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对氨法脱硫技术及应用的简述

作者：胡鑫

来源：《中国科技博览》2013年第16期

摘要：氨法脱硫工艺皆是根据氨与SO2、水反应成脱硫产物的基本机理而进行的，主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。本文主要简述了国内某公司氨法脱硫装置的使用范围、原理、以及应用的预测评价，仅供与同仁交流学习。 关键词：氨法脱硫装置；使用范围；应用 中图分类号：X701.3

氨法脱硫技术在化学工业领域应用普遍，用氨吸收硫酸生产尾气中的SO2，生产亚硫铵和硫铵。氨法脱硫技术起步较早，因具有脱硫率高和副产物易销等特点而应用于化工、冶金、火力发电等行业。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90年代后，氨法脱硫工艺渐渐得到了应用发展，很多新工艺、新方法不断涌现。 1.氨法分类及各类氨法简介

氨法脱硫工艺皆是根据氨与SO2、水反应成脱硫产物的基本机理而进行的，主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。

1.1电子束氨法（EBA法）与脉冲电晕氨法（PPCP法）

电子束氨法与脉冲电晕氨法分别是用电子束和脉冲电晕照射喷入水和氨的、已降温至70℃左右的烟气，在强电场作用下，部分烟气分子电离，成为高能电子，高能电子激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。这两种氨法大的能耗和低的效率尚要改进，同时设备容易阻塞，主要设备如大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制阶段。 1.2湿式氨法

湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺，并且湿式氨法既脱硫又脱氮。湿式氨法工艺过程一般分成三大步骤：脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造。根据过程和副产物的不同，湿式氨法又可分为氨-肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等。其中氨-肥法又可根据附产物不同分为氨-硫酸铵肥法和氨-磷酸铵肥法。

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湿法氨水脱硫工艺最早是由克卢伯（kruppkroppers）公司开发于七八十年代的氨法Walther工艺。传统的氨法工艺遇到的主要问题之一是净化后的烟气中存在气溶胶问题没得到解决。能捷斯-比晓夫公司对传统氨法进行了改造和完善为氨法AMASOX工艺。90年代，美国的GE公司也开发了氨法GE工艺，并在威斯康辛州的kenosha电厂建一个500MW的工业性示范装置。之后日本钢管公司又开发了氨法NKK工艺。 1.3简易氨法

简易氨法已商业化的有TS、PS氨法脱硫工艺等，主要利用气相条件下的H2O、NH3与SO2间的快速反应设计的简易反应装置，严格地讲简易氨法是一种不回收的氨法，其脱硫产物大部分是气溶胶状态的不稳定的亚铵盐，回收十分困难，氨法的经济性不能体现；且脱硫产物随烟气排空后又会有部分分解出SO2，形成二次污染。所以，该工艺只能用在环保要求低、有废氨水来源、不要求长期运行的装置上。 2.氨法脱硫技术的应用案例 2.1某氨法脱硫装置的使用范围

某公司的氨法脱硫装置，是为工业及电站锅炉配套排烟脱硫工程设备应用而设计的系列产品。也可扩大应用在处理冶金焦化剩余氨水、 造纸厂的废碱液以及纺织印染碱性废水，锅炉排污水、炉渣水等，该装置既是脱硫器又可作为污水处理器。工艺图见下图1.

该氨法脱硫装置当脱硫剂为氨水时，所产生的终止物为硫氨化肥，再加入一定时的钾、磷、深加工可以产生出磁性复合化肥。化害为 利，变废为宝，综合利用，把烟气脱硫成为工业生产链的一个环节。 图1

2.2工作原理分析

该技术的脱硫机理是运用LS喷雾吸收法，使雾化后的吸收剂和SO2进行气——汽的热交换和瞬时的化学反应，利用烟 气的热焓，使化合后的产物蒸发干燥，剩余的残渣随灰粒一起排出。

例如：用废氨水为脱硫剂其反应式如下：（用工业氨水、液氨、碳铵、焦化富余氨水均可作为脱硫剂使用）

2NH3+SO2+H2O （NH4）2SO3 2（NH4）2SO3+O2（NH4）2SO4

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例如用碱液为脱硫剂其反应式如下： 2（NaOH）+SO2Na2SO3+H2O

例如用碳酸钠溶液为脱硫剂其反应式如下： Na2CO3+SO2Na2SO3+CO2

如果煤的含硫量在1.2%以下，亦可以用锅炉排污水炉渣水脱硫达标。 2.3应用预测评价

（1）该装置特点是反应流程短，设备体积小，能耗低，设备阻力小（克服了湿法脱硫中的堵塞、结垢，阻力、风机带水 等缺点）操作维修简便，运行费用低廉。现已建立了1-220吨系列工业锅炉及电站锅炉的治理工程。（2）装置的氨法技术本身已经通过专家及工程实践证明是成熟可靠的，如果企业采用合成氨生产过程中产生废氨水作脱硫剂，将更符合循环经济和节能要求，可以申报国家发改委专项资金奖励。脱硫副产的亚硫铵溶液既可以通过后续装置干燥结晶制成硫铵化肥出售，也可以不用干燥，将亚硫铵溶液直接运去氮肥厂做复合肥原料，进一步降低能耗，成本低廉。从而达到环保效益和经济效益双丰收的目的。

目前，我国每年的二氧化硫排放量超过20 Mt，居世界首位。这种现状与国家构建环境友好型社会的要求相差甚远。今后，还期待出现一些更好的、更有效的氨法脱硫新方法、新工艺、新技术。 参考文献

1. 车建炜；申林艳；刘月生。氨法脱硫工程应用中的几个问题探讨[J]，中国电力教育，2005年第S1期

2. 冷廷双，时朝昆，廖洪强，卢慎敏。氨法脱硫技术在烧结烟气治理领域应用研究[J]，环境工程，2009年03期

3.冯国，蒲日军。浅析氨法脱硫工艺[J]，内蒙古科技与经济，2009年第S1期 4.肖保正。氨法脱硫装置经验点滴[J]，硫酸工业，2008年第01期