氨水生产质量控制措施.docx

氨水生产质量控制措施氨水的质量指标目标称号优等品 一等品 外观 无色通明或微带黄色液体 色度/号 80 80 氨(NH3)的质量分数/% 25 20 残渣含量/(g/L) 0.3 0.3蒸发性氨水易蒸发出氨气，随温度升高和放置工夫延伸而添加蒸发率，且随浓度的增大蒸发量添加。腐蚀性氨水有必定的腐蚀作用，碳化氨水的腐蚀性愈加严峻。对铜的腐蚀比较强，钢铁比较差，对水泥腐蚀不大。对木材也有必定腐蚀作用。弱碱性氨水中存在以下化学平衡： NH3+H2O=(可逆)=NH3H2O NH3H2O=(可逆)=NH4+ +OH- 因而仅有一小部分氨分子与水反响而成铵离子NH4+和氢氧根离子OH-，故呈弱碱性。 氨水具有碱的通性： 能使无色酚酞试液变赤色，能使紫色石蕊试液变蓝色，能使湿润赤色石蕊试纸变蓝。试验室中常用此法查验NH3的存在。 能与酸反响，生成铵盐。浓氨水与蒸发性酸(如浓盐酸和浓硝酸)相遇会发作白烟。 NH3+HCl=NH4Cl (白烟) NH3+HNO3=NH4NO3 (白烟) 而遇不蒸发性酸(如硫酸、磷酸)无此表象。试验室中可用此法查验NH3或氨水的存在。 工业上，使用氨水的弱碱性来吸收硫酸工业尾气，避免污染环境。 SO2+2NH3H2O=(NH4)2SO3+H2O (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3不稳定性一水合氨不稳定，见光受热易分化而生成氨和水。 NH3H2O=NH3+H2O 试验室中，可用加热浓氨水制氨，或常温下用浓氨水与固体烧碱混合的方法制氨，其设备与操作简洁，且所得到的氨气浓度较大，做“喷泉”试验作用更佳。 由于氨水具有蒸发性和不稳定性，故氨水应密封保存在棕色或深色试剂瓶中，放在冷暗处。沉积性氨水是很好的沉积剂，它能与多种金属离子反响，生成难溶性弱碱或两性氢氧化物。例如： Al3+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4+ 生成的Al(OH)3沉积微溶于过量氨水。 Fe2+2NH3H2O=Fe(OH)2+2NH4+ 生成的白色沉积易被氧化生成红褐色沉积 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3（红褐色） 使用此性质，试验中可制取Al(OH)3、Fe(OH)3、Fe(OH)2(苯层掩盖)等。络合性氨水与Ag+、Cu2+、Cr3+、Zn2+等离子能发作络合反响，当氨水少数时，发作不溶性弱碱，当氨水过量时，不溶性物质又转化成络离子而溶解。 Ag2O+4NH3H2O=2Ag(NH3)2+2OH-+3H2O 试验室顶用此反响制造银氨溶液。 Zn(OH)2+4NH3H2O=Zn(NH3)42+2OH-+4H2O 可用此反响来辨别两性氢氧化物氢氧化铝和氢氧化锌。 Cu(OH)2+4NH3H2O=Cu(NH3)42+(深蓝色) +2OH-+4H2O还原性氨水表现出弱的还原性，可被强氧化剂氧化。如氨水可与氯水发作反响： 3Cl2+8NH3H2O=6NH4Cl+N2+8H2O 也可与KMnO4反响。目的对国内外用回旋加速器生产氮一”NI氨水的方法进行比较;对本单位作为国内唯一应用在线生产氮一”N氨水的方法进行应用优势研究，并进行氮一”N氨水的质量控制。方法对通过，60(p，a)，N反应或，C(p，n)”N反应或12c(d，n)。N反应3种核反应进行氮一”N氨水的制备方法进行优势比较;报告本单位用IBA公司的Cycfone 10/5型回旋加速器以20泌的质子速流连续轰击又0耐1一5 min6卜产L的乙醇水溶液10 min，无需还原剂还原在线快速制成13N一NH3H20的方法;用pH试纸测氮一”N氨水的pH值;通过经TLc和HPLc检测氮一”N口氨水的化学纯度和放射化学纯度;本院检验科对衰变后的氮一，N氨水注射液进行细菌培养及内毒素检测; 用加热的方法分离NH4Cl和KMnO4。SCR/SNCR脱硝装置中氨水浓度自动化在线控制（SCR氨水在线浓度仪）大气污染治理依然是减排方面的重点。2013年全国大气污染减排工程严重滞后,个别地区全年甚至没有一项大气减排治理工程。同时,电力、水泥、化工分居全国二氧化硫排放前三名,下一步环保部将强力推进大气污染治理。应用背景一、选择性催化剂还原烟气脱硝技术（SCR）是采用垂直的催化剂反应塔与无水氨，从燃煤燃烧装置及燃煤电厂的烟气中除去氮氧化物（NOx）。