氨法脱硫系统由烟气系统、喷淋反应塔吸收系统、二级循环系统、水洗循环系统、氨水储存系统、硫铵回收系统、废水处理系统、工艺水系统、电气及自动控制系统等组成。
工艺流程
含硫烟气经除尘器除尘达标后进入引风机,烟气进入脱硫塔的中下部吸收段,在吸收段通过三级喷淋,烟气与吸收液充分接触反应脱除掉S0后,进入净化水洗段,烟气与净化水通过填料逆流接触,除去逃逸的氨与尘,*后经除雾器除雾成为净化尾气,通过烟囱排放。
吸收剂送入脱硫塔,吸收烟气中的SOz形成亚硫酸铵。亚硫酸铵在脱硫塔底部氧化段被多层分布均匀的氧化空气充分氧化成硫酸铵溶液。通过密度计控制当硫酸铵溶液达到30%-35%浓度时由浆液泵打到现有硫铵工段回收硫铵产品。硫酸铵成品包装送入成品库,之后销售,实现变废为宝,产生经济效益。
水净化喷淋系统的循环水一部分打入脱硫循环液用于补充在吸收过程中消耗的水分,维持系统水平衡。另一部分在补入新鲜的净化水后继续循环。
化学反应原理
烟气中的SOSO和HCI被喷淋浆液中的水吸收,与烟气分离:
SO.+ H=HSO_-+ H+
SO_+ H_=HSO_-+ H+
HCI=H++CI-
HF=H++F-
氨溶于水发生以下反应:
NH+H=OH-+NH.+
NH++CI-=NH_CI
NH,++F-=NH_F
S02与逆流接触的浆液发生如下反应:
(1)SO+HO=HSO
(2)HSO+(NH)2S0。=NHHSO+NHHSO
(3)HSO+(NH)2S=2NHHSO
亚硫酸铵对SO,有更好的吸收能力,它是氨法中的吸收剂。
氨法脱硫的实质是以循环的(NH)2SO、NHHSO水溶液吸收so,的过程。随着亚硫酸氢铵比例的增大,吸收能力降低,须补充氨将亚硫酸氢铵转化成硫酸铵。
(4H+NH=NHHSO
(5)NH,HSO+NH=(NH,) 2SO
(6)NHHSO+NH,=(NH,)2SO
吸收塔浆池中注入氧化空气将亚硫酸铵氧化为硫酸铵:
(7)(NH)2S+1/20=(NH)2S0
(8)NHHS+1/20₂=NH,HSO
氨法脱硫在脱出二氧化硫的同时,对氮氧化物也有一定的脱除效果,其反应原理如下:
烟气中氮氧化物(NOx)主要以NO(占NOx的90%)形式存在,其次是NO2、NO等。在一定温度下,NO在空气中部分氧化
成NOz,建立如下平衡:
NO+1/20=NO,
NO,溶解于水中形成HNOHNO与NH反应生成NHNO,建立如下平衡:
NO,+H.0=2HNO,+NO
HNO,+NH,=NHNO,
在一定温度的水溶液中,亚硫酸铵(NH)2S与水中溶解的NO,反应生成(NH)2与N,建立如下平衡:
2(NH)2S+NO=2(NH)2S+1/2N
亚硫酸铵(NH4)2S03与水中溶解的NO反应生成(NH4)2S04与N2,建立如下平衡:
(NH,)2S+ NO=(NH) 2S0+ 1/2N
亚硫酸氢铵NHHSO,与水中溶解的NO反应生成NHHS,与N,建立如下平衡:
4NH,HSO+2NO→ 4NH_HSO_+N
氨法烟气脱硫装置对全部烟气中NOx的脱除率在30%左右。