氨法烟气脱硫的特点
1、适用范围广，不受燃煤含硫量、锅炉容量的限制。
由于吸收剂氨比石灰石或石灰活性大，并且在设计时也考虑留有一定的裕度，因而氨法除尘装置对煤质变化、锅炉负荷变化的适应性强。这在我国能源供应紧张、来什么煤烧什么煤的情况下，更显现出它的优势。氨法脱硫的特点之一是煤中含硫越高，硫酸铵的产量就越大；同时，煤也越便宜，业主所得到的利润就越大。
2、脱硫效率很高，很容易达到95%以上。脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。
3、吸收剂易采购，可有三种形式：液氨、氨水、碳铵。
4、氨法脱硫装置对机组负荷变化有较强的适应性，能适应快速启动、冷态启动、温态启动、热态启动等方式；适应机组负荷35％BMCR～100％BMCR状态下运行。
5、国内外有成功运行的实例，运行可靠性好，无结垢问题发生。
6、氨是良好的碱性吸收剂，吸收剂利用率很高。
从吸收化学机理上分析，SO2的吸收是酸碱中和反应，吸收剂碱性越强，越有利于吸收。氨的碱性强于钙基（石灰石，石灰）。从吸收物理机理上分析，钙基吸收剂吸收SO2是气-固反应，反应速度较慢，而且反应不完全，吸收剂利用率低；为此需要将其磨细、雾化、循环等过程以提高吸收剂的利用率，但将使整个系统能耗增加。而氨吸收SO2是气-液反应或气-气反应，反应速率快，反应完全，吸收剂利用率高，脱硫效率也高。仅就吸收过程而言，与钙基吸收设备相比，氨吸收设备体积较小，能耗也低。虽然吸收塔内循环液为硫酸铵饱和溶液，但由于硫酸铵极易溶于水，并且有硫酸铵晶种的存在，实践中未出现结垢、堵塞的问题。
7、副产品硫酸氨价值高，经济效益好
氨法烟气脱硫的副产品是硫酸铵，正是中国广大耕地所需要的含氮含硫的肥料。它可以单独使用，也可以和其他营养元素一起做复合肥料，有着广阔的市场需求。不象钙基脱硫副产品石膏或亚硫酸钙，或因其市场饱和，或因其无法使用，抛弃后还占用宝贵的土地资源，形成“石头搬家”现象。一吨氨可以生产四吨96%以上的硫酸铵化肥，按目前我们调研的行情，三吨硫酸铵化肥价值就可抵消一吨氨的费用，还能剩下一吨硫酸铵成为盈余。如果进一步用硫酸铵同氯化钾反应得到硫酸钾和氯化铵，产品附加值还会有显著提高。
8、环境效益好
(1)无废水、废渣和废气排放
工艺过程中为了保持吸收液里的氯离子浓度低于20g/l，以减少溶液对设备部件的腐蚀，需要不断的将含有氯化铵（NH4Cl）溶液排向副产品干燥器里使其蒸发，得到的固体氯化铵也是肥料，但其量是很小的，混在硫酸铵里不会对其质量产生影响。另外，还有很少量的飞灰出现在旋流器的溢流里，为了保证副产品硫酸铵的质量，往往需要不间断的用压滤机清除。这部分量是很小的，而且是烟气中原有的。
(2)避免钙基脱硫为获取吸收剂而开山凿石，用煤将其烧制成石灰；在石灰烧制过程中，放出大量的二氧化碳（CO2），既破坏环境又污染了空气。
(3)氨法烟气脱硫是一种综合利用和资源回收的方法。中国硫资源并不丰富，每年要从国外进口200-300万吨硫磺，耗资十多亿元人民币。但中国每年从烟气排走的硫就约有1000万吨之多，而中国广大耕地却有30%因缺少硫元素而影响着粮食的增产。使用氨法烟气脱硫既是综合利用又回收了硫资源，轻松地解决了上述这个矛盾。
9、适合中国的国情
中国是发展中国家，是人口众多的农业大国。氨的资源丰富，每年氨的产量达3600多万吨，世界***。有400多个生产氨的化肥厂，产地遍及全国各地，河南心连心化肥有限公司本身就是化肥厂，它主要用于农业做肥料用。中国耕地经调查大面积缺硫（在土壤里硫含量＜6×10-10即为缺硫），联合国粮油组织已确定除了氮（N）、磷（P）、钾（K）外，硫（S）是植物第四营养元素，它能显著使农作物和蔬果增产。在欧美硫和氮、磷、钾一样卖钱，它的需求量和磷一样多。
