氨法脱硫工艺原理-青岛天正洁能环保科技有限公司

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    返回列表来源:天正洁能          发布日期:2019/12/30    |    加入收藏关注:

    在本质上氨法脱硫工艺是采用NH3来吸收净化烟气的,包含着复杂的物理、化学过程。以下将从物理化学原理方面对工艺各阶段加以分析。烟气中的SO2从烟气主体进入吸收液的过程是物理吸收和化学反应的过程,通过这个过程,使SO2从气相进入液相而被捕获。氨法脱硫工艺中的化学步骤可分为如下几个步骤:

    一、烟气中SO2溶解于水形成H2SO3

    二、氨吸收剂溶解于水形成NH3·H2O

    三、溶解于水形成的NH3·H2O与溶解于水形成的H2SO3进行化学反应形成(NH42SO3

    四、形成的(NH42SO3在氧化空气的作用下氧化形成(NH42SO4

    氨法脱硫过程的总化学反应式可以综合表示为:

    SO2+H2O+XNH3=(NH4)xH2-xSO3                                       

    (NH4)xH2-xSO31/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4

    虽然该综合反应式中列出了主要的反应物和生成物,但整个反应过程非常复杂,可以通过以下的一系列反应过程表示:


    A:脱硫塔中SO2的吸收


    A脱硫塔中SO2的吸收    

    烟气中的二氧化硫(SO2)溶于水并生成亚硫酸。

    SO2 + H2O → H2SO3  


    B:亚硫酸同溶于水中的硫酸铵和亚硫酸铵反应


    H2SO3  +NH42SO4→NH4HSO+ NH4HSO3 

    H2SO3+NH42SO3 →2NH4HSO3  


    C:吸收剂氨的溶解


    NH3 +H2O → NH4OH →NH4+ +  OH-    

    由于反应(4)的进行,可以不断提供中和用的碱度及反应用的铵离子。氨同溶于水中的亚硫酸、硫酸氢铵和亚硫酸氢铵起反应。


    D:中和吸收的SO2


    SO2极易与碱性物质发生化学反应,形成亚硫酸盐。碱过剩时生成正盐;SO2过剩时形成酸式盐。

    SO2 + NH4OH→NH4HSO

    SO2 + 2NH4OH→NH42SO+ H2O

    由于反应(5)、(6)的进行,可以使更多SO2可被吸收。


    E:(亚)硫酸(氢)铵氧化成硫酸(氢)铵


    亚硫酸盐不稳定,可被烟气及氧化空气中的氧气氧化成稳定的硫酸盐。

    2 NH4HSO3  +  O→ 2NH4HSO

    2NH42SO3  +O→2NH42SO


    F:硫酸铵溶液浓缩后结晶析出硫酸铵固体


    硫酸铵 +  →  硫酸铵固体 + 水蒸汽


    G:脱硝功能


    氨法脱硫在脱出二氧化硫的同时,对氮氧化物也有一定的脱除效果,其反应原理如下:

    烟气中氮氧化物(NOx)主要以NO(NOx90%)形式存在,其次是NO2N2O5等。在一定温度下,NO 在空气中部分氧化成NO2建立如下平衡:

    NO+1/2O= NO2

    在一定温度的水溶液中,亚硫酸铵NH42SO3与水中溶解的NO2反应生成NH42SO4N2,建立如下平衡:

    2NH42SO3  + NO= 2NH42SO4  + 1/2N

    亚硫酸铵NH42SO3与水中溶解的NO反应生成NH42SO4N2建立如下平衡:

    NH42SO3+ NO= NH42SO4+ 1/2N2

    亚硫酸氢铵NH4HSO3与水中溶解的NO2反应生成NH4HSON2,建立如下平衡:

    4NH4HSO3+2NO2→4NH4HSO4+N2

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