氨法脱硫脱硝的技术原理
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氨吸收法脱硫氨吸收法是一种常用的脱硫技术,广泛应用于燃煤电厂等工业领域。
本文将介绍氨吸收法脱硫的原理、过程以及其优缺点。
一、原理:氨吸收法脱硫是利用氨水与烟气中的SO2进行化学反应,生成硫酸铵,从而实现脱硫的目的。
化学反应的主要方程式为:SO2 + 2NH3 + H2O → (NH4)2SO3。
二、过程:1. 氨水喷射:将氨水喷射到烟道烟气中,使氨水与烟气充分接触。
2. 化学反应:烟气中的SO2与氨水中的NH3发生反应,生成硫酸铵。
3. 除尘:通过除尘设备将烟气中的颗粒物去除。
4. 氨水再生:将含有硫酸铵的氨水通过加热使其分解,释放出NH3,用于下一轮的脱硫反应。
5. 硫酸铵处理:将生成的硫酸铵进行处理,可以制取硫酸或者用于农业肥料等用途。
三、优点:1. 高效脱硫:氨吸收法脱硫效率高,能够将烟气中的SO2去除率达到90%以上。
2. 适应性强:氨吸收法脱硫适用于不同燃料的燃烧系统,具有较好的适应性。
3. 产物利用:生成的硫酸铵可以进行资源化利用,制取硫酸或用作农业肥料,具有较好的经济效益。
四、缺点:1. 氨泄漏:氨吸收法脱硫需要大量氨水,存在氨泄漏的风险,对环境和人体健康有一定影响。
2. 高运维成本:氨吸收法脱硫设备需要进行定期的检修和维护,运维成本较高。
3. 产物处理:硫酸铵的处理也需要一定的成本和技术支持。
氨吸收法脱硫是一种高效的脱硫技术,具有高脱硫效率和产物利用的优点,但也存在氨泄漏和高运维成本的缺点。
在实际应用中,需要综合考虑经济、环境和安全等因素,选择合适的脱硫技术。
未来,随着环保要求的提高,氨吸收法脱硫技术也将进一步发展和完善。
目前,电子束氨法烟气脱硫脱硝技术是我国的核心技术,代表了我国烟气脱硫技术未来的发展方向。
这项技术在我国环保领域得到了相当大的重视,目前,很多环保企业都在运用这项技术。
该技术利用电子加速器产生的电子束辐照含二氧化硫和氮氧化物的烟气,同时投加氨脱除剂,实现对烟气中二氧化硫和氮氧化物脱除。
EA-FGD技术实现了硫氮资源的综合利用和自然生态循环。
一、工艺原理EA-FGD 技术是利用~1MeV的电子束对经过降温增湿的烟气进行辐射,使烟气中的O2、N2、H2O 等成分生成多种强氧化性自由基OH、N、H2O、O和H等,氧气烟气中的SO2和NH4NO2。
二、技术特点(1) 不产生废水、废渣等二次污染物,避免了其它脱硫技术处理废水和固体废弃物的建设投资和运行费用。
(2)高效率脱硫脱硝一体装置,能同时脱除烟气脱销工艺中95%以上的二氧化硫和高达70%的氮氧化物,无需另建脱除氮氧化物的装置,节省占地。
(3)是一种较为经济的烟气脱硫脱硝方法,更适用于高硫煤机组脱硫,煤炭含硫量越高运行费用越低。
如果计算副产物收益及使用高硫煤节约费用,其运行费用极低甚至可以抵消运行费用。
(4) 副产物是硫酸铵和硝酸铵,可用作优质化肥,实现了氮硫资源的综合利用和自然生态循环。
(5) 烟气变化的负荷跟踪能力强,能在数分钟内自动调整装置系统的工作状态,满足电站调峰和机组工况变化范围宽等情况的需要。
三、烟气脱销工艺流程EA-FGD技术采用烟气调质、加氨、电子束辐射和副产物收集的工艺流程,装置主要由烟气调质塔、电子加速器、副产物收集器、氨站、控制系统和辅助装置构成。
烟气通过烟气调质塔调节烟气的温度和湿度,然后流经反应器,在反应器中,烟气中SO2和NO2在电子加速器产生的电子束作用下,同NH3反应得到去除。
