氨法脱硫氨逃逸及气溶胶分析及解决措施
氨法脱硫存在的问题
氨水在温度较高时（一般是60度以上）就逐步分解成为气体氨与水，形成氨逃逸，气体氨是不参与反应的；并且二氧化硫在温度较高时也很难被溶解吸收，化学反应通常是在液体中进行，所以把温度降低到60度以下是必须的选择
需要解决的问题是气溶胶和氨损。气溶胶是指固体或液体微粒稳定地悬浮于气体介质中形成的分散体系。在氨法脱硫过程中，业硫酸铉和业硫酸氢铉气溶胶随净烟气排出，造成氨的损耗，成为困扰氨法脱硫技术发展的瓶颈。
氨法技术在脱除烟气中的二氧化硫时，不产生二氧化碳（钙法每脱除1吨二氧化硫的同时产生0.7吨二氧化碳），不产生任何废水、废液和废渣。另外，氨法技术脱硫的同时具有脱销能力，目前很多烟气脱硫装置经检测脱硝率均在30% 以上。
由于液气比较常规湿法脱硫技术降低，脱硫塔的阻力仅为800Pa左右，包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在1000Pa；配蒸汽加热器时脱硫岛的总设计阻力也仅为1250Pa左右。因此，氨法脱硫装置可以利用原锅炉引风机的潜力，大多无需新配增压风机；即便原风机无潜力，也可适当进行风机改造或增加小压头的风机。
关于脱硫塔出口烟气温度的处理有以下4种方案：
（1）设置气/气换热器（GGH），使FGD进口热烟气和出口冷烟气之间进行换热，FGD出口烟气被加热至80C以上后排入烟囱。
此法无需消耗外部热量，比较经济，但一次投资很大，1*300MW脱硫机组的回转式GGH造价达1250~1350万元/台；同时由于烟气两次换热，烟气阻力降很高，达1200Pa~1500Pa烟气升压耗能很大。
（2）在脱硫塔出口设置烟气加热器，利用外部蒸汽加热FGD出口冷烟气。此法一次投资相对较低，但需消耗一定量的外供蒸汽，运行成本高。
氨法烟气脱硫技术控制要求与问题分析
1 技术简介 氨法烟气脱硫技术指以氨基物质 （ 液氨、氨
水等） 作吸收剂，在实现高效脱除烟气中硫氧化 物（ SOx） 的同时，还能有效脱除烟气中氮氧化物 （ NOx） ，脱硫副产物为硫酸铵［（ NH4 ） 2 SO4］化肥， 实现硫氮资源回收利用。每 1 t 液氨可脱除 2 t 二氧化硫（ SO2 ） ，同时副产 4 t 硫酸铵，按照常规 价格液氨 2 000 元 / t、硫酸铵 700 元 / t，则脱除烟 气中每 吨 SO2 可 获 得 直 接 经 济 效 益 约 400 元。 2010 年，原国家环境保护部发布 HJ-BAT-001《燃 煤电厂污染防治最佳可行技术指南（ 试行） 》，将 氨法脱硫技术回收型列为烟气 SO2 排放控制最佳 可行 技 术 之 一，国 内 已 投 运 的 氨 法 脱 硫 装 置 约 150 套，副产硫酸铵产量约 1． 5 Mt / a，约占国内硫 酸铵总产量的 20%［1］。
排 放，其 硫 含 量 主 要 受 原 料 汽 油 的 硫 含 量 影 响， 表 1为 S Zorb 再 生 烟 气 组 成 。 ［5］103，［6］ 苛 刻 条 件 下，SO2 的体积分数高达 5． 3%［6］13 。企业 C 根据 加工低硫原油性质特点，在保证产品脱硫效果的 同时减少汽油辛烷值的损失，S Zorb 装置吸附剂
氨法脱硫工艺CEMS问题分析与解决策略
氨法脱硫工艺 CEMS 问题分析与解决策
略
摘要：固定污染源排放系统又被称之为CEMS系统，常被用于烟气排放等环
节的连续监测工作，是以也被相关工业部门叫做烟气排放连续监测系统。就我国
工业发展情况分析，CEMS更多用于检测外排烟筒中的成分及浓度。氨法脱硫工艺
是热电厂锅炉烟气排放中常用的脱硫模式，但在其应用过程中会出现大量的水含
量高且含有气体的溶胶颗粒，再加上其本身具有的腐蚀性，妥善处理生成物成为CEMS系统的最新发展方向。但事实上，部分热电厂在应用CEMS进行氨法脱硫时
常会出现测量数据异常的问题，破环整体测量工作的准确性。
关键词：氨法脱硫工艺；CEMS系统；问题分析与解决
引言：
氨法脱硫技术充分考虑到了气体与液体的特征，借助其相互传质传热以及化
学反应的特点达到去除烟气中污染物的目的。我国使用的氨法脱硫技术并不统一，但多数应用也离不开下列化学反应：
SO
2+H
2
O+2NH
3
