氨法脫硫技術工藝簡單,前期投資少,日常維護量少,脫硫產物為化肥,其運行費用可通過副產物銷售大幅度降低。在一個煉鋼廠燒結煙氣脫硫項目方案設計中即采用了該工藝,以下做一論述。

1 　反應原理

該脫硫原理為噴霧吸收法,霧化的氨水與煙氣中的SO2 直接接觸進行氣- 氣換熱和瞬時化學反應,反應過程為:

SO2 + H2O = H2SO3
H2SO3 + NH3 = NH4HSO3
NH4HSO3 + NH3 = (NH4) 2SO3
2 (NH4) 2SO3 + O2 = 2(NH4) 2SO4

2 　工藝流程簡述

a) 吸收系統:由煙道來的燒結尾氣先進入脫硫塔塔頂,由5 %氨水噴淋洗滌、吸收, 90 %的SO2 被脫除, 含硫量達到146mg/ m3 以下,然后在引風機抽吸下經大煙囪排入大氣。稀氨水由液氨槽車運來的液氨稀釋配置,存入5 %氨水貯槽,由噴氨泵打入脫硫塔頂進行霧化吸收。塔底吹入壓縮空氣進行氧化。

b) 蒸發濃縮系統:吸收SO2 后的塔底吸收液為濃度約24 %的硫酸銨溶液,由副產物輸送泵送出,先進入過濾器濾除其中所含雜質,然后進入蒸發系統的一效加熱器被蒸汽加熱到90 ℃左右,加熱蒸發出來的氣液混和物進入一效分離器,一效分離器內分離出的二次蒸汽進入二效加熱器作為二效加熱的熱源。分離出的液體一部分通過一效循環泵打到一效加熱器進行循環加熱,一部分進入二效加熱器進一步二次蒸發。二效分離器分離出的二次蒸汽進入表面冷凝器,經冷卻后冷凝液回廠污水處理系統。分離出的液體一部分通過二效循環泵打到二次加熱器循環加熱,一部分(濃度在45 %～50 %) 流入結晶槽。蒸發系統采用真空蒸發,真空度為0. 09MPa。

c) 干燥包裝系統:結晶槽內分離的硫銨結晶及少量母液排放到離心機內進行離心分離,濾除母液。離心分離出的母液與結晶槽溢流出來的母液一同自流回母液槽,經母液泵打到蒸發系統循環蒸發,經從離心機分離出的硫銨結晶,由螺旋輸送機送至沸騰干燥器,經熱空氣干燥后進入硫銨貯斗,然后稱量包裝送入成品庫。

沸騰干燥器用的熱空氣是由送風機從室外吸入空氣經熱風器用低壓蒸汽加熱后送入, 沸騰干燥器排出的熱空氣經旋風除塵器捕集夾帶的細粒硫銨結晶后,由排風機抽送至濕式除塵器進行再除塵,最后排入大氣。

3 　工藝特點

a) 脫硫效率取決于氨水的霧化效果、氨水用量和濃度。塔頂噴淋霧化技術質量的提高是保證SO2 充分吸收的關鍵之一。

脫硫塔采用專利技術。自動化控制上對氨水濃度、壓力自動調節,保證氨水濃度控制在4 %～5 %左右,濃度太低不能保證脫硫效率,太高造成氨的損失。噴淋壓力控制在1. 2Mpa ,滿足噴頭霧化要求,壓力太大反而效果不好。

b) 根據稀硫酸銨溶液量,要將硫銨全部回收,蒸發溶劑處理量大,故選用雙效外循環加熱真空蒸發技術,采用成套的蒸發裝置。一次蒸發的氣體作為二次加熱的熱源,以降低能耗,二次蒸發為減壓50 ℃左右蒸發,確保硫酸銨晶體的析出。

c) 干燥采用傳統的沸騰干燥器,利用流態化技術,氣固相接觸面積大,干燥效率高,技術成熟,操作穩定,成本低。

d) 干燥尾氣采用二級除塵,除塵效率達99. 5 %以上,實現無廢物排放。

4　氨水法脫硫的優點

a) 脫硫效率高,可達到90 % ,能保證環保排放要求;

b) 工藝流程結構簡單,設備數量少,占地面積小,節省投資;

c) 吸收操作簡單,日常維護量少,操作環境佳;

d) 副產品為高效化肥,其銷售收入可抵沖脫硫劑和運行費用,經濟效益好;

e) 氨水法脫硫不產生二次污染,無廢渣、廢氣排放,對改善環境有重要意義。

 隨著SO2 對環境污染越來越嚴重,國家環保局對發電、冶煉行業煙氣SO2 排放嚴格控制,氨法技術的研究和開發已成為一股潮流。其投資省、運行成本低,同時顯著的經濟、社會和環境效益的特點,使其得到迅速的發展。

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