浅析氨法脱硫工艺

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1、浅析氨法脱硫工艺　　(内蒙古电力勘测设计院，内蒙古呼和浩特010020) 　　摘要：简述了氨法脱硫的特点、原理，及其需要克服的问题，根据目前的脱硫趋势说明了氨法脱硫技术突出的技术成本优势。 　　关键词：氨法脱硫；二氧化硫；氮氧化物；硫酸铵；吸收剂 　　中图分类号：TN621.8文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)03—0257—02 　　中国是一个以煤炭为主要能源的国家，随着工业的快速发展，煤炭燃烧生成的SO2已成为中国大气污染的主要污染物。1995年，中国SO2年排放量2370万t，大大超出了环境自净能力，排放总量

2、超过了美国和欧洲跃居世XX位。 　　自2002年，中国在电力行业内开展了大规模的SO2治理工程。随着电厂脱硫治理的开始，一大批国外烟气脱硫技术被不同的脱硫公司引进到国内，这其中的绝大部分是石灰石－石膏法。随着烟气脱硫在国内电力行业的大规模使用，其他烟气脱硫方法也逐渐被使用、被认识，包括海水法、氨法、镁法、双碱法等，这其中，氨法正受到越来越广泛的关注。氨法烟气脱硫工艺是采用氨做吸收剂除去烟气中的SO2的工艺。70年代初，日本与意大利等国开始研制氨法脱硫工艺并相继获得成功。但由于技术经济等方面的原因在世界上应用较少。进入90年代后，随着技术的进步和

3、对氨法脱硫观念的转变，氨基脱硫技术的应用呈逐步上升的趋势。 1氨法FGD的主要特点 1.1脱硫塔不易结垢 　　由于氨具有更高的反应活性，且硫酸铵具有极易溶解的化学特性，因此氨法脱硫系统不易产生结垢现象。 1.2氨法对煤中硫含量适应性广 　　氨法脱硫对煤中硫含量的适应性广，低、中、高硫含量的煤种脱硫均能适应，特别适合于中高硫煤的脱硫。采用石灰石/石膏法时，煤的含硫量越高，石灰石用量就越大，费用也就越高；而采用氨法时，特别是采用废氨水作为脱硫吸收剂时，由于脱硫副产物的价值较高，煤中含硫量越高，脱硫副产品硫酸铵的产量越大，也就越经济。 1.3

4、无二次污染 　　氨是生产化肥的原料。以氨为原料，实现烟气脱硫，生产化肥，不消耗新的自然资源，不产生新的废弃物和污染物，变废为宝，化害为利，为绿色生产技术，将产生明显的环境、经济和社会效益。因此，氨法与钙法具有明显的区别。氨法属于回收法，钙法属于抛弃法。抛弃法的缺点是消耗新的自然资源、产生新的废弃物和污染污，具有明显的二次环境问题。 1.4系统简单、设备体积小、能耗低 　　氨是一种良好的碱性吸收剂，从吸收化学机理上分析，SO2的吸收是酸碱中和反应，吸收剂碱性越强，越利于吸收，氨的碱性强于钙基吸收剂；而且从吸收物理机理上分析，钙基吸收剂吸收SO

5、2是一种气－固反应，反应速率慢、反应不完全、吸收剂利用率低，需要大量的设备和能耗进行磨细、雾化、循环等以提高吸收剂利用率，往往设备庞大、系统复杂能耗高；而氨吸收烟气的SO2是气－液反应，反应速度快、反应完全，吸收剂利用率高；可以做到很高的脱硫效率，同时相对钙基脱硫工艺来说系统简单、设备体积小、能耗低。 　　另外，其脱硫副产品硫酸铵是一种农用肥料，硫酸铵的销售收入能冲抵吸收剂的成本，甚至是整个运行成本，特别是对于自身副产液氨或有废氨水的企业来说，可以利用液氨或废氨水作为脱硫吸收剂，达到用废水治理废气的目的，副产品的销售收入还可以给脱硫装置带来一定

6、的经济效益。 2氨法FGD的原理 　　烟气脱硫是一个十分典型的化工过程，它基于碱性脱硫剂与酸性SO2之间的化学反应。碱性脱硫剂包括石灰石(石灰)、纯碱(烧碱)、氧化镁和氨，分别可称为钙法、钠法、镁法和氨法。任何FGD过程都包括两个基本的化学反应过程：①吸收：SO2吸收生成为亚硫酸盐；②氧化：亚硫酸盐氧化为硫酸盐。 　　氨法脱硫以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础： 　　吸收：SO2＋H2O＋XNH3＝(NH4)XH2－XSO3(亚硫铵) 　　氧化：(NH4)XH2－XSO3＋1/2O2＋(2－X)NH3＝(NH4)2SO4(硫铵)

7、 　　这是回收法，其明显特点是：无二次废渣、废水和废气污染;回收SO2，生产硫铵，实现SO2回收价值的最大化。 3氨法FGD工艺流程简述 　　锅炉排出的烟气通过引风机增压后进入FGD系统，引风机用来克服整个FGD系统的压降。烟道上设有挡板系统，以便于FGD系统正常运行或旁路运行，不考虑增设脱硫增压风机。烟气通过引风机后，进入脱硫塔。吸收塔分为三个区域：分别为吸收区、浆池区及除雾区，烟气向上通过脱硫塔，从脱硫塔内喷淋管组喷出的悬浮液滴向下降落，烟气与氨/硫酸铵浆液液滴逆流接触，发生传质与吸收反应，以脱除烟气中的SO2、SO3。脱硫后的烟气经除雾器去

8、除烟气中夹带的液滴后，从顶部离开脱硫塔，通过原烟道进入烟囱排放。脱硫塔下部浆池中的氨/硫酸铵浆