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实质上,脱硫系统工艺是利用NH3来吸收和净化烟气,其中包含复杂的物理和化学过程。该过程的每个阶段都将根据物理和化学原理进行分析。烟气中的SO2从烟气主体进入吸收液的过程是一个物理吸收和化学反应的过程。通过这个过程,SO2从气相进入液相并被捕获。
氨脱硫过程中的化学步骤可分为以下步骤:
首先,烟气中的SO2溶解在水中形成H2SO3。
第二,氨吸收剂溶解在水中形成NH3 H2O。
(3)溶解在水中的NH3 H2O和溶解在水中的H2SO4化学反应形成(NH4)2SO3。
4.形成的(NH4)2SO3在氧化空气的作用下被氧化形成(NH4)2SO4
氨法脱硫过程的总化学反应公式可以综合表示为:
SO2 H2O XNH3=(NH4)xH2-xSO3
(NH4)XH2-Xso3+1/2O 2(2-x)NH3=(NH4)2SO 4
虽然综合反应式中列出了主要的反应物和产物,但整个反应过程非常复杂,可以用以下一系列反应过程来表示:
A:脱硫塔中对SO2的吸收
烟气中的二氧化硫(SO2)溶解在水中,生成亚硫酸。
SO2 H2O H2SO3
b : 亚硫酸与溶解在水中的硫酸铵和亚硫酸铵反应
H2SO3 (NH4)2SO4NH4HSO4 NH4HSO3
硫酸(NH4)2SO3 2NH4HSO3
c:吸收剂氨的溶解
NH3 H2O NH4OH NH4 OH-
由于反应(4)的进行,可以连续提供用于中和的碱度和用于反应的铵离子。氨与溶解在水中的亚硫酸、硫酸氢铵和亚硫酸氢铵反应。
中和吸收的二氧化硫
SO2容易与碱性物质反应形成亚硫酸盐。当有过量的碱时会产生正盐;当SO2过量时会形成酸式盐。
SO2NH4OHNH4HSO 3
SO2 2NH4OH(NH4)2SO3 H2O
由于反应(5)和(6)的进展,可以吸收更多的SO2。
(亚)硫酸铵(氢)氧化成硫酸铵(氢)
亚硫酸盐是不稳定的,可以被烟气和氧化空气中的氧氧化成稳定的硫酸盐。
2 NH4HSO3 O2 2NH4HSO4
2(NH4)2SO3 O2 2(NH4)2SO4f、硫酸铵溶液浓缩结晶析出硫酸铵固体
硫酸铵水硫酸铵固体水蒸气
g:脱硝功能
氨法脱硫在去除二氧化硫的同时对氮氧化物有一定的去除效果。其反应原理如下:
烟气中的氮氧化物主要以一氧化氮的形式存在(占氮氧化物的90%),其次是二氧化氮、一氧化二氮等。在一定温度下,空气中的一氧化氮会部分氧化成二氧化氮,以建立以下平衡:
NO 1/2O2=NO2
在一定温度的水溶液中,来自亚的硫酸铵(NH4)2SO3与溶解在水中的NO2反应生成(NH4)2SO4和N2,建立以下平衡:
2(NH4)2SO 3 NO2=2(NH4)2SO 4 1/2N 2
亚硫酸铵(NH4)2SO3与溶解在水中的NO反应生成(NH4)2SO4和N2,建立以下平衡:
(NH4)2SO 3 NO=(NH4)2SO 4 1/2N 2
亚硫酸氢铵中的NH4HSO3与溶解在水中的NO2反应生成NH4HSO4和N2。建立了以下平衡:
4NH4HSO3 2NO24NH4HSO4 N2
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