氨法烟气脱硫脱硝的技术特征
氨法烟气脱硫脱硝的技术特征
氨法烟气脱硫脱硝的技术特征The technical characteristics of the amm onia process for rem oving SO x and NO x from flue gas雷士文1,雷世晓2,王德敏2(11南京明斯顿能源化工有限公司,江苏南京 210037;21遵义师范学校,贵州遵义 563003)摘要:氨法烟气脱硫脱硝具有显著的技术优势:脱硫效率高,脱硫脱硝一举两得,不耗费热量不产生废渣,脱硫剂利用充分用量小,不损害设备有节能功效。
关键词:烟气脱硫脱硝;氨法Abstract:Ammonia proce ss removing SO x and NO x from flue ga s po sse sse s many remarkable technical advantage s: de sulfurization efficient,simultaneously removing SO x and NO x,no heat consumption and no wa ste re sidue s,used de sulfurizer fewer and the utilization ratio higher,no equipment damaged and saving power.K ey words:SO x and NO x removed from flue ga s;ammonia proce ss中图分类号:X701.3 文献标识码:B 文章编号:1009-4032(2006)02-0032-03 氨法脱硫脱硝,就是以氨(NH3)为吸收剂将工业废气中的气态硫化合物固定为铵盐或还原为单质硫、将氮氧化物转化为氮气而实现清洁排放的工程技术。
自20世纪70年代以来,国外将氨法脱硫脱硝方法应用于大型电站锅炉的烟气治理。
2000年鞍钢第二发电厂在220t/h煤粉炉上加装氨法脱硫脱硝装置获得成功,至今运行正常,取得了良好的技术经济效益。
流光放电等离子体氨法烟气脱硫脱硝技术概述
5期
硫磷设计与粉体工程
S P & BMH RELATED ENGINEER ING
·11·
流光放电等离子体氨法烟气脱硫脱硝技术概述
胡小吐 1 ,邓咏佳 2
(1、广东杰特科技发展有限公司 ,广东 广州 510663; 2、中国石化集团南京设计院 ,江苏 南京 210048)
表 4 2008年报批的《α型高强石膏 》行业标准
等级 α30
抗压强度 /MPa 2 h强度 烘干强度
12
30
抗折强度 /MPa 2 h强度 烘干强度
3. 5
6. 50
α40
16
40
4. 5
8. 00
α50
20
50
5. 5
10. 00
5 结论
1、在生产线上进行生产投料试验 ,通过对实际 生产料浆浓度 ,转晶的温度 、压力 、转晶剂种类及其 添加比例 ,脱水方式和干燥工艺参数的调整 ,利用脱
NO +O +M NO2 +M
NO +O3
NO2 + O2
NO +NH2
N2 + H2 O
NO +OH HNO2
NO2 +OH NO +N3 NO +N2 3 NOx 的吸收与氧化 :
HNO3 N2 +O N2 O +N
NO +NO2 + 2NH4 OH
2NH4 NO2 + H2 O
2NO2 + 2NH4 OH
[ 3 ] 岳文海 ,王 志. α半水石膏晶形转化剂作用机理的探讨 [ J ]. 武汉理工大学学报 , 1996, (2) : 1～4.
