模块五氨水法脱硫
煤化工方向氨水中和法氨水液相催化法湿式氧化法脱硫原理及步骤
应用化工生产技术专业
（煤化工方向）
氨水中和法 氨水液相催化法 湿式氧化法脱硫原理及步骤
• 一、氨水中和法： • 吸收：
• 用稀氨水在吸收塔内与原料气中的硫化物发生化学反
应，生成NH4HS，以脱除原料气中的H2S。净化后的 半水煤气从塔顶排出。 • NH3.H2O+H2S＝NH4HS+H2O+Q
• 再生：
• 吸收H2S的溶液用泵送入再生塔，从塔底吹入空气，
使NH4HS分解。分解出来பைடு நூலகம்H2S和空气一道排人大气， 而氨水循环使用。
半水煤气
氨水
空气
放空气
优点：
• 工艺流程简单，原料来自本厂，容易得到。 • 目前国内不少氮肥厂都采用此法。
缺点：
• 脱硫效率低，氨损失较大 • 解吸出的硫化氢直接排人大气，硫元素不能加以回收利用， 直接造成物料损失和环境污染。
总反应式：
H2S（l） + O2（空气） S↓+ H2O
• 二、氨水液相催化法：
• 脱硫液：在氨水中添加少量对苯二酚作为活化剂
• 在再生塔内：
2
OH O OH O O2
2
O OH
2
H2O
NH4HS
H2O
S
NH4+
OH-
O
OH
对苯二酚
总反应式为：NH4HS+0.5O2 =
S+NH4++OH-
二.氨水液相催化法：
优点： （1）则脱硫效率可提高到98％以上 （2）并且可以回收硫磺，纯度达99％左右。 缺点： 半水煤气中CO2含量较高时，采用此法会影响脱硫效果。 增大气液接触面积缩短接触时间，可以选择性吸收硫化氢
氨水中和法脱硫的工艺流程
氨水中和法脱硫的工艺流程
氨水中和法脱硫也就是利用氨水脱除半水煤 气中的硫化氢气体。利用PPt PPt实现流程演示过 气中的硫化氢气体。利用PPt实现流程演示过 程： 半水煤气经风机送至脱硫塔底部，硫化氢被 半水煤气经风机送至脱硫塔底部， 顶部来的氨水吸收， 顶部来的氨水吸收，净化后的半水煤气从塔 顶排出。 顶排出。吸收硫化氢后的氨水经富液泵送至 再生塔顶部，从塔底吹入空气， 再生塔顶部，从塔底吹入空气，将氨水中的 硫化氢解析出来从塔顶放空。 硫化氢解析出来从塔顶放空。再生后的氨水 送到脱硫塔循环使用。 送到脱硫塔循环使用。
氨水中和法脱硫的工艺流程
半水煤气
氨 水
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氨水中和法脱硫
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氨水中和法脱硫的工艺流程
半水煤气
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氨法脱硫反应化学方程式
氨法脱硫反应化学方程式嘿，朋友们！今天咱们来唠唠氨法脱硫这个超有趣的化学过程。
就像是一场神奇的魔法秀，各种化学物质在那变来变去的。
首先呢，氨法脱硫里，二氧化硫（SO₂）就像个调皮捣蛋的小恶魔，到处乱窜，但是氨（NH₃）就像是英勇的骑士，专门来对付它的。
它们相遇的时候就会发生这样的反应：2NH₃ + SO₂ + H₂O = (NH₄)₂SO₃，你看，就像骑士把小恶魔给收服了，变成了亚硫酸铵这个新的“小跟班”。
这亚硫酸铵啊，也不安分呢，就像个好奇宝宝，还想继续和其他物质发生点啥。
如果有氧气（O₂）这个爱凑热闹的家伙加入，那反应就又有新花样了。
2(NH₄)₂SO₃ + O₂ = 2(NH₄)₂SO₄，这就好比小跟班又被氧气这个魔法给升级了，变成了硫酸铵这个更稳定的家伙，就像从青铜战士升级成了白银战士。
