烟气氨法脱硫技术应用的研究

苏石

呼伦贝尔金新化工有限公司  内蒙古呼伦贝尔 021506

摘要：硫是重要空气污染物，排放废气含丰富硫化物，因此研究烟气中氨处理工艺至关重要。本项目针对我国氨法脱硫技术发展，从原理阐明、氨硫比控制、氧化风量设定、析晶影响因子和气化管线结构五个方面，开展该技术在我国推广应用的关键技术研究。

关键词：烟气氨法；脱硫技术；应用要点

1氨法脱硫技术概念

该发明利用氨与烟气中的SO2反应，生成的产品经过大气处理后以固态形态出现。该工艺分为烟气脱硫和副产品治理两部分，脱硫效果优于其他工艺，适应性强。此工艺无需脱硫剂形貌，既能供应氨气，又能降低脱硫费用，提高经济效益，减少环保影响，增加企业收入。

2氨法脱硫工艺过程简述

2.1烟气洗涤降温与硫酸铵溶液浓缩结晶

采用引风管将高温烟气导入脱硫塔洗净区，并与自顶向下喷出的硫铵水反向接触，实现对烟气的绝热汽化冷却。本项目提出一种硫铵溶液喷雾清洁方法，即通过烟气流动所释放的热量，蒸发并富集部分水分，使之达到过饱和度（约1.24-1.25)，从而获得含硫酸铵晶体的晶体浆料，并送入硫铵后处理工序。

2.2ＳＯ２的吸收

对含有二氧化硫的废气采用回流法进行吸附，亚盐吸附去除了其中的大多数，然后再由上部净化区进行净化。在此过程中，吸附液体从氧化回流池的下部经过增压后，通过压力输送到吸附区，使其在回流过程中持续地被喷射到空气中。在吸附过程中，由于吸附剂的组成发生了改变，需要添加氨水来维持吸附效果。

2.3烟气净化洗涤

经过吸附、纯化的湿烟，再经过循环清洗涤器，对所含的亚盐和逃逸的氨进行再循环的清洗。将回收的清洗溶液的浓度升高后，补充到吸附部分。

2.4吸收液的氧化

该工艺采用了一种新型的厌氧氨氧化工艺，在该工艺条件下，采用曝气充氧，将亚硫酸铵氮氧化成硫酸铵，其亚盐氧化效率大于98.5%。经氧化处理的硫酸铵水通过上层的溢流管或自控阀送至清洗浓水部分。

2.5氨雾和尘的脱除

烟气经过洗涤和吸收，进入脱硫塔的上部除雾系统。本项目计划在脱氨雾区增加高效脱氨烟雾机和喷雾设备，以清洗和回收脱氨器捕获的氨雾和气溶胶，降低脱氨量，提高氨的利用率。每个除雾器都配备去盐清洗装置，定时清洗收集的水滴。清洗后的水循环用于洗涤和补充系统用水。

2.6事故保护

在氨法脱硫塔中，为防止高温烟气对设备的损坏，设计了一种安全防护设备-喷水冷却系统。在突发断电或清洗水泵出现异常引起清洗区高温时，本装置会对清洗区进行喷水冷却，并发出警报。

3采用氨法脱硫工艺的优势

3.1原料易得且成本较低

公司氨水联碱生产工艺（包括：铜洗再生气回收、氨贮槽驰放气回收、联碱综合回收塔清洗液）均能回收稀氨水并，可提浓后送锅炉烟气脱硫工序，具有较高的原料价格。

3.2运行成本较低

一是自身有良好的反应活性，二是循环液的含液量相对较少；同时，利用高温烟气为硫铵水的浓缩能量，不需要额外外加的加热源，实现了节能的目的。

3.3回收硫酸副产品，无新增污染物排放

在全流程中，充分发挥了高温烟气中所含热量，使其水分汽化，无二次污染。在此基础上，将生产过程中产生的副产品——硫酸铵，回收部分操作费用，达到了综合利用的目的。

3.4运行简单，操作弹性较大

在全流程中无污染和堵塞现象，可以通过调整 PH值和液气比来实现对其超低排放的控制，具有很大的灵活性。

４锅炉烟气氨法脱硫应用总结

4.1脱硫装置设备内部工艺配置

4.1.1硫酸铵溶液浓缩段

设置浓料层，使用金刚砂纤维吸嘴，将高温烟气再循环至浓水泵，用烟气显热法富集硫酸铵溶液。当溶液超饱和（密度约1.24-1.25）后，用排出器泵入硫铵后处理步骤。为减少SO2生成亚盐对硫铵析晶和环境的影响，需调控浓段硫铵溶液PH值（1.5-2.0）至3.0以上。

