常用煙氣脫硫技術(shù)之濕法煙氣脫硫
發(fā)布時(shí)間：2017-10-13 16:19:46 閱讀：5199 次
濕法煙氣脫硫技術(shù)
1. 氨法
氨法是采用氨水洗滌含SO2的廢氣，形成（NH4）2SO3-NH4HSO3-H2O的吸收液體系，該溶液中（NH4）2SO3對SO2具有良好的吸收能力，是氨法中的主要吸收劑，吸收SO2以后的吸收液可用不同的方法處理，獲得不同的產(chǎn)品。氨法中較成熟的有氨-酸法、氨-亞硫酸銨法和氨-硫酸銨法等。在這些脫硫方法中，其吸收的原理和過程是相同的，不同之處僅在于對吸收液處理的方法和工藝技術(shù)路線不同。下面以氨-酸法為例進(jìn)行說明。
氨-酸法的基本原理是將氨水加入吸收塔中使其與含SO2的廢氣逆流接觸，生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨。當(dāng)吸收液中的亞硫酸銨與亞硫酸氫銨的比例達(dá)到0.8～0.9時(shí)，可將吸收液自循環(huán)吸收系統(tǒng)部分導(dǎo)出，采用硫酸酸解得到SO2氣體和硫酸銨溶液。SO2可用于制造和生產(chǎn)硫酸以及作為化工原料，回收SO2后的吸收液中含有硫酸銨和過量的硫酸，可用氨中和其中的硫酸生成硫酸銨，將硫酸銨溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮可得到硫酸銨晶體。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下[7]：
吸收 ：2NH3·H2O + SO2 = （NH4）2SO3 + H2O
（NH4）2SO3 + H2O + SO2 = 2NH4HSO3
酸解：（NH4）2SO3 + H2SO4 = （NH4）2SO4 + SO2 + H2O
2NH4HSO3 + H2SO4 = （NH4）2SO4 + 2SO2 + H2O
中和 ：H2SO4 + 2NH3 = （NH4）2SO4
氨法是煙氣脫硫方法中較為成熟的方法，該法脫硫費(fèi)用低，氨可留在產(chǎn)品內(nèi)，以氮肥的形式存在，產(chǎn)品實(shí)用價(jià)值較高。但氨易揮發(fā)，因而吸收劑的消耗量較大，另外氨的來源受地域及生產(chǎn)企業(yè)的限制較大。盡管如此，氨法仍不失為一種治理低濃度二氧化硫的有前途的方法。
2. 氧化鎂法
氧化鎂法在美國的煙氣脫硫系統(tǒng)中也是較常用的一種方法，目前美國已有多套Mgo裝置在電廠運(yùn)轉(zhuǎn)。
煙氣經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入吸收塔，在塔內(nèi)S02與吸收液Mg(0H)2和MgS03
反應(yīng)：
Mg(OH)2 + SO2 = MgSO3 + H2O
MgSO3 + SO2 + H2O = Mg(HSO3)
其中Mg(HSO3)2還可以與Mg(OH)2反應(yīng)：
Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 = 2MgSO3 + 2H2O
在生產(chǎn)中常有少量MgSO3被氧化成MgSO4，MgSO3與MgSO4沉降下來時(shí)都呈水合結(jié)晶態(tài)，它們的晶體大而且容易分離，分離后再送入干燥器制取干燥的MgSO3/MgSO4，以便輸送到再生工段，在再生工段，MgSO3在緞燒中經(jīng)1500oF高溫分解，MgSO4則以碳為還原劑進(jìn)行反應(yīng):
MgSO3 = MgO + SO2
2MgSO4 + C= MgO + SO2 + CO2
從鍛燒爐出來的S02氣體經(jīng)除塵后送往制硫或制酸，再生的MgO與新增加的MgO一道，經(jīng)加水熟化成氫氧化鎂，循環(huán)送去吸收塔。
MgO法比較復(fù)雜，費(fèi)用也比較高，但它卻是有生命力的。這主要是由于該法脫硫率較高(一般在90%以上)，且無論是MgSO3還是MgSO4都有很大的溶解度，因此也就不存在如石灰/石灰石系統(tǒng)常見的結(jié)垢問題，終產(chǎn)物采用再生手段既節(jié)約了吸收劑又省去了廢物處理的麻煩，因此這種方法在美國還是頗受青睞的。