要是这个过程中有二氧化碳（CO₂）这个“小气鬼”在旁边，它也会来插一脚。
氨（NH₃）会先和二氧化碳反应，NH₃ + CO₂ + H₂O =NH₄HCO₃，这就像是氨这个骑士又去和二氧化碳这个小气鬼纠缠了一下，生成了碳酸氢铵这个有点奇怪的组合，就像把两个不搭调的东西硬凑在一起。
然后碳酸氢铵又会和亚硫酸铵闹一闹，(NH₄)₂SO₃ + 2NH₄HCO₃ =2(NH₄)₂SO₃·H₂O + CO₂↑，就像两个小伙伴在互相交换东西，还冒出了二氧化碳这个小气泡，就像它们在玩吹泡泡的游戏。
还有哦，亚硫酸铵这个家伙要是碰到了硫酸（H₂SO₄）这个强酸“大魔王”，那可就有好戏看了。
(NH₄)₂SO₃ + H₂SO₄ = (NH�4)₂SO₄ + SO₂↑+ H₂O，就像小跟班在大魔王面前被吓出了二氧化硫这个“冷汗”，还生成了硫酸铵这个新的东西。
氨法脱硫里的氢氧化铵（NH₄OH）也很有趣，它可以和二氧化硫反应，2NH₄OH + SO₂ = (NH₄)₂SO�3 + H₂O，就像氢氧化铵这个小助手也来帮着收服二氧化硫这个小恶魔了。
氨法脱硫原理
氨法脱硫原理
氨法脱硫是利用氨水与烟气中的SO2反应生成氨基硫酸铵（NH4HSO4）和氨基硫酸氢铵（NH4HSO3）来进行脱硫的一种方法。
具体原理如下：
1. 氨水喷入烟道中，与SO2接触，反应生成氨气和氨基硫酸铵（NH4HSO4）：
NH3 + SO2 + H2O →(NH4)2SO3 →NH4HSO4
2. 氨气与氨基硫酸铵反应生成氨基硫酸氢铵（NH4HSO3）：
NH3 + NH4HSO4 →NH4HCO3 + NH4H2SO4
3. 氨基硫酸氢铵在高温下分解，释放出NH3，并且再次与SO2反应生成
NH4HSO4：
NH4HSO3 →NH3 + H2O + SO2 →NH4HSO4
4. NH4HSO4和NH4H2SO4在排放出口处与颗粒物一起被捕捉，形成含硫酸盐的颗粒物，达到脱硫的目的。
氨法脱硫可以在烟气中去除95%以上的SO2，输出烟气中的SO2浓度低于50mg/Nm3，可以满足环保要求。
同时，氨法脱硫还可以产生价值高的化学肥
料氨硫酸铵。
氨水中和法氨水液相催化法湿式氧化法脱硫原理及步骤
S
Cat(O)
Cat(R)
3
再生槽
Cat(R) O2 Cat(O)
4
单质硫的浮选和净化凝固
作用
弱碱性吸收剂， 选择性吸收 H2S，快速 慢速、控制步 骤
空气 、快速
三、湿法氧化脱硫基本步骤与基本原理
H2S（l） +OHCat.（O）+ HS— Cat. （R）+ O2
HS— +H2O
S + Cat. （R） H2O + Cat. （O）
总反应式：
H2S（l） + O2（空气）
S↓+ H2O
氨水中和法 氨水液相催化法 湿式氧化法脱硫原理及步骤
• 一、氨水中和法： • 吸收：
• 用稀氨水在吸收塔内与原料气中的硫化物发生化学反 应，生成NH4HS，以脱除原料气中的H2S。净化后的 半水煤气从塔顶排出。
• NH3.H2O+H2S＝NH4HS+H2O+Q
• 再生：
• 吸收H2S的溶液用泵送入再生塔，从塔底吹入空气， 使NH4HS分解。分解出来的H2S和空气一道排人大气， 而氨水循环使用。
半水煤气
氨水
空气
放空气
优点：
• 工艺流程简单，原料来自本厂，容易得到。 • 目前国内不少氮肥厂都采用此法。
缺点：
• 脱硫效率低，氨损失较大 • 解吸出的硫化氢直接排人大气，硫元素不能加以回收利用，
