二氧化硫废气处理之氨法脱硫

 

氨法是用氨水洗涤含SO2的废气，形成(NH4)2SO3-NH4HSO3-H2O的吸收液体系，该溶液中的(NH4)2SO3对SO2具有很好的吸收能力，它是氨法中的主要吸收剂。吸收SO2以后的吸收液可用不同的方法处理，获得不同的产品，从而也就形成了不同的脱硫方法。其中比较成熟的为氨-酸法、氨-亚硫酸铵法和氨-硫胺法等。在氨法的这些脱硫方法中，其吸收的原理和过程是相同的，不同之处仅在于对吸收液处理的方法和工艺技术路线。

 

　　氨法是烟气脱硫各方法中较为成熟的方法，较早的被应用于工业过程。该法脱硫费用低，氨可留在产品内，以氮肥的形式提供使用，因而产品实用价值较高。但氨易挥发，因而吸收剂的消耗量较大，另外氨的来源受地域及生产行业的限制较大。尽管如此，氨法仍不失为一个治理低浓度SO2的有前途的方法。

 

　　1、氨法吸收原理

 

　　氨法吸收是利用(NH4)2SO3与NH4HSO3的不断循环的过程来吸收废气中的SO2，补充的NH3并不是直接用来吸收SO2，只是保持吸收液中(NH4)2SO3的一定浓度比例。NH4HSO3浓度达到一定比例的吸收液要不断从洗涤系统中引出，然后用不同的方法对引出的吸收液进行处理。

 

　　2、氨-酸法

 

　　氨-酸法是将吸收SO2后的吸收液用碱分解的方法。酸解可以采用硫酸，也可采用硝酸和磷酸。酸解用酸的种类不同，所得产品也不同，应用最多的酸是硫酸。

 

　　氨-酸法在20世纪30年代就已应用于工业生产、具有工艺成熟、方法可靠、所用设备简单、操作方便等优点。其副产物为化肥，实用价值高。因此，用氨-酸法治理低浓度SO2废气是一种有前途的方法。目前在我国氨-酸法已被广泛应用于硫酸生产的尾气治理，如南京化学工业公司氮肥厂、上海硫酸厂，大连化工厂等均应用此法回收硫酸生产尾气中的SO2。但由于该法需耗用大量的氨和硫酸等，因而对缺乏这些原料来源的冶金、电力等生产部门来说，广泛应用还有一定的限制。

 

　　3、氨-亚硫酸铵法

 

　　使用氨-酸法治理低浓度SO2需耗用大量硫酸，氨的来源也有一定的局限性。为此国内一些小型硫酸厂采用了氨-亚硫酸铵法治理低浓度SO2，扩大了氨法应用范围。使用该法时，对吸收SO2后的吸收液不再用酸分解，而是直接将吸收母液加工为亚硫酸铵使用，可以节约酸解用酸。

 

  推荐废气处理装置：活性炭吸附装置/活性炭吸收塔，废气净化塔，碱液喷淋塔，酸雾净化塔。

 

　　1)固体亚铵法

 

　　固体压铵法是将吸收母液经中和分离等处理后，制成固体亚硫酸铵。固体亚硫酸铵可在制浆造纸中代替烧碱，所排出的造纸废液又可作为肥料使用。用亚铵制浆时，制浆蒸煮时间长，生产的纸张质量较差，这是目前该法存在的不足。

 

　　工艺步骤及工艺流程

 

　　压铵法的工艺过程主要有三个步骤：即吸收、中和、分离。图：P300页

 

　　①　吸收 吸收采用二段吸收塔。在第一吸收塔中，为使引出到中和工序的吸收液中含有较高浓度的NH4HSO3，以便制取更多的亚铵产品，应尽量提高吸收液的S/C值、一般控制此段吸收液的S/C为0.88~0.9，总压盐含量700g/L。在第二吸收塔中，为保证较高的SO2吸收率，使排气的SO2浓度符合排放要求，应控制吸收液较低的S/C值、吸收液总亚盐含量应控制在350kg/L，碱度控制在13~15滴度。经二段吸收后的SO2排气浓度可降至200~300mL/m3，吸收效率达95%以上。

 

　　②　中和 由第一吸收塔引出NH4HSO3含量高的吸收液，在中和器中加入固体NH4HCO3对其进行中和，经搅拌后完成反应，生成的(NH4)2SO3·H2O因过饱和而析出，得到粘稠悬浮状溶液。

 

　　③　分离 经中和反应后所得到的悬浮状溶液，送入离心机中进行分离，分离出的(NH4)2SO3·H2O为白色晶体，包装称为产品。离心母液为饱和的(NH4)2SO3溶液，用泵送入第二吸收塔作为吸收液循环使用。

 

　　吸收设备

 

　　固体压铵法中最主要的设备是吸收塔，国内多数厂家采用的是复喷复挡洗涤吸收器，这种设备所需投资少，传质效果较好，对SO2的吸收效率较高。