我们用氨法进行燃煤烟气脱硫得到副产品硫酸铵肥料，氨是从肥料中来，又回到肥料中去，不影响氨的平衡使用。中国本身就有广阔的市场，据农业权威部门介绍，中国每年需要硫酸铵化肥约400万吨，目前每年只生产60万吨，需求平衡相差甚远。所以说，氨法烟气脱硫完全适合中国能源、农业的发展和环境综合治理的国情。
氨法烟气脱硫技术综述
据统计，中国1995年SO2排放量为2370万吨，占世界第1位。SO2排放量剧增使大多数城市SO2浓度处于较高的污染水平。SO2排放量的增加，使中国的酸雨发展异常迅速，严重的酸性降水和脆弱的生态系统使我国经济损失严重，1995年，仅酸雨污染给森林和农作物造成的直接经济损失已达几百亿。
随着经济的发展、社会的进步和人们环保意识的增强，工业烟气脱除SO2日益受到重视。由于历史的原因，目前主流的脱硫技术仍为钙法，但钙法脱硫的二次污染、运行不经济等问题日益显现出来，于是，氨法脱硫技术逐渐受到关注，许多的企业、研究单位对氨法脱硫技术的前景作出了乐观的评价。
国内已成功地在60MW机组烟气脱硫工程上使用了氨法，其各项经济技术指标居脱硫业的***水平。
由于氨法脱硫工艺自身的一些特点，可充分利用我国广泛的氨源生产需求大的肥料，并且氨法脱硫工艺在脱硫的同时又可脱氮，是一项较适应中国国情的脱硫技术。为帮助大家全面了解氨法，本文对氨法脱硫技术的发展、机理和不同技术的特点进行简述，并侧重介绍湿式回收法氨法脱硫技术。
1. 氨法脱硫技术概况
1.1 氨法脱硫工艺特点
氨法脱硫工艺是采用氨作为吸收剂除去烟气中的SO2的工艺。氨法脱硫工艺具有很多特点。氨是一种良好的碱性吸收剂，氨的碱性强于钙基吸收剂；而且氨吸收烟气中SO2是气-液或气-气反应，反应速度快、反应完全、吸收剂利用率高，可以做到很高的脱硫效率，相对于钙基脱硫工艺来说系统简单、设备体积小、能耗低。另外，其脱硫副产品硫酸铵是一种常用的化肥，副产品的销售收入能大幅度降低运行成本。
1.2 氨法脱硫的发展
70年代初，日本与意大利等国开始研制氨法脱硫工艺并相继获得成功。氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范筹，这对电力企业而言较陌生，是氨法脱硫技术未得到广泛应用的***大因素，随着合成氨工业的不断发展以及厂家对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进，进入90年代后，氨法脱硫工艺渐渐得到了应用。
国外研究氨法脱硫技术的企业主要有：美国：GE、Marsulex、Pircon、Babcock & Wilcox；德国：Lentjes Bischoff、Krupp Koppers；日本：NKK、IHI、千代田、住友、三菱、荏原；等等。
国内目前成功的湿式氨法脱硫装置大多从硫酸尾气治理技术中发展而来
近来出现的磷铵法、电子束法、脉冲电晕放电等离子体法等烟气脱硫脱硝技术皆是氨法的演变与发展，改进之处在于降低水耗、改进氧化及后处理、降低装置压降、提高脱硝能力等方面，以求使氨法烟气脱硫技术更加经济更加适应锅炉的运行。
2. 氨法脱硫的技术原理
氨法脱硫工艺皆是根据氨与SO2、水反应成脱硫产物的基本机理而进行的，主要有湿 式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。
