應用背景

燒結是鋼鐵產生過程中主要的工藝之一，在其產生過程中消耗大量礦石和燃料，由於礦石和燃料煤中含有硫化物，產生大量的粉塵及SO2﹑CO2﹑SO3 、NOx 、CO 、CO2粉塵等污染物氣態污染物。目前，鋼鐵企業的SO2排放量占全國排放總量的11%以上,僅次於電力企業,居於全國的第二位。其中燒結過程產生的,其排放量占鋼鐵年排放總量的60～90%左右,是鋼鐵行業的主要污染單位。而燒結煙氣具有煙氣量特別大、波動大﹑煙氣溫度高、SO2濃度低(900～1500mg/Nm3)、煙氣成分相對複雜等特點、脫硫技術難度大的特點。氨法脫硫技術近年來倍受大家的關注。其工藝簡單,前期投資少,日常維護量少,脫硫產物為化肥,其運行費用可通過副產物銷售大幅度降低。氨法具有濕法的一些特點，是一種常用的煙氣淨化技術。在上世紀60年代開始應用，由於它比傳統的濕法脫硫技術操作容易、可靠性高和運行費用低而得到廣氾應用，反應速度快、脫硫效率高的優點，而又具有干法脫硫后產物易於處理的優點而受到人們廣氾的關注。

氨－硫銨法煙氣脫硫裝置主要工段由：脫硫工段與硫銨工段兩部分組成。DCR E-Scan氨水濃度儀主要用於脫硫工段。

 

1、反應原理

該脫硫原理為噴霧吸收法,霧化的氨水與煙氣中的SO2 直接接觸進行氣- 氣換熱和瞬時化學反應,反應過程為:

SO2 + H2O = H2SO3

H2SO3 + NH3 = NH4HSO3

NH4HSO3 + NH3 = (NH4) 2SO3

2 (NH4) 2SO3 + O2 = 2(NH4) 2SO4

 

2 、工藝流程簡述

a) 吸收系統:由煙道來的燒結尾氣先進入脫硫塔塔頂,由5 %氨水噴淋洗滌、吸收, 90 %的SO2 被脫除, 含硫量達到146mg/ m3 以下,然後在引風機抽吸下經大煙囪排入大氣。稀氨水由液氨槽車運來的液氨稀釋配置,存入5 %氨水貯槽,由噴氨泵打入脫硫塔頂進行霧化吸收。塔底吹入壓縮空氣進行氧化。

3 、工藝特點

a) 脫硫效率取決于氨水的霧化效果、氨水用量和濃度。塔頂噴淋霧化技術質量的提高是保証SO2 充分吸收的關鍵之一。

脫硫塔採用專利技術。自動化控制上對氨水濃度、壓力自動調節,保証氨水濃度控制在4%～5%左右,濃度太低不能保証脫硫效率,太高造成氨的損失。噴淋壓力控制在1. 2Mpa ,滿足噴頭霧化要求,壓力太大反而效果不好。而國內鋼鐵企業原有在線線測量氨水濃度通常採用化驗分析方法，每2小時取樣一次，取樣后在中心化驗室由化驗員用實驗室型的阿貝濃度儀測量。這種測量方法對工藝數據滯后、取樣環境、溫度變化、人工操作、儀器受週圍環境等因素都對化驗數據的準確性造成影響。不能隨工藝條件的變化做適時地調整，這樣就不能夠保障產品的穩定的質量指標。因此在線精確測量和控制氨水的濃度尤為重要。

 濃度儀工作原理

由於光在不同介質中的傳播速度不同，光從一種介質射像另一種介質時,光的傳播方向發生了改變，這種現象叫做光的折射。人類對光的折射進行了長期的研究，總結出光在發生折射時所遵循的基本定律--光的折射定律。在現實生活中折射現象是很普遍的，例如，插入水杯中的鉛筆，看上去好象在水中被折斷。根據折射定律我們就可以很好理解了：水下部分的鉛筆射出的光線從水中斜射向空氣中發生了光的折射現象，折射光線遠離法線，逆着折射光線看去，鉛筆插入水中的部分好像向上彎折了，這種現象就屬於光的折射現象。在一定條件 ，由於每一種介質的濃度都與光的折射率相關。在實際應用中，我們可以利用測量光發生折射時的臨界角來確定介質的濃度。美國EMC公司生產DCR E-Scan氨水在線濃度儀就是採用這種方法來測量各種溶液濃度的。