直接造成物料损失和环境污染。
• 二、氨水液相催化法：
• 脱硫液：在氨水中添加少量对苯二酚作为活化剂
• 氨水液相催化法过程总结：
• 用弱碱性溶液吸收原料气中的硫化氢，生成硫氢化物
• 借助溶液中的载氧体（cat.）的氧化作用，将硫氢化物氧 化成元素硫
氨法脱硫主要流程
氨法脱硫主要流程氨法脱硫啊，这可是个很有趣的东西呢。
氨法脱硫主要就是利用氨来把烟气里的二氧化硫除掉。
那它的流程大概是这样的。
一、吸收过程。
氨法脱硫开始的时候啊，烟气就呼呼地进到吸收塔里头。
这个吸收塔就像一个大容器，专门等着烟气来呢。
在吸收塔里有氨的溶液，这溶液就像一个个小卫士一样。
当烟气进去的时候，二氧化硫就和氨发生反应啦。
就好像两个小伙伴见面，然后紧紧地抱在一起。
这个反应会生成亚硫酸铵呢。
这个过程可快啦，烟气在塔里穿梭的时候，二氧化硫就不断地被氨溶液抓住，然后变成亚硫酸铵。
这时候啊，吸收塔里面就像一个热闹的小世界，各种分子在里面欢快地反应着。
二、氧化过程。
亚硫酸铵可不会就这么待着，接下来就到了氧化这个环节。
就像是给亚硫酸铵来了个大变身的机会。
在这个过程里，会有空气鼓入到溶液里。
这空气就像一个魔法棒一样，让亚硫酸铵发生氧化反应。
亚硫酸铵就变成了硫酸铵啦。
这个转变可重要了呢，就像是从一个小角色变成了一个大有用处的角色。
氧化的时候啊，溶液里就会有很多小气泡冒起来，就像在开一场小小的派对一样。
三、结晶过程。
硫酸铵生成了之后呢，就到了结晶这个好玩的阶段。
溶液里的硫酸铵浓度慢慢变高，就像糖水熬到一定程度会结晶一样。
硫酸铵也开始结晶啦。
这些小晶体一点点地出现，就像一颗颗小钻石在溶液里冒出来。
它们会慢慢长大，然后从溶液里沉淀下来。
这个时候啊，整个溶液看起来就像有很多小宝藏在里面一样。
四、分离过程。
有了结晶之后，就要把这些晶体和溶液分开啦。
就像把豆子和水分离一样。
一般会用到一些专门的设备，比如离心机之类的。
离心机一转起来啊，就像一个大力士在甩东西一样，把晶体都甩到一边，溶液就流到另一边去了。
这样呢，我们就得到了硫酸铵的晶体，这可是个好东西，可以有很多用处呢。
氨法脱硫的这个流程啊，每个环节都像是一个小关卡，但是每个环节又配合得很好。
它就像一个小小的生态系统，各个部分相互作用，最后达到把二氧化硫除掉，还能得到有用的硫酸铵的目的。
氨法脱硫脱硝工艺流程
氨法脱硫脱硝工艺流程
《氨法脱硫脱硝工艺流程》
氨法脱硫脱硝是一种常用的烟气脱硫脱硝方法，广泛应用于化工、电力、冶金等行业。
该工艺利用氨作为脱硫脱硝剂，通过一系列反应来去除烟气中的二氧化硫和氮氧化物。
下面是氨法脱硫脱硝的工艺流程。
1. 烟气入口: 首先，烟气从锅炉或其他燃料燃烧设备中排出，含有二氧化硫和氮氧化物等有害气体。
2. 预处理: 烟气进入脱硫脱硝系统前，需要进行预处理，包括粉尘和凝结水的除尘和脱水处理，以确保系统正常运行。
3. 脱硫: 烟气进入脱硫塔，通过多级喷淋器喷洒氨水，同时喷淋石灰乳化液，烟气中的二氧化硫与氨气发生化学反应生成硫酸铵，在石灰乳化液的作用下转化为硫酸钙，最终去除掉烟气中的二氧化硫。
4. 脱硝: 接下来的脱硝过程中，烟气在脱硫塔中被喷洒氨水进行脱硝处理，氨水与烟气中的氮氧化物发生一系列化学反应，生成氮气和水，将氮氧化物去除。
5. 脱硫脱硝产物处理: 脱硫脱硝后的气体中会含有少量氨气和其他产物，需要通过吸收器、冷凝器和精制器，将其中的氨气回收利用，同时排放干净的烟气。