=（NH
4
）
2
SO
3
(1)
（NH
4）
2
SO
3
+SO
2
+H
2
O=2NH
4
HSO
3
(2)
NH
4HSO
3
+NH
3
=（NH
4
）
2
SO
3
(3)
（NH
4）
2
SO
3
+1/2O
2
=（NH
4
）
2
SO4 (4)
2（NH
4）
2
SO
3
+2NO=2（NH
4
）
2
SO
4
+N
2
(5)
氨法脱硫工艺流程分别由烟气吸收反应、吸收剂供给、硫酸铵分离、循环液循环、工艺水、压缩空气以及电气七大系统组成，而CEMS系统则是监测系统运行效果，保障脱硫效率的重要组成。
一、氨法脱硫工艺CEMS系统问题及解决措施
（一）采样管堵塞问题
当CEMS系统中出现采样预处理系统堵塞问题时，其相应的氧含量测量值将会明显升高。如不能，及时采取合适方法进行处理，将会影响到氨法脱硫工艺系统监测的最终效果。针对这一问题通常采用两种解决方式，热电厂工作人员还需结合自身经营发展情况，综合氨法脱硫工艺特征全面考虑，选取最佳问题解决方案。
氨法脱硫中气溶胶及氨逃逸的处理措施
烟气排放中气溶胶及氨逃逸的措施我们所指的所谓气溶胶，是液体或固体的小质点分散并悬浮天空大气中形成的胶体分散体系。在氨法烟气脱硫中气溶胶颗粒的形成主要通过两种途径：
1.氨法脱硫液中，烟筒排出的烟气所夹带的氨水挥发逸出气态氨，与烟气中未脱除的二氧化硫通过气相反应生成亚硫酸铵、亚硫酸氢铵、硫酸铵等组分形成气溶胶。该项气溶胶组成决定于二氧化硫/氨的比值、温度及烟气中的水分与氧量，烟气的二氧化硫及氨气越多气溶胶形成越严重。
2.氨水吸收烟气中二氧化硫后脱硫液滴被高温烟气携带出，由于蒸发作用析出亚硫酸铵固体结晶形成气溶胶。
排出烟气中氨与二氧化硫形成重要途径是脱硫反应生成的亚硫酸铵的分解，亚硫酸铵分解为氨与二氧化硫的温度要大于70℃的条件下才能进行：同时在碱性环境中亚硫酸铵也易分解。
被烟气携带蒸发出的亚硫酸铵固体，以超细粉末微米级别存在形成气溶胶，经科研部门实验微米级的亚硫酸铵颗粒成为水蒸气冷凝结霜的晶种。当排出烟气温度低于30℃时极易生成0.07-0.7微米的亚硫酸铵；而当排出烟气温度大于45℃时可以有效的控制气溶胶的产生，所以排出烟气温度一般要求温度控制在45-50℃间。
根据以上气溶胶形成的原因，我们一一采取相应措施来控制气溶胶的形成：
1.控制气溶胶的主要措施是降低排出烟气中的二氧化硫含量，即极力提高脱硫率。脱硫率是衡量脱硫装置优劣的主要标准，是脱硫装置工艺合理及设备结构的具体表现。我公司脱硫装置是以适量液/气比、高效率喷淋技术，达到尽可能采用低浓度氨水作为脱硫液剂，以降低氨水的氨挥发。
2.以低温度的脱盐工艺水作为烟气排出前的烟气洗涤水，降低烟气携带的亚硫酸铵反应生成物。我公司根据用户具体情况，脱硫工艺已设置除雾及清水循环洗涤系统，以净化烟气排出的环境质量，降低烟气携带水分，洗涤水增浓后补入脱硫系统。
氨法脱硫工艺存在的问题及应对措施
氨法脱硫工艺存在的问题与应对措施可 以从三个方面进行阐述，即氨逃逸和气溶胶 问题与应对措施、亚硫酸铵的氧化慢与硫酸 铵结晶难问题及应对措施、氯离子富集问题 与应对措施，详情如下：
3.1 氨逃逸和气溶胶问题与应对措施 在氨法脱硫工艺应用期间，常出现氨逃 逸和气溶胶问题，此问题的出现主要是在烟 气脱硫技术应用期间吸收塔出口单位的烟气 体积所产生的，按其质量应大于 10 千克，而 且氨和氮和氨盐类所产生的氮和氨盐是气溶 胶的主要构成。 在一些电厂在烟气脱硫技术应用期间， 烟气体积所含有的氨的质量出现高于 10kg 的 现象，导致产生了大量氨和盐，这样就导致 气溶胶产生。其次，一些企业在氨法脱硫工 艺过程中，通过增加喷氨量来提升染化硫的 脱除效果，确保二氧化硫排放的稳定性，但 是在二氧化硫脱除在脱硫期间，由于过量氨 水的加入导致氨导致出现氨逃逸与气溶胶问 题更加严重。 3.2 亚硫酸铵的氧化慢与硫酸铵结晶难 问题及应对措施 当下氨法脱硫工艺中常用的方法，包括 喷枪布气以及管网布气和对脱硫桨叶进行氧 化来进行脱硫。利用上述几种方法来进行脱 硫，在氧化期间不仅需要确保风量的足够性， 也要考虑到风机压头，对风机压头进行计算。 此外，也要考虑到静压的平衡以及管线的阻 力，并且对空气喷射后进入桨叶所需要的动 力压力进行计算，结合以往的研究给出氧化 空气的流量对亚硫酸胺氧化的影响最大。除 此之外，PH 值也对氧化的速度产生影响，在