电子束氨法烟气脱硫脱硝技术特点及原理精讲
目前，电子束氨法烟气脱硫脱硝技术是我国的核心技术，代表了我国烟气脱硫技术未来的发展方向。
这项技术在我国环保领域得到了相当大的重视，目前，很多环保企业都在运用这项技术。
该技术利用电子加速器产生的电子束辐照含二氧化硫和氮氧化物的烟气，同时投加氨脱除剂，实现对烟气中二氧化硫和氮氧化物脱除。
EA-FGD技术实现了硫氮资源的综合利用和自然生态循环。
一、工艺原理EA-FGD 技术是利用~1MeV的电子束对经过降温增湿的烟气进行辐射，使烟气中的O2、N2、H2O 等成分生成多种强氧化性自由基OH、N、H2O、O和H等，氧气烟气中的SO2和NH4NO2。
二、技术特点(1) 不产生废水、废渣等二次污染物，避免了其它脱硫技术处理废水和固体废弃物的建设投资和运行费用。
(2)高效率脱硫脱硝一体装置，能同时脱除烟气脱销工艺中95%以上的二氧化硫和高达70%的氮氧化物，无需另建脱除氮氧化物的装置，节省占地。
(3)是一种较为经济的烟气脱硫脱硝方法，更适用于高硫煤机组脱硫，煤炭含硫量越高运行费用越低。
如果计算副产物收益及使用高硫煤节约费用，其运行费用极低甚至可以抵消运行费用。
(4) 副产物是硫酸铵和硝酸铵，可用作优质化肥，实现了氮硫资源的综合利用和自然生态循环。
(5) 烟气变化的负荷跟踪能力强，能在数分钟内自动调整装置系统的工作状态，满足电站调峰和机组工况变化范围宽等情况的需要。
三、烟气脱销工艺流程EA-FGD技术采用烟气调质、加氨、电子束辐射和副产物收集的工艺流程，装置主要由烟气调质塔、电子加速器、副产物收集器、氨站、控制系统和辅助装置构成。
烟气通过烟气调质塔调节烟气的温度和湿度，然后流经反应器，在反应器中，烟气中SO2和NO2在电子加速器产生的电子束作用下，同NH3反应得到去除。
副产物收集器收集生成的硫酸氨和硝酸氨微粒，净化后烟气经由原烟囱排放，整个装置在DCS控制系统的管理下工作。
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烟气脱硫脱硝技术介绍
烟气脱硫脱硝技术介绍为了控制SO2污染，防治酸雨危害，加快我国烟气脱硫技术和产业发展已刻不容缓。
国家烟气脱硫工程技术研究中心对多种烟气脱硫脱硝技术进行了研究开发，主要包括：1、磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术磷铵肥法（Phosphate Ammoniate Fertilizer Process，简称PAFP），是我校和四川省环科院、西安热工所、大连物化所等单位共同研究开发的烟气脱硫新工艺（国家“七五”（214）项目新技术083号）。
其脱硫率≥95％，脱硫副产品为氮硫复合肥料。
此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源短缺的现状，回收SO2取代硫酸生产肥料，在解决污染的同时，又综合利用硫资源，是一项化害为利的烟气脱硫新方法。
而且该技术已于1991年通过国家环保局组织的正式鉴定，获国家“七五”攻关重大成果奖，四川省科技进步二等奖等多项奖励。
2、活性炭纤维法（ACFP）烟气脱硫技术活性炭纤维法（Activated Carbon Fiber Process，简称ACFP）烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂（DSACF）脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的一项新型脱硫技术。
该技术脱硫率可达95％以上，单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上（一般GAC处理能力为102Nm3/h.t，而ACF可达104Nm3/h.t）。
