氨法脱硫装置毕业设计

A. 热电厂烟气脱硫设计方案

烟气脱硫系统设计

摘 要

烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是火力发电厂控制酸雨和二氧化硫污染的主要技术手段。烟气脱硫装置的投资要花费巨大的资金，国内火力发电厂烟气脱硫工程绝大多数是从国外进口设备，国内只负责安装。利用国外技术和设备必然使得工程的造价十分昂贵，若实现技术和设备国产化，就可以大大降低烟气脱硫工程造价，从而使得烟气脱硫装置在我国大规模应用成为可能。
本设计针对毕业设计任务书中所给出的烟气含量和脱硫要求，结合我国烟气脱硫的技术现状而设计出的一套较完备的烟气脱硫系统。做此设计的目的是为烟气脱硫技术的国产化积极的作准备。
本设计的主要工作为：
介绍了现有的烟气脱硫的工艺并进行分析之后决定了系统的脱硫方法为湿式石灰石-石膏法。
介绍了一些主要的脱硫装置和类型，比较选择之后确定了吸收塔的类型、流程。
对湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺的各个子系统进行了介绍并大致确定了本工艺中选用各子系统的的处理流程、装置和设备。
设计了系统的管路通风图，包括烟道、装置和烟囱。据此逐段计算了管道的压损、流量、温降等，并根据以上数据对脱硫风机和石灰石浆液再循环泵进行了选型。
对所设计的烟气脱硫工艺进行了技术经济分析。
最后得出总的结论，并提出了工艺中存在的主要问题和几点建议。
关键字： 湿法石灰石－石膏法 烟气脱硫系统的构成 管道计算 技术经济分析

Abstract

FGD(Fume Gas Desulfuration) is only cosmically cmmercial desulfuration type in the world. It is dominating technology measure to control acid rain and sulfur dioxide pollution.FGD equipment cost huge fund. Most equipment of FGD project in fire power plants in our nation are imported. We only take charge installation.Overseas technology and equipment are too costly,If it is made in our country,FGD project's cost will be decreased consumedly,accordingly it will become possible to apply FGD equipment cosmically in our nation.
According to the composition of the Fume Gas and the desurfurization request,combining with existing FGD technical process in our nation,this article designed a set of adequate FGD systems.The purpose of this artical is that do some prepares for the designing process of the FGD of our own country.
This article's main work are:
Analyzed and compared existing FGD technology of domestic and overseas ,chose the Limestone-Gypsum Wet Method Desurfurization Technology for Fume Gas.
Introced main equipment of the desurfurization ,then decided the type and the diagram flow of the absorber.
Designed the arrangment of system's popes ,including chinmney、relevant equipment and so on.
Calculated the pressure loss, the Fume Gas volume and temperature decrease of these draw popes.
Carried out economic and technical analysis of the FGD system designed by writer.
Drawn out the conclusion of the article ,pointed out some questions that existed in practical application and given my own advice.

Key words: Limestone-Gypsum Wet Method Desurfurization Technology Compose of the desurfurization system Calculation of the draw popes Technical and Economic Analysis