氨法脱硫系统工艺优化分析与应用
氨法脱硫系统工艺优化分析与应用
氨法脱硫技术是一种常用于燃煤电厂和工业锅炉中的脱硫技术。通过将氨水与烟气中
的二氧化硫进行反应，将其转化为硫酸铵，从而达到减少空气污染物排放的目的。在实际
应用中，氨法脱硫系统存在一些问题和不足之处，如脱硫效率不高、氨逃逸严重、脱硫废
水处理难等，因此需要对其工艺进行优化分析和改进。
一、工艺原理
氨法脱硫技术的基本原理是将含有二氧化硫的烟气经过喷雾塔，与氨水进行接触反应，生成硫酸铵颗粒并形成脱硫废水。其中主要的反应方程式为：
SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2SO3
(NH4)2SO3 + H2SO4 = 2NH4HSO4
在这个反应过程中，氨水起到了中和和还原作用，将二氧化硫转化为相对无害的硫酸
铵颗粒，从而达到净化烟气的目的。
二、系统组成
氨法脱硫系统主要由喷雾塔、吸收器、氧化器、堆肥池、除氨设备、再生器和脱硫废
水处理设施等部分组成。喷雾塔是氨法脱硫系统的核心部件，用于将烟气和氨水进行充分
接触和反应；吸收器用于收集并处理含有硫酸铵颗粒的烟气；氧化器用于将硫酸铵颗粒转
化为硫酸铵；堆肥池用于暂存和处理脱硫废水；除氨设备用于去除脱硫废水中的氨气；再
生器用于再生氨法脱硫系统中使用的氨水；脱硫废水处理设施用于处理脱硫废水中的污染物。
三、存在问题
虽然氨法脱硫技术已经在国内外的燃煤电厂和工业锅炉中得到广泛应用，但在实际操
作中还存在一些问题和难点：
1. 脱硫效率不高。由于烟气中的湿度和温度变化较大，以及烟气中存在着除硫剂的
分布不均匀问题，导致氨法脱硫系统的脱硫效率不稳定，难以保证达标排放。
氨法脱硫运行的经验及建议
氨法脱硫运行的经验及建议
内蒙古大唐国际克什克腾某公司动力中心脱硫系统采用氨法脱硫，针对氨法脱硫运行参数及现场存在的缺陷，提出合理的解决措施，有效降低了氨逃逸，降低了浆液对吸收塔、烟道的腐蚀，减少了"硫镂雨''对周围设备的腐蚀，保证了脱硫系统的稳定运行。
1工艺原理
氨脱硫技术是基于NH3和S02在水溶液中的反应。烟气脱硫塔吸收段中的
NH3吸收锅炉烟气中的S02,得到亚硫酸钱或亚硫酸氢镂水溶液。如反应
方程式①，在脱硫塔的氧化段，将压缩空气吹入氧化段，亚硫酸镂发生氧化反应生成硫酸核溶液，参见方程式②。
SO2+H2O÷XNH3=(NHJH2rS()3 ①(NH4)X H2,X SO3+1∕2()2÷(2-x)NH3=(NH4)2SO4②
总的反应方程式为：
SO2÷H2O+2NH3+1∕2O2=(NH4)2SO4的信号:淅ZMqi
在脱硫塔的浓缩段，利用高温烟道气的热量将硫酸核溶液进行浓缩，得到含固量为10%至20%的硫酸镀浆液。浆液排至循环槽内，并通过旋流器进行
分离、离心机进行脱水，然后干燥、包装，最终获得硫镂产品。
2工艺流程简述
脱硫系统由两级循环组成，一级循环是在氧化段和吸收段进行的循环，二级循环是在循环槽与浓缩段进行的循环。
烟气通过原烟道进入浓缩段，与二级循环进行换热，烟气降温至60℃左右(二氧化硫最佳吸收温度)进入吸收段，烟气降温的同时二级循环浆液利用高温
烟气的热量将硫钱溶液浓缩、结晶、出料。
烟气进入吸收段与氨的复杂水溶液进行吸收反应，脱去烟气中的二氧化硫，得到合格烟气通过除雾器后排放至大气。吸收反应得到的亚硫钱溶液回流
氨法脱硫氨逃逸和气溶胶对CEMS的影响及应对措施
氨法脱硫氨逃逸和气溶胶
对CEMS 的影响及应对措施
近年来，我国不断加大大气污染治理力度，
2017年2月，环境保护部发布《
京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》，明确从2017年10月1日起，“2+26”城市行政区域内所有钢铁、燃煤锅炉排放的SO 2，NO X 和颗粒物大气污染物执行特别排放限值，具体包括火电、钢铁、炼焦、化工、有色、水泥、锅炉等25个行业和子行业。
2018年1月，环境保护部印发《