由于工艺过程简单，设备少，操作简单。
投资和运行成本低，且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源,因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用,改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起，但运行不起”的状况。
该烟气脱硫技术按10万KW机组锅炉机组烟气计，装置投资费用3500万，年产硫酸3万～4万吨。
仅用于全国高硫煤电厂脱硫每年约可减少SO2排放240万吨，副产硫酸360万吨，产值可达数十亿元。
该技术已获国家发明专利，并已列入国家高新技术产业化项目指南。
科技成果——氨法烟气脱硫技术
科技成果——氨法烟气脱硫技术成果简介氨法烟气脱硫技术具有脱硫效率高、无二次污染、可资源化回收二氧化硫等特点，具有满足循环经济要求等优势。
其主要原理是以氨基物质（液氨、氨水、碳铵、尿素等）作吸收剂，在吸收塔内，吸收液与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫（SO2）与吸收液中的氨进行化学反应而被脱除，吸收产物被鼓入的空气氧化后最终生成脱硫副产物硫酸铵，硫酸铵经干燥、包装后，得到水分<1%的商品硫酸铵。
国际上，氨法脱硫于20世纪70年代首次应用。
在我国，氨法脱硫技术首先用于硫酸行业，主要用于制酸尾气的吸收治理。
在烟气脱硫领域，氨法的发展较迟。
近年来，随着合成氨工业的不断发展以及氨法脱硫工艺自身的不断改进和完善，我国氨法脱硫技术取得了较快的发展，在氨逃逸控制、高硫煤的脱硫效率、氨的回收利用率等多方面实现突破，并已建成工程案例。
该技术脱硫效率一般为95%-99.5%，能保证出口SO2浓度在50mg/Nm3以下，单位投资大致为150-200元/kW，运行成本一般低于1分/kWh。
该技术成熟、稳定，脱硫效率高，投资及运行费用适中，装置设备占地面积小。
适用于燃煤锅炉烟气脱硫。
该技术燃煤硫分适应强，可用于0.3%-8%甚至更高的燃煤硫分，且应用于中、高硫煤时经济性更加突出，煤的含硫量越高，副产品硫酸铵产量越大，脱除单位SO2的运行费用越低；同时锅炉也因为使用中、高硫煤使得成本降低；环保效益、经济效益一举两得。
典型案例案例名称2×135MW机组烟气脱硫改扩建工程技术开发单位江苏新世纪江南环保股份有限公司项目概况本项目现有两台135MW发电机组，燃用百色地区混煤，烟气中SO2含量设计值达7684mg/Nm3。
本工程采用塔顶烟气直排、塔内饱和结晶工艺，外购液氨为吸收剂，产品为硫酸铵化肥。
本工程采用EPC模式建设，于2008年6月6日开始脱硫装置的建设，2009年8月14日一次性通过168小时试运行考核。
主要工艺原理（1）技术原理本工程采用氨法脱硫工艺，以液氨作吸收剂，脱除烟气中的SO2并回收副产物硫酸铵化肥。
氨法烟气脱硫技术优势分析
氨法烟气脱硫技术优势分析发表时间：2016-09-12T15:25:59.573Z 来源：《基层建设》2015年29期 作者： 陈凤丽[导读] 本文着重阐述了目前国内几种技术比较成熟的锅炉烟气脱硫技术各自的特点及其间的差异，对于电力、化工烟气脱硫项目顺利完成建设、减少投资、选择正确的脱硫方案具有重要的意义。
南京力准自动化科技有限公司 江苏南京 201100摘要：本文着重阐述了目前国内几种技术比较成熟的锅炉烟气脱硫技术各自的特点及其间的差异，对于电力、化工烟气脱硫项目顺利完成建设、减少投资、选择正确的脱硫方案具有重要的意义。
关键词：氨法；石灰法；石灰石法；节能减排1.概述“十一五”以来，各级政府非常重视节能减排工作，从中央到地方再到企业层层签订了节能减排目标责任状，限期限量完成节能减排目标。