2.1 电子束氨法（EBA法）与脉冲电晕氨法（PPCP法）
电子束氨法与脉冲电晕氨法分别是用电子束和脉冲电晕照射喷入水和氨的、已降温至70℃左右的烟气，在强电场作用下，部分烟气分子电离，成为高能电子，高能电子激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。
这两种氨法能耗和效率尚要改进，主要设备如大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制阶段。
2.2 简易氨法
简易氨法已商业化的有TS、PS氨法脱硫工艺等，主要利用气相条件下的H2O、NH3与SO2间的快速反应设计的简易反应装置，严格地讲简易氨法是一种不回收的氨法，其脱硫产物大部分是气溶胶状态的不稳定的亚铵盐，回收十分困难，氨法的经济性不能体现；且脱硫产物随烟气排空后又会有部分分解出SO2，形成二次污染。所以，该工艺只能用在环保要求低、有废氨水来源、不要求长期运行的装置上。
2.3 湿式氨法
湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺，并且湿式氨法既脱硫又脱氮。湿式氨法工艺过程一般分成三大步骤：脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造。根据过程和副产物的不同，湿式氨法又可分为氨-硫铵肥法、氨-磷铵肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等。主要流程见图2-3。
2.3.1 吸收过程：
脱硫吸收过程是氨法烟气脱硫技术的核心，它以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础：
SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4) xH2－XSO3 （1）
得到亚硫酸铵中间产品。其中，x=1.2－1.4。 直接将亚铵制成产品即为亚硫酸铵法。
2.3.2 中间产品处理
中间产品的处理主要分为两大类：直接氧化和酸解。
1） 直接氧化——氨-硫铵肥法
在多功能脱硫塔中，鼓入空气将亚硫铵氧化成硫铵，其反应为：
(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2)
2） 酸解——氨酸法
用硫酸、磷酸、硝酸等酸将脱硫产物亚硫铵酸解，生成相应的铵盐和气体二氧化硫。
2.3.3 副产品制造
中间产品经处理后形成了铵盐及气体二氧化硫。铵盐送制肥装置制成成品氮肥或复合肥；气体二氧化硫既可制造液体二氧化硫又可送硫酸制酸装置生产硫酸。而生产所得的硫酸又可用于生产磷酸、磷肥等。
2.4 湿式氨法的脱氮作用
湿式氨法在脱硫的同时又可起一定的脱氮作用。
反应式为：
2NO十02＝2N02
2N02十H20＝HN03 ＋ HN02
NH3＋ HN03 = HN4NO3+H2O
NH3＋ HN02 = HN4NO2+H2O
4（HN4）2SO3＋ 2N02 = N2 ＋4（HN4）2SO4
3. 湿式氨法脱硫工艺系统一般组成
氨水洗涤脱硫工艺设备主要由脱硫洗涤系统、烟气系统、氨贮存系统、硫酸铵生产系统（若非氨-硫铵法则是于其工艺相对应的副产物制造系统）等组成。核心设备是脱硫洗涤塔。
4. 几种湿式氨法脱硫工艺
4.1 Walther氨法工艺
