低浓度SO2烟气氨法脱硫技术及应用.pdf

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1、全国气体净化信息站2009年技术交流会论文集·149·低浓度S02烟气氨法脱硫技术及应用汪家铭(川化集团有限责任公司．四川成都610301)摘要：氨法是低浓度SO。烟气脱硫方法中较传统的工艺．采用液氨或氨水作为吸收剂．具有脱硫效率高、无环境污染、运行成本低、副产物价值高等特点．可充分利用我国资源丰富的的液氨在脱硫的同时副产市场需求量大的农用硫肥和精细化学品。介绍湿式三级氨法脱硫技术的基本机理、工艺流程、技术特点及处理新建大型硫磺制酸装置尾气并副产固体亚硫酸铵的应用实例，并指出氨法脱硫在替代传统的钙法

2、脱硫方面具有较为广阔应用前景。关键词：S02烟气；氨法脱硫；机理，工艺I特点l应用目前，用于低浓度SO：烟气脱硫的方法较多，有氨法、钙法、钠碱法、氧化锌法等。氨法是采用氨水洗涤含SOz的废气，形成(NH．)2SO。一NH。HS03一HzO的吸收液体系，该溶液中(NH。)。SO。对SO。具有良好的吸收能力，是氨法中的主要吸收剂，吸收SOz以后的吸收液可用不同的方法处理，获得不同的副产品[1]。20世纪70年代初，日本与意大利等国开始研究氨法脱硫工艺并相继获得成功。氨法脱硫技术主体部分属化肥工业范畴，国

3、内目前成功应用的湿式氨法脱硫装置大多从硫酸尾气治理技术中发展而来[2]。随着合成氨工业的不断发展以及厂家对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进，进入20世纪90年代后，氨法脱硫技术开始在国内得到了更为广泛的应用。目前氨法脱硫技术在相关领域已逐渐受到关注，为此许多的企业、研究单位都对氨法脱硫技术的前景作出了乐观的评价[引。I脱硫机理氨法脱硫是根据氨与So。、水反应生成脱硫产台硫尾气●____-●--_____●_____--●●_____-。。__-__。●______-_。●-●-_一复喷吸收器主反应：

4、2NH，+H如+S0乒NH出S0_2NH—H妇+SO乒(NI-L．)矗0，(NI-hhSO—H20+S0产2NH．HS0，副反应：2(NH·)舯一H如+SO产(NH‘)螽O一2NH．HS仉2(NI-h)舯一OF2(Nl函)毋04物的基本机理进行的，氨是一种良好的碱性吸收剂，氨的碱性强于钙基吸收剂，而且氨吸收烟气中S02是气一液或气一气反应，反应速度快、反应完全、吸收剂利用率高，能够达到很高的脱硫效率，相对于钙基脱硫技术来说操作系统简单、设备体积小、能耗低[1]。本工艺采用(NH4)2S03一NH‘H

5、S03(亚硫酸铵一亚硫酸氢铵)溶液三段吸收低浓度Soz烟气中的SOz，工艺过程中设有三级复喷复挡装置来进行含(NH。)：Sq母液的液相与含S02尾气的气相传质。每一段复喷复挡装置由复喷吸收器、复挡除沫器、循环槽、母液泵组成一个脱硫吸收单元。通过三段复喷复挡装置的气液相传质，使烟气中的S02得到充分的吸收并加以利用。最终通过烟囱排放的SO：体积百分浓度降至100×10一，以下，而经三段吸收后的吸收液分别在各段循环槽中加入NH。·H。o得到再生，循环使用。亚硫酸铵一亚硫酸氢铵溶液在吸收硫酸尾气中的SOz

6、工艺过程中的主要化学反应及副反应见图1。复档除沫器卜一含硫尾气图1氨法脱硫技术脱硫原理示意水、氨·150·全国气体净化信息站2009年技术交流会论文集含硫烟气处理效果好坏的主要影响因素是吸收液对S0z的吸收率和母液的质量。在吸收过程中生成的酸式盐NH。HS03对So。不具有吸收能力，随着吸收过程的进行，吸收液中的NH。HSO。浓度不断增大，吸收液的吸收能力下降。这时需向吸收液补充氨，使部分NH。HSO。转化为(NH。)2S03，以保持吸收液的吸收能力。湿式氨法脱硫实际上是利用(NH。)zSO。一NH

7、．HSO。溶液不断循环的过程来吸收烟气中的S02，补充氨并不是用来吸收S02，而是为了保持吸收液中(NH。)。SO。浓度的相对稳定。在亚硫酸铵制造工段，(NH。)。S03一NH。HSO。溶液经气氨中和，冷却水间接冷却后，温度降至35℃以下结晶，再经离心分离和干燥，得到纯度大于90％的水合亚硫酸铵固体[51。2技术特点国外研究氨法脱硫技术的企业主要有美国GE、Marsulex、Pircon、Babcock＆Wilcox等公司，德国LensesBischoff、KruppKoppers等公司和日本NKK

8、、IHI、千代田、住友、三菱、荏原等公司。湿式氨法是目前较成熟的，并已实现工业化的氨法脱硫技术，并且湿式氨法既脱硫又脱氮。湿式氨法工艺过程一般分成脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造三大步骤。根据过程和副产品的不同，湿式氨法又可分为氨一酸法、氨一硫铵肥法、氨一磷铵肥法、氨一亚硫酸铵法等，其吸收的原理和过程是相同的，不同之处仅在于对吸收液处理的方法和工艺技术路线及副产品制造的区别。与其他几种常用的工业废气脱硫方法相比，氨法脱硫具有一定的优势，见表1。表1几种常用工业废气脱