氨法脫硫工藝是采用氨作為吸收劑除去煙氣中的SO2的工藝,該工藝過程一般分成三大步驟: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,又可分為氨-硫銨肥法、氨-磷銨肥法、氨-酸法、氨-亞硫酸銨法等;氨法脫硫?qū)γ褐辛蚝康倪m應(yīng)性廣,低、中、高硫含量的煤種脫硫均能適應(yīng),特別適合于中高硫煤的脫硫。工業(yè)煙氣采用石灰石/石膏法時,煤的含硫量越高,石灰石用量就越大,費(fèi)用也就越高;而采用氨法時,特別是采用廢氨水作為脫硫吸收劑時,由于脫硫副產(chǎn)物的價值較高,煤中含硫量越高,脫硫副產(chǎn)物硫酸銨的產(chǎn)量越大,也就越經(jīng)濟(jì)。
煙氣中的SO2從煙氣主體進(jìn)入吸收液的過程是物理吸收和化學(xué)反應(yīng)的過程,通過這個過程,使SO2從氣相進(jìn)入液相而被捕獲。下面詳述一下氨法脫硫的化學(xué)反應(yīng)過程:
A:脫硫塔中SO2的吸收
煙氣中的二氧化硫(SO2)溶于水并生成亞硫酸。
SO2 + H2O → H2SO3 (1)
B:亞硫酸同溶于水中的硫酸銨和亞硫酸銨起反應(yīng)
H2SO3 +(NH4)2SO4→NH4HSO4 + NH4HSO3 (2)
H2SO3+(NH4)2SO3→2NH4HSO3 (3)
C:吸收劑氨的溶解
NH3 + H2O→NH4OH →NH4+ + OH- (4)
由于反應(yīng)(4)的進(jìn)行,可以不斷提供中和用的堿度及反應(yīng)用的銨離子。氨同溶于水中的亞硫酸、硫酸氫銨和亞硫酸氫銨起反應(yīng)。
D:中和吸收的SO2
SO2極易與堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成亞硫酸鹽。堿過剩時生成正鹽;SO2過剩時形成酸式鹽。
SO2 + NH4OH→ NH4HSO3 (5)
SO2 + 2NH4OH→(NH4)2SO3 + H2O (6)
由于反應(yīng)(5)、(6)的進(jìn)行,可以使更多SO2可被吸收。
E:吸收得到的(亞)硫酸(氫)銨氧化成硫酸(氫)銨
亞硫酸鹽不穩(wěn)定,可被煙氣及氧化空氣中的氧氣氧化成穩(wěn)定的硫酸鹽。
2 NH4HSO3 + O2 → 2NH4HSO4 (7)
2(NH4)2SO3 + O2 →2(NH4)2SO4 (8)
F:硫酸銨溶液濃縮后結(jié)晶析出硫酸銨固體
硫酸銨+ 水→ 硫酸銨固體+水蒸汽
氨法脫硫技術(shù)的優(yōu)點:
1.反應(yīng)速度快,能在瞬間完成,吸收劑利用率高,能達(dá)到95-97%,脫硫效率能達(dá)到95-99%。
2.適用范圍廣,操作彈性大。氨法脫硫適用于中高低硫煤;對機(jī)組負(fù)荷變化適應(yīng)性強(qiáng),機(jī)組負(fù)荷在30-*之間波動時,脫硫裝置也能正常運(yùn)行。
3.原料易得。氨法以氨為原料,其形式可以是液氨、氨水和廢氨水,原料來源有保證。
4.氨法脫硫的SO2可資源化,將污染物SO2變?yōu)楦郊又递^高的氮肥,在我國具有很好的市場前景??梢宰儚U為寶,化害為利,不產(chǎn)生任何廢水、廢氣、和廢渣,沒有二次污染。
5.設(shè)備占地面積小,阻力低,投資較少。氨法脫硫過程相對簡單,設(shè)備較少,占地面積較石灰石石膏法要小很多,一次性投資小,脫硫塔阻力僅為1000Pa左右,無需設(shè)增壓風(fēng)機(jī),電耗較石灰石石膏法小得多。
6.脫硫脫硝一舉兩得。氨水對NOx有一定吸附作用。在脫硫工藝過程中,氨水和漿液混合不斷循環(huán),在脫硫的同時也在不斷的進(jìn)行脫硝,氨法脫硫工藝中氨的利用率可達(dá)95-97%以上,脫硫效率在95-99%以上,脫硝效率20-50%以上。
7.氨法脫硫不會有新增的CO2生成,符合環(huán)保的低碳節(jié)能和減排要求,而鈣法脫硫會有更多的CO2生成。
通過以上對氨法脫硫工藝的具體分析可以看出,氨法脫硫的確是工業(yè)煙氣超低排放治理的*。
明晟環(huán)保憑借幾十年的化工經(jīng)驗,以實體工業(yè)求發(fā)展,以低碳經(jīng)濟(jì)、變廢為寶為理念,從根本上解決了高耗能和二次污染問題,使超低排放科技化、系統(tǒng)化。
明晟環(huán)保愿與社會各界聯(lián)合起來,共負(fù)社會和歷史的責(zé)任,推進(jìn)人類文明的進(jìn)步。