关于京津冀大气污染传输通道城市执行大气污染物特别排放限值的公告》，要求自2018年3月1日起，“2+26”城市行政区域内，国家排放标准中已规定大气污染物特别排放限值的行业及锅炉新建项目，开始执行特别排放限值。2018年10月1日起，火电、钢铁、石化、化工、有色（不含氧化铝）、水泥行业的现有企业以及在用锅炉要执行特别排放限值。2019年10月1日起，炼焦化学工业现有企业要执行特别排放限值。随着国家环保部门对工业烟气排放的环保要求日趋严格，烟气脱硫脱硝技术发展迅速，氨法脱硫工艺因其脱硫速度快、效率高、脱硫产品经济价值高等优点成为主要的脱硫技术，同时也存在氨逃逸严重、气溶胶难以消除等问题，笔者通过对氨法脱硫工艺氨逃逸及气溶胶对煤气在线监测系统（Continuous Emission Monitoring System ，CEMS ）的影响进行分析，就如何消除其影响提供相关建议。
1氨法脱硫工艺简介
氨法脱硫技术是属于可资源化的脱硫技术之一，其工艺技术是利用SO 2与NH 3在常温下反应，生成（NH 4）2SO 3，然后氧化生成（NH 4）2SO 4的原理，从而对烟气中的SO 2进行治理，其反应过程主要包括吸收反应过程、吸收液转换反应过程、副产物氧化反应过程。
氨法脱硫氨逃逸及气溶胶分析及解决措施
氨法脱硫氨逃逸及气溶胶分析及解决措施氨法脱硫是一种常用的烟气脱硫技术，其原理是利用氨与烟气中的二氧化硫反应生成硫化氢，再与氧气反应生成风险较低的硫磺。然而，在氨法脱硫过程中，氨的逃逸和气溶胶问题是需要关注和解决的重要问题。
氨逃逸是指在氨法脱硫过程中，氨从各个环节中逸出到大气中，造成空气污染和氨损失。氨逸出主要有以下几个方面的原因：
1.系统运行不稳定：如果脱硫系统的运行不稳定，如操作不当、设备故障等，会导致氨逸出。
2.催化剂活性下降：氨法脱硫使用催化剂对氨和二氧化硫进行反应，如果催化剂的活性下降，会导致氨逸出增加。
3.氨泄漏：脱硫系统中的管道、阀门等设备可能存在泄漏，导致氨气逸出。
针对氨逃逸问题，可以采取以下措施进行解决：
1.规范操作：操作人员应严格按照操作规程进行操作，确保系统稳定运行。
2.加强设备维护：定期对脱硫系统的设备进行检查、维护和更换，保证设备的正常运行。
3.泄漏监测和修复：对脱硫系统中的管道、阀门等进行泄漏监测，并及时修复泄漏点，减少氨气逸出。
4.催化剂管理：加强对催化剂的管理，避免催化剂活性下降，及时更换催化剂。
气溶胶是指气体中悬浮颗粒物，氨法脱硫过程中产生的气溶胶主要包
括硫酸铵颗粒和硫酸混合胺颗粒。气溶胶对环境和人体健康都造成一定风险。
对于气溶胶问题，常见的措施包括：
1.预处理措施：在氨法脱硫前可采用预先加湿的方式将氨气和二氧化
硫充分混合，提高氨气对二氧化硫的吸收效率，减少气溶胶的生成。
2.气溶胶控制技术：可通过增设静电除尘器等气溶胶控制设备，对烟
气中的颗粒物进行捕集，减少气溶胶的排放。
氨法脱硫中气溶胶及氨逃逸的处理措施
氨法脱硫中气溶胶及氨逃逸的处理措施
随着环保意识的增强，氨法脱硫技术在燃煤发电等行业中得到了广泛应用。然而，在氨法脱硫过程中，会产生大量气溶胶和氨逃逸，对环境和人体健康造成一定的影响。因此，在氨法脱硫过程中，必须采取一系列有效的处理措施，从而有效地控制气溶胶和氨逃逸。
气溶胶处理措施
氨法脱硫中产生的气溶胶对周围环境和人体健康造成了一定的污染。为了减少
气溶胶的产生，首先应该采取有效的脱硝措施，以降低脱硫系统中的氮氧化物含量。其次，还可以采用袋式除尘器、电除尘器等装置，对气溶胶进行捕集和去除。
脱硝措施
减少氮氧化物的生成是控制气溶胶产生的关键措施。在氨法脱硫中，脱硝一般
采用选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）两种方法。
•SCR技术：通过催化剂将NH3与NOx化合，生成N2和水。SCR技术可使NOx排放量降低90%以上，可有效减少气溶胶的产生。
•SNCR技术：利用高温下的反应让NH3直接还原NOx，生成N2和H2O。SNCR技术可使NOx排放量降低50%以上。
捕集除尘
氨法脱硫产生的气溶胶通过捕集除尘的方法可有效降低气溶胶的排放量，最常
用的除尘方法包括袋式除尘器和电除尘器。
•袋式除尘器：袋式除尘器是一种常用的气体净化器，可有效去除1微米以上的颗粒物，且适用性广泛，操作方便。袋式除尘器通过吸附、拦截和惯性作用来除尘，是氨法脱硫中最受欢迎的除尘装置之一。
