氨法脫硫是什么?

【專家解說】：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。 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(shí)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、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(jì)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(huì)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。 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。 (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)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。 a) 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) b) 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) (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。 4、濕式氨法的脫氮作用 濕式氨法在脫硫的同時(shí)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 濕式氨法脫硫工藝系統(tǒng)一般組成 氨水洗滌脫硫工藝設(shè)備主要由脫硫洗滌系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、氨貯存系統(tǒng)、硫酸銨生產(chǎn)系統(tǒng)(若非氨-硫銨法則是于其工藝相對應(yīng)的副產(chǎn)物制造系統(tǒng))等組成。核心設(shè)備是脫硫洗滌塔。 幾種濕式氨法脫硫工藝: (1) Walther氨法工藝 濕法氨水脫硫工藝最早是由克盧伯(krupp kroppers)公司開發(fā)于七八十年代的氨法Walther工藝。除塵后的煙氣先經(jīng)過熱交換器，從上方進(jìn)入洗滌塔，與氨氣(25%)并流而下，氨水落入池中，用泵抽入吸收塔內(nèi)循環(huán)噴淋煙氣。煙氣則經(jīng)除霧器后進(jìn)入一座高效洗滌塔，將殘存的鹽溶液洗滌出來，最后經(jīng)熱交換器加熱后的清潔煙氣排入煙囪。 (2)AMASOX氨法工藝 傳統(tǒng)的氨法工藝遇到的主要問題之一是凈化后的煙氣中存在氣溶膠問題沒得到解決。能捷斯-比曉夫公司對傳統(tǒng)氨法進(jìn)行了改造和完善為AMASOX法。主要改進(jìn)是將傳統(tǒng)的多塔改為結(jié)構(gòu)緊湊的單塔、并在塔內(nèi)安置濕式電除霧器解決氣溶膠問題。 (3)GE氨法工藝 90年代，美國的GE公司也開發(fā)了氨法工藝，并在威斯康辛州的kenosha電廠建一個(gè)500MW的工業(yè)性示范裝置。該工藝流程為:除塵后的煙氣從電廠鍋爐后引出，經(jīng)換熱器后，進(jìn)入冷卻裝置高壓噴淋水霧降溫、除塵(去除殘存的煙塵)，冷卻到接近飽和和露點(diǎn)溫度的潔凈煙氣再進(jìn)入到吸收洗滌塔內(nèi)。吸收塔內(nèi)布置有兩段吸收洗滌層，使洗滌液和煙氣得以充分的混和接觸，脫硫后的煙氣經(jīng)塔內(nèi)的濕式電除塵器除霧后，再進(jìn)入換熱器升溫，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后經(jīng)煙囪排入大氣。脫硫后含有硫酸銨的洗滌液經(jīng)結(jié)晶系統(tǒng)形成副產(chǎn)品硫酸銨。 (4)NKK氨法 NKK氨法是日本鋼管公司開發(fā)的工藝。該吸收塔具有一定的特點(diǎn)，分三段。從下往上，下段是預(yù)洗滌除塵和冷激降溫，在這一段，沒有吸收劑的加入。中段是第一吸收段，吸收劑從此段加入。上段作為第二吸收段，但是不加吸收劑，只加工藝水。吸收處理后的煙氣經(jīng)加熱器升溫后排向煙囪。亞硫銨氧化在單獨(dú)的氧化反應(yīng)器中進(jìn)行。需要的氧由壓縮空氣補(bǔ)充，氧化剩余氣體排向吸收塔。