湿法氨水脱硫工艺***早是由克卢伯（krupp kroppers）公司开发于七八十年代的氨法Walther工艺。除尘后的烟气先经过热交换器，从上方进入洗涤塔，与氨气（25%）并流而下，氨水落入池中，用泵抽入吸收塔内循环喷淋烟气。烟气则经除雾器后进入一座高效洗涤塔，将残存的盐溶液洗涤出来，***后经热交换器加热后的清洁烟气排入烟囱。 工艺流程见图3-1。
4.2 AMASOX氨法工艺
传统的氨法工艺遇到的主要问题之一是净化后的烟气中存在气溶胶问题没得到解决。能捷斯-比晓夫公司对传统氨法进行了改造和完善为AMASOX法。主要改进是将传统的多塔改为结构紧凑的单塔、并在塔内安置湿式电除雾器解决气溶胶问题。
流程见图4-2。
4.3 GE氨法工艺
90年代，美国的GE公司也开发了氨法工艺，并在威斯康辛州的kenosha电厂建一个500MW的工业性示范装置。该工艺流程为：除尘后的烟气从电厂锅炉后引出，经换热器后，进入冷却装置高压喷淋水雾降温、除尘（去除残存的烟尘），冷却到接近饱和和露点温度的洁净烟气再进入到吸收洗涤塔内。吸收塔内布置有两段吸收洗涤层，使洗涤液和烟气得以充分的混和接触，脱硫后的烟气经塔内的湿式电除尘器除雾后，再进入换热器升温，达到排放标准后经烟囱排入大气。脱硫后含有硫酸铵的洗涤液经结晶系统形成副产品硫酸铵。
4.4 NKK氨法
NKK氨法是日本钢管公司开发的工艺。其流程见图4-3。该吸收塔具有一定的特点，分三段。从下往上，下段是预洗涤除尘和冷激降温，在这一段，没有吸收剂的加入。中段是***吸收段，吸收剂从此段加入。上段作为第二吸收段，但是不加吸收剂，只加工艺水。吸收处理后的烟气经加热器升温后排向烟囱。亚硫铵氧化在单独的氧化反应器中进行。需要的氧由压缩空气补充，氧化剩余气体排向吸收塔。
4.5 NADS氨法工艺
“九五”期间，在国家发展计划委员会、国家科技部、国家教育部的共同支持下，华东理工大学成功地完成了国家“九五”重点科技攻关项目“二氧化硫废气回收净化新技术的工程化”，开发了一种新的火电厂烟气SO2回收净化技术，简称NADS。 其流程见图4-5。
5. 国内湿式氨法的应用业绩
该装置不设增压风机，设蒸汽烟气加热器，设计装置总压降为1200Pa。脱硫剂为15%的氨水，副产农用硫酸铵。
该装置全负荷运行时的压降小于1050Pa。净化后烟气中含水量9.5%,氨6mg/Nm3，夏季排烟为淡白色，无须加热从烟囱直排。副产硫铵为白色晶体，含氮21.16%,含水0.07%，含游离酸0.03%,符合GB535-1995一级品标准.该装置的运行的相关经济技术指标。
6. 氨法脱硫技术应用前景
氨法脱硫工艺有自己的鲜明特点，如没有废水、废渣，副产品可作为农用肥料等等。从实际运行效果看，其脱硫率可满足各地环保的要求，运行费用低，氨法脱硫是较适宜中国国情的一项烟气脱硫技术。
在中国发展回收法脱硫技术，特别是氨法，既有相当坚实的基础，又有极为光明的前景。到2005年，我国合成氨将突破3300万吨/年，供应烟气脱硫的资源非常丰富。另，脱硫剂氨来自于化肥又回到化肥，不论对环境和国民经济都不会造成负面影响。相反，因其回收了硫元素，符合了农业部门对硫肥的日益增涨的需要，能产生积极的促进作用。
随国内氨法脱硫技术的发展，氨法脱硫装置的投资已能低于钙法，阻碍氨法脱硫技术的难点已被各技术供应商采用各自不同的方法取得了突破，氨法脱硫技术正不断完善，随着氨法脱硫技术业绩的增加，其难以估量的应用前景将显现出来，在技术日益进步的现今时代氨法烟气脱硫技术应具有很大的应用潜力。
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