2007年4月27日温家宝总理召开全国节能减排工做电视会议后，各地政府相应出台了一系列政策措施，强化节能减排监督管理。
做好烟气脱硫项目已经成为各大重点污染源企业生存发展的前提。
在此种背景下，选择可靠、稳定、节约、高效的脱硫方案，显得尤为重要，本文就脱硫技术问题对目前国内几种比较成熟的脱硫技术进行比较分析。
2．几种脱硫方法的优劣比较目前国内脱硫方法有多种，技术比较成熟的有石灰石法（湿法）、石灰法（干法）、氨法（湿法）等，结合实际情况分析，它们各有优劣。
（1）、石灰法（干法）。
目前采用石灰干法脱硫方式的电厂对脱硫灰均未得到有效开发利用，按2×135MW 机组（二氧化硫及烟尘排放浓度见表1）计算，脱硫灰量每年排出达8.69万吨，而目前各厂灰渣库已爆满为患，仅堆放售剩灰渣就已非常吃力，若再堆放脱硫灰则是难上加难；而新建的砖厂近几年能为灰渣库解困就算不错，再指望它能为脱硫副产品做贡献就勉为其难了，所以脱硫后的副产品处置将成为难题。
表1项目单位设计煤种备 注脱硫系统入口烟气SO 2浓度mg/Nm 37684标态，干基，6%O 2脱硫系统入口烟气含尘浓度mg/Nm 3130标态，干基、6%O 2另外，根据考察了解，目前干法脱硫效率最高只能达到90～93%，按二氧化硫排放浓度达7500～6720 mg/Nm3计算，93%脱硫率后出口浓度仍有470 mg/Nm3以上，超过国家排放标准400 mg/Nm3。
SNDR氨法脱硫脱硝除尘
SNDR氨法脱硫脱硝除尘SNDR氨法脱硫脱硝原理2NH3–H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O2(NH4)2SO3+2NO=2(NH4)2SO4 +N2↑(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO44(NH4)2SO3+2NO(2)=4(NH4)2SO4+N2↑SNDR氨法脱硫脱硝的优点î 脱硫脱硝共用一台反应塔î 防止氨、气溶胶、亚微米粉粒子的逃逸î 适应烟气量和烟气含硫量的变化î 适应烟气中粉尘含量的变化î 不需要催化装置，投资、运行费用低î 系统阻力低，设备占地面积小。
SNDR除尘原理粉尘随烟气进入脱硫塔后，快速与吸收液混合作用，并在脱硫塔中发生剧烈扰动，同时使粉尘的表面由原来的气—固界面被液—固界面代替，粉尘的表面由水膜代替气膜，产生吸附，凝聚现象，并在尘粉间形成液桥，从而增强了亚微米粉尘捕集能力。
在烟气返向过程中，粉尘穿越两层循环液膜时又进一步增强了捕集效果，提高了除尘系统的总除尘效率。
SNDR脱硫脱硝的特点（1）脱硫效率高。
在脱硫塔内，氨水与烟气充分接触，属于气-液反应，瞬时完成，相同反应条件下，是反应速率最快的。
（2）同步多功能一体化。
具有良好的脱硫和除尘功能，同时NO产生瞬间反应成氮气和水完成脱硝功能。
（3）液气比值小。
（4）系统阻力小由于反应塔属于喷射塔，塔本体阻力比填料塔阻力小，仅为填料塔阻力的1/3。
经过阻力计算以及多次实际应用，测试证明塔本体阻力小于1000Pa。
（5）脱硫反应温度区间可变范围大在40℃～180℃反应塔内，脱硫效率依然能够达到95%以上。
液体pH值控制在生成（NH4）2SO3范围之内，进而降低了设备的腐蚀（已有反应塔使用10年以上的范例）。
循环液的温度越高，硫铵的溶解度越大，运行中一般控制在使循环液接近饱和结晶的浓度以下，使其在塔外结晶，有效避免堵塞现象。
氨法脱硫工艺技术特点
氨法脱硫工艺技术特点1．SO2的高效吸收、严密的氨雾控制技术：根据SO2吸收的基本原理，(NH4)2SO3和N H3对SO2均具有较强的化学吸收作用，但NH3在溶液中的NH3平衡分压大，而(NH4)2SO3的分解NH3平衡分压小。