副产物收集器收集生成的硫酸氨和硝酸氨微粒,净化后烟气经由原烟囱排放,整个装置在DCS控制系统的管理下工作。
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脱硫技术之氨法脱硫工艺的基本原理在本质上氨法脱硫工艺是采用NH3来吸收净化烟气的,包含着复杂的物理、化学过程。
以下将从物理化学原理方面对工艺各阶段加以分析。
烟气中的SO2从烟气主体进入吸收液的过程是物理吸收和化学反应的过程,通过这个过程,使SO2从气相进入液相而被捕获。
该过程可分为如下几个步骤:氨法脱硫工艺中的化学步骤1.烟气中SO2溶解于水形成H2SO3。
2.氨吸收剂溶解于水形成NH3˙H2O。
3.溶解于水形成的NH3˙H2O与溶解于水形成的H2SO3开展化学反应形成(NH4)2SO3。
4.形成的(NH4)2SO3在氧化空气的作用下氧化形成(NH4)2SO4氨法脱硫过程的总化学反应式可以综合表示为:SO2+H2O+XNH3=(NH4)xH2-xSO3(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4虽然该综合反应式中列出了主要的反应物和生成物,但整个反应过程非常复杂,可以通过以下的一系列反应过程表示:A:脱硫塔中SO2的吸收烟气中的二氧化硫(SO2)溶于水并生成亚硫酸。
SO2 + H2O →H2SO3 (1)B:亚硫酸同溶于水中的硫酸铵和亚硫酸铵起反应。
H2SO3 +(NH4)2SO4 →NH4HSO4 + NH4HSO3 (2) H2SO3+(NH4)2SO3 →2NH4HSO3 (3)C:吸收剂氨的溶解NH3 + H2O →NH4OH →NH4+ + OH- (4)由于反应(4)的开展,可以不断提供中和用的碱度及反应用的铵离子。
氨同溶于水中的亚硫酸、硫酸氢铵和亚硫酸氢铵起反应。
D:中和吸收的SO2SO2极易与碱性物质发生化学反应,形成亚硫酸盐。
碱过剩时生成正盐;SO2过剩时形成酸式盐。
SO2 + NH4OH→NH4HSO3 (5)SO2 + 2NH4OH →(NH4)2SO3 + H2O (6)由于反应(5)、(6)的开展,可以使更多SO2可被吸收。
氨法脱硫工艺原理
氨法脱硫是一种常用的烟气脱硫工艺,其原理是利用氨水溶液与烟气中的二氧化硫(SO2)发生化学反应,生成硫化氢
(H2S),然后再通过氧化反应将硫化氢氧化为元素硫(S)。
具体步骤如下:
1. 烟气从烟囱中排出,通过烟气进入脱硫塔中。
2. 在脱硫塔中,由下向上喷入氨水溶液。
烟气中的SO2与氨
水中的NH3发生反应生成NH4+和HS-离子,即:
SO2 + 2NH3 + H2O → NH4+ + HS-
3. HS-离子随后与其他SO2反应生成H2S:
HS- + SO2 → H2S + SO32-
4. 在脱硫塔中,同时还存在氧化剂(如空气)加入,将生成的H2S氧化为S:
H2S + 1.5O2 → S + H2O
5. 最终,烟气中的SO2得到有效地去除,脱硫后的烟气通过
烟囱排放到大气中。
氨法脱硫工艺具有脱硫效率高、能耗低的特点,常应用于化工、电力、钢铁等行业的烟气脱硫处理,可有效减少二氧化硫对大气环境造成的污染。
SNDR氨法脱硫脱硝除尘SNDR氨法脱硫脱硝原理2NH3–H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O2(NH4)2SO3+2NO=2(NH4)2SO4 +N2↑(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO44(NH4)2SO3+2NO(2)=4(NH4)2SO4+N2↑SNDR氨法脱硫脱硝的优点î 脱硫脱硝共用一台反应塔î 防止氨、气溶胶、亚微米粉粒子的逃逸î 适应烟气量和烟气含硫量的变化î 适应烟气中粉尘含量的变化î 不需要催化装置,投资、运行费用低î 系统阻力低,设备占地面积小。
