塔內,利用電廠循環水余熱來加熱煙氣,運行情況良好,是一種十分有前途的方法。
1.5等離子體煙氣脫硫技術
等離子體煙氣脫硫技術研究始於70年代,目前世界上已較大規模開展研究的方法有2類:
(1) 電子束輻照法(EB)
電子束輻照含有水蒸氣的煙氣時,會使煙氣中的分子如O2、H2O等處於激發態、離子或裂解,產生強氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。這些自由基對煙氣中的SO2和NO進行氧化,分別變成SO3和NO2或相應的酸。在有氨存在的情況下,生成較穩定的硫銨和硫硝銨固體,它們被除塵器捕集下來而達到脫硫脫硝的目的。
(2) 脈沖電暈法(PPCP)
脈沖電暈放電脫硫脫硝的基本原理和電子束輻照脫硫脫硝的基本原理基本一致,世界上許多國家進行了大量的實驗研究,並且進行了較大規模的中間試驗,但仍然有許多問題有待研究解決。
1.6 海水脫硫
海水通常呈鹼性,自然鹼度大約為1.2~2.5mmol/L,這使得海水具有天然的酸鹼緩沖能力及吸收SO2的能力。國外一些脫硫公司利用海水的這種特性,開發並成功地應用海水洗滌煙氣中的SO2,達到煙氣凈化的目的。
海水脫硫工藝主要由煙氣系統、供排海水系統、海水恢復系統等組成。

Ⅲ 復合肥造粒方法

復合肥常見的造粒工藝有:轉鼓造粒、圓盤造粒、噴漿造粒、高塔造粒等。

高塔熔體旋轉造粒法生產高濃度硝基復合肥。該技術系將硝尿磷鉀熔體從造粒塔頂噴出,在塔內降落過程中邊冷卻邊團聚成粒,這也叫熔融造粒法,在硝銨生產企業採用高塔熔融造粒法生產復合肥有如下好處:

一是可直接利用硝銨濃溶液,省去了硝銨濃溶液的噴漿造粒過程,以及固體硝銨制復混肥料時的破碎操作,簡化了生產流程,確保了生產安全。

二是熔體旋轉造粒工藝充分利用了硝銨濃溶液的熱能,物料水分含量很低,無需乾燥過程,大大節省能耗。

三是可以生產出高氮、高濃度的復合肥,產品顆粒表面光滑圓潤,合格率百分比很高,不易結塊,易溶解,這就從生產技術方面確保產品在質量上和成本上具有很強的競爭優勢。

轉鼓造粒又叫滾筒造粒,轉鼓造粒機是復合肥生產設備類型中應用最廣泛的一種設備。配方限制相對較小。也可以通管使用部分噴漿,部分氨化。最多的設備類型,2-3百萬可做一條生產線,日產量可達到280-400多噸,好的配方能達到500噸以上。

轉鼓造粒生產工藝因其配方限制相對較小、產量高、投資少、建設周期短等優勢,受到眾多復合肥廠家的青睞,被越來越多的復合肥廠家所採用。

(3)液體硝胺裝置設計擴展閱讀:

復合肥生產多使用測土配方測出土壤的養分情況,測土配方施肥是以土壤測試和肥料田間試驗為基礎,根據作物需肥規律、土壤供肥性能和肥料效應,在合理施用有機肥料的基礎上,提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數量、施肥時期和施用方法。

通俗地講,就是在農業科技人員指導下科學施用配方肥。測土配方施肥技術的核心是調節和解決作物需肥與土壤供肥之間的矛盾。同時有針對性地補充作物所需的營養元素,作物缺什麼元素就補充什麼元素,需要多少補多少,實現各種養分平衡供應,滿足作物的需要;

達到提高肥料利用率和減少用量,提高作物產量,改善農產品品質,節省勞力,節支增收的目的。

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