•电除尘器：电除尘器是一种运用电场力和电荷作用原理的气体净化设备，可以有效地去除气体中的粉尘微粒。电除尘板是由平行排列的金属极板及活动挂板组成，局部形成强电场，将气体中的微粒子束捕集附着到电极上，达到除尘效果。
氨法烟气脱硫过程中常见问题及优化措施
氨法烟气脱硫过程中常见问题及优化措
施
摘要：神木天元化工有限公司锅炉烟气处理采用了氨法脱硫工艺。本文介绍
了氨法烟气脱硫工艺的原理、工艺流程，阐述了装置运行过程中出现的问题，分
析了异常情况产生的原因，通过在脱硫吸收塔内增加分布器、循环氧化槽增加强
制氧化设施、操作指标调整等方法，解决了装置尾气不达标、硫酸铵溶液氧化率低、设备腐蚀严重等影响装置长周期稳定的生产难题。
关键词：氨法脱硫；氨逃逸；硫酸铵；氧化率；脱硫吸收塔；腐蚀
引言：
随着煤化工产业的大力发展，环境污染面临着日益严峻的挑战。由于煤炭硫
含量普遍较高(硫分布范围为0.1%～10%，平均约2%)，在加工过程中转化为SO2
等含硫氧化物，存在于外排烟气中。目前烟气脱硫工艺有干法、湿法、半干法等，其中湿法烟气脱硫工艺又可分为钙基、镁基、氨基等几大类［1］。在这些脱硫工
艺中，氨法脱硫工艺因其流程简单、反应速度快、脱硫效率高、装置开停车时间
短以及脱硫副产品价值高而受到广泛关注。
20世纪 70 年代初日本和意大利等国开始研究氨法脱硫工艺，进入90年代
后得到广泛应用。氨法烟气脱硫工艺采用一定浓度的氨水( NH3·H2O) 或液氨作
为脱硫剂，在脱硫吸收塔内与烟气中的SO2逆向接触并发生反应，进而达到SO2脱除目的。氨与 SO2反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵经过氧化形成硫酸铵产品，整个
过程不产生废水和废渣。通过多年生产实践，尾气中SO2浓度<35mg>
1 工艺原理
氨法脱硫工艺以水溶液中的NH3和SO2反应为基础，在多功能烟气脱硫吸收塔吸收段，氨将烟气中的SO2吸收[2]，得到中间产品亚硫酸铵（简称亚硫铵，下同）
降低氨法脱硫气溶胶的研究与探索
318
烟气脱硫是一个十分典型的化工过程，氨法FGD 过程包括两个基本的化学反应过程： ①吸收： SO 2吸收生成为亚硫酸盐；②氧化： 亚硫酸盐氧化为硫酸盐。氨法FGD 回收SO 2，形成硫铵副产品，实现SO 2回收价值最大化，无二次废渣、废水和废气污染。脱硫塔是氨法脱硫的核心设备，脱硫塔集气液传质、化学吸收、氧化、结晶等多种化工单元功能于一体，具有较高操作弹性和较高的脱硫脱硝功能。
1 氨法脱硫气溶胶的形成与危害
我们所指的所谓气溶胶，是液体或固体的小质点分散并悬浮天空大气中形成的胶体分散体系。氨法脱硫形成的气溶胶组分为亚硫酸铵、硫酸铵。从外观看，氨法脱硫中的氨逃逸、气溶胶，造成了锅炉烟囱的“气拖尾”现象。氨法脱硫中气溶胶的形成有两个途径：1、从脱硫液中挥发出的气态NH 3，与烟气中未脱除的SO 2通过气相反应，生成亚硫酸铵、硫酸铵等组分；2、吸收SO 2后的脱硫液滴被烟气携带出，由于蒸发、烟气气体流速过快等作用，析出亚硫酸铵、硫酸铵等固体颗粒。由于经湿式氨法脱硫的烟气含湿量高达90％-95％，微米级（0.07-0.7微米）的亚硫酸铵、硫酸铵颗粒成为水蒸汽冷凝结霜的晶种，结晶形成气溶胶。气溶胶是造成大气中PM2.5增加的重要原因，会造成雾霾，影响气候变化，对人体呼吸系统造成伤害。烟气中大量气溶胶的存在直接导致排放烟气中的固体颗粒物超标。
因此，降低氨法脱硫工艺中产生的气溶胶，去除产生的气溶胶具有非常重要的意义。
2 减少氨法脱硫气溶胶的生成
2.1 氨法脱硫中气溶胶形成的影响因素
1）烟气中SO 2浓度与NH 3浓度。SO 2与NH 3浓度越高越易反应生成亚硫酸氢铵、硫酸铵颗粒；
氨法脱硫工艺存在的问题及解决方案
氨法脱硫工艺存在的问题及解决方案
摘要：本文介绍了氨法脱硫工艺的发展以及应用现状，对其工艺原理、工艺流程以及技术优势进行论述。氨法脱硫技术在应用的过程中存在氨逃逸、气溶胶、亚硫酸铵氧化慢等典型问题，针对这些问题进行总结与分析。本文提出了一种催化剂的加入可以有效解决上述问题，并提出了催化剂加入在整个反应过程中的反应原理。
