[发明专利]烧结烟气氨法脱硫工艺中氨逃逸量的测定方法及其装置

说明书

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NO_x后，再进入NO_x分析仪测量NO_x浓度，数据采集分析系统根据输入的O₂浓度信号和预处理前后的NO_x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NO_x反应器、催化剂，及加热设备等附载系统，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、NO_x、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。