CN102818783A - 烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定方法及其装置，该方法利用计量抽气泵将经过过滤装置除尘处理的干净样气抽入盛水容器中，利用给定条件下氨气在水中的溶解度大这一特性，使气液充分接触，让氨气完全溶于水中，然后通过测盛水容器内溶液的总氮，用水溶液的总氮减去水样空白水的总氮和烟气中溶于水的硝态氮含量，从而得到氨逃逸量的数据。本发明避免了烧结烟气中不同气体间的相互干扰，提高了测定结果的准确性；避免了庞大复杂的气体检测仪器，简化了检测过程，本发明的装置投入费用低、操作简单快捷、易于携带，维护和使用方便。

Description

烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定方法及其装置
技术领域
本发明涉及混合气体中微量氨气的测定技术，具体地指一种烧结烟气氨法脱硫工艺中逃逸氨含量的测定方法及其装置。 
背景技术
为满足二氧化硫国家排放标准的要求，烟气脱硫已成为火电和钢铁等企业生产过程中的重要环节之一，其中，氨法脱硫工艺是以一定浓度的氨水为脱硫剂来脱除烟气中的二氧化硫并生成亚硫酸铵，再利用空气中的氧气将亚硫酸铵氧化成硫酸铵副产品，达到烟气净化的目的。氨水吸收烟气中的SO2是气液反应，具有反应速度快、反应彻底、吸收剂利用率高，及可实现高效脱硫等优点。 
氨法脱硫工艺因符合循环经济发展要求，加之其脱硫效率高，以及具有启动与退出运行快速、简便等特点而在众多的烟气脱硫技术中独树一帜。但目前国内氨法脱硫装置普遍存在这样一个问题：由于吸收不完全和操作不稳定，往往导致烟气排放时夹带大量游离氨，如何测定这些逃逸的氨气量成为一个难题。根据所查文献，测定氨逃逸方法和装置一类是通过抽气泵将氨气转为为氮氧化物，即利用待测烟气中的全部微量氨与O2反应转化为NOx后，再进入NOx分析仪测量NOx浓度，数据采集分析***根据输入的O2浓度信号和预处理前后的NOx浓度信号，转换并输出为烟气中氨气的浓度信号，这类仪器设备复杂，且额外增加NOx反应器、催化剂，及加热设备等附载***，设备庞大，携带不方便，测量准确度也有一定的局限性；另一类测定方法是将烟气中O2、NOx、CO2、SO2，及氨气等气体浓度的传感元件集成在一起进行测量，这类仪器价格昂贵，各种气体在一起也存在相互干扰，酸性气体对传感器腐蚀严重，设备使用寿命有限。 
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题提供一种简单、经济，且准确有效的烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定方法及其装置。 
为实现上述目的，本发明所设计的烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定方法，包括如下步骤： 
1）将氨法脱硫后排放的烧结烟气用常规过滤手段除去其中的粉尘； 
2）取空白水，用常规方法测定空白水中的总氮含量； 
3）将经过步骤1）处理的样气计量充入足量步骤2）所述空白水中，以使样气中的氨气全部溶于水中； 
4）从经过步骤3）处理后的水溶液中取样，用常规方法分别测定水溶液的总氮含量和硝态氮含量，由水溶液的总氮含量和硝态氮含量的差值再减去空白水的总氮含量即可得到烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的数据。 
为实现上述方法而专门设计的一种烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定装置，它包括封闭的盛水容器，盛水容器上设有排气管，同时，盛水容器与导气管相连，导气管末端伸入盛水容器内，导气管首端与计量抽气泵的输出端连接，计量抽气泵的输入端与进气管的末端连接，进气管的首端连有过滤装置。 
所述导气管的末端设有气体分散器。气体分散器用于增大气液接触面积与接触时间，以便烟气中的氨气能完全溶于水中。 
所述导气管和排气管上分别设有阀门。阀门方便控制进气与排气状况。 
本发明的原理在于利用计量抽气泵将经过过滤装置除尘处理的干净样气抽入盛水容器中，利用给定条件下氨气在水中的溶解度大这一特性，使气液充分接触，让氨气完全溶于水中，然后通过测盛水容器内溶液的总氮，用水溶液的总氮减去水样空白水的总氮和烟气中溶于水的硝态氮含量，所得数据即可转化为计量单位内氨逃逸量。其中， 计量抽气泵能准确测定烟气的流量，同时通过负压作用将放散装置或烟囱内的烟气吸入到盛水容器内；水溶液及空白水中的总氮可采用标准方法测定，如：碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法或气相分子吸收光谱法；水溶液的硝态氮可采用气相分子吸收光谱法或紫外分光光度法测定。 
