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二氧化硫废气处理之氨法脱硫
发布者:废气处理  点击:189

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。

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  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。



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