煙氣脫硫脫硝技術是控制二氧化硫污染有效的技術。海外煙氣脫硝技術始于19世紀,經過100多年的發展,已開發了數百種煙氣脫硝技術。其中,更具代表性的技術有鈣、鈉、鎂等技術。這些煙氣脫硝技術在控制發達的二氧化硫污染方面發揮了重要作用,但仍是傳統的高采礦、高能耗、低效率的控制方法。
1.煙氣脫硝濕法脫硫中的傳質阻力問題。濕法脫硫受傳質控制的觀點已經確定。雖然PDS(酞氰鈷)脫硫方法的出現顯示出新型液相催化劑的關鍵作用,即添加少量H可以達到好的脫硫效果,但這并不能否認過去濕法脫硫中加強傳質的思路是錯誤的。事實上,近年來開發的規則填料和垂直篩板塔技術加強了傳質過程,在脫硫應用上有了新的發展。
2.濕法脫硫硫硫回收。我國化肥廠的脫硫設備不僅肩負著凈化氣體的任務,還將硫化氫轉化為單硫。但是這種硫資源的回收率不高,很多都被排出,塔內容易形成硫堵塞,嚴重危及生產。過細的硫顆粒不易過度回收,對填料和裝置壁附著力強。因此,盡量使硫顆粒變厚,盡量減少脫硫液中的浮硫,這將有助于解決這個問題。
3.合成氨生產鏈中硫酸鹽的變化趨勢。氨廠氣體中的硫化氫和有機硫處于不斷變化的環境中。目前,我們對硫化氫的變化掌握較多,對硫化氫和二硫化碳的變化趨勢知之甚少。根據對氮肥廠轉化、碳化、銅洗、氨分離等工藝硫的轉化分析,發現有機硫不僅在轉化過程中水解轉化,而且在氨溶液或液氨與氣體接觸過程中不同程度地去掉,特別是對硫化物,在碳化階段具有二氧化碳的“排代”作用,主塔出口有機硫濃度急劇增加。由于低溫和氣液接觸良好,氨對硫化物有很好的去掉作用。氨催化劑硫中毒可能更多地是由二硫化碳引起的。此外,在轉化的熱水飽和系統中,少量硫化氫會進一步深度氧化產生硫酸鹽,影響碳銨的生產。因此,揭示硫酸鹽在生產鏈中的變化規律應該是研究方向之一。
4.脫硫、滲碳工藝的合理選擇。對于大氮肥廠,根據甲醇洗滌、甲醇洗滌、滲碳工藝。NHD、MDEA、HS等方法可同時脫硫滲碳,使H2S同時脫硫滲碳、CCI2和有機硫濃度很低。然而,在中小型基肥中使用煤制氣裝置時,氣體中的氧氣含量使情況更加復雜。由于干脫硫劑硫容量小,需要在滲碳前進行。事實上,滲碳前的高濃度C02會影響脫硫,特別是精細脫硫。專家指出,干濕轉換氣體脫硫應合理結合,成本低,效果好。
5.煙氣脫硝技術需要逐步完善。精細脫硫存在步驟長、硫容量低、效果單一等缺點。如果能在塔內進行少量堿化氫和有機硫的去掉,效益會好。同時,要加強對精細脫硫劑去掉有機硫能力的研究。此外,醚、噻命等技術的研發專家估計,如果能實現多方位精細脫硫的目標,常低溫精細脫硫技術有望取代以加氫脫硫為中心的中溫脫硫技術。
6.精細脫硫中釋放的有機硫。精細脫硫中氣體根據脫硫設備后,“放硫”,即堿硫出口濃度高于進口,影響正常運行。造成這種現象的原因如下:二氧化碳、CDS競爭吸收;H2S吸收相對滯后,產生表面聚集,與CO2反應產生COS;脫硫劑過干或含氧量過低,H2S聚集在表面,不能及時轉化為單硫,導致COS的產生。因此,深入分析放硫原理對優化工藝條件、改善精細脫硫具有重要意義。