SNDR除尘原理粉尘随烟气进入脱硫塔后,快速与吸收液混合作用,并在脱硫塔中发生剧烈扰动,同时使粉尘的表面由原来的气—固界面被液—固界面代替,粉尘的表面由水膜代替气膜,产生吸附,凝聚现象,并在尘粉间形成液桥,从而增强了亚微米粉尘捕集能力。
在烟气返向过程中,粉尘穿越两层循环液膜时又进一步增强了捕集效果,提高了除尘系统的总除尘效率。
SNDR脱硫脱硝的特点(1)脱硫效率高。
在脱硫塔内,氨水与烟气充分接触,属于气-液反应,瞬时完成,相同反应条件下,是反应速率最快的。
(2)同步多功能一体化。
具有良好的脱硫和除尘功能,同时NO产生瞬间反应成氮气和水完成脱硝功能。
(3)液气比值小。
(4)系统阻力小由于反应塔属于喷射塔,塔本体阻力比填料塔阻力小,仅为填料塔阻力的1/3。
经过阻力计算以及多次实际应用,测试证明塔本体阻力小于1000Pa。
(5)脱硫反应温度区间可变范围大在40℃~180℃反应塔内,脱硫效率依然能够达到95%以上。
液体pH值控制在生成(NH4)2SO3范围之内,进而降低了设备的腐蚀(已有反应塔使用10年以上的范例)。
循环液的温度越高,硫铵的溶解度越大,运行中一般控制在使循环液接近饱和结晶的浓度以下,使其在塔外结晶,有效避免堵塞现象。
氨法脱硝原理范文氨法脱硝是一种常用的烟气脱硝技术,主要依靠氨与烟气中的氮氧化物反应生成氮气和水的化学反应。
该技术已被广泛应用于电力、钢铁、化工等工业领域中的烟气治理。
氨法脱硝的原理可以分为两个步骤:选择性催化还原反应和氨氧化反应。
选择性催化还原是氨法脱硝的核心步骤,主要是将烟气中的氮氧化物(NOx)通过催化剂与氨进行反应,生成氮气和水。
在选择性催化还原过程中,主要有两个关键的反应:1.NO催化还原为N2:2NO+2NH3+1/2O2→2N2+3H2O在此反应中,NO与NH3发生催化反应生成氮气和水。
其中,NH3起到还原剂的作用,将NO还原成氮气,而催化剂则起到促进反应速率的作用。
2.NO2催化还原为N2O:2NO2+4NH3→3N2+6H2O在此反应中,NO2与NH3反应生成氮气和水。
与前一种反应不同的是,此反应生成的产物为氧化亚氮(N2O),而不是氮气。
选择性催化还原的关键是催化剂的选择和控制反应条件。
常见的催化剂有V2O5-WO3/TiO2等贵金属催化剂。
此外,合适的反应温度、氨氧比和烟气中的氧气浓度也会影响反应效果。
氨氧化是氨法脱硝过程中的另一个关键步骤,其主要是将烟气中的氨气(NH3)氧化成NOx或者N2O。
这是因为实际应用中,催化剂无法将所有的氨氧化成氮气,因此会产生一定的NOx和N2O。
而N2O是一种温室气体,对环境具有潜在的危害性。
总的来说,氨法脱硝通过选择性催化还原反应将烟气中的NOx转化为氮气和水,从而实现脱硝的目的。
其主要优势是可以实现高效脱硝,并具有较好的稳定性和经济性。
然而,氨法脱硝也存在一些问题,如催化剂对其他气体的氧化作用、产生的N2O对环境的潜在影响等,因此在实际应用中需要对这些问题进行有效的控制和处理。
2. Y. Shi, et al. Experimental and kinetic study on the selective catalytic reduction of NOx with ammonia by CuO-CeO2/AC catalyst[J]. Applied Thermal Engineering, 2024: 812-821.。
