煤化工中氨法脫硫技術的應用研究

榮維然

（西山煤電新產業有限公司機電修造園區，山西 太原 030053）

0 引言

將氨法脫硫技術引入到煤化工中，一方面可以促進脫硫效率的提升，另一方面還可以促使脫硫成本降低，從整體上提升煤化工的處理效果。受多種因素的影響，將氨法脫硫技術應用到煤化工中還存在諸多問題，為此，一定要認識到煤化工工程中應用氨法脫硫技術應用原理和優勢[1-2]。

1 氨法脫硫技術原理

具體就是指以活性高、堿性強的氨水或液氨作為吸收劑，實現對煙氣中CO2的吸收，從而有效獲取中間產品亞硫酸（氫）銨，并轉化為硫酸銨化肥的濕法煙氣脫硫工藝，化學反應公式如下：

作為一種良好的堿性吸收劑，氨的堿性強于鈣基吸收劑，具有吸收劑利用率高、反應速度快特征，煤化工工程中氨吸收煙氣中的二氧化硫是氣-液或氣-氣反應，這種反應具有較高的脫硫效率，設備體積小，能耗低。在煤化工工程中脫硫副產品硫酸是常見的一種化肥材料，這種化肥材料副產品的銷售收入能夠進一步讓煤炭化工企業的經營成本得以降低，降氨脫硫技術合理有效地應用到煤炭化工的行業中能夠有效處理煙氣當中的二氧化硫，確保煤炭化工企業所排放的氣體污染量不會超過有關部門所規定的污染物排放標準[3]。

2 煤化工中氨法脫硫技術的應用優勢

氨法脫硫技術在煤化工領域的應用，主要涉及將煤炭作為原料，通過化學反應將其轉化為其他物態，如固體燃料、氣體和液體等。這一系列物理變化過程包括煤的液化、氣化、干餾等，同時還包括碳化鈣、焦油和乙炔等加工環節。

氨法脫硫技術具有獨特性和特殊性，其主要原理是將氨作為吸收劑，去除煤氣或煙氣中的H2S 和SO2。氨作為一種重要的堿性吸收劑材料，相比鈣基吸收劑具有較強的堿性。在煤化工工程中應用氨法脫硫技術，可以基于沼氣反應和氣氣反應，及時有效地去除其中的H2S 和SO2成分，提高吸收劑用量，滿足或符合相關脫硫標準。此外，通過該技術獲得的副產品（NH4）2SO4，是化肥的主要原材料[4]。

3 氨法脫硫技術在煤化工的應用

3.1 氨法脫硫技術在高硫煤中的應用

眾所周知，在傳統化工工程中脫硫主要采用石膏法這種物理性的脫硫技術，換言之也就是基脫硫，這種物理性脫硫技術不管是在反應程度還是速度方面，可行性都非常低，且在實施方面具有一定的不足之處，并且這種技術通過霧化、噴淋、打磨等一系列的加工工藝，雖然從表面上可以促使脫硫程度的提升，但是在很大程度上增加了投入成本和進行脫硫工藝的后出現的廢氣，盡管不容易發生第二次反應，但是容易造成第二次污染。在高硫煤中引入氨法脫硫技術，可以確保脫硫效率達到99%以上，與此同時，還可以將增多的二氧化硫變成氨肥。由于這種技術具有彈性操作特征和良好的適用范圍，其既可以運用到高硫煤，還可以運用到中低流煤的脫硫轉化方面，并取得良好的效果。

3.2 氨法脫硫技術在煙氣脫硫中的應用

在對煙氣進行脫硫處理的時候，為了更好地吸收煙氣中的二氧化硫，可以使用脫硫技術，在使用脫硫技術前，需進一步明確處理工藝流程，另外還必須要準許相關原則，最大限度地確保脫硫工藝的合理性和科學性，以便更好地順利有序地實現預期脫硫目標，打下良好的基礎。因此，在進行脫硫工藝之前，相關技術人員必須進一步明確煙氣脫硫系統的操作流程。同時，必須配備相應的設備或裝置。例如，技術人員可以在煙氣濃度較高的地方設置檔板，使煙氣可直接進入二氧化硫吸收層，確保吸收液與煙氣之間具有良好的接觸。一旦煙氣有效融入二氧化硫，便可有效地被吸收到除霧裝置中。在除霧裝置中，吸收塔出口能夠及時去除煙氣中的液滴，預防氨氣的逃逸，保護自然環境[5]。

3.3 氨法脫硫技術在化工區綜合治理中的應用

在煤化工產品生產過程中，伴隨多種化工肥料的生成，其中包括廢氨水。經檢測，廢氨水氨質量分數約為15%～22%，可通過氨法脫硫技術進行處理。此舉不僅節約資金，且有利于廢氨水的有效利用，通過脫硫技術將廢氨水轉化為（NH4）2SO4，實現（NH4）2SO4的變廢為寶。

4 氨法脫硫技術在煤化工中應用的常見問題和舉措

4.1 常見問題

煤化工所排出的煙氣中，粉塵占據了極高的比例，而這種高濃度的煙塵易產生硫酸銨結晶造成不利影響。這是由于高濃度煙塵會產生聚沉反應，而這種反應會加劇結晶的形成，并使顆粒的質量持續增大。長此以往，由于受后續吸收流程的影響，這類大顆粒結晶將造成噴嘴堵塞。依據其產生機理看，一方面是源于溫度的不斷變化，使粉塵的穩定性下降；另一方面，則是存在氨逃逸現象，對脫硫工作開展產生了阻力[6]。

4.2 防控措施

針對氨法脫硫技術應用中的問題，應當根據因地制宜原則，對相關技術環節加以改進，確保氨法脫硫技術應用得到保證，提升煤化工技術處理的效果。首先，配套安裝電袋除塵器，降低粉塵濃度，保證硫酸銨結晶質量。其次，加強噴嘴溫度控制，針對噴嘴吸收段、濃縮段等位置，采用有效的溫度控制設備，通過維持溫度的穩定以發揮噴嘴功能，防止堵塞問題出現。最后，采用膜氣體吸收方式解決氨逃逸難題，以降低吸收液濃度，實現該問題的治理。

5 結語

將氨法脫硫技術應用于煤化工工程，既可降低成本，又可減輕污染，改善大氣環境。因此，在實際運用過程中，務必掌握氨法脫硫技術的應用原理與優勢，并深入分析使用過程中可能出現的問題，如亞硫酸鹽難以氧化、硫酸鹽結晶、氨氣揮發等現象。上述這些問題會嚴重影響脫硫效率和氨法脫硫成敗。所以在使用過程中，一定要根據化工企業的實際情況，采用投藥方式、控制結晶飽和度、提升反應中的蒸發溫度等，另外還要合理有效地運用氨法脫硫技術，進一步降低投入成本，有效改善環境污染問題。