 濃度儀 結構及功能

DCR E-Scan氨水濃度儀分體式結構設計，分為傳感器和變送器兩部分。

傳感器由：藍寶石稜鏡（9Mosh）、內置PT1000溫度傳感器、長壽命LED光源、3648像素分辨率的CCD 傳感器組成；

變送器由：Intel 586sx 133MHz的CPU，彩色LED顯示器，鍵盤， EPROM存儲卡及自動清洗系統組成。

 

儀器採用全屏蔽干擾設計、耐高溫和振動、寬量程（氨水0-30%)，出廠線性校準和自動溫度補償。儀器操作界面友好軟件，  內置PT1000溫度傳感器 ，在線檢測氨水的工藝溫度。儀器通過4～20 mA信號 與 PLC/DCS 相通訊。由 PLC/DCS 控制調節氨水濃度。DCR E-Scan氨水濃度儀，無耗材，免維護，無漂移。全澆注玻璃鋼外殼和全屏蔽鋼板內壁設計，保証了儀器可以在任何惡劣的工況條件下運行平穩。  

                                                                                                  燒結煙氣實踐應用

氨作為一種良好的碱性吸收劑，可吸收煙氣中的二氧化硫且效率較高。

液氨槽車運抵后，稀釋液氨到4.0-5.0%后，氨水通過水泵輸送至脫硫塔底部，並通過循環水泵由噴嘴噴入脫硫塔內。脫硫塔由噴淋、氧化、除霧組成，當燒結煙氣進入脫硫塔后煙氣進人吸收塔與噴液相遇。液體中含有足夠的、吸收中和SO2所需的氨。當煙氣通過噴嘴平面時，氣體和液體會進行充分的接觸融合。超過95％的SO2會被除去。
每個噴射層裝有一系列用來噴射漿液的噴嘴。每個噴射層噴嘴都配有專用的循環泵。吸收塔配底部為氧化槽，它有足夠的漿液停留時間，保証充分的氧化和硫酸氨結晶體的形成。氧化空氣通過安裝在氧化槽底部的管道系統和分配器被噴到氧化槽中。吸收塔中漿液的PH值維持在一定範圍內，該PH值優化了SO2的去除效率和亞硫酸銨的氧化速度。
DCR E-Scan在線分析氨水的濃度，工藝控制在0%～30%之間。直接安裝于循環液體管路上，隨時測量氨水濃度的變化，測量值傳送到 DCS 通過 PID 調節，精確輸出閥位信號控制補給水量，保証氨水的濃度恆定，這對煙氣脫硫起保障作用。DCR E-Scan氨水在線濃度儀運算速度快、準確，偏差小於 0.1%。測量值保持線性。儀器有溫度自動補償功能。操作簡單方便、維護量少、工作可靠等優點。DCR E-Scan氨水在線濃度儀在高溫有腐蝕性氣體的環境下仍然十分準確。

 

實踐証明DCR E-Scan氨水在線濃度儀能 夠為工業生產提供準確的數據，在國內是應用效果最好的一套濃度分析儀器。

結 論

因測試精準穩定和明顯的優越性，在中國化工行業、各水泥廠和發電廠等實際大量在線使用。DCR E-Scan氨水濃度儀，性能穩定、測試準確，使用良好，使用壽命長。

技術參數

儀器型號	DCR E-Scan
儀器名稱	氨水濃度在線分析儀
介質類型	氨水
氨水範圍	0.00-30.00%（量程可選）
精度	0.1%
溫度控制方法	自動溫度補償
溫度測量範圍	-5-150℃
溫度精度	0.1℃
儀器結構	分體式 全屏蔽 抗干擾
顯示	LED數字顯示
觸濕材質	316SS/2205雙相鉬合金、Sapphire、Teflon、Viton / NEMA4X（IP67）
用戶界面	友好操作軟件
信號	4-20mA
電源	85-260V 50/60hZ