目 录
第1章 前言----------------------------------------------1
1.1烟气脱硫技术的现状------------------------------------2
1.1.1烟气脱硫经典工艺------------------------------------2
1.1.2新工艺发展现状------------------------------4
1.2国外烟气脱硫技术简介--------------------------------6
1.3烟气脱硫技术的发展趋势与前景-----------------------6
1.3.1新工艺发展趋势-------------------------------6
1.3.2烟气脱硫技术发展的前景------------------------7
第2章 系统脱硫方案的确定和净化设备的选择----------8
2.1 系统脱硫方案的确定----------------------------8
2.1.1 烟气脱硫技术的各个种类的特点--------------------8
2.1.2 选择工艺方案时所考虑的因素------------------9
2.1.3 FGD工艺的比较与选择----------------------10
2.1.4 吸收塔工艺模式的选择---------------------12
2.1.5 氧化工艺的比较与选择--------------------13
2.2 湿法石灰石－石膏的脱硫工艺原理----------------14
2.2.1 脱硫机理----------------------------------------14
2.2.2 SO2吸收-----------------------------------15
2.2.3 硫酸盐的形成---------------------------15
2.2.4 石膏结晶-----------------------------16
2.2.5 石灰石溶解--------------------------16
2.2.6 小结-------------------------------17
2.3 石灰石－石膏湿法烟气脱硫净化装置的选择-------------17
2.3.1 脱硫塔的类型及选择----------------------17
2.3.2 喷淋吸收塔工艺的进一步确定---------------18
2.3.3 小结--------------------------------19
第3章 石灰石－石膏烟气脱硫系统的构成--------------21
3.1 石灰石浆制备系统----------------------------------21
3.2 烟气再热系统----------------------------------23
3.2.1 蓄热式气－气热交换器（GGH）---------------------24
3.2.2 冷却塔排放烟气------------------------24
3.2.3 旁路烟气法-----------------------------25
3.2.4 再生再热法-------------------------------25
3.2.5 小结-----------------------------------26
3.3 SO2 吸收系统-----------------------------------26
3.4 石膏制备及处置系统---------------------------27
3.5 脱硫风机---------------------------------------29
3.6 废水处理-------------------------------------30
3.7 公共系统-------------------------------------31
3.8 小结----------------------------------------------31
第4章 设计计算和配用设施的选择------------------33
4.1 概述--------------------------------33
4.2 设计计算------------------------------33
4.2.1 基本数据-----------------------------33
4.2.2 确定吸收塔、再热器和烟囱的位置及管道的布置-34
4.2.3 管段计算-----------------------------------35
4.3 风机、电动机和循环泵的选择-----------------43
4.3.1 风机和电动机选择及计算----------------43
4.3.2 吸收塔循环泵的选择--------------------45
第5章 系统的技术经济分析-----------------47
5.1 技术经济分析的目的和意义---------------------47
5.2 系统技术分析-----------------------------------47
5.2.1 系统技术指标及其分析---------------------47
5.2.2 烟气脱硫装置对锅炉和烟气系统的影响---------48
5.2.3 烟气脱硫装置的占地面积--------------------49
5.2.4 烟气脱硫装置的流程复杂程度---------------49
5.2.5 烟气脱硫装置的成熟程度-------------------49
5.3 经济评价------------------------------49
5.4 小结----------------------------------50
第6章 结论与建议-------------------------------------51
6．1 结论----------------------------------------------51
6．2 问题与建议----------------------------------------52
6．2．1 存在的问题-----------------------------------52
6．2．2 几点建议-------------------------------------52
毕业设计结论--------------------------------------54
致谢-----------------------------------------------------55
参考文献------------------------------------------56
第1章 前言
随着我国经济的快速发展，煤炭消耗量不断增加，二氧化硫的排放量也日趋增多，造成二氧化硫污染和酸雨的严重危害。据最新报道[1]，1999年我国二氧化硫排放总量为1857万吨，其中工业来源为1460万吨，生活来源为397万吨。酸雨区面积占国土面积的30％，主要分布在长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地。对106个城市的降水pH值监测结果统计表明，降水年均pH值低于5.6的有43个城市，占统计城市的40.6％。统计的59个南方城市中，降水年均pH低于5.6的有41个，占69.5％。
酸雨使得森林枯萎，土壤和湖泊酸化，植被破坏，粮食、蔬菜和水果减产，金属和建筑材料被腐蚀[2]。空气中的二氧化硫也严重地影响人们的身心健康[3]，它还可形成硫酸酸雾，危害更大。
为防止二氧化硫和酸雨污染，1990年12月，国务院环委会第19次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》。自1992年在贵州、广东两省，重庆、宜宾、等九个城市进行征收二氧化硫排污费的试点工作。1995年8月，全国人大常委会通过了新修订的《大气污染防治法》。1998年2月17日，国家环保局召开了酸雨和二氧化硫污染综合防治工作会议。这都说明我国政府高度重视酸雨和二氧化硫污染的防治。
国家环保局局长解振华指出[4]：“成熟的二氧化硫污染控制技术和设备是实现两控区控制目标的关键因素。”他同时指出：为了实现酸雨和二氧化硫污染控制目标，要加快国产脱硫技术和设备的研究、开发、推广和应用。因此研究开发适合我国国情的烟气脱硫技术和装置，吸收消化国外先进的脱硫是当前的迫切任务。
二氧化硫控制方法多种多样，可以分为三大类：
（1）燃烧前脱硫，如洗煤等[5]。
（2）燃烧中脱硫，如型煤固硫、炉内喷钙[6]等。
（3）燃烧后脱硫，即烟气脱硫（FGD），是目前应用最广、效率最高的脱硫技术。