本项设计在S O2吸收上既要保证高的吸收效率，又要保证NH3逸出少，减少氨耗。
操作工艺以及设备上，主要利用(NH4)2SO3的吸收功能，补充氨是作为吸收剂的再生原料。
吸收过程和吸收剂的再生过程形成如下循环：在洗涤吸收塔分三段布液：第一段以(NH4)2SO3、NH4HSO3为主体浓度高的吸收液最大限度吸收SO2；第二段以喷淋以含(NH4)2SO4为主体的氧化液，该溶液含一定量NH4H SO3、(NH4)2SO3，能吸收第一段吸收剩余的SO2，并捕集上升气体中夹带液滴；第三段除雾器（塔气体出口前）喷淋系统补水（工艺水），进一步洗涤烟气中夹带的微量NH3雾（NH3的平衡分压极低），并防止除雾器阻塞。
各级吸收液严格控制不同的工艺参数，达到较好的吸收率和保证了NH3逸出最低。
这一高效吸收工艺及塔设备在云维股份等多个工程上实施，排放烟气中的SO2浓度＜20mg/Nm3，NH3浓度＜20mg/Nm3。
该吸收工艺及塔设备具有很好的操作弹性，吸收工艺具有自适应调节控制的的特点，能满足烟气量、烟气SO2浓度频繁大幅度变化及烟气温度变化时的高效脱硫与除尘，允许烟气量负荷波动30%～120%、SO2浓度0～7500 mg/Nm3，烟气温度在＜200℃下的波动。
2 吸收产物亚硫酸铵高效氧化设备：吸收SO2产生的亚盐氧化率是保证产品质量、减少氨耗、防止后序产品干燥过程亚盐分解恶化生产环境造成二次污染的关键。
氧化系统使亚盐氧化率＞98%，甚至达99%以上。
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563003)
摘要 : 氨法烟气脱硫脱硝具有显著的技术优势 : 脱硫效率高 , 脱硫脱硝一举两得 , 不 耗费热量不 产生废渣 , 脱硫剂 利
氨法脱硫脱硝, 就是以氨 ( NH3 ) 为吸收 剂将工 业废气中的气态硫化合物固定为铵盐或还原为单质 硫、 将氮氧化物转化为氮气而实现清洁排放的工程 技术。自 20 世纪 70 年代以来, 国外将氨法脱硫脱 硝方法应用于大型电站锅 炉的烟气治理。 2000 年 鞍钢第二发电厂在 220 t/ h 煤粉炉上加装氨法脱硫 脱硝装置获得成功, 至今运行正常 , 取得了良好的技 术经济效益。
5
化硫、 三氧化硫、 氧化氮的烟气结露形成酸溶液。烟 气中水汽本身的结露温度 ( 水露点 ) 是很低的 , 一般 约在 30 ~ 60 , 但烟气中只要有 0. 005% 的三氧 化硫 , 烟气结露温度( 酸露点 ) 即可高达 150 以上。 含氧化硫和氧化氮烟气的高温结露从三个方面对设 备和运行造成危害 : ( 1) 硫酸和硝酸溶液直接腐蚀金 属 ; ( 2) 酸液使积灰累积硬化, 降低传热效率 , 导致堵 灰加大通风阻力; ( 3) 设备运行被迫维持很高的排烟 温度, 使大量热能无效地从烟囱流失。 由于氨法工艺的高效脱硫脱硝 , 在相当程度上 消除了酸结露的危害 , 大大降低了烟气对锅炉低温 的腐蚀和结焦堵灰。配合相应设计与操作 , 还可收 到提高锅炉热效率、 节能降耗的功效。 氨法脱硫脱硝工艺中, 除了吸收塔系统外, 在烟 道环境中, 氨一般不会存留 : 氨优先与硫氧化物反应 生成硫酸盐和亚硫酸盐 , 与硫氧化物反应完毕尚有 多余的氨时, 氨即与烟气中大量存在的二氧化碳反 应生成碳酸盐( 当然, 不应投入如此过量的氨而造成 浪费) , 这说明氨法工艺并不会导致氨的二次污染。
第2期
优先反应 , 只要反应条件控制得当 , 不会与其他物质 化合。 2. 1. 2 均相反应 氨无论是以液态还是以气态参与反应, 同硫氧 化物、 氮氧化物之间都呈均相反应 ; 而钙质脱硫剂无 论是以粉状还是以浆状投入, 同反应物之间均是异 相反应 , 反应仅在其表 面进行, 反应产物封闭 表面 后, 颗粒内部成分很难 得到利用 , 即使延长反 应时 间, 也仅能获得在扰动中颗粒破碎的好处。这种情 况也不能用催化剂加以改善。从反应动力学上看 , 二者在反应速率、 反应进行完全程度上相差数个数 量级。 2. 1. 3 充分循环
