氨法脱硫的研究进展

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1、氨法脱硫的研究进展氨法烟气脱硫的实验室研究开始于1935年，约翰斯顿(H.F.Johnstone)发表了关于NHrSOrHQ系统的溶液热力学数据，揭示了氨法脱硫的基本原理Shale122*231等人在1971和1973年分别完成了氨气脱硫的小规模试验和工业化试验,得出结论：当NHj与S6之比略小于2：1的时候，基本可以实现对S6的完全脱除。在他的试验中，NHj是跟饱和水蒸气一起加入的，这样可以确保反应温度不会超过(NHQ2SO3的升华温度。1979年，Tock1241等人在StClaii(1937)和Sca

2、rgill(1971)提供的化学平衡数据的基础上，完成了对NH3-SO2-H20气相系统中的热力学分析。他假定反应产物不是(NH4)2SO3就是带结晶水的(NH4)2S6・1984年，Stromberger1251等人进行了氨气对人工模拟烟气中的SJ的脱除实验，结果与Toclc在1979年通过平衡计算得出的结果近似,Stromberger的实验研究结果表明氨气喷射脱硫在54匸左右脱硫率很低。与此相反的是，Keener和Davis(261等人在1988年的工业试验结果则显示即使温度高于80r,在NHj与S6的

3、摩尔比为2：1的情况下，脱硫效率仍高达95%。Bai1271等人研究了在不同温度和湿度下SO2-NH3-H2O的气相反应，报道了S6脱除率、NH)利用率和产物的组分，实验结果与热力学平衡计算是吻合的。实验结果还显示,反应温度增加将导致S6脱除率显著下降，当反应温度为559左右，烟气中水蒸气体积分数为0.27%时，对烟气中的S6几乎没有脱除效果。Bai1281等人还研究了NH3和S6在微量水条件卜•进行的反应，并给出了产物成份及颗粒尺寸分布与驻留时间与入口气体浓度的关系。2002年，何伯述珂等对便用气态氨脱除

4、烟气中SQ的技术进彳亍了分析和总结,实验研究了温度对SO?脱除率的影响，结果表明反应温度控制在60・C以下或8(TC以上会达到较好的脱硫效果。郑显玉的研究了氨法回收电厂烟气中SO2和C6的过程，采用气态钛加水裁气对模拟烟气中的S6进行脱除，并对脱硫过程做了初步的反应动力学分析。(2)湿式氨法烟气脱硫的研究在我国，湿式氨法烟气脱硫的研究起源于20世纪60年代，当时的湿式氨法烟气脱硫主要用于硫酸行业⑴，70年代初四川省银山磷肥厂建成了一套氨法脱硫装置，用于脱除4万吨/年硫铁矿制酸装置尾气中的S6,使尾气SQ排放

5、低于100mUm相继地，我国上海硫酸厂及上海吴泾工厂等将近100套硫铁矿制酸装置都用了湿式氨法尾气脱硫装置，直到现在仍旧使用此法进行尾气处理。近年来，湿式氨法烟气脱硫的工艺研究越来越广泛。1996年，张敏华卩2】等研究了氨水进行脱硫的传质过程和反应机理，分析了在脱硫塔中应用高效规整填料所具有的技术优势，以及对原有设备改造设计中应注意的问题。1999年，李乐丰卩习等对氨法脱硫工艺存在的问题进行了研究，提出了要选择湿式氨法烟气脱硫工艺进行应用需要综合考虑的各种因素，包括工艺的可彳亍性、经济上的可行性、场地情况

6、和水资源、特别是吸收剂來源和副产品销路等。2001年，肖文德等研究了NADS氨•肥法烟气脱硫技术，可生产髙浓度硫酸、硫酸技、磷钱或硝钗和硫酸钾化肥，并对其在我国的应用前景和大型示范机组的关键技术进行了论述。2004年，徐常香〔如殉等结合工程生产运行实例，提出了氨法脱硫的反应条件，要求吸收液的pH值控制在4.46.0,反应温度控制在60-65*0,反应段气速为3m/s以上,在这种操作条件下可有效降低氨损。2004年，周建宏〔切等通过氨法脱硫工艺在75吨燃煤锅炉烟气脱硫工程中的应用，提出了2大工艺指标：⑴控制吸

7、收液pH>5:(2)烟气温度>40*C,2005年，雷世晓(均等通过对氨法脱硫脱硝的原理以及热动力学的研究，阐明了氨法脱硫技术及工艺的优势。2007年，孟庆义卩°】等研究了湿式氨法脱硫的工艺原理以及在工业应用过程中对设备材质耐腐性能等要求情况。(3)湿式氨法烟气脱硫反应过程的数值模拟研究近年来对湿式氨法烟气脱硫反应过程的数值模拟研究也成为研究热点。2002年，刘恩科㈣建立了用大孔径筛板塔吸收电厂烟气中S02过程的数学模型，开发了NADS氨.肥法脱硫工艺模拟软件。2003年，杨莉M针对电厂氨法烟气脱硫的中试实

8、验装置，选择适当的NH3・H2O・S6体系气液平衡模型，对板式吸收塔的操作进行模拟计算，山进料状态参数和操作参数可计算出吸收平衡结果。通过模拟计算可判断吸收率、氨损耗、塔底盐浓度等冃标值是否符合要求，并可对吸收塔的性能进行评估。2005年，郑淑芳【⑺对氨法烟气脱硫、脱硝、除尘一体化的机理进行分析讨论，并利用数值模拟技术模拟了脱硫塔内的气液多相流动，为脱硫塔的优化设计提供了理论依据。2005年，李江(°44】研究了