[发明专利]一种氨法脱硫控制吸收过程气溶胶产生的方法

说明书

本发明公开了一种氨法脱硫控制吸收过程气溶胶产生的方法，用含有亚硫酸铵的吸收循环液脱除烟气中的二氧化硫，以控制氨法脱硫吸收过程中产生气溶胶。通过分级溶液成分控制和反应条件控制，实现高效脱硫除尘，在高效脱硫的同时控制吸收过程氨逃逸、气溶胶的产生，初步降温净化后的烟气依次与吸收循环液、细微颗粒物洗涤循环液接触，控制各级溶液成分及反应温度，实现吸收、氧化、浓缩的协同控制，在保证吸收过程吸收效率、控制氨逃逸、气溶胶的同时降低能耗，实现装置长周期稳定运行。

技术领域

本发明属于环保技术领域，具体涉及一种氨法脱硫控制吸收过程中气溶胶产生的方法。

背景技术

世界各国都不同程度排放二氧化硫，中国二氧化硫排放量巨大，对环境和社会造成了巨大影响，2014年二氧化硫排放总量1974万吨，2015年二氧化硫排放总量1859.1万吨，居世界第一，造成了巨大经济损失，严重影响中国生态环境和人民健康。

目前比较成熟的脱硫技术达上百种，其中湿法脱硫工艺应用最广，占世界脱硫总装机容量的85％左右。常见的湿法烟气脱硫技术有石灰石―石膏法、双碱法、碳酸钠法、氨法、氧化镁法等。氨法脱硫是采用氨作为吸收剂的一种湿法脱硫工艺，该法可利用SO₂生产硫酸铵化肥，是一种低能耗、高附加值、实现资源循环利用的绿色烟气治理方案。而化工行业在生产过程中有大量废氨水产生，因此化工行业锅炉尾气采用氨法脱硫有其独特的优势。

氨法脱硫过程主要分吸收、氧化、浓缩(结晶)三个过程，首先用亚硫酸铵吸收二氧化硫得到亚硫酸铵与亚硫酸氢铵混合溶液，加氨中和后又得到亚硫酸铵：

(NH₄)₂SO₃+H₂O+SO₂＝2NH₄HSO₃

(NH₄)_XH(2-x)SO₃+(2-x)NH₃＝(NH₄)₂SO₃

对溶液通入氧化空气将亚硫酸铵氧化，得到硫酸铵：

(NH₄)₂SO₃+1/2O₂＝(NH₄)₂SO₄

硫酸铵溶液经浓缩、结晶、固液分离、干燥即得最终产品硫酸铵。

吸收、氧化、浓缩三个过程看似简单，实际上相互影响，长期以来，为保证吸收效率，吸收液亚硫酸铵及游离氨含量高而硫酸铵含量低，虽然利于吸收，但不利于氧化及浓缩，吸收液pH值～7，由此导致吸收过程中氨逃逸、气溶胶严重。

为确保吸收效率，长期以来通过工艺水冷却、设置再热器、稀硫酸铵溶液降温等措施控制吸收温度在40℃以下，虽然利于吸收，却不利于氧化、浓缩，较低温度下，高浓度的亚硫酸铵不能快速完全被直接氧化成硫酸铵，而是在较低浓度下氧化后通过蒸发浓缩工艺获得产物，其蒸发量大，能耗大且流程长，设备多、占地大，运行费用高，装置的经济性较差。且一般锅炉烟气的水含量都在7％以上，而硫回收尾气、焚烧烟气等工业尾气的水含量甚至超过25％，如果刻意追求吸收效率而降低吸收温度到40℃以下，不仅能耗高，而且烟气中的水会冷凝，导致系统水过剩，必须以废水的形式排出，也不利于除雾器冲洗和塔壁冲洗。对于干法硫酸尾气，由于水含量低、二氧化硫浓度低，将其吸收温度控制在30-50℃即可。

烟气氨法脱硫工艺存在以下技术难题：

1、氨逃逸及气溶胶