酸性气体的氨法脱硫工艺分析

李通

山东省东营市港城热力有限公司 山东东营 257000

1 氨法脱硫的原理和步骤

在工业生产过程中，尤其是火力发电厂通常会产生大量的酸性气体，如果直接将这些气体排放到空气中，必然会对环境造成极大的污染，因此对采用多种方法措施对这些气体实施脱硫处理，降低烟气中的二氧化硫含量就显得尤为重要。截止到目前为止，人们在生产过程中会采用钙法脱硫、铁法脱硫、氨法脱硫等多种方法，其中氨法脱硫最为常见。对氨法脱硫技术进行系统地分析探讨具有重要的实践意义和理论意义。

1.1 氨法烟气脱硫的原理

氨法烟气脱硫是利用氨气和二氧化硫的化学反应，向酸性气体中通入氨水，吸收掉酸性气体中的二氧化硫，进而得到亚硫酸铵和亚硫酸氢氨，在酸性气体脱硫系统的循环槽中通入相应的压缩空气，使得亚硫酸铵发生氧化反应，最终生成硫酸铵溶液。在脱硫塔的浓缩阶段，使用高温烟气的热量将硫酸铵溶液进行压缩，进而形成含有硫酸铵的浆液，然后进行浓缩、离心分离、包装等多种加工工序，生产硫酸铵产品最终达到酸性气体脱硫处理的目的。

1.2 氨法烟气脱硫工艺流程

在火力发电厂中，通过锅炉引风机排出来的烟气和硫回收的克劳斯尾气一同进入脱硫塔浓缩装置，烟气经过脱硫处理后会排入烟囱，引风机可以有效避免脱硫系统出现巨大的压降现象。值得注意的是烟囱上一般都有挡板门装置，一旦出现意外情况，可以直接将烟气和克劳斯烟气排入烟囱[1]。

脱硫系统主要分为两部分：第一部分是脱硫塔；第二部分是循环槽。脱硫塔又可以细分成浓缩阶段、吸收阶段和除雾阶段。烟气自下往上排放，而吸收液从上往下排放，两者发生交汇融合，发生物理反应和化学反应，能够有效去除烟气中的二氧化硫，进而生成亚硫酸铵和亚硫酸氢氨，经过脱硫处理的烟气会经过除雾器，进而除去烟气中的液滴，最后从挡板门排入烟囱。

吸收液是通过氨水槽流入脱硫系统的，引风机会向脱硫系统中排入一些氧气，使得亚硫酸铵和亚硫酸氢氨发生氧化反应，进而生成硫酸铵和硫酸氢按，烟气中的热量可以对硫酸铵溶液进行压缩处理，硫酸钠浆液会通过旋流器流入离心机，最终经过振动流化床干燥处理，得到含氮量20．5%以上、含水量1%以下的硫酸铵产品。

2 氨法脱硫存在的问题分析

氨法在烟气脱硫过程中存在很多优势，但是也存在很多问题和不足，具体内容如下所示：

2.1 氨逃逸问题

众所周知，氨水的挥发性非常强，氨法脱硫过程中，氨水会挥发成氨气和水，随着脱硫尾气一批排放到空气中，不仅对周围环境造成了极大的污染，也使得氨法脱硫的效率大大降低。对氨逃逸进行系统全面地分析研究，并制定合理有效的应对措施就显得尤为重要。在实际运作过程中，锅炉排放的酸性气体温度比较高，会大大增加氨水的挥发效果，有的火电厂为了提高酸性气体的脱硫效果，会使用过量的氨水，脱硫塔上方会形成“自烟”现象，这就是氨水挥发造成的。由此可以看出，氨逃逸主要是由于氨水挥发性强、脱硫系统温度高造成的。

2.2 气溶胶问题

在酸性气体氨法脱硫过程中很容易出现气溶胶现象，这是因为液态和固态小分子悬浮在空气中，从而形成胶体分散体系。气溶胶的形成主要有两种途径：一种是酸性气体脱硫过程中，氨水挥发成氨气和水分子，空气中的氨气分子与二氧化硫分子发生气相反应，最终形成亚硫酸氢氨和硫酸铵并悬浮到空气中。第二种是氨水吸收酸性气体中的二氧化硫之后，相应的液体随着气体排出，在高温情况下，亚硫酸铵变成固体结晶并悬浮在空气中，形成了气溶胶。

3 氨法脱硫的优化措施

3.1 氨逃逸的处理措施

氨水是造成氨逃逸的重要因素，所以应该加强对氨水质量的管理控制，具体作法如下所示：第一，将氨水中的酚类物质、硫化氢、油脂等比例控制在合适范围之内，这些物质对硫酸铵结晶有着良好的抑制作用，能够有效避免亚硫酸铵出现氧化反应。第二，控制好酸性气体的流速，酸性气体氨法脱硫主要应用的是二氧化硫与氨气的化学反应，气相中二氧化硫和氨气的含量对平衡浓度有着重要的影响[2]。因此将酸性气体的流速控制在合适范围之内，就可以有效避免出现严重的氨逃逸现象。

3.2 气溶胶的处理措施

在未来发展过程中，火电厂、化工厂可以通过提高脱硫率的方法，来有效控制气溶胶的发生，可以将第三代塔外氧化脱硫技术应用到实际生产当中，在脱硫塔外加装一套循环槽氧化系统，选择高效合理的喷淋技术，消除气溶胶“拖尾”现象。第二，使用降低温度的方法，减少气体中亚硫酸盐的含量，降低烟气中的水分，最终达到减少气溶胶现象、净化环境的目的[3]。

4 结语

通过对酸性气体氨法脱硫的原理、工艺进行系统全面地分析探讨，使人们对氨法脱硫技术有一个清晰的认识。然后对酸性气体氨法脱硫技术存在的问题进行分析研究，认识到氨逃逸、气溶胶等问题产生的原因和危害，进而提出一系列针对性的改善措施，不仅可以有效提高酸性气体氨法脱硫的效果，还能避免对环境造成太大的污染，为酸性气体脱硫工作的发展提供了重要的理论指导。