脱硫脱硝使用的工艺方法和原理脱硫脱硝是工业生产过程中常用的空气污染治理方法之一,其目的是减少废气中的二氧化硫和氮氧化物的排放。
本文将介绍脱硫脱硝使用的工艺方法和原理。
一、脱硫工艺方法和原理脱硫工艺主要包括湿法脱硫和干法脱硫两种方法。
1. 湿法脱硫湿法脱硫是指将含有二氧化硫的废气通过吸收剂进行处理,使二氧化硫与吸收剂发生反应生成硫酸盐,从而达到脱硫的目的。
常用的湿法脱硫方法有石灰石石膏法、氨法和碱液吸收法等。
(1)石灰石石膏法石灰石石膏法是利用石灰石和水合钙石膏作为吸收剂,与二氧化硫发生反应生成硫酸钙。
其原理是在吸收剂中加入一定量的水,形成氢氧化钙和二氧化硫的反应产物,进而生成硫酸钙。
脱硫反应的化学方程式为:CaCO3 + H2O + SO2 → CaSO4·2H2O(2)氨法氨法是利用氨与二氧化硫发生反应生成硫酸铵,从而实现脱硫的目的。
氨法脱硫工艺中,废气通过喷淋装置与氨水进行接触,二氧化硫与氨水中的氨发生反应生成硫酸铵。
脱硫反应的化学方程式为:2NH3 + SO2 + H2O → (NH4)2SO3(3)碱液吸收法碱液吸收法是利用氢氧化钠或氢氧化钙作为吸收剂,将二氧化硫吸收生成硫代硫酸盐。
脱硫反应的化学方程式为:2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O2. 干法脱硫干法脱硫是指将含有二氧化硫的废气通过固体吸附剂或催化剂进行处理,使二氧化硫与吸附剂或催化剂发生反应生成硫酸盐或硝酸盐,从而实现脱硫的目的。
干法脱硫方法主要有活性炭吸附法和催化剂脱硝法等。
(1)活性炭吸附法活性炭吸附法是将废气通过活性炭床层,利用活性炭对二氧化硫的吸附作用,将其从废气中去除。
活性炭具有高比表面积和孔隙结构,能够吸附废气中的二氧化硫,达到脱硫的效果。
(2)催化剂脱硝法催化剂脱硝法是利用催化剂催化氨与氮氧化物反应生成氮和水,从而实现脱硝的目的。
常用的催化剂有铜铁催化剂和钒钨催化剂等。
催化剂脱硝反应的化学方程式为:4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O二、总结脱硫脱硝是减少工业废气中二氧化硫和氮氧化物排放的重要方法。
氨法脱硫工艺介绍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最大因素,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、Ba bcock & 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,主要的技术商有江南环保工程建设有限公司、华东理工大学等,现国内湿式氨法脱硫最大的业绩是天津永利电力公司的60MW机组的烟气脱硫装置。
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。