与现有技术相比，本发明具有如下优点： 
其一，本发明方法避免了烧结烟气中的粉尘对常规测量装置探头或者电极的干扰和损害，使得常规测量装置的使用寿命和测量准确度均大幅提高。 
其二，本发明方法利用氨气在水中溶解度大这一特性，将气态检测环境转换成在水溶液中进行测定，避免了烧结烟气中不同气体间的相互干扰，提高了测定结果的准确性；实验结果证明，常温下，利用本发明方法能够准确测出废气中氨逃逸量，误差在±5%之内。 
其三，本发明方法利用可用常规方法得到的水溶液中总氮和硝态氮的含量数据来间接测定氨逃逸量，避免了庞大复杂的气体检测仪器，简化来了测定过程。 
其四，本发明装置投入费用低、操作简单快捷、易于携带，维护和使用方便。 
附图说明
图1为本发明装置的整体结构示意图。 
图2为本发明装置中的过滤装置结构示意图。 
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但是本发明并不限于下述实施例。 
如图1、图2所示，烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定装置，它包括封闭的盛水容器10，其顶部设有可取下的容器盖，容器盖上设有排气管11，排气管11用于将烟气内不溶于水的气体从盛水容器10内排出，同时，盛水容器10与导气管8相连，导气管8的末端穿过容器盖伸入盛水容器10内，且该末端设有气体分散器12，导 气管8的首端与计量抽气泵7的输出端连接，计量抽气泵7的输入端与进气管6的末端连接，进气管6的首端连有过滤装置1，过滤装置1内设有滤芯2，过滤装置1的主要作用是压紧管内的滤芯2，该滤芯2可以是100~1000微米的多孔滤纸或者高分子类同孔径的滤网垫片，其作用是过滤烟气中的粉尘颗粒物，过滤装置1的出气口通过整体接头3连有出气管4，该出气管4与进气管6通过另一整体接头5连接，进气管6和导气管8均为橡皮软管。过滤装置1的出气管4优选不锈钢材料，这是因为该出气管4会随过滤装置1***到烟气放散装置或烟囱的烟气进入通道，因此，过滤装置1的出气管4需选择耐高温材料。导气管8和排气管11上分别设有阀门9。 
本发明装置的工作过程如下：测量前，取去离子水作为空白水，用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636-2012）测出空白水的总氮为X3mg/L，打开盛水容器10的容器盖，往盛水容器10内倒入一定体积V的去离子水（以V=5L为例），迅速将导气管8、排气管11上的阀门9关闭，将滤芯2装入到过滤装置1内拧紧，不锈钢出气管4一端通过整体接头3与过滤装置1连接并拧紧，另一端通过整体接头5与进气管6的首端连接，同时将进气管6的末端与计量抽气泵7连接好并检查气密性；测量时，将导气管8和排气管11上的阀门9均打开，同时将不锈钢出气管4***到烟气放散装置或烟囱的烟气通道内，并打开计量抽气泵7的电源开关14，计量抽气泵7将烟气负压吸入盛水容器10内，烟气吸收入量一般要小于在给定温度、压力下的氨气最大溶解度，由于烟气中的氨气等易溶于水的气体通过气体分散器12与水充分接触，可以认为氨气被完全吸收，在水中溶解度小的气体经排气管11从盛水容器10中逸出；在给定时间内，记下计量抽气泵7吸入的烟气量Q（以Q=300L为例），关闭计量抽气泵7的电源13，抽出出气管4，并关闭导气管8和排气管11上的阀门9；用取样器从盛水容器10里取出两份样品，用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法（HJ636-2012）测出其中一份样品的总氮为X1mg/L，用气相分子吸收光谱法（HJ/T199-2005）测出另一份样品的硝态氮为 X2mg/L。 
由于氨气逃逸后被水吸收，在水中以氨态氮的形式存在，根据氮元素守恒，则可以算出氨逃逸量，原理如下式： 
Figure BDA0000211076941
其中，NH3与NH4 +的摩尔分数比为0.944； 
计算方法如下： 
测得溶液中总氮为：X1，mg/L； 
测得溶液中的硝态氮为：X2，mg/L； 
测得空白水的总氮为：X3，mg/L； 
推导得溶液中氨态氮为：X1-X2-X3，mg/L； 
推导得溶液中氨态氮总量为：V×（X1-X2-X3）mg； 
最终得单位体积烟气氨逃逸量为：{V×（X1-X2-X3）}/Q×0.944 
=5（X1-X2-X3）/300×0.944 
=0.0157（X1-X2-X3）mg/L 。