表 1 吸收同量 SO2 的反应物和反应产物
项 目 SO2 1 1 NH 3 2 0. 531 0. 590 CaO 1 0. 875 - 1. 750 3. 500 8. 750 Ca( OH) 2 1 1. 156 2. 312 4. 624 11. 560 CaCO3 1 1. 563 3. 126 15. 630 ( NH 4 ) 2SO4 1 2. 063 CaSO 4 1 2. 125 CO 2 1 0. 688 -
不同脱硫剂吸收单位 SO2 的焓变和无效热耗
未利用物热容 / kJ 80% 3. 7 4. 9 6. 6 10 10
5 5
脱硫剂 2NH 3 CaO Ca( OH) 2 CaCO3
H / kJ mol - 1 543. 4 520. 1 454. 9 341. 9
未利用物 / t 80% 7. 9 10. 4 14. 1 50% 2. 6 3. 4 -
2( NH4 ) 2 SO3 + O2 2NH 4HSO3 + O2
2( NH 4) 2 SO4 2NH 4HSO4
( 11) ( 12)
在吸收液循环使用过程中, 式 ( 3) 是吸收 SO2 最 有效的反应。通过补充新鲜氨水 ( 式 4) 或其他置换 方法可保持亚硫酸铵的浓度。 1. 2 对硫化氢的吸收 烟气中有 H2 S 存在时, 氨水吸收 H2 S, 将其还原 成单质 S; 反应如下: NH4 OH+ H 2 S NH 4HS+ H 2O 经催化氧化, 氨水再生 , 并得单质硫。 2NH 4H 2S+ O2 1. 3 2NH 4OH+ 2S ( 14) 对氮氧化物的转化 氨水和烟气中的 NOx 发生反应生成氮气: 2NO+ 4NH 4HSO3 N2 + ( NH 4 ) 2SO4 + SO2+ H 2O 2NO+ 4NH 4HSO3 N2 + 4( NH 4 ) 2SO4 + SO2 + 4H2 O 4NH 3 + 4NO+ O2 4NH 3 + 2NO2 + O2 4NH 3 + 6NO 8NH 3 + 6NO 6H2 O+ 4N 2 6H 2O+ 3N2 ( 16) ( 17) ( 18) ( 19) ( 20) ( 15) ( 13)
2. 3
氨法工艺的热利用效率高 分别以氨水、 石灰、 熟石灰和石灰 石粉作脱硫
剂 , 吸收 1 mol 的 SO2 的焓变如下式所示 : 2NH 3 ( g) + H2 O( 1) + SO2 ( g) + 1/ 2O2 ( NH4 ) 2 SO4 ( ag) + 543. 4 kJ/ mol CaO( s) + SO2 ( g) + 1/ 2O2 CaSO4( ag) + 520. 1 kJ/ mol Ca( OH) 2 ( s) + SO2 ( g) + 1/ 2O2 CaSO4( ag) + H 2O( 1) + 454. 9kJ/ mol CaCO3( s) + SO2( g) + 1/ 2O2 CaSO4 ( ag) + CO2 ( g) + 341. 9kJ/ mol 可见, 以氨为脱硫剂时 , 热效应最好。 此外, 氨剂可达到充分利用 , 不会无效地带走热 量 ; 钙质脱硫剂未有效利用部分 ( 包括其中的杂质和 未参加反应的成分 ) 以环境温度进入炉膛或烟道 , 然 后以某一较高温度移出系统 , 带走大量热能; 如果是 碳酸钙或氢氧化钙, 还将在炉内耗费热能将它们反 33 ( 24) ( 23) ( 22) ( 21)
