氨脫硝產物硫酸氫銨的腐蝕與防護

Mondo 健康 更新 2024-01-28

硫酸氫銨,化學式NH4HSO4,熔點147,沸點490。 其無色結晶形式使其在純淨狀態下沒有明顯的顏色,但具有非常高的溶解度,幾乎不溶於乙醇、丙酮和吡啶。 溼硫酸氫銨是粘稠的,具有吸灰性和粘附性; 吸濕性高,易形成硫酸氫銨溶液。

在水溶液中,硫酸氫銨可電離成硫酸氫鹽和銨離子。 硫酸氫鹽可以繼續幾乎完全電離成水合氫離子和硫酸根離子,這一過程可以看作是硫酸被一水合氨的一半中和的產物。 因此,其水溶液的強酸性不是偶然的,而是由於硫酸氫銨在水溶液中的電離。 所以它與硫酸一樣具有酸性和腐蝕性。

nh4hso4→nh4++hso4-

hso4-+h2o→h3o+++so42-

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SCR氨脫硝過程中催化劑中的活性組分V2O5 催化氣相中 SO2 加速轉化為 SO3,然後與逸出的NH3反應生成硫酸氫銨。

v2o5+so2→v2o4+so3

2so2+o2+v2o4→2voso4

2voso4→v2o5+so2+so3

在SNCR脫硝過程中,雖然沒有催化劑加速SO2向SO3的轉化,但SO2在高溫條件下仍會與O2反應生成SO3,最後在高溫環境下與逸出的NH3反應生成硫酸氫銨,對後續裝置造成腐蝕。

1.堵塞空氣預熱器。

空氣預熱器的進氣溫度約為200 300,廢氣溫度約為130 150,煙氣中的硫酸氫銨主要為液態。 研究表明,當當煙氣中SO3濃度為2 3ppm且氨逸出量大於2ppm時,硫酸氫銨的積累會發生在空氣預熱器中。 空氣預熱器的堵塞會引起進出口壓差增大、漏風率增大、空氣和煙霧系統阻力增大、風機電流增大等一系列後續問題。

2、除塵器腐蝕並收集灰塵。

當灰燼中吸附的硫酸氫銨成分較多時,灰燼表面的比電阻值會降低,更容易被靜電捕獲,而液態硫酸氫銨極粘,易粘附在板上,拍打難去除; 也容易造成袋式除塵器的布袋堵塞。

3、腐蝕性煙氣處理裝置。

硫酸氫銨的腐蝕主要集中在脫硝反應器、空氣預熱器、省煤器、除塵器和煙囪煙道等中低溫裝置中。 由於硫酸氫銨吸濕能力強,附著力強,煙氣中的酸性腐蝕介質溶解在硫酸氫銨水溶液中,造成酸性水腐蝕。

4.降低催化劑活性。

催化劑多孔結構中氨的高濃度和較高的催化活性溫度會導致NH3和SO3反應生成液態硫酸氫銨,具有很強的粘附力,會吸附煙氣中的灰分並覆蓋催化劑表面,導致催化劑活性和反硝化效率下降。

在工業生產中,為了更好地解決硫酸氫銨對裝置的腐蝕問題,一些新型的防腐塗層材料和技術也在不斷湧現。 如:高溫煙氣防腐塗料、耐酸鹼防腐塗料、靜電無機防腐塗料等,可根據實際工況選擇合適的防腐塗料。

除此之外,還需要採取一系列措施來減少硫酸氫銨對裝置的腐蝕作用。 例如,可以嚴格控制裝置的執行溫度和壓力,防止硫酸氫銨在高溫高壓下分解成硫酸和氨,從而降低腐蝕速度。 此外,定期檢修和維護裝置,及時發現和修理腐蝕性部位也很重要。

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