Claims (4)

1.一种烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
1）将氨法脱硫后排放的烧结烟气用常规过滤手段除去其中的粉尘；
2）取空白水，用常规方法测定空白水中的总氮含量；
3）将经过步骤1）处理的样气计量充入足量步骤2）所述空白水中，以使样气中的氨气全部溶于水中；
4）用常规方法分别测定经过步骤3）处理后的水溶液中总氮含量和硝态氮含量，用水溶液的总氮含量和硝态氮含量的差值再减去空白水的总氮含量，即可得到烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的数据。
2.一种烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定装置，其特征在于：它包括封闭的盛水容器(10)，盛水容器(10)上设有排气管(11)，同时盛水容器(10)与导气管(8)相连，导气管(8)末端伸入盛水容器(10)内，导气管(8)首端与计量抽气泵(7)的输出端连接，计量抽气泵(7)的输入端与进气管(6)的末端连接，进气管(6)的首端连有过滤装置(1)。
3.根据权利要求2所述的烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定装置，其特征在于：所述导气管(8)的末端设有气体分散器(12)。
4.根据权利要求2或3所述的烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定装置，其特征在于：所述导气管(8)和排气管(11)上分别设有阀门(9)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033600A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 武汉钢铁(集团)公司 一种氨逃逸测定方法和装置
CN103196630A (zh) * 2013-03-13 2013-07-10 浙江省电力公司电力科学研究院 评估氨逃逸监测值准确性的方法及装置
CN105021773A (zh) * 2015-07-13 2015-11-04 南通亚泰工程技术有限公司 一种scr***氨逃逸分析装置和该装置使用方法
CN106198860A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 盐城工学院 一种氨逃逸检测的方法及***

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240002057A (ko) * 2022-06-28 2024-01-04 에스케이이노베이션 주식회사 배가스 내 악취 유발 물질을 모니터링하는 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101308115A (zh) * 2008-07-08 2008-11-19 武汉钢铁(集团)公司 连续退火炉内氨在线检测装置及其使用方法
US20100064889A1 (en) * 2004-08-06 2010-03-18 Eig, Inc. Ultra cleaning of combustion gas including the removal of co2
CN201449347U (zh) * 2009-09-08 2010-05-05 西安热工研究院有限公司 套管式逃逸氨采样***
CN102266702A (zh) * 2011-06-03 2011-12-07 清华大学 一种捕集工业废气中氨气的方法和设备及其应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100064889A1 (en) * 2004-08-06 2010-03-18 Eig, Inc. Ultra cleaning of combustion gas including the removal of co2
CN101308115A (zh) * 2008-07-08 2008-11-19 武汉钢铁(集团)公司 连续退火炉内氨在线检测装置及其使用方法
CN201449347U (zh) * 2009-09-08 2010-05-05 西安热工研究院有限公司 套管式逃逸氨采样***
CN102266702A (zh) * 2011-06-03 2011-12-07 清华大学 一种捕集工业废气中氨气的方法和设备及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R.H.PERRY: "《PERRY化学工程手册 第6版下》", 31 August 1993, 化学工业出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103033600A (zh) * 2012-12-12 2013-04-10 武汉钢铁(集团)公司 一种氨逃逸测定方法和装置
CN103196630A (zh) * 2013-03-13 2013-07-10 浙江省电力公司电力科学研究院 评估氨逃逸监测值准确性的方法及装置
CN103196630B (zh) * 2013-03-13 2015-11-11 浙江省电力公司电力科学研究院 评估氨逃逸监测值准确性的方法及装置
CN105021773A (zh) * 2015-07-13 2015-11-04 南通亚泰工程技术有限公司 一种scr***氨逃逸分析装置和该装置使用方法
CN106198860A (zh) * 2016-06-28 2016-12-07 盐城工学院 一种氨逃逸检测的方法及***

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