1.1 烟气脱硫技术的现状
1.1.1 烟气脱硫经典工艺
烟气脱硫(FGD)是目前世界上唯一大规模商业应用的脱硫方式,也是最经济切实可行的方法。迄今为止,世界各国研究开发的FGD技术估计超过了200多种,目前成熟可行的有十多种。通常按照脱硫剂和脱硫产物的干湿状态分为湿法、半干法和干法[7]。
1.1.1.1 湿法脱硫
这是目前较成熟、运行较稳定的方法。由于是气液反应,脱硫反应速率快、效率高、脱硫剂利用率高。但其废水处理量大,运行成本
也较高。
(1)石灰石－石灰法
是以石灰石或石灰的浆液为脱硫剂,在吸收塔内对SO2烟气进行洗涤吸收的方法,其产物为CaSO3和CaSO4。
(2)石灰石－石膏法
是以空气鼓入吸收塔,使得CaSO3氧化为CaSO4(石膏),由于其鼓入气体使料液更为均匀,脱硫率更高,其堵塞和结垢的几率大大降低。
(3)双碱法
此法种类较多,主要是钠碱双碱法。即采用NaCO3或NaOH溶液为第一吸收液,再用石灰石或石灰溶液为第二碱液使之再生,再生后溶液继续循环使用。此法得到的SO2仍以CaSO3 和CaSO4的形式沉淀出来。
(4)钠碱吸收法
本法是用NaOH、Na2CO3和Na2SO3的水溶液为吸收剂,吸收烟气中的SO2。其中使用最多的是威尔曼－洛德(Wellman-Lord)法,是美国和日本应用较多的脱硫方法。此法实际上是采用Na2CO3和NaHSO3混合液为吸收剂。当吸收剂中NaHSO3浓度达到80%-90%时,就要对吸收剂进行再生,可获得较高浓度的SO2和Na2CO3。再生后的Na2CO3可用于循环使用, SO2可用于生产硫酸。对烟气的吸收效率可达到90%以上。
除以上方法外,湿法还包括氧化镁吸收法、氨法、碱式硫酸铝法
等。这些方法由于吸收效率不高,应用范围较窄。
1.1.1.2半干法脱硫
(1)炉内喷钙式活化(LIFAC)法
是在传统炉内喷钙法基础上增加了活化反应器,并促进喷水增湿。脱硫效率可达到75%-80%左右。
(2)旋转喷雾干燥(SDA)法
此法是利用喷雾干燥的原理,将吸收剂(如石灰浆液)雾化喷入吸收塔内,使得吸收剂与烟气中的SO2发生化学反应。得到的固体以废渣形式排出。
1.1.1.3干法脱硫
传统是用石灰苏打(CaO-Na2CO3)干粉来除去烟道内废气所含的SO2。从而得到干粉状钙盐和钠盐及未反应的干燥粉尘的混合产物的方法。
1.1.2 新工艺发展现状
由于传统工艺存在效率低、操作复杂等特点,在科技的发展和环保要求下,许多国家已不局限于传统经典工艺。所以,新工艺不断被研究开发出来。
(1)荷电干式喷射脱硫(CDSI)法。
此法是美国ALANCO公司开发的专利技术。其技术核心是吸收剂以高速通过高压静电电晕充电区,得到强大的静电荷后,被喷射到烟气中,扩散形成均匀的悬浮状态。此法投资及占地仅为传统湿法的10%~27%。但脱硫效率相对较低。
(2)电子束照射(EBA)法
其原理是在烟气进入反应器之前先加入氨气,然后在反应器中用电子加速器产生的电子束照射烟气,使水蒸气与氧等分子激发产生氧化能力强的自由基,这些自由基使烟气中的SO2很快氧化,产生硫酸。再和氨气反应形成硫酸氨。其主要特点是系统简单,操作方便,过程易于控制,副产物可用于生产化肥。脱硫成本低于传统方法。但此法需要大功率、长期温度的电子枪,同时需要防辐射屏蔽。
(3)脉冲电晕等离子体(PPCP)法。
是日本专家增田闪一在EBA法的基础上提出的。它是*脉冲高压电源在普通反应器中形成等离子体,产生高能电子。此法设备简单,操作简便,投资是EBA法的60%。
除以上介绍的以外,近年发展的新工艺还有ABB公司开发的新型集成半干式脱硫(NID)法,适合于海边工厂的海水脱硫工艺、常温精脱硫工艺[8]等。

