煤化工中氨法脱硫技术的应用研究

荣维然

（西山煤电新产业有限公司机电修造园区，山西 太原 030053）

0 引言

将氨法脱硫技术引入到煤化工中，一方面可以促进脱硫效率的提升，另一方面还可以促使脱硫成本降低，从整体上提升煤化工的处理效果。受多种因素的影响，将氨法脱硫技术应用到煤化工中还存在诸多问题，为此，一定要认识到煤化工工程中应用氨法脱硫技术应用原理和优势[1-2]。

1 氨法脱硫技术原理

具体就是指以活性高、碱性强的氨水或液氨作为吸收剂，实现对烟气中CO2的吸收，从而有效获取中间产品亚硫酸（氢）铵，并转化为硫酸铵化肥的湿法烟气脱硫工艺，化学反应公式如下：

作为一种良好的碱性吸收剂，氨的碱性强于钙基吸收剂，具有吸收剂利用率高、反应速度快特征，煤化工工程中氨吸收烟气中的二氧化硫是气-液或气-气反应，这种反应具有较高的脱硫效率，设备体积小，能耗低。在煤化工工程中脱硫副产品硫酸是常见的一种化肥材料，这种化肥材料副产品的销售收入能够进一步让煤炭化工企业的经营成本得以降低，降氨脱硫技术合理有效地应用到煤炭化工的行业中能够有效处理烟气当中的二氧化硫，确保煤炭化工企业所排放的气体污染量不会超过有关部门所规定的污染物排放标准[3]。

2 煤化工中氨法脱硫技术的应用优势

氨法脱硫技术在煤化工领域的应用，主要涉及将煤炭作为原料，通过化学反应将其转化为其他物态，如固体燃料、气体和液体等。这一系列物理变化过程包括煤的液化、气化、干馏等，同时还包括碳化钙、焦油和乙炔等加工环节。

氨法脱硫技术具有独特性和特殊性，其主要原理是将氨作为吸收剂，去除煤气或烟气中的H2S 和SO2。氨作为一种重要的碱性吸收剂材料，相比钙基吸收剂具有较强的碱性。在煤化工工程中应用氨法脱硫技术，可以基于沼气反应和气气反应，及时有效地去除其中的H2S 和SO2成分，提高吸收剂用量，满足或符合相关脱硫标准。此外，通过该技术获得的副产品（NH4）2SO4，是化肥的主要原材料[4]。

3 氨法脱硫技术在煤化工的应用

3.1 氨法脱硫技术在高硫煤中的应用

众所周知，在传统化工工程中脱硫主要采用石膏法这种物理性的脱硫技术，换言之也就是基脱硫，这种物理性脱硫技术不管是在反应程度还是速度方面，可行性都非常低，且在实施方面具有一定的不足之处，并且这种技术通过雾化、喷淋、打磨等一系列的加工工艺，虽然从表面上可以促使脱硫程度的提升，但是在很大程度上增加了投入成本和进行脱硫工艺的后出现的废气，尽管不容易发生第二次反应，但是容易造成第二次污染。在高硫煤中引入氨法脱硫技术，可以确保脱硫效率达到99%以上，与此同时，还可以将增多的二氧化硫变成氨肥。由于这种技术具有弹性操作特征和良好的适用范围，其既可以运用到高硫煤，还可以运用到中低流煤的脱硫转化方面，并取得良好的效果。

3.2 氨法脱硫技术在烟气脱硫中的应用

在对烟气进行脱硫处理的时候，为了更好地吸收烟气中的二氧化硫，可以使用脱硫技术，在使用脱硫技术前，需进一步明确处理工艺流程，另外还必须要准许相关原则，最大限度地确保脱硫工艺的合理性和科学性，以便更好地顺利有序地实现预期脱硫目标，打下良好的基础。因此，在进行脱硫工艺之前，相关技术人员必须进一步明确烟气脱硫系统的操作流程。同时，必须配备相应的设备或装置。例如，技术人员可以在烟气浓度较高的地方设置档板，使烟气可直接进入二氧化硫吸收层，确保吸收液与烟气之间具有良好的接触。一旦烟气有效融入二氧化硫，便可有效地被吸收到除雾装置中。在除雾装置中，吸收塔出口能够及时去除烟气中的液滴，预防氨气的逃逸，保护自然环境[5]。

3.3 氨法脱硫技术在化工区综合治理中的应用

在煤化工产品生产过程中，伴随多种化工肥料的生成，其中包括废氨水。经检测，废氨水氨质量分数约为15%～22%，可通过氨法脱硫技术进行处理。此举不仅节约资金，且有利于废氨水的有效利用，通过脱硫技术将废氨水转化为（NH4）2SO4，实现（NH4）2SO4的变废为宝。

4 氨法脱硫技术在煤化工中应用的常见问题和举措

4.1 常见问题

煤化工所排出的烟气中，粉尘占据了极高的比例，而这种高浓度的烟尘易产生硫酸铵结晶造成不利影响。这是由于高浓度烟尘会产生聚沉反应，而这种反应会加剧结晶的形成，并使颗粒的质量持续增大。长此以往，由于受后续吸收流程的影响，这类大颗粒结晶将造成喷嘴堵塞。依据其产生机理看，一方面是源于温度的不断变化，使粉尘的稳定性下降；另一方面，则是存在氨逃逸现象，对脱硫工作开展产生了阻力[6]。

4.2 防控措施

针对氨法脱硫技术应用中的问题，应当根据因地制宜原则，对相关技术环节加以改进，确保氨法脱硫技术应用得到保证，提升煤化工技术处理的效果。首先，配套安装电袋除尘器，降低粉尘浓度，保证硫酸铵结晶质量。其次，加强喷嘴温度控制，针对喷嘴吸收段、浓缩段等位置，采用有效的温度控制设备，通过维持温度的稳定以发挥喷嘴功能，防止堵塞问题出现。最后，采用膜气体吸收方式解决氨逃逸难题，以降低吸收液浓度，实现该问题的治理。

5 结语

将氨法脱硫技术应用于煤化工工程，既可降低成本，又可减轻污染，改善大气环境。因此，在实际运用过程中，务必掌握氨法脱硫技术的应用原理与优势，并深入分析使用过程中可能出现的问题，如亚硫酸盐难以氧化、硫酸盐结晶、氨气挥发等现象。上述这些问题会严重影响脱硫效率和氨法脱硫成败。所以在使用过程中，一定要根据化工企业的实际情况，采用投药方式、控制结晶饱和度、提升反应中的蒸发温度等，另外还要合理有效地运用氨法脱硫技术，进一步降低投入成本，有效改善环境污染问题。