氨水法脫硫的原理

【專家解說】：2 氨法脫硫的技術(shù)原理 氨法脫硫工藝皆是根據(jù)氨與SO2、水反應(yīng)成脫硫產(chǎn)物的基本機(jī)理而進(jìn)行的，主要有濕式氨法、電子束氨法、脈沖電暈氨法、簡易氨法等。 2.1 電子束氨法（EBA法）與脈沖電暈氨法（PPCP法） 電子束氨法與脈沖電暈氨法分別是用電子束和脈沖電暈照射噴入水和氨的、已降溫至70℃左右的煙氣，在強(qiáng)電場作用下，部分煙氣分子電離，成為高能電子，高能電子激活、裂解、電離其他煙氣分子，產(chǎn)生OH、O、HO2等多種活性粒子和自由基。在反應(yīng)器里，煙氣中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化為高階氧化物SO3、NO2，與煙氣中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情況下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的氣溶膠，再由收塵器收集。脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝反應(yīng)器的電場本身同時具有除塵功能。 這兩種氨法能耗和效率尚要改進(jìn)，主要設(shè)備如大功率的電子束加速器和脈沖電暈發(fā)生裝置還在研制階段。 2.2 簡易氨法 簡易氨法已商業(yè)化的有TS、PS氨法脫硫工藝等，主要利用氣相條件下的H2O、NH3與SO2間的快速反應(yīng)設(shè)計的簡易反應(yīng)裝置，嚴(yán)格地講簡易氨法是一種不回收的氨法，其脫硫產(chǎn)物大部分是氣溶膠狀態(tài)的不穩(wěn)定的亞銨鹽，回收十分困難，氨法的經(jīng)濟(jì)性不能體現(xiàn)；且脫硫產(chǎn)物隨煙氣排空后又會有部分分解出SO2，形成二次污染。所以，該工藝只能用在環(huán)保要求低、有廢氨水來源、不要求長期運(yùn)行的裝置上。 2.3 濕式氨法 濕式氨法是目前較成熟的、已工業(yè)化的氨法脫硫工藝，并且濕式氨法既脫硫又脫氮。濕式氨法工藝過程一般分成三大步驟：脫硫吸收、中間產(chǎn)品處理、副產(chǎn)品制造。根據(jù)過程和副產(chǎn)物的不同，濕式氨法又可分為氨-硫銨肥法、氨-磷銨肥法、氨-酸法、氨-亞硫酸銨法等。主要流程見圖2-3。 2.3.1 吸收過程： 脫硫吸收過程是氨法煙氣脫硫技術(shù)的核心，它以水溶液中的SO2和NH3的反應(yīng)為基礎(chǔ)： SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4) xH2－XSO3 （1） 得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品。其中，x=1.2－1.4。 直接將亞銨制成產(chǎn)品即為亞硫酸銨法 2.3.2 中間產(chǎn)品處理 中間產(chǎn)品的處理主要分為兩大類：直接氧化和酸解。 1） 直接氧化——氨-硫銨肥法 在多功能脫硫塔中，鼓入空氣將亞硫銨氧化成硫銨，其反應(yīng)為： (NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2) 2） 酸解——氨酸法 用硫酸、磷酸、硝酸等酸將脫硫產(chǎn)物亞硫銨酸解，生成相應(yīng)的銨鹽和氣體二氧化硫。反應(yīng)如下： (NH4)XH2-XSO3+x/2H2SO4=x/2(NH4)2SO4+SO2+H2O (3) (NH4)XH2-XSO3+xHNO3=xNH4NO3+SO2+H2O (4) (NH4)XH2-XSO3+x/2H3PO4=x/2(NH4) 2HPO4+SO2+H2O (5) 2.3.3 副產(chǎn)品制造 中間產(chǎn)品經(jīng)處理后形成了銨鹽及氣體二氧化硫。銨鹽送制肥裝置制成成品氮肥或復(fù)合肥；氣體二氧化硫既可制造液體二氧化硫又可送硫酸制酸裝置生產(chǎn)硫酸。而生產(chǎn)所得的硫酸又可用于生產(chǎn)磷酸、磷肥等。 2.4 濕式氨法的脫氮作用 濕式氨法在脫硫的同時又可起一定的脫氮作用。 反應(yīng)式為： 2NO十02＝2N02 2N02十H20＝HN03 ＋ HN02 NH3＋ HN03 = HN4NO3+H2O NH3＋ HN02 = HN4NO2+H2O 4（HN4）2SO3＋ 2N02 = N2 ＋4（HN4）2SO4