1.2 国外主要的几种烟气脱硫技术简介
(1) LIFAC脱硫工艺[9]
（1.1.1.2半干法脱硫中已经提到）芬兰IVO公司和Tampella公司开发了LIFAC脱硫工艺,这项技术是改进的石灰石喷射工艺,进一步提高了脱硫率。它的主要优点是,耗电量小,经济效益高,工艺设备简单,投资明显低于湿式和雾化干式脱硫方法,且无废水排放。同时维修较方便,占地面积小。
(2) 尿素法[10]
尿素法净化烟气工艺由俄罗斯门捷列夫化学工艺学院等单位联合开发,可同时去除SO2和NOX,SO2的脱除率可达99%～100%,NOX脱除率大于95%。对设备无腐蚀作用, NOX,SO2的脱除率与烟气中NOX,SO2的浓度无关,尾气可直接排放,吸收液经处理后可回收硫酸铵。
此外还有丹麦开发的SNOX技术[9，11]和微生物烟气脱硫技术。

1.3 烟气脱硫技术的发展趋势与前景
1.3.1 新工艺发展趋势
各项资料显示,国外最新脱硫技术研究主要有以下几个特点。
(1)除尘、脱硫、脱氮一体化
由于硫氧化物、氮氧化物同是国家限制排放的污染物,而分开处理明显增加了设备的投资和空间的占用。
(2)自动化技术更加明显
最新的几个脱硫工艺更多的是向干法脱硫方向发展,而干法脱硫是最容易达到自动化目的。这也是向社会不断发展的电子技术*拢。相应的,其科技含量也将越来越高。
(3)生产成本不断下降
新工艺的脱硫成本相对较低,在这个讲究经济效益的时代要想不被淘汰,其各项成本应越低越好。
1.3.2烟气脱硫技术发展的前景
在未来十几年内，循环流化床烟气脱硫装置在我国电厂脱硫应用中将会有巨大的潜力和应用前景，同时海水烟气脱硫装置在我国沿海电厂，海水资源方便的地区将会有不可替代的优势。
微生物法用于烟气脱硫将具有不需高温、高压、催化剂,均为常温常压下操作,操作费用低、设备要求简单,利用微生物脱硫,营养要求低,无二次污染等特点。因此,微生物烟气脱硫是实用性强、技术新颖的生物工程技术,具有诱人的应用前景,应引起重视,加速开发。
我国FGD技术进展我国烟气脱硫技术基本处于试验阶段。从试验结果看,有几项技术已接近世界水平,如清华大学煤清洁燃烧工程研究中心开发的干式循环流化床烟气脱硫技术、液柱喷射烟气脱硫除尘集成技术已受到广泛重视。

B. 氨法脱硫是什么

氨法脱硫工艺皆是根据氨与SO2、水反应成脱硫产物的基本机理而进行的，主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。