每吸收 1 t SO2 , 需 NH 3 0. 59 t ; 若采用炉内喷钙 工艺并以石灰石粉作脱硫剂 , 需石灰石粉 15. 63 t。 后者是前者的 26. 5 倍。改用石灰或熟石灰后 , 情况 有所改善, 但还相当于氨用量的 14. 8 倍和 19. 6 倍 之多。若采用钙利用率较高的湿法脱硫工艺, 生石 灰和熟石 灰的用量 分别是 氨用量 的 5. 9 倍和 7. 8 倍。 将上述情况放大为一个年烧煤 100 万 t 的电厂 考察 : 设煤硫分为 2% , 其中 20% 的硫被燃煤灰分本 身吸收固定。为了使烟气中的二氧化硫浓度降到国 家允许排放标准 , 还需要脱除 50% 的二氧化硫 , 具 体量是 1 万 t, 氨法工艺需要氨 0. 59 万 t ; 石灰浆湿 法工艺需熟石灰 4. 6 万 t ; 炉内喷钙工艺需石粉 15. 6 万 t 。从产物看 , 氨法工艺产生 2. 06 万 t 硫酸铵, 无 其他废渣; 钙法工艺除了以石灰粉为脱硫剂时有部 分转化为二氧化碳排空以外, 投入的脱硫剂加上被 吸收固定的二氧化硫以及在反应中结合的氧元素 , 一起成了废渣, 即废渣的量大于投入的脱硫剂量。
当废气中含有 O2 、 CO 和 SO3 时 ( 如电厂烟气 ) , 还会发生如下反应; NH 4OH+ CO2 2NH 4OH+ CO2 2NH 4HCO3+ SO2 NH 4HCO3 ( NH 4) 2 CO3 ( NH 4 ) 2SO3 + H 2O+ CO2 ( NH4 ) SO3 H 2O+ CO2 2NH 4OH+ SO3 32 ( NH 4) 2 SO4 + H 2O ( 5) ( 6) ( 7) ( 8) ( 9) ( 10)
氨水在脱硫脱硝工艺过程中可以不断循环 , 只 有反应完成的产物 ( 硫酸铵 ) 才移出系统。从实际经 验来看, 氨法脱硫脱硝工艺中氨的利用率可达 90% 以上, 脱硫效率在 90% 以上、 脱硝效率在 80% 以上。 2. 2 脱硫剂用量小无废渣废水 从反应物质的量来看 , 吸收 1 mol 的 SO2 , 需 2 mol 的 NH 3 。商品液氨的纯度近似达到 100% , 因此 脱硫剂利用率高, 脱硫产物量少 , 易处理。氨法与钙 脱硫对比见表 1。 从反应生成物看, 等摩尔的 CaSO4 虽只略重于 ( NH 4) 2 SO4 , 但钙脱硫剂中的大量杂质和未能有效参 与反应的成分必须作为废渣处理 , 由 CaCO3 产生的 大量 CO2 也是污染物。
摩尔数 质量 1/ t 质量 2/ t 质量 3/ t 质量 4/ t 质量 5/ t
注 : 质量 1 是吸收 1 t 二氧化硫实际参加反应的量 ; 质量 2 是计算脱硫剂中杂质后的量 ; 质量 3 是利用 率 90% 时的量 , 仅 氨法有此利用率 ; 质 量 4 是利用率 50% 时的量 , 对应于湿法钙脱硫工艺 ; 质量 5 是利用率 20% 时的量 , 对应于炉内喷钙法和类似工艺 。
2006 年 4 月 应转化为氧化钙。 CaCO3 ( s)
电
力
环
境
保
护
第 22 卷
第 2期
Ca( OH) 2 ( s) ( 25)
表2
CaO( s) + H 2O( 1) - 109. 2 kJ/ mol ( 26)
CaO( s) + CO2 ( g) - 179. 6 kJ/ mol
上述有关热量数值列于表 2。
1
1. 1
氨法脱硫脱硝的技术原理
吸收二氧化硫 、 三氧化硫 液氨溶于水后喷入烟气中, 吸收烟气中 SO2 和
SO3 而形成铵盐 , 具体反应如下 : NH 3 + H 2O NH 4 OH 2NH 4OH+ SO2 ( NH 4) 2 SO3 + H 2O ( NH 4 ) 2SO3 + SO2 + H 2O 2NH 4HSO3 NH 4HSO3 + NH4 OH ( NH 4 ) 2 SO3 + H 2O ( 1) ( 2) ( 3) ( 4)