一种氨法脱硫工艺简介

摘要： 简述烟气氨法脱硫的原理、工艺流程、工艺主要运行设计特点、存在问题和发展趋势。

关键词： 氨法脱硫;SO2; 硫酸铵;

Abstract： brief introduction of flue gas desulfurization by ammonia process principle， process flow， main process characteristics， existing problems and development trend.

Keywords： ammonia desulfurization; SO2; ammonium sulfate;

我国是以燃煤为主的能源结构的国家，燃煤造成的大气污染有粉尘、SO2、NOx、CO2等，随着煤炭利用的不断增长，燃煤排放的SO2也不断增加，导致我国酸雨和SO2污染日趋严重，烟气脱硫的意义日显重要。在烟气脱硫中主要有干法脱硫、半干法脱硫和湿法脫硫。湿法脱硫以氨法脱硫最具有代表性普及性。

氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂。用氨吸收烟气中的SO2具有反应速率快、吸收效率高、脱硫效率高等优点。脱硫的副产品生成硫酸铵化肥，硫酸铵是一种优良的氮肥，适用于一般的土壤和作物，具有一定的经济效益，从而进一步降低了烟气脱硫的成本。我们用氨法进行烟气脱硫得到副产品硫酸铵肥料，氨是从肥料中来，又回到肥料中去，不影响氨的平衡使用，解决了烟气脱硫的残渣问题，杜绝了二次污染。

一、氨法脱硫原理

二、工艺流程简述

含硫烟气经除尘器除尘达标后进入引风机，由引风机加压送入脱硫塔中下部的浓缩段，经循环液洗涤后温度降为60℃左右，再进入脱硫塔中上部吸收段。在吸收段通过两级喷淋与填料作用下，烟气与吸收液充分接触反应脱除烟气中的SO2，经除雾处理后，大大降低烟气中盐分、氨的携带量，烟气进入净化水洗段后与净化水通过填料逆流接触，除去逃逸的氨与尘，最后经塔上部除雾器除雾后成为净化尾气，通过塔顶直排烟囱进行排放。

由结晶泵输送来的固含量10%的硫酸铵浆液进入稠厚器，经稠厚沉淀后固含量可达40%-50%送入离心机进行离心分离，离心分离得到含水率5%左右的湿料，湿料经干燥机干燥后进行包装机装袋包装，稠厚器、离心机所出的清夜经回流管回流至槽经泵打入浓缩系统参与再循环。

净化系统由净化水洗及填料层组成，主要作用是使烟气中的水蒸气达到过饱和状态，在颗粒凝结层中进行微粒的凝结增大，从而被捕捉而脱除掉，整个系统分两级独立控制，再经超低净化装置确保脱硫出口颗粒物达到超低排放标准。净化系统用水作为系统的补充水不断加入脱硫吸收、浓缩系统，新鲜水补入净化系统，置换净化系统中的循环水，维持系统水平衡。

工艺流程简图：

三、该工艺主要设计运行特点：

（一）氧化吸收系统运行设计特点

锅炉烟气经过浓缩段降温后进入吸收段，通过吸收段填料层，均匀分布后进入吸收段中上部。再填料层，和喷淋层落下的循环液充分接触，初步脱除烟气中的SO2。烟气经过填料层在吸收段均匀上升，烟气上升的过程中继续和上部下落的循环液喷淋雾滴接触，进一步的脱除烟气中的SO2，使之整个SO2脱除的效率达到98%以上。脱除SO2后的烟气经过吸收段顶部除雾器进行除雾后进入净化段。

设计特点：

（二）净化系统运行设计特点

净化系统由一级净化和二级净化两部分组成，二级净化使用循环水为新鲜补充水，一级净化使用循环水由二级净化水系统补充。

锅炉烟气经过吸收段脱除SO2后进入一级净化段，一级净化段的循环水经过循环水泵送入一级净化段，通过一级净化段喷淋和填料与锅炉烟气逆向接触，在循环水的作用下不断洗涤净化烟气，经过初步洗涤净化的锅炉烟气进入到二级净化段。

经过初步净化的锅炉烟气进入到二级净化段，二级净化段的循环水经过循环水泵送入二级净化段，二级净化段喷淋和填料与锅炉烟气逆向接触，在循环水的作用下进一步洗涤净化烟气，形成洁净的锅炉烟气。

四、氨法脱硫工艺存在问题

（一）脱硫剂成本高

脱硫剂使用的氨水（液氨）相对于廉价的石灰石来说存在价格过高的问题，通过脱硫后回收副产品硫酸铵，在一定程度上相对减少或抵消了脱硫高成本运行的问题。氨法脱硫更加适合于一些化肥企业自建锅炉烟气脱硫的使用，通过化肥生产过程中产生的废氨水，即解决了废氨水的处理问题，又进一步降低脱硫运行成本。

（二）腐蚀问题

氨法脱硫中最常见的问题就是腐蚀问题，在脱硫设备采用上需要大量的使用不锈钢、玻璃钢或玻璃鳞片胶泥等防腐材料。在大量采用不锈钢材料的情况下会对整个脱硫装置投资带来一定的增加;采用玻璃钢防腐材料的情况下需要充分考虑玻璃钢材料的检修问题;使用玻璃鳞片胶泥内衬，施工中需要做好防火工作，运行中防止烟气超温等问题。

五、氨法脱硫发展趋势

在新环保形势要求情况下，尤其是各地区逐渐开始实行超低排放新标准的情况下，氨在作为脱硫剂使用的同时也作为脱硝剂使用，无论是在采购、运输和储存的情况下，可以做到脱硫剂、脱硝剂同一使用、管理，在生产运行中为企业带来了极大的便利。氨法脱硫工艺在开发初期遇到了脱硫剂成本高、设备管线腐蚀、烟气气溶胶等问题，经过氨法脱硫工艺技术的研究和开发，已经逐步克服，氨法脱硫工艺在国内得到广泛的推广和应用。

中国是发展中国家，是人口众多的农业大国。氨的资源丰富，每年氨的产量达3600多万吨，世界第一，产地遍及全国各地。中国耕地经调查大面积缺硫（在土壤里硫含量<6×10-10即为缺硫），据资料显示硫能显著使农作物和蔬果增产。烟气氨法脱硫是一种综合利用和资源回收的方法，我们用氨法进行烟气脱硫得到副产品硫酸铵肥料。中国作为一个农业大国本身就有广阔的市场，硫酸铵化肥使用前景广阔。氨法烟气脱硫适合中国能源、农业的发展和环境综合治理的国情，氨法脱硫将得到进一步发展和应用。

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[2]  冯国，蒲日军. 浅析氨法脱硫工艺[J].内蒙古科技与经济，2009，（3）.

[3]  张兵.氨法脱硫工艺分析[J].燃料与化工，2017，48（1）.

作者简介：郭志杰  1980年9月  男  汉族  2002年参加工作，自参加工作以来一直从事循环流化床锅炉运行、烟气除尘、SNCR脱硝和氨法脱硫相关技术管理工作。