氨法煙氣脫硫工藝技術(shù)研究

李宜平 謝文靜

摘 要：二氧化硫一直被認(rèn)為是大氣污染的主要物質(zhì)。近幾年，隨著國家工業(yè)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，環(huán)保要求也越來越嚴(yán)格，氨法脫硫工藝技術(shù)以其脫硫效率高、副產(chǎn)物氨肥可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)迅速發(fā)展，并在各化工企業(yè)推廣應(yīng)用開來。本文對國內(nèi)氨法脫硫工藝技術(shù)原理、流程、技術(shù)特點(diǎn)談?wù)勔稽c(diǎn)看法。

關(guān)鍵詞：二氧化硫；氨法脫硫；原理；流程；技術(shù)特點(diǎn)

氨法煙氣脫硫技術(shù)為當(dāng)前世界上工業(yè)化應(yīng)用的脫硫方法之一。氨法脫硫工藝不僅能高效脫硫，而且還能部分脫除煙氣中的氮氧化物，脫硫后產(chǎn)生副產(chǎn)物為硫酸銨化肥，不產(chǎn)生任何廢水排放，實(shí)現(xiàn)資源全面回收利用，是控制酸雨產(chǎn)生和二氧化硫排放污染直接有效和環(huán)保的濕法煙氣脫硫技術(shù)。

一、氨法脫硫的工藝原理及流程

氨法脫硫技術(shù)以水溶液中的NH3和SO2反應(yīng)為基礎(chǔ)，在多功能煙氣脫硫塔的吸收段，氨將煙氣中的SO2吸收，得到脫硫中間產(chǎn)物亞硫酸銨或亞硫酸氫銨的水溶液，見反應(yīng)方程式（1）；在氧化槽內(nèi)鼓入壓縮空氣進(jìn)行亞硫銨的氧化反應(yīng)，將亞硫銨氧化成硫銨溶液，見反應(yīng)方程式（2）。

SO2+H2O+xNH3=（NH4）xH2-xSO3 （1）

（NH4）xH2-xSO3+1/2O2+（2-x）NH3=（NH4）2SO4 （2）

在脫硫塔的吸收段和氧化段，硫銨濃度隨著系統(tǒng)運(yùn)行越來越高，當(dāng)達(dá)到硫銨濃度30%以上時(shí)，可通過硫銨排出泵輸送至下游硫銨處理裝置，漿液經(jīng)下游裝置進(jìn)一步濃縮、離心機(jī)分離、干燥、包裝等工序，得到硫銨產(chǎn)品。整套工藝具有投資低、能耗低、無污染等特點(diǎn)。

在實(shí)際的工廠生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入脫硫塔，煙氣在脫硫塔內(nèi)經(jīng)過洗滌降溫后，在吸收段遇到噴淋管分布的亞硫酸銨、硫酸銨溶液，煙氣自下而上與懸浮液滴逆向流動(dòng)充分接觸，煙氣中的SO2被吸收，吸收后的溶液進(jìn)入氧化槽，在氧化槽內(nèi)，亞硫銨溶液與鼓入的空氣反應(yīng)生成穩(wěn)定的硫酸銨溶液，最后利用煙氣的熱量對氧化槽內(nèi)溶液進(jìn)行濃縮，最終通過硫銨處理系統(tǒng)旋流、離心分離、干燥、包裝，得到副產(chǎn)物硫酸銨化肥，最終煙氣合格達(dá)標(biāo)排放。

二、氨法脫硫工藝主要技術(shù)特點(diǎn)

1）氨法脫硫系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)突出，主要體現(xiàn)在以下方面。

脫硫效率高，氨法脫硫是將煙氣與氨溶液進(jìn)行氣液反應(yīng)，反應(yīng)速度快，接觸面積大，在不考慮氨逃逸的情況下，理論脫硫效率可以達(dá)到99%以上。

操作簡單，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的主體是脫硫塔、氧化槽、引風(fēng)機(jī)及附屬機(jī)泵，占地面積小，運(yùn)行成本也相對較低。

脫硫副產(chǎn)物硫銨化肥應(yīng)用市場大、附加值高，脫硫產(chǎn)物沖抵絕大部分運(yùn)行費(fèi)用。

脫硫劑來源穩(wěn)定，可采用氨氣、氨水，無廢水、廢渣及CO2排放等二次污染的產(chǎn)生。

2）氨法脫硫因其獨(dú)特的工藝特點(diǎn)，存在以下問題。

氨逃逸問題一直是制約氨法脫硫應(yīng)用的技術(shù)難題。對于一些高硫煙氣氨法脫硫，因諸多設(shè)計(jì)及操作原因，容易出現(xiàn)氨逃逸，凈煙氣氨含量偏高，造成煙氣顏色發(fā)藍(lán)，煙羽拖尾嚴(yán)重。

氨法脫硫是利用煙氣熱量對硫銨溶液進(jìn)行濃縮，副產(chǎn)物硫銨質(zhì)量受煙氣質(zhì)量影響較大，無法保證產(chǎn)品質(zhì)量。

氨法脫硫結(jié)晶環(huán)境復(fù)雜多變，很多氨法脫硫塔副產(chǎn)物硫銨結(jié)晶異常，硫銨無法析出，造成系統(tǒng)積料停產(chǎn)。氨法脫硫硫銨系統(tǒng)對人員人力、設(shè)備要求較高，這也是氨法脫硫技術(shù)無法在大型電廠普及的重要原因。目前寧煤煤制油10臺(tái)600t鍋爐氨法脫硫系統(tǒng)就存在這樣的技術(shù)問題。

三、氨法脫硫的發(fā)展前景

近年來，國家的環(huán)保部門一直致力于鼓勵(lì)脫硫技術(shù)多元化發(fā)展，對符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求的氨法脫硫技術(shù)出臺(tái)了眾多鼓勵(lì)性政策。尤其是超低排放政策的出臺(tái)，氨法脫硫的市場推廣將將保持一個(gè)較快的增長速度，

未來氨法脫硫技術(shù)主要應(yīng)該在以下幾個(gè)方面的發(fā)展趨勢：首先工藝技術(shù)將進(jìn)一步改進(jìn)和完善，形成成熟的技術(shù)體系；其次脫硫系統(tǒng)設(shè)備的防止結(jié)垢和防腐技術(shù)應(yīng)進(jìn)一步研究和改進(jìn)，延長開工周期；大型電廠氨法脫硫應(yīng)用瓶頸問題亟待解決和研究。

四、結(jié)束語

氨法脫硫技術(shù)作為當(dāng)前國內(nèi)脫硫技術(shù)的重要組成部分，因其獨(dú)特的工藝特點(diǎn)，逐漸被認(rèn)可。雖然工藝本身存在一些亟待解決的技術(shù)難題，仍瑕不掩瑜，未來在很長一段時(shí)間內(nèi)，將仍占據(jù)一席之地。

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（作者單位：1.北京國發(fā)正源環(huán)?？萍加邢薰?；

2.江蘇新海石化有限公司）