具体为采用氨（NH3）作为反应剂，与锅炉排出的烟气混合后通过催化剂层，在催化剂层，在催化剂的作用下将NOx还原分解成无害的氮气（N2）和水（H2O）。该工艺脱硝率可达90%以上，NH3逃逸低于5ppm,设备使用效率高，基本上无二次污染，是目前世界上先进的电站烟气脱硝技术，在全球烟气脱硝领域市场占有率高达98%。二、SCR烟气脱硝技术工艺原理 4NH3+4NO+O2-4N2+6H2O 8NH3+6NO2-7N2+12H2O三、SCR烟气脱硝技术工艺流程SCR反应器通常布置在燃煤和燃油电厂的固态排渣或液态排渣锅炉的烟气下游，位于锅炉出口和空气预热器之间，此时气体温度为3004000C，是脱硝反应的最佳温度区间，一般利用氨作为反应剂，烟气在进入脱硝反应器之前,首先将NH3和空气的混合气体(氨气5%)导入，氨气由许多精密喷嘴均匀分配在烟气通道的横断面上,烟气由上向下流动，催化剂上表面保持一定的温度, NOx在催化剂表面和氨气反应生成N2和H2O，而作为空气组成部分的N2和H2O对大气不会产生污染。经过脱硝设备处理后的烟气再经过锅炉尾部空气预热器进入布置在烟气下游的电除尘器或脱硫系统。水泥厂脱硝工艺水泥厂脱硝技术主要包括低氮燃烧器、分级燃烧法、非选择性催化还原法（SNCR）和选择性催化还原法（SCR）等，各控制技术的脱氮效率如下表所示：NOx 控制技术 低NOx 燃烧器 SCR 分级燃烧 SNCR脱氮效率 1015% 8590% 2530% 5070%1、低NOx燃烧器 目前在国内已经有广泛应用，但其效果受窑工况影响较大，一般NOx的排放量不能达到预期效果或效果不明显。 2、SCR 法 SCR 法具有脱氮效率高的优势，在电厂锅炉脱氮被广泛应用。但由于SCR操作温度窗口和含尘量的特殊要求，在国内外水泥生产线上极少使用，主要原因为：（1）出窑的烟气通常用于余热发电，出余热发电系统的烟气温度无法满足SCR 的温度要求；（2）窑尾框架周边基本上没有布置SCR催化剂框架的空间；（3）出窑的烟气中高浓度粉尘及其有害元素易造成催化剂破损和失效；（4）一次性投资大；烟气通过催化剂的阻力增大了窑系统的阻力；（5）催化剂每三年需要更换，运行成本高。 3、分级燃烧技术分级燃烧脱氮的基本原理是在烟室和分解炉之间建立还原燃烧区，将原分解炉用煤的一部分均布到该区域内，使其缺氧燃烧（第一级燃烧区域内空气过剩系数小于1）以便产生 CO、CH4、H2、HCN 和固定碳等还原剂。这些还原剂与窑尾烟气中的NOx发生反应，将NOx还原成N2等无污染的惰性气体。此外，煤粉在缺氧条件下燃烧也抑制了自身燃料型NOx产生，从而实现水泥生产过程中的NOx减排。4、SNCR脱硝技术SNCR（选择性非催化还原）技术在旋窑水泥厂脱硝系统上广泛的运用。该法将氨水（质量浓度20%25%）或尿素溶液（质量浓度30%50%）通过雾化喷射系统直接喷入分解炉合适温度区域（8501050），雾化后的氨与NOx（NO、NO2 等混合物）进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2。当反应区温度过低时，反应效率会降低；当反应区温度过高时，氨会直接被氧化成N2和NO。SNCR法的脱硝效率为50%70%，低于选择性催化还原法(SCR)的脱硝效率(80%90%)，而SNCR法的费用(包括设备费用和操作费用)只有SCR法的1/5左右。市场反应应市场需求，美国EMC公司投放数十套DCR E-Scan在线浓度仪，安装在全国各地火电厂，水泥厂的脱硝装置上，填补了国内相关产品和服务市场的空白。 DCR E-Scan在线浓度仪能够持续不间断地检测脱硝装置上还原剂（氨水/尿素）的浓度变化，从而可以测量各种还原剂的浓度，适用于混和、稀释控制与清洁剂，有机溶剂等的浓度监测和过程控制。 SNCR脱硝将氨水（质量浓度15%25%）作为还原剂，通过雾化喷射系统直接喷入分解炉合适温度区域（8501050），雾化后的氨与NOx进行选择性非催化还原反应，将NOx转化成无污染的N2。其中NO占NOx总量的95%以上。氨水做为还原剂时适宜温度在8701000之间时，脱硝率为5085%,其中最佳反应温度为960；DCR E-Scan在线浓度仪安装在稀释液氨槽体上或旁通循环管路上。DCR E-Scan在线分析氨水的浓度，工艺控制在0%30%之间。直接安装于循环液体管路上，随时测量氨水浓度的变化，测量值传送到 DCS 通过 PID 调节，精确输出阀位信号控制补给水量，保证氨水的浓度恒定，这对氨气回收利用率起保障作用。DCR E-Scan在线浓度仪运算速度快、准确，偏差小于 0.1%。测量