关键词：氨法脱硫；氨逃逸；有机催化剂
二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)是主要的大气污染物，是影响大气质量的主要因素，同
时空气中的SO2和NOx也是雾霾产生的重要原因之一，所以脱除烟气中的SO2和NOx刻不容缓[1]。为了控制二氧化硫的排放量，烟气脱硫脱硝技术发展迅速，氨法脱硫工艺因其脱硫速度快、效率高、脱硫产品经济价值高等优点成为主要的脱硫技术[2~3]。
氨法脱硫技术普遍存在脱硫剂消耗大、氨逃逸严重、气溶胶难以消除、亚硫酸铵氧化慢等问题[4]，这些问题制约了氨法脱硫技术的进一步推广应用。有机催化剂的加入有效的解决了上述问题，并提出了催化脱硫的反应机理。
1氨法脱硫工艺原理及存在的问题
1.1工艺原理
氨法脱硫是气液两相之间相互传质传热并发生化学反应的过程[5]，主要反映原理如下：在整个脱硫反应中，(NH4)2SO3对SO2的吸收起主要作用，随着反应的进行，(NH4)2SO3
浓度会逐渐下降，NH4HSO3浓度逐渐上升。为了保持脱硫循环液的吸收能力，需要向浆液池中注入氨水使NH4HSO3转化为(NH4)2SO3，为了避免生成的(NH4)2SO3重新分解成SO2，(NH4)2SO3被氧化风机鼓入的氧化空气强制氧化成为(NH4)2SO4。
氨法脱硫过程中气溶胶的形成机理及控制研究
氨法脱硫过程中气溶胶的形成机理及控制研究
以氨法脱硫过程中气溶胶的形成机理及控制研究
氨法脱硫是一种常用的烟气脱硫方法，通过将烟气中的二氧化硫（SO2）与氨气（NH3）反应，生成硫酸铵（NH4HSO4）或硫酸氨（(NH4)2SO4），从而达到去除烟气中二氧化硫的目的。然而，在氨法脱硫过程中，气溶胶的形成是一个重要的问题，它不仅会降低脱硫效率，还会对环境和人体健康造成潜在的危害。
气溶胶是由气体中的微小颗粒物质和液滴组成的悬浮物质，它的形成主要与氨法脱硫过程中的几个关键因素密切相关。首先，烟气中的湿度是影响气溶胶形成的重要因素之一。较高的湿度会促使硫酸铵或硫酸氨溶液中的水分蒸发，生成微小颗粒物质。其次，烟气中的温度也会对气溶胶的形成产生影响。较低的温度会导致氨气与二氧化硫反应速度较慢，从而增加气溶胶的生成。此外，氨气的浓度和烟气中的颗粒物质也会对气溶胶的形成起到重要作用。
为了控制气溶胶的形成，需要从多个方面进行研究和控制。首先，调节氨气的投加量是控制气溶胶形成的关键之一。适当增加氨气的投加量可以提高脱硫效率，但过量的氨气投加会导致气溶胶的过量生成。因此，需要根据烟气中的二氧化硫浓度和其他相关因素合理控制氨气的投加量。其次，控制烟气中的湿度和温度也是减少气溶胶形成的重要手段。通过合理调节烟气的湿度和温度，可以减缓硫酸铵或硫酸氨溶液中的水分蒸发速度，从而减少气溶胶的生成。此
外，还可以采用一些物理方法如降低烟气中的颗粒物质浓度，通过增加过滤器的使用或优化燃烧设备等方式来控制气溶胶形成。
总结起来，氨法脱硫过程中气溶胶的形成机理涉及烟气中的湿度、温度、氨气浓度和颗粒物质等多个因素。为了控制气溶胶的形成，需要合理调节氨气的投加量，控制烟气的湿度和温度，并采取物理方法降低烟气中的颗粒物质浓度。这些控制措施的实施可以提高氨法脱硫的效率，减少气溶胶对环境和人体健康的潜在危害。未来的研究还可以进一步探索气溶胶形成的机理，优化控制方法，提高脱硫效率，减少气溶胶的生成，从而进一步改善氨法脱硫技术的应用效果。
氨法脱硫工艺存在的问题及应对措施-油气田环境保护
在 整 个 反 应 过 程 中， 需 易导致气溶胶 的 形 成 。 因 此 ， 将浆液中 （ ＮＨ４ ） Ｏ Ｓ Ｏ ２Ｓ ３ 和 ＮＨ ４Ｈ ３的比例控制在合 以保证氨法脱硫系统 的脱硫 效率和减 少 适的范围内 ， 出口 “ 氨逃逸 ” 量。
１． ２ 工艺流程
目前国内氨 法 脱 硫 技 术 所 采 用 的 工 艺 存 在 一 定 差异 ， 但是基本 可 以 分 为 烟 气 吸 收 反 应 系 统 、 吸收剂 硫酸铵分离系统 、 循环 液循环 系统 、 工艺 水 供给系统 、
］ ７ 。 具 体工 艺 流 程 压缩空气系统以及电 气 系统 ［ 系统 、
。
１ 氨法脱硫工艺简介
１． １ 工艺原理