1. 氨法
氨法是采用氨水洗滌含SO2的廢氣，形成（NH4）2SO3-NH4HSO3-H2O的吸收液體系，該溶液中（NH4）2SO3對SO2具有良好的吸收能力，是氨法中的主要吸收劑，吸收SO2以后的吸收液可用不同的方法處理，獲得不同的產(chǎn)品。氨法中較成熟的有氨-酸法、氨-亞硫酸銨法和氨-硫酸銨法等。在這些脫硫方法中，其吸收的原理和過程是相同的，不同之處僅在于對吸收液處理的方法和工藝技術(shù)路線不同。下面以氨-酸法為例進(jìn)行說明。
氨-酸法的基本原理是將氨水加入吸收塔中使其與含SO2的廢氣逆流接觸，生成亞硫酸銨和亞硫酸氫銨。當(dāng)吸收液中的亞硫酸銨與亞硫酸氫銨的比例達(dá)到0.8～0.9時(shí)，可將吸收液自循環(huán)吸收系統(tǒng)部分導(dǎo)出，采用硫酸酸解得到SO2氣體和硫酸銨溶液。SO2可用于制造和生產(chǎn)硫酸以及作為化工原料，回收SO2后的吸收液中含有硫酸銨和過量的硫酸，可用氨中和其中的硫酸生成硫酸銨，將硫酸銨溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮可得到硫酸銨晶體。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下[7]：
吸收 ：2NH3·H2O + SO2 = （NH4）2SO3 + H2O
（NH4）2SO3 + H2O + SO2 = 2NH4HSO3
酸解：（NH4）2SO3 + H2SO4 = （NH4）2SO4 + SO2 + H2O
2NH4HSO3 + H2SO4 = （NH4）2SO4 + 2SO2 + H2O
中和 ：H2SO4 + 2NH3 = （NH4）2SO4
氨法是煙氣脫硫方法中較為成熟的方法，該法脫硫費(fèi)用低，氨可留在產(chǎn)品內(nèi)，以氮肥的形式存在，產(chǎn)品實(shí)用價(jià)值較高。但氨易揮發(fā)，因而吸收劑的消耗量較大，另外氨的來源受地域及生產(chǎn)企業(yè)的限制較大。盡管如此，氨法仍不失為一種治理低濃度二氧化硫的有前途的方法。
2. 氧化鎂法
氧化鎂法在美國的煙氣脫硫系統(tǒng)中也是較常用的一種方法，目前美國已有多套Mgo裝置在電廠運(yùn)轉(zhuǎn)。
煙氣經(jīng)過預(yù)處理后進(jìn)入吸收塔，在塔內(nèi)S02與吸收液Mg(0H)2和MgS03
反應(yīng)：
Mg(OH)2 + SO2 = MgSO3 + H2O
MgSO3 + SO2 + H2O = Mg(HSO3)
其中Mg(HSO3)2還可以與Mg(OH)2反應(yīng)：
Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 = 2MgSO3 + 2H2O
在生產(chǎn)中常有少量MgSO3被氧化成MgSO4，MgSO3與MgSO4沉降下來時(shí)都呈水合結(jié)晶態(tài)，它們的晶體大而且容易分離，分離后再送入干燥器制取干燥的MgSO3/MgSO4，以便輸送到再生工段，在再生工段，MgSO3在緞燒中經(jīng)1500oF高溫分解，MgSO4則以碳為還原劑進(jìn)行反應(yīng):
MgSO3 = MgO + SO2
2MgSO4 + C= MgO + SO2 + CO2
從鍛燒爐出來的S02氣體經(jīng)除塵后送往制硫或制酸，再生的MgO與新增加的MgO一道，經(jīng)加水熟化成氫氧化鎂，循環(huán)送去吸收塔。
MgO法比較復(fù)雜，費(fèi)用也比較高，但它卻是有生命力的。這主要是由于該法脫硫率較高(一般在90%以上)，且無論是MgSO3還是MgSO4都有很大的溶解度，因此也就不存在如石灰/石灰石系統(tǒng)常見的結(jié)垢問題，終產(chǎn)物采用再生手段既節(jié)約了吸收劑又省去了廢物處理的麻煩，因此這種方法在美國還是頗受青睞的。