4.1.2脱硫液吸收段

采用三重吸收喷雾结构，实现高气液比脱硫。装置包括液塔板、三层升风罩、喷淋层和双层除雾器。喷头采用耐磨损SIC纤维，液体回流至氧化回收池。吸附泵入口分级，中低端水泵维持高PH值，上层水泵降低PH值。废气通过除雾器排雾至清洗部分。

4.1.3循环水洗涤段

设置一层回用水清洗喷淋层，从下往上是托液塔板和升气帽，液体分布填料和喷射层，喷头为增强聚丙烯材料。经循环水清洗脱硫后烟气中的亚盐和逸出氨，一般要求 PH值为2.0-3.0。循环用的清洗液体被吸附后回流到循环清洗池中，而废气则被清洗到上面的脱雾区。

4.1.4除雾段

采用三层组合型的高效除雾器，将烟气中的盐分和逸出物进行循环水冲洗，使其符合超低排放要求。为了避免因排烟材料的阻塞而引起的阻力增加，使用加压排盐喷头定时进行清洗，清洗量应控制在保证系统水量的均衡范围内。

4.1.5循环氧化槽内部配置

该装置包括氧化通风装置、空气分布隔板、加氨筒和上层氧化部分。经增压的氧化气体通过通风设备进入氧化池，与循环液体反应，将亚盐转化为硫酸铵。净化后的废气中，氧化液体流向吸附塔的浓度区，二级空气进入吸附塔并随废气排出。通过加氨罐调节氧化溶液的酸碱度。净化后的废气符合超低排放要求。

4.2锅炉烟气氨法脱硫超低排放工艺技术特点

4.2.1采用二次风搅拌

与浓浆部分采用液体混合的方法防止结晶沉积和堵塞不同，我们公司使用了二次空气混合，一是因为氧化风扇的功率增大了，二是因为它的功率比安装了液体搅拌泵马达的负载要小得多，具有节能的优点。而在空气中进行的搅动，则不会损坏晶体；二次空气混合可以免除对水泵等设备的检查和维修，减少了操作费用。

4.2.2脱硫吸收液ｐＨ值梯度控制

采用循环氧化罐进行脱硫、吸收、分级，将中、高PH值的循环水送入吸收层中下级，而酸碱较弱的循环水流入上层。通过调节溶液PH值，减小烟气中氨气分压，抑制氨气逸出。生产过程中，采用PH值梯度调节法，保持回流清洗液PH值在较小范围内，以吸附烟气液滴中亚盐组分，防止PH值上升。

4.2.3具备冲洗防堵塞功能

为了防止析晶，在脱硫吸收、循环洗涤的升气盖、顶部除雾器和烟道入口设置了清洗喷头。这些喷头使用压力吸收液、洗涤液和脱水液，并通过自动阀定时清洗，以保持长期操作并避免阻塞和增大压力损失。

4.2.4自动加氨控制

通过添加氨气，实现了对亚盐的回收和废水的高效吸附与超低排放。为控制大气中SO2和NH3的释放，需降低其浓度，保持吸收溶液PH值，减少气体-氨稳态压力。该方法的关键在于合理调控稀氨用量，利用加氨罐及烟气中二氧化硫浓度、溶液PH值等自动化控制进行联动调节。

总结：

综上所述，烟气-氨法脱硫工艺的实施关键问题的研究对于提高该工艺的使用效率有着十分重大的意义，应该是有关部门的一项重点工作，其产品的开发利用将会给企业创造更多的经济效益。科技工作者应该密切注意氨法脱硫的新进展，并根据具体的工作需求，及时对其进行优化，使其具有更好的性能，拓宽其适用领域。

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