通过以上流程，氨法脱硫脱硝工艺可以有效地去除燃煤和燃气燃烧过程中产生的有害气体，符合环保要求，是一种成熟稳定的脱硫脱硝技术。
氨法脱硫氨水浓度
氨法脱硫氨水浓度
氨法脱硫是一种常见的工业脱硫方法，通过将含有SO2的烟
气与氨水反应，生成硫酸铵，并将其从烟气中除去，从而实现脱硫的目的。
氨法脱硫过程中，氨水浓度是一个重要的操作参数。
氨法脱硫中，氨水浓度一般在10%~30%之间，根据具体的工
艺要求和烟气中SO2的浓度决定。
较低的氨水浓度可能不足
以与SO2充分反应形成硫酸铵，从而导致脱硫效果不理想；
而较高的氨水浓度会增加脱硫装置的运行成本，并可能对环境造成污染。
氨水浓度的选择需要考虑到SO2的浓度、烟气温度、反应塔
内压力和流量等因素，并进行综合考虑以达到最佳的脱硫效果。
通常情况下，氨水浓度在15%~20%左右比较常见和经济合理
的选择。
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第五讲 氨水法脱硫
在脱硫的中段，通入由分缩器3来的仅含少量酸性组 分的浓氨气，以提高吸收液中氨的浓度。此外，还用经 过冷却的混合循环氨水喷洒，以吸收氨汽中的氨和降低 气相温度。因此，在脱硫塔中段可显著地增大吸收液中 氨含量与煤气中硫化氢含量的比值，有利于硫化氢的脱 除。在脱硫塔上段，用洗氨塔2来的含氨8～10g/l并经冷 却的氨水喷洒，以解决因上述情况而产生的煤气温升问 题。最终可使出塔焦炉煤气中硫化氢含量净化至约 0.5g/m3。
[NH 3 ] [H 2 S] [CO2 ] [HCN ]
之比达到适宜的范围，再去脱硫塔用于脱硫。
第五讲 氨水法脱硫
二、氨水脱硫工艺流程
氨水脱硫和氨回收工艺可以有多种组合方式，现就两种 优点较多的组合工艺加以介绍。
1.氨水脱硫和间接法生产硫铵联合工艺流程 如图5-7 所示，经捕除焦油雾后的焦炉煤气进入脱硫塔1 底部，与由塔顶喷淋而下的氨水逆流接触以脱除煤气中的硫 化氢。脱硫塔为钢板网填料塔，两段填料之间设有气、液再 分配盘，收集来自上段填料的洗涤液，使之均匀地分配至下 段，并使煤气产生湍流。 来自分解器6底含氨约为24～28g/l并经冷却的氨水进入 脱硫塔下段，与上段下来的氨水混合进行喷洒。此种氨水的 总氨量中只有约65%～75%的挥发氨能有效地吸收硫化氢，其 余的氨存在于碳酸氢铵、硫氰酸铵等铵盐中。
第五讲 氨水法脱硫
3.循环吸收液的脱酸 送往脱硫塔循环喷洒的吸收液应尽量少含硫化氢和二 氧化碳，否则液面上硫化氢分压增大，会降低脱硫效率。 因此，吸收液在循环使用前，必须脱酸，即于分解器中脱 除溶液中H2S、CO2等酸性气体组分。 在吸收液分解脱酸过程的同时，由于伴有铵盐分解及 氨的挥发，难以做到完全脱除硫化氢而又无氨的损失。因 此，在实际操作中，可将加工剩余氨水—蒸氨所生产的一 部分氨蒸汽，送入脱酸塔底，供硫化氢、二氧化碳所需的 解吸热，并向脱酸贫液中补充氨，使贫液中
离 开 脱 硫 塔 的 吸 收 液 大 约 含 氨 2 0 ～ 2 4 g/l、 硫 化 氢 7g/l和二氧化碳13g/l，泵送至分解器6进行分解。在从蒸 氨塔中部和塔顶送来的氨汽作用下，其中的大部分硫化氢、 二氧化碳和氰化氢被脱除，同时也有一定量的氨随同逸出。 由器底排出的部分脱酸氨水经冷却后送回脱硫塔循环喷洒。 其余部分脱酸氨水经直冷分缩器3后送往蒸氨塔5。由器顶 逸出的混合蒸汽则进入硫铵饱和器，用循环母液将氨回收 下来，余下的酸性气体送往湿式催化法生产硫酸装置或克 劳斯(cLus)法制取硫磺装置处理.
