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从烧结机出来的原烟气,经电除尘器净化后,由脱硫塔底部进入。同时在脱硫塔顶部将氨水溶液喷入塔内与烟气中的二氧化硫在脱硫塔中发生化学反应,脱除掉 SO2同时生成亚硫酸铵,并与空气进行氧化反应,生成硫酸铵溶液,经中间槽、过滤器、硫铵槽、加热器、蒸发结晶器、离心机脱水、干燥器即制得化学肥料硫酸铵,从而完成脱硫过程。净化后的烟气经脱硫塔的顶部出口由烟囱排入大气。
化学反应:
SO2+H2O→H2SO3 ①
H2SO3+(NH4)2SO4→NH4HSO4+NH4HSO3 ②
H2SO3+(NH4)2SO4→2NH4HSO3 ③
在反应①中,烟气中的SO2溶于水中,生成亚硫酸。在反应②和③中,亚硫酸与该溶液中溶解的硫酸铵/亚硫酸铵反应。喷射到反应池底部的氨水,按如下方式中和酸性物:
H2SO3+NH3→NH4HSO3 ④
NH4HSO3+2NH3→(NH4)2SO3 ⑤
NH4HSO4+NH3→(NH4)2 SO4 ⑥
在一定温度的水溶液中,亚硫酸铵(NH4)2SO3与水中溶解的NO2反应生成(NH4)2SO4(硫酸铵)与N2,建立如下平衡:
2(NH4)2SO3+NO2→2(NH4)2SO4+1/2N2
喷射到脱硫塔底部的氧化空气,会按照如下方式将亚硫酸盐氧化为硫酸盐:
(NH4)2SO3+1/2O2→(NH4)2SO4
硫酸铵溶液饱和后,使硫酸铵从溶液中以结晶形态沉淀出来。由180℃、0.3M~0.4MPa蒸汽提供热量。
(NH4)2SO4(液态)+热量→(NH4)2SO4(固体) 对于氨法脱硫工艺,二氧化硫与硫酸铵的产出比约为1∶2,即每脱除1吨二氧化硫,就产生2吨硫酸铵。在吸收塔里的硫酸铵不是以离子形式存在于溶液里,就是以固体结晶的形式存在于浆液里。系统里的主要成分亚硫酸铵已完全被氧化,因此在副产品中氮的含量大于 20.5%。
硫铵工段
硫铵工段系统主要由硫铵溶液槽、过滤器、初分槽、硫铵循环泵、蒸发器、结晶器、硫铵加热器、离心机、气液分离、冷凝器、空气加热器、振动流化床干燥器、真空泵等组成。该系统的主要作用是完成脱硫后硫铵溶液的储存、蒸发、结晶及包装等。
从脱硫工段来的硫铵母液进入硫铵溶液槽,经过滤器过滤去除杂质进入硫铵槽,经蒸汽加热器加热蒸发、结晶后经初分槽进行初步分离后,进入离心机分离,再经振动干燥器干燥装袋,形成硫铵产品。下图为硫铵工段流程。
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