第十一章 氨法脱硫装置防腐蚀形式技术探讨.pdf

氨法脱硫装置中的防腐蚀形式技术探讨 （上海富晨化工有限公司 上海 2002 ） 摘 要：本文介绍了氨法脱硫装置 （FGD）中的腐蚀特点，以及针对性地对最常见 的防腐蚀形式 （VEGF鳞片材料和整体玻璃钢设备）的关键技术进行了分别探讨和 研究，重点分析了鳞片材料在氨法脱硫装置中的失效原因和可能，并据此重点地 提出防腐蚀技术建议 （包括防腐蚀结构和方式）。 关键词： 氨法脱硫 FGD 乙烯基鳞片 玻璃钢 防腐蚀 前言 随着经济的发展、社会的进步和人们环保意识的增强，含硫燃料燃烧所产生 的烟气中的二氧化硫是环境治理的重要对象。工业烟气脱除 SO （FGD）日益受到 2 重视。目前烟气脱硫的工艺有很多，但由于历史的原因，目前主流的脱硫技术仍 为钙法，但钙法脱硫的二次污染、运行不经济等问题日益显现出来，于是，其中 作为国际技术先进的烟气脱硫新型清洁技术 （氨法脱硫技术）逐渐受到关注。由 于氨法烟气脱硫技术具有脱硫效率高、无二次污染、可资源化回收二氧化硫，能 满足循环经济要求等明显优势。近年来氨法烟气脱硫技术在中国得到飞速的发 展，该工艺应用业绩的不断增多，包括在石化、钢铁、有色等行业中，国内已成 功地在 60MW 机组烟气脱硫工程上使用了氨法，其各项经济技术指标居脱硫业的 领先水平。 氨法脱硫工艺是采用氨作为吸收剂除去烟气中的 SO 的工艺，氨法脱硫工艺 2 具有很多特点，氨吸收烟气中 SO 是气-液或气-气反应，反应速度快、反应完全、 2 吸收剂利用率高，可以做到很高的脱硫效率，相对于钙基脱硫工艺来说系统简单、 设备体积小、能耗低。但由于氨是一种良好的碱性吸收剂，氨的碱性强于钙基吸 收剂，所以在氨法 FGD 工艺中，设备的防腐蚀特性是相当重要的，国内已出现众 多起由于防腐蚀出问题而最后导致装置效率不高乃至失效的情况，所以在本文中 就氨法脱硫工艺中的一些腐蚀技术问题进行探讨。 1、 氨法脱硫中的腐蚀机理 目前国内外的氨法FGD 工艺中，湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法 脱硫工艺，湿式氨法工艺过程一般分成三大步骤：脱硫吸收、中间产品处理、副 产品制造。湿法氨法脱硫工艺中是以水溶液中的SO 和 NH 的反应为基础的，烟 2 气经过吸收塔后，其中的 SO 被吸收生成亚硫酸铵与硫酸氢铵，其中主要的化学 2 反应过程如下： 吸收：SO +H O+ x NH ＝(NH)xH -xSO (亚硫铵) 2 2 4 2 3 氧化:：(NH)xH -xSO +1/2 O +(2-x)NH =(NH ) SO (硫铵) 4 2 2 4 2 4 （其中，x=1.2－1.4） 氨水洗涤脱硫工艺设备主要由脱硫洗涤系统、烟气系统、氨贮存系统、硫酸 铵生产系统等组成，核心设备是脱硫洗涤塔。在氨法脱硫工艺中，含 SO2 的烟气 经过脱硫系统的每个环节均会造成对设备的腐蚀，但在工艺流程中由于采用氨作 为为吸收剂，所以基本不存在钙法工艺中的物理性的磨蚀，在氨法脱硫工艺中腐 蚀的形式从机理上主要分三种，化学腐蚀、电化学腐蚀和结晶腐蚀。 A、化学腐蚀： 烟气中的腐蚀性介质在一定的温度、湿度下和金属材料发生化学反应生成可 溶性盐，使设备逐渐被腐蚀。主要反应方程式为： Fe+SO +H O=FeSO +H 2 2 2 Fe+SO +O =FeSO 2 2 4 FeSO4 水解生成游离的硫酸： 4FeSO +10H O+O =4Fe(OH) +4H SO 4 2 2 2 4