氨法脱硫是气 液 两 相 之 间 相 互 传 质 传 热 并 发 生 化学反应的过程 ， 主要的反应原理如下 ： Ｓ Ｏ ＮＨ３ ＝ （ ＮＨ４） Ｓ Ｏ ２ ＋Ｈ ２Ｏ＋２ ２ ３ （ ＮＨ４） Ｓ Ｏ Ｏ ＮＨ４Ｈ Ｓ Ｏ ２ ３ ＋Ｓ ２ ＋Ｈ ２Ｏ＝２ ３ ＮＨ４Ｈ Ｓ Ｏ ＮＨ４） Ｓ Ｏ ３ ＋ＮＨ ３＝ （ ２ ３ ／ （ ＮＨ４） Ｓ Ｏ ２ Ｏ ＮＨ４） Ｓ Ｏ ２ ３ ＋１ ２＝ （ ２ ４ （ ） １ （ ） ２ （ ） ３ （ ） ４
图 １ 氨法脱硫工艺流程
１． ３ 技术优势
氨法脱硫技术与其他脱硫技 术相比 ， 具 有以下 技 术优势 。 系统阻力小 １． ３． １ 脱硫塔不易结垢 ， 脱硫剂氨及产物硫酸铵均具有较高 的 化学 活性 ， 易溶解于水 ， 因 此 脱 硫 塔 不 易 结 垢， 系统总阻力约为
氨法脱硫工艺存在的问题及应对措施研究
氨法脱硫工艺存在的问题及应对措施研
究
【摘要】本文主要分析了氨法脱硫工艺中存在的不足，重点介绍了氨法脱硫
工艺不足的解决方法和应对措施，这些应对措施不仅能够克服现有氨法脱硫工艺
中存在的不足和缺点，而且具有多种特有的优势以及优点。通过对氨法脱硫工艺
存在的问题及应对措施研究，以期进一步优化氨法脱硫工艺，创造出最大化的经
济与社会效益。
【关键词】氨法脱硫工艺；优化措施；分析研究
1氨法脱硫工艺概述
在我国社会经济发展水平稳步提高的背景下，我国对于能源资源的需求量也
在不断增加，煤炭是我国的主要能源之一，我国工业以及诸多生产生活领域需要
消耗和使用煤炭资源，煤炭燃烧所生产的二氧化硫已经成为了我国大气污染的主
要污染物。同时，催化裂化作为炼油生产中的主要核心技术，在应用过程中也会
产生大量的烟气，而烟气中的主要成分同样为二氧化硫。在此背景下，治理二氧
化硫污染成为了我国环境保护与治理的主要工作之一，脱硫工艺逐渐得到了发展。当前我国所主要应用的脱硫工艺中，氨法脱硫具有脱硫速度快、效率高、装置开
车停车时间短以及脱硫产品经济价值高等显著优势优点，逐渐成为了当前所大规
模应用的成熟脱硫技术。
氨法脱硫是一种典型的气液两相接触过程，不仅存在着化学反应，也同时存
在着物理吸收情况，同时在液相中也伴随着各类化学反应。从整体角度进行分析，氨法脱硫是复杂的电解质混合体系。在脱硫塔中，脱硫的过程主要是利用氨气进
行脱硫，氨气与二氧化硫及水进行反应首先生成亚硫酸氢铵，同时，也会生成亚
硫酸铵，而亚硫酸铵再与水及二氧化硫反应，会生成亚硫酸氢铵，而亚硫酸氢铵
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氨法脱硫氨逃逸及气溶胶分析及解决措施
氨法脱硫氨逃逸及气溶胶分析及解决措施
、水反应成脱硫产物的基本机理而进行烟气氨法脱硫工艺皆是根据氨与SO
2
的，主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。氨法脱硫技术在化学工业领域应用普遍，用氨吸收硫酸生产尾气中的SO2, 生产亚硫铵和硫铵。据不完全统计，全世界目前使用氨法脱硫的机组大约在10000MW，氨法是高效、低耗能的湿法。氨法是气液相反应，反应速率快，吸收剂利用率高，能保持脱硫效率95—99%。氨在水中的溶解度超过20%。氨法具有丰富的原料。氨法以氨为原料，其形式可以是液氨、氨水和碳铵。
目前我国火电厂年排放二氧化硫约1000万吨，即使全部采用氨法脱硫，用氨量不超过500万吨/年，供应完全有保证，氨法的最大特点是 SO2的可资源化，可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。副产品硫铵是一种性能优良的氮肥，在我国具有很好的市场前景，目前主装置是大型合成氨尿素的热电厂基本上都采用此方法脱硫。但脱 1
硫后烟气温度较低，设备的腐蚀较干法严重并易产生氨逃逸和气溶胶即“气拖尾”现象,需要不断完善。
1 .烟气氨法脱硫氨逃逸及气溶胶的形成原因
1.1 烟气氨法脱硫氨逃逸的形成原因
1.1.1 所谓氨逃逸是氨水温度较高时（一般60℃以上）逐步分解成为气体氨与水的过程，由于气体氨气不参与氨法脱硫反应，所以氨气同脱硫烟气一起从烟囱排出，形成所谓的氨逃逸现象。
