氨法煙氣脫硫技術(shù)的脫硫原理是什么?工藝流程是怎樣的?該技術(shù)的工藝適用性如何?

氨法煙氣脫硫工程是以水溶液中的NH3和SO2的反應(yīng)為基礎(chǔ)的工藝過程。氨是一種良好的堿性吸收劑。利用氨的這一特點，以水溶液中的NH3和SO2反應(yīng)為基礎(chǔ)，用氨水將廢氣中的SO2脫除，生成亞硫酸氫按和亞硫酸按溶液，經(jīng)氧化后得到硫酸銨溶液，進(jìn)而結(jié)晶干燥得到硫鐵產(chǎn)品。

20世紀(jì)70年代初，日本及意大利等國開始研制氨法脫硫工藝并相繼獲得成功。20世紀(jì)90年代后，隨著氨法脫硫工藝的不斷完善和改進(jìn)，其應(yīng)用呈逐步上升的趨勢。國外的專業(yè)脫硫公司如美國的Marsulex (GE)、Pricon；德國的Lentjecs、Bischof、Krupp Kopper，日本的NKK、IHI、千代田和往原等開始研究氨法脫硫工藝并相繼獲得成功。

美國GE從1990年開始建成多個大型示范裝置，德國Krupp Koppers在德國曼海姆電廠的氨法脫硫裝置處理煙氣的體積流量為750km3/h(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，脫硫效率達(dá)90.9%。1994年，美國北達(dá)科他州大平原合成燃料廠在美國能源部的資助下，建造了第1個300MW機(jī)組煙氣氨法脫硫工程。

氨法煙氣脫硫工程以水溶液中的NH3和SO2的反應(yīng)為基礎(chǔ)，得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品：

SO2+H2O+xNH==(NH4)xH2-xSO3               (1)

亞硫酸銨氧化為硫銨:

(NH4)xH2-xSO3+1/2H2O+(2-x)NH3==(NH4)2SO4    (2)

采用空氣對亞硫銨直接氧化，并利用煙氣的熱量濃縮生產(chǎn)硫銨母液。

具體工藝流程為:煙氣進(jìn)入脫硫塔后，先被洗滌降溫，然后用氨化吸收液循環(huán)吸收煙氣中的SO2生成亞硫酸按，脫硫后的凈煙氣經(jīng)除霧、再加熱后或直接經(jīng)脫硫塔頂?shù)臒焽枧欧拧?/span>

吸收劑氨與吸收循環(huán)液混合后進(jìn)入吸收塔，吸收煙氣中的SO2形成亞硫酸銨溶液，亞硫酸銨溶液在吸收塔底部被鼓入的空氣氧化成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液送入洗滌降溫段洗滌煙氣，利用煙氣本身的熱量使溶液得到濃縮。

濃縮液經(jīng)結(jié)晶增稠后成為硫銨漿液，漿液經(jīng)離心脫水后送干燥，干燥后的成品硫銨漿液送硫銨包裝、儲存。離心產(chǎn)生的清液返回系統(tǒng)循環(huán)使用。此外，系統(tǒng)還設(shè)置了除灰離心機(jī)，以保證脫硫系統(tǒng)的穩(wěn)定運行以及副產(chǎn)硫酸銨的品質(zhì)。

氨法脫硫的脫硫劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～10%的氨水溶液。液氨和高含量氨水屬于危險化學(xué)品，安全管理要求高，如果沒有足夠的安全生產(chǎn)和運行管理經(jīng)驗，風(fēng)險較大。因此，在選擇氨法脫硫時，應(yīng)充分考慮氨的供應(yīng)和安全管理問題。附近有化肥廠、焦化廠、合成氨廠等氨水產(chǎn)生的企業(yè)，可以考慮氨法脫硫，以降低風(fēng)險、減少管理成本。

氨法脫硫工藝雖然被不斷完善和改進(jìn)，但大規(guī)模的應(yīng)用還有待關(guān)注。尤其是在系統(tǒng)防腐、煙氣二次污染、煙塵對系統(tǒng)的堵塞、副產(chǎn)品的穩(wěn)定性等方面需作進(jìn)一步的技術(shù)提升。氨法脫硫涉及了多個化工生產(chǎn)單元，操作單元之間關(guān)聯(lián)緊密，工藝系統(tǒng)相對復(fù)雜，操作運行要求高。

因此，在自動控制、運行穩(wěn)定性方面仍需優(yōu)化。在設(shè)計及運行管理上充分考慮異常及事故狀態(tài)下氨的控制措施。氨法脫硫技術(shù)大多應(yīng)用于電力系統(tǒng)的煙氣治理。由于氨法脫硫工藝特性以及脫硫劑本身的危險性，加大了電力行業(yè)生產(chǎn)運行和安全管理的難度。關(guān)于氣溶膠、氨霧等導(dǎo)致的氨逃逸問題，雖然國內(nèi)多家公司已聲稱可較好地控制氨逃逸問題，但據(jù)實際考察，效果不佳。

催化裂化裝置再生煙氣中SO3含量較電廠煙氣更高，更容易產(chǎn)生氣溶膠。在運行成本方面。液氨價格一般是硫酸銨價格的2～4倍，因此，從經(jīng)濟(jì)性方面考慮，采用氨法脫硫經(jīng)濟(jì)性較差。催化裂化裝置煙氣中含有大量催化劑顆粒，這些顆粒會使產(chǎn)品帶人釩、鉻、鎳等重金屬，如作為化肥會給土壤帶來污染，國內(nèi)氨法煙氣脫硫的硫酸銨產(chǎn)品只能作為復(fù)合肥低價出售。硫酸按結(jié)晶過程需要消耗大量蒸汽。

此外，氨法煙氣脫硫對于裝置的腐蝕性(包括對周邊設(shè)施的腐蝕)等也是不容忽視的問題。該工藝在催化裂化裝置上的業(yè)績很少。

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