氨法脱硫脱硝的技术原理1 吸收二氧化硫,三氧化硫液氨溶于水后喷入烟气中,吸收烟气中SO2和SO3而形成铵盐,具体反应如下:NH3+ H2O→NH4OH(1)2NH4OH + SO2→(NH4)2SO3+ H2O(2)(NH4)2SO3+ SO2+ H2O→2NH4HSO3(3)NH4HSO3+ NH4OH→(NH4)2SO3+ H2O(4)当废气中含有O2,CO和SO3时(如电厂烟气),还会发生如下反应; NH4OH + CO2→NH4HCO3(5)2NH4OH + CO2→(NH4)2CO3(6)2NH4OH + CO2→H2NCONH2+ 3H2O(7)2NH4HCO3+ SO2→(NH4)2SO3+ H2O + CO2(8)NH4HCO3+ NH4HSO3→(NH4)SO3 H2O + CO2(9)2NH4OH + SO3→(NH4)2SO4+ H2O(10)2(NH4)2SO3+ O2→2(NH4)2SO4(11)2NH4HSO3+ O2→2NH4HSO4(12)在吸收液循环使用过程中,式(3)是吸收SO2最有效的反应.通过补充新鲜氨水(式4)或其他置换方法可保持亚硫酸铵的浓度.2 对硫化氢的吸收烟气中有H2S存在时,氨水吸收H2S ,将其还原成单质S ;反应如下: NH4OH + H2S→NH4HS + H2O(13)经催化氧化,氨水再生,并得单质硫.2NH4H2S + O2→2NH4OH + 2S(14)3 对氮氧化物的转化氨水和烟气中的NOx发生反应生成氮气:2NO + 4NH4HSO3→N2+(NH4)2SO4+ SO2+ H2O(15)2NO + 4NH4HSO3→N2+ 4(NH4)2SO4+ SO2+ 4H2O(16)4NH3+ 4NO + O2→6H2O + 4N2(17)4NH3+ 2NO2+ O2→6H2O + 3N2(18)4NH3+ 6NO→6H2O + 5N2(19)8NH3+ 6NO→12H2O + 7N2(20)。
氨法脱硫脱硝的技术原理
1 吸收二氧化硫,三氧化硫
液氨溶于水后喷入烟气中,吸收烟气中SO2和
SO3而形成铵盐,具体反应如下:
NH3+ H2O→NH4OH
(1)
2NH4OH + SO2→(NH4)2SO3+ H2O
(2)
(NH4)2SO3+ SO2+ H2O→2NH4HSO3
(3)
NH4HSO3+ NH4OH→(NH4)2SO3+ H2O
(4)
当废气中含有O2,CO和SO3时(如电厂烟气),还会发生如下反应; NH4OH + CO2→NH4HCO3
(5)
2NH4OH + CO2→(NH4)2CO3
(6)
2NH4OH + CO2→H2NCONH2+ 3H2O
(7)
2NH4HCO3+ SO2→(NH4)2SO3+ H2O + CO2
(8)
NH4HCO3+ NH4HSO3→(NH4)SO3 H2O + CO2
(9)
2NH4OH + SO3→(NH4)2SO4+ H2O
(10)
2(NH4)2SO3+ O2→2(NH4)2SO4
(11)
2NH4HSO3+ O2→2NH4HSO4
(12)
在吸收液循环使用过程中,式(3)是吸收SO2最有效的反应.通过
补充新鲜氨水(式4)或其他置换方法可保持亚硫酸铵的浓度.
2 对硫化氢的吸收
烟气中有H2S存在时,氨水吸收H2S ,将其还原成单质S ;反应如下: NH4OH + H2S→NH4HS + H2O
(13)
经催化氧化,氨水再生,并得单质硫.
2NH4H2S + O2→2NH4OH + 2S
(14)
3 对氮氧化物的转化
氨水和烟气中的NOx发生反应生成氮气:
2NO + 4NH4HSO3→N2+(NH4)2SO4+ SO2+ H2O (15)
2NO + 4NH4HSO3→N2+ 4(NH4)2SO4+ SO2+ 4H2O (16)
4NH3+ 4NO + O2→6H2O + 4N2
(17)
4NH3+ 2NO2+ O2→6H2O + 3N2
(18)
4NH3+ 6NO→6H2O + 5N2
(19)
8NH3+ 6NO→12H2O + 7N2
(20)。