1.1.2 氨逃逸是困扰氨法脱硫的一大难题，也是影响脱硫经济性同时影响周边环境的重要因素；有些氨脱硫技术提供商由于技术落后，脱硫率低，为了让二氧化硫排放达标，用氨水过量，在脱硫塔上方形成“白烟”现象，这不但造成
2.1.1技术升级改造打破氨法脱硫无法解决的氨逃逸问题，选用最先进的第三代塔外氧化技术或用第三代脱硫技术进行老厂的技术改造。
2.1.2 选用业绩好的脱硫公司进行氨法脱硫项目，以保证施工质量好、售后服务好、装置能耗低，来避免装置腐蚀及减少氨逃逸现象的发生。
2.1.3 为了减少脱硫成本，脱硫剂尽量利用废氨水，但对废氨水品质要加以控制，废氨水中不能有对脱硫产生较大影响的物质。比如，含酚类和煤焦油等杂质的废氨水，烟气脱硫选择这样的废氨水脱硫，由于酚、焦油对硫酸铵结晶的抑制作用，脱硫反应生成的亚硫酸铵无法氧化。
2.1.4气速控制，对气膜吸收系数关系分析，烟气气速对吸收传质有一定的影响，而气速与脱硫塔直径密切相关，反应段气速一般控制在3m/s以下；第一代脱硫技术一般气速较大（一般控制在
3.6m/s以上）脱硫塔直径较小，造成气体带液形成氨逃逸严重。
2.1.5 选用高效除雾器增加除雾器层数等方法可以有效控制氨逃逸。
2.1.6 控制氨水用量和浓度，在保证脱硫率的情况下，尽量降低氨水用量和浓度，同时对加入氨要多选加入点，以低氨水比例进行控制氨的加入量。
2.1.7 对技术落后，脱硫率低产生的氨逃逸现象，应该对整个脱硫体系进行物料衡算和适当的技术改造，最后将氨量控制在合适的水平。
2.1.8第一代脱硫塔内直接氧化的氨法脱硫技术经过实际运行发现，在脱硫塔中有1/4左右的亚硫酸铵未被氧化，说明第一代脱硫塔用一个塔同时进行脱硫和氧化是不能将烟气中的硫完全氧化为硫酸铵，未被氧化的亚硫酸铵与氨在烟囱排出逃逸到大气和周围形成二次污染，所以第一代脱硫工艺是一个很不合理的工艺，随着环保监测的越来越严格必须进行更新换代。
2.2 烟气氨法脱硫气溶胶解决办法与措施
2.2.1 控制气溶胶的主要措施是降低排出烟气中的二氧化硫含量，即极力提高脱硫率，脱硫率是衡量脱硫装置优势的主要标准，是脱硫装置工艺合理及设备结构科学的表现；比如，脱硫装置出现的气溶胶即“气拖尾”现象，就是由于是第一代脱硫工艺，采用硫塔内直接氧化工艺落后，脱硫率低，给周围环境造
成第二次污染，目前正在采用第三代塔外氧化脱硫技术进行改造，主要改造内容就是提高脱硫效率，在脱硫塔外增加一套氧化塔系统，用适量的液/气比、高效率喷淋技术等新工艺，尽可能地采用低浓度氨水作为脱硫剂以降低气溶胶即“气拖尾”现象。
2.2.2以低温度的工艺水等降温措施，降低烟气携带的亚硫酸铵反应产物，以净化烟气排出的环境质量，降低烟气携带水分。
2.2.3 严格控制脱硫系统的热、水平衡，使烟气排出温度控制在45℃-50℃之间。
2.2.4 严格控制烟气进入主脱硫塔吸收段温度＜70℃，防止亚硫酸铵的分解，控制吸收段脱硫液的PH值为酸性，抑制亚硫酸铵的分解。
2.2.5 进行技术改造，降低液/气比，使吸收段的加入氨水浓度在确保脱硫率的前提下，氨水浓度有所降低。
2.2.6采用新的脱硫技术，提高喷淋吸收段的雾化效率，高效喷淋洗涤净化烟气，在采用新的脱硫技术时要做好除雾段填料及喷头形式的选择。
2.2.7 真正将硫酸铵氧化率提高到99%，降低脱硫液中硫酸铵及亚硫酸铵的含量。
2.2.8降低烟气中氧的含量，抑制排出烟气硫酸铵的生成。
2.2.9 对新上的锅炉烟气氨法脱硫装置，必须采用第三代塔外氧化技术及设计的空塔气速＜3m/s，避免气溶胶即“气拖尾”现象的发生；大量的业绩厂证明第一代氨法脱硫直接工艺技术氧化不完全，同时脱硫塔塔径过小，空塔气速过快，烟气携带大量未氧化彻底的亚硫酸铵等液滴从塔顶烟囱排出形成气溶胶，因此在内蒙古华锦锅炉烟气氨法脱硫吸取了以上第一代氨法脱硫工艺的不合理出现气溶胶等二次污染的教训，采用采用第三代塔外氧化技术及低空塔气速设计（空塔气速＜2.6m/s）来解决以上问题。
3. 结论
3.1 在氨法脱硫中氨逃逸、即“气拖尾”的形成主要通过两种途径：
第一，氨水挥发逸出的气态NH
3与烟气中的S0
2
通过气相反应形成(NH
4
)
2
S0
3
、
NH
4HS0
3
、(NH
4
)
2
S0
4
等组分，其组成主要决定于S0
2
／NH
3
比值、温度以及烟气中
H
20与0
2
含量等：