第五讲 氨水法脱硫
据上述理论分析和实践经验，用氨水脱硫对吸收设备 的基本要求为：
（1）在单位容积内有大的吸收表面积； （2）采用液相内无湍流洗涤法，即洗涤塔内保持已形 成的吸收表面不变。 （3）采用空塔或挂料量尽量小的填料塔为宜。
第五讲 氨水法脱硫
2.吸收液中氨的浓度对脱硫的影响 在气液两相接触时间一定的条件下，吸收液中氨含量 与煤气中硫化氢含量的比值，对硫化氢的脱除起着决定性 作用。此比值越大，硫化氢的脱除率越高，为使硫化氢的 脱除率达到99%以上，此比值需大于2。吸收液中氨的饱和 浓度与煤气的总压及煤气中氨的浓度有关，加大煤气操作 压力，可以提高吸收液中氨的浓度，但一般均采用常压系 统。由于煤气中氨的分压较低，即使使用硫化氢和二氧化 碳浓度低的循环氨水来脱硫，脱硫率最多也只能达80%。为 提高脱硫率，可于脱硫塔的上段直接通入适量的浓氨水或 氨汽，从而使净煤气中硫化氢含量低至0.5g/m3脱硫率可达 95%左右。 如操作温度升高，将使吸收液中氨浓度降低，脱硫率 也即随之降低。所以，脱硫塔操作温度不宜过高。
H2S+ NH4OH NH4HS+ H2O 2NH3+CO2+ H2O (NH4)2 CO3 NH3+CO2+ H2O NH4HCO3 NH4OH+HCN NH4CN+ H2O 2NH3+CO2 NH2COONH4
第五讲 氨水法脱硫
由于氨与硫化氢的反应速率比与CO2快得多，在气液接 触时间很短的情况下（≤5s），氨水溶液能选择性地吸收煤
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第五讲 氨水法脱硫
图5-7 氨水脱硫和间接法生产硫铵联合工艺流程 1—脱硫塔；2—洗氨塔；3—直冷分缩器；4—分缩器；5—蒸氨 塔；6—分解器； 7—饱和器；8—分离器
第五讲 氨水法脱硫
由脱硫塔溢出的焦炉煤气进入洗氨塔底部。洗氨塔亦 为钢板网填料塔。洗氨塔的中、上段用新软水喷洒吸收煤 气中的氨以及进一步脱除硫化氢。在洗氨塔下段，用剩余 氨水及上面下来的喷洒液喷洒。因煤气中硫化氢含量很低， 故出塔氨水中酸性组分含量不高。
气中的H2S。 所以如此，并非CO2和H2S的分子在氨水溶液中的扩散速
度相差很多，只因H2S能立刻离解为HS-和H+，H+在溶液中能 很快与OH-反应，HS-也就能很快与NH4+反应生成NH4HS。而CO2 生成HCO3-的反应速度却小的多。
但是，如气液两相接触时间较长，CO2在氨水溶液中浓 度渐增，H2S将被CO2逐渐排代出来，同时游离NH3的含量也会 相应减少。提高溶液中氨的浓度可补偿因与CO2化合而减少 的氨量，但在常温常压下，溶液中氨的平衡含量约为1.0%，
在采用氢氧化钠法分解剩余氨水中固定铵盐的系统中， 为进一步脱除煤气中的硫化氢，可将2%～4%氢氧化钠溶液 送至洗氨塔顶部，在顶段填料上洗涤煤气，最终可将煤气 中的硫化氢脱除至0.1~0.2 g/m3。氢氧化钠加入量等于分 解剩余氨水中固定铵盐所需量。所得碱性洗涤液送往固定 铵盐分解装置。
第五讲 氨水法脱硫
如再提高氨的浓度，将使氨从液相转入气相，会破坏整个系
统的氨平衡。
第五讲 氨水法脱硫
从气体吸收机理来看，氨被水吸收的速度非常快，是 典型的气膜控制系统。当气液两相界面上氨的浓度足够时， 硫化氢被氨水吸收基本上也受气膜阻力控制。而当用水或 弱碱溶液吸收二氧化碳时，虽然其气膜阻力并不比吸氨和 硫化氢时低，但由于其液膜阻力非常高，可认为是液膜控 制系统。所以，用氨水喷洒焦炉煤气时，氨和硫化氢的吸 收率要比与二氧化碳的吸收率高得多，当采用有助于降低 气膜阻力或增加液膜阻力的设备或操作条件时，还可以加 大这个差别。
第五讲 氨水法脱硫
氨水脱硫法是中和脱硫法的一种，可以使用焦化厂 自产的碱源——氨回收硫化氢，并生产一定数量的元素 硫或硫酸。此工艺可同硫铵或弗萨姆无水氨生产工艺结 合起来使用，具有一定的优越性。
第五讲 氨水法脱硫
一、生产工艺原理
1.氨水脱硫是用喷洒的循环氨水于脱硫塔内与焦炉煤 气逆流接触，氨与煤气中所含的硫化氢等酸性气体反应生 成相应的盐。过程中发生的主要化学反应为：