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- 氨—循環(huán)再生法脫硫 產(chǎn)品型號(hào)：氨—循環(huán)再生法脫硫
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- 氨-循環(huán)再生吸收法脫硫反應(yīng)機(jī)理
1氨脫硫化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)
氨法吸收是將氨水通入吸收塔中，使其與含SO2的煙氣進(jìn)行接觸，以(NH4)2SO3- NH4HSO3混合溶液為基礎(chǔ)的，發(fā)生如下基本反應(yīng)
(NH4)2SO3＋SO2＋H2O《===》2NH4HSO3 （1-1）
NH4HSO3 +NH3《===》(NH4)2SO3 （1-2）
可見(jiàn)真正起到吸收SO2作用的是(NH4)2SO3，NH4HSO3不吸收SO2，而吸收NH3，為SO2吸收提供吸收劑。
在水溶液中，上述反應(yīng)按如下離子反應(yīng)進(jìn)行。
SO2＋H2O《===》H2SO3《===》H+ ＋HSO3- （1-3）
HSO3-《===》H+ ＋SO32- （1-4）
NH3＋H2O《===》OH-＋NH4+ （1-5）
H2O《===》OH-+ H+ （1-6）
在電廠煙氣脫硫中由于煙氣含有CO2、O2、NOx及灰分等物質(zhì)。也會(huì)存在一些副反應(yīng)，比如由于氧的存在，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：
2(NH4)2SO3 + O2 →2(NH4)2SO4 （1-7）
2NH4HSO3 + O2 →2NH4HSO4 （1-8）
煙氣中的CO2含量約為10%～12%，但是由于H2SO3的酸性要比H2CO3強(qiáng)得多，CO2的存在不影響過(guò)程的脫硫。
在吸收反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方面，我們可以參看附圖1-1，這是一個(gè)典型的氣-液兩相過(guò)程，SO2和 NH3都必須先從氣相擴(kuò)散到液膜，然后再進(jìn)入液相主體。但是由于液相的化學(xué)反應(yīng)都是快速，甚至是飛速反應(yīng)，主要反應(yīng)都是在液膜內(nèi)進(jìn)行的。SO2吸收的總傳質(zhì)阻力在氣膜。當(dāng)然隨著溶液性質(zhì)的變化，主要是pH值的變化，SO2的溶解度也會(huì)變化。隨著pH值的增加，SO2的溶解度減少，這樣液膜的阻力也不能忽視，但是氣膜傳質(zhì)的阻力仍然是主要的。
附圖1-1 SO2 和NH3在水溶液中的反應(yīng)
整個(gè)脫硫系統(tǒng)的吸收、反應(yīng)、氧化達(dá)到一個(gè)完全的動(dòng)態(tài)平衡。使煙氣中的SO2不斷吸收，形成硫酸銨排出脫硫塔。
2 (NH4)2SO3溶液的強(qiáng)制氧化反應(yīng)
氨法脫硫漿液的氧化一直是氨法脫硫的關(guān)鍵。低濃度溶液中的亞硫酸根在氧的存在下極易氧化成硫酸根，
亞硫酸銨與亞硫酸氫銨的氧化反應(yīng)
(NH4)2SO3 +1/2O2 (NH4)2SO4 (1-9)
NH4HSO3 +1/2O2 NH4HSO4 (1-10)
但溶液中亞硫酸銨鹽濃度高于10%以上，氧化效率會(huì)迅速減低。
溶解氧的作用：
溶解氧是指空氣中的氧分子或液態(tài)氧的分子(純氧)溶入水中的部份的氧氣稱之溶解氧，因?yàn)檠鯕馐请y溶于水的，在水中的溶解度很小，大部份氧氣和純氧不能被溶于水而是仍然釋放到大氣中。溶解氧是氧分子在水分子作用下，而產(chǎn)生變形的分子而溶于水。亞硫酸銨分子溶于水，它與氧分子反應(yīng)而產(chǎn)生硫酸銨，空氣或純氧的通入只是補(bǔ)充溶解氧。而溶解氧隨著溫度的提高，亞硫酸銨等濃度的增加，溶解氧的數(shù)量減少。
本工藝為保證氧化效率，將脫硫塔漿液中亞硫酸銨鹽濃度控制在10%以下。通過(guò)定期人工取樣檢測(cè)脫硫塔溢流口液體比重查看系統(tǒng)的氧化效率。
3循環(huán)再生系統(tǒng)反應(yīng)
清液池中液體達(dá)到排放量時(shí)，經(jīng)再生系統(tǒng)，回收氨、硫。
再生氨的過(guò)程主要發(fā)生如下反應(yīng)：
CaO+H2O Ca(OH)2 （1-11）
(NH4)2SO4+Ca(OH)2 CaSO4·2H2O(s)+2NH3(g) （1-12）
NH4HSO4+Ca(OH)2 CaSO4·2H2O(s)＋NH3 (g) （1-13）
石灰制漿池內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)（1-11），制漿池上配置攪拌器。清液池內(nèi)脫硫漿液通過(guò)再生前水液泵輸入再生反應(yīng)器。生成的Ca(OH)2漿液通過(guò)熟石灰漿液泵輸入再生反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)（1-12）、（1-13）。生成的氣態(tài)氨輸入到氨氣儲(chǔ)存緩沖槽。再生反應(yīng)器排出的懸濁態(tài)液體經(jīng)泥漿泵進(jìn)入壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾。濾餅（硫酸鈣）作建材原料外運(yùn)。堿性濾液排入中間水池作脫硫補(bǔ)充液使用。