酸性氣體的氨法脫硫工藝分析

李通

山東省東營市港城熱力有限公司 山東東營 257000

1 氨法脫硫的原理和步驟

在工業生產過程中，尤其是火力發電廠通常會產生大量的酸性氣體，如果直接將這些氣體排放到空氣中，必然會對環境造成極大的污染，因此對采用多種方法措施對這些氣體實施脫硫處理，降低煙氣中的二氧化硫含量就顯得尤為重要。截止到目前為止，人們在生產過程中會采用鈣法脫硫、鐵法脫硫、氨法脫硫等多種方法，其中氨法脫硫最為常見。對氨法脫硫技術進行系統地分析探討具有重要的實踐意義和理論意義。

1.1 氨法煙氣脫硫的原理

氨法煙氣脫硫是利用氨氣和二氧化硫的化學反應，向酸性氣體中通入氨水，吸收掉酸性氣體中的二氧化硫，進而得到亞硫酸銨和亞硫酸氫氨，在酸性氣體脫硫系統的循環槽中通入相應的壓縮空氣，使得亞硫酸銨發生氧化反應，最終生成硫酸銨溶液。在脫硫塔的濃縮階段，使用高溫煙氣的熱量將硫酸銨溶液進行壓縮，進而形成含有硫酸銨的漿液，然后進行濃縮、離心分離、包裝等多種加工工序，生產硫酸銨產品最終達到酸性氣體脫硫處理的目的。

1.2 氨法煙氣脫硫工藝流程

在火力發電廠中，通過鍋爐引風機排出來的煙氣和硫回收的克勞斯尾氣一同進入脫硫塔濃縮裝置，煙氣經過脫硫處理后會排入煙囪，引風機可以有效避免脫硫系統出現巨大的壓降現象。值得注意的是煙囪上一般都有擋板門裝置，一旦出現意外情況，可以直接將煙氣和克勞斯煙氣排入煙囪[1]。

脫硫系統主要分為兩部分：第一部分是脫硫塔；第二部分是循環槽。脫硫塔又可以細分成濃縮階段、吸收階段和除霧階段。煙氣自下往上排放，而吸收液從上往下排放，兩者發生交匯融合，發生物理反應和化學反應，能夠有效去除煙氣中的二氧化硫，進而生成亞硫酸銨和亞硫酸氫氨，經過脫硫處理的煙氣會經過除霧器，進而除去煙氣中的液滴，最后從擋板門排入煙囪。

吸收液是通過氨水槽流入脫硫系統的，引風機會向脫硫系統中排入一些氧氣，使得亞硫酸銨和亞硫酸氫氨發生氧化反應，進而生成硫酸銨和硫酸氫按，煙氣中的熱量可以對硫酸銨溶液進行壓縮處理，硫酸鈉漿液會通過旋流器流入離心機，最終經過振動流化床干燥處理，得到含氮量20．5%以上、含水量1%以下的硫酸銨產品。

2 氨法脫硫存在的問題分析

氨法在煙氣脫硫過程中存在很多優勢，但是也存在很多問題和不足，具體內容如下所示：

2.1 氨逃逸問題

眾所周知，氨水的揮發性非常強，氨法脫硫過程中，氨水會揮發成氨氣和水，隨著脫硫尾氣一批排放到空氣中，不僅對周圍環境造成了極大的污染，也使得氨法脫硫的效率大大降低。對氨逃逸進行系統全面地分析研究，并制定合理有效的應對措施就顯得尤為重要。在實際運作過程中，鍋爐排放的酸性氣體溫度比較高，會大大增加氨水的揮發效果，有的火電廠為了提高酸性氣體的脫硫效果，會使用過量的氨水，脫硫塔上方會形成“自煙”現象，這就是氨水揮發造成的。由此可以看出，氨逃逸主要是由于氨水揮發性強、脫硫系統溫度高造成的。

2.2 氣溶膠問題

在酸性氣體氨法脫硫過程中很容易出現氣溶膠現象，這是因為液態和固態小分子懸浮在空氣中，從而形成膠體分散體系。氣溶膠的形成主要有兩種途徑：一種是酸性氣體脫硫過程中，氨水揮發成氨氣和水分子，空氣中的氨氣分子與二氧化硫分子發生氣相反應，最終形成亞硫酸氫氨和硫酸銨并懸浮到空氣中。第二種是氨水吸收酸性氣體中的二氧化硫之后，相應的液體隨著氣體排出，在高溫情況下，亞硫酸銨變成固體結晶并懸浮在空氣中，形成了氣溶膠。

3 氨法脫硫的優化措施

3.1 氨逃逸的處理措施

氨水是造成氨逃逸的重要因素，所以應該加強對氨水質量的管理控制，具體作法如下所示：第一，將氨水中的酚類物質、硫化氫、油脂等比例控制在合適范圍之內，這些物質對硫酸銨結晶有著良好的抑制作用，能夠有效避免亞硫酸銨出現氧化反應。第二，控制好酸性氣體的流速，酸性氣體氨法脫硫主要應用的是二氧化硫與氨氣的化學反應，氣相中二氧化硫和氨氣的含量對平衡濃度有著重要的影響[2]。因此將酸性氣體的流速控制在合適范圍之內，就可以有效避免出現嚴重的氨逃逸現象。

3.2 氣溶膠的處理措施

在未來發展過程中，火電廠、化工廠可以通過提高脫硫率的方法，來有效控制氣溶膠的發生，可以將第三代塔外氧化脫硫技術應用到實際生產當中，在脫硫塔外加裝一套循環槽氧化系統，選擇高效合理的噴淋技術，消除氣溶膠“拖尾”現象。第二，使用降低溫度的方法，減少氣體中亞硫酸鹽的含量，降低煙氣中的水分，最終達到減少氣溶膠現象、凈化環境的目的[3]。

4 結語

通過對酸性氣體氨法脫硫的原理、工藝進行系統全面地分析探討，使人們對氨法脫硫技術有一個清晰的認識。然后對酸性氣體氨法脫硫技術存在的問題進行分析研究，認識到氨逃逸、氣溶膠等問題產生的原因和危害，進而提出一系列針對性的改善措施，不僅可以有效提高酸性氣體氨法脫硫的效果，還能避免對環境造成太大的污染，為酸性氣體脫硫工作的發展提供了重要的理論指導。