1、电子束氨法（EBA法）与脉冲电晕氨法（PPCP法）
电子束氨法与脉冲电晕氨法分别是用电子束和脉冲电晕照射喷入水和氨的、已降温至70℃左右的烟气，在强电场作用下，部分烟气分子电离，成为高能电子，高能电子激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物 SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。
这两种氨法能耗和效率尚要改进，主要设备如大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制阶段。
2、简易氨法
简易氨法已商业化的有TS、PS氨法脱硫工艺等，主要利用气相条件下的H2O、NH3与SO2间的快速反应设计的简易反应装置，严格地讲简易氨法是一种不回收的氨法，其脱硫产物大部分是气溶胶状态的不稳定的亚铵盐，回收十分困难，氨法的经济性不能体现；且脱硫产物随烟气排空后又会有部分分解出SO2，形成二次污染。所以，该工艺只能用在环保要求低、有废氨水来源、不要求长期运行的装置上。
3、湿式氨法
湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺，并且湿式氨法既脱硫又脱氮。湿式氨法工艺过程一般分成三大步骤：脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造。根据过程和副产物的不同，湿式氨法又可分为氨-硫铵肥法、氨-磷铵肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等。
（1）吸收过程：
脱硫吸收过程是氨法烟气脱硫技术的核心，它以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础：
SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4) xH2－XSO3 （1）
得到亚硫酸铵中间产品。其中，x=1.2－1.4。
直接将亚铵制成产品即为亚硫酸铵法
（2）中间产品处理
中间产品的处理主要分为两大类：直接氧化和酸解。
a） 直接氧化——氨-硫铵肥法
在多功能脱硫塔中，鼓入空气将亚硫铵氧化成硫铵，其反应为：
(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2)
b） 酸解——氨酸法
用硫酸、磷酸、硝酸等酸将脱硫产物亚硫铵酸解，生成相应的铵盐和气体二氧化硫。反应如下：
(NH4)XH2-XSO3+x/2H2SO4=x/2(NH4)2SO4+SO2+H2O (3)
(NH4)XH2-XSO3+xHNO3=xNH4NO3+SO2+H2O (4)
(NH4)XH2-XSO3+x/2H3PO4=x/2(NH4)2HPO4+SO2+H2O (5)
（3）副产品制造
中间产品经处理后形成了铵盐及气体二氧化硫。铵盐送制肥装置制成成品氮肥或复合肥；气体二氧化硫既可制造液体二氧化硫又可送硫酸制酸装置生产硫酸。而生产所得的硫酸又可用于生产磷酸、磷肥等。
4、湿式氨法的脱氮作用
湿式氨法在脱硫的同时又可起一定的脱氮作用。
反应式为：
2NO十02＝2N02
2N02十H20＝HN03 ＋ HN02
NH3＋ HN03 = HN4NO3+H2O
NH3＋ HN02 = HN4NO2+H2O
4（HN4）2SO3＋ 2N02 = N2 ＋4（HN4）2SO4
湿式氨法脱硫工艺系统一般组成
氨水洗涤脱硫工艺设备主要由脱硫洗涤系统、烟气系统、氨贮存系统、硫酸铵生产系统（若非氨-硫铵法则是于其工艺相对应的副产物制造系统）等组成。核心设备是脱硫洗涤塔。
几种湿式氨法脱硫工艺：
（1） Walther氨法工艺
湿法氨水脱硫工艺最早是由克卢伯（krupp kroppers）公司开发于七八十年代的氨法Walther工艺。除尘后的烟气先经过热交换器，从上方进入洗涤塔，与氨气（25%）并流而下，氨水落入池中，用泵抽入吸收塔内循环喷淋烟气。烟气则经除雾器后进入一座高效洗涤塔，将残存的盐溶液洗涤出来，最后经热交换器加热后的清洁烟气排入烟囱。
（2）AMASOX氨法工艺
传统的氨法工艺遇到的主要问题之一是净化后的烟气中存在气溶胶问题没得到解决。能捷斯-比晓夫公司对传统氨法进行了改造和完善为AMASOX法。主要改进是将传统的多塔改为结构紧凑的单塔、并在塔内安置湿式电除雾器解决气溶胶问题。
（3）GE氨法工艺
90年代，美国的GE公司也开发了氨法工艺，并在威斯康辛州的kenosha电厂建一个500MW的工业性示范装置。该工艺流程为：除尘后的烟气从电厂锅炉后引出，经换热器后，进入冷却装置高压喷淋水雾降温、除尘（去除残存的烟尘），冷却到接近饱和和露点温度的洁净烟气再进入到吸收洗涤塔内。吸收塔内布置有两段吸收洗涤层，使洗涤液和烟气得以充分的混和接触，脱硫后的烟气经塔内的湿式电除尘器除雾后，再进入换热器升温，达到排放标准后经烟囱排入大气。脱硫后含有硫酸铵的洗涤液经结晶系统形成副产品硫酸铵。
（4）NKK氨法
NKK氨法是日本钢管公司开发的工艺。该吸收塔具有一定的特点，分三段。从下往上，下段是预洗涤除尘和冷激降温，在这一段，没有吸收剂的加入。中段是第一吸收段，吸收剂从此段加入。上段作为第二吸收段，但是不加吸收剂，只加工艺水。吸收处理后的烟气经加热器升温后排向烟囱。亚硫铵氧化在单独的氧化反应器中进行。需要的氧由压缩空气补充，氧化剩余气体排向吸收塔。

C. 氨法脱硫的关键数据

明晟环保:化肥装置氨源及其在氨法脱硫上的使用特点

1液氨

液氨运输及储存便利,通常将气态的氨气通过加压或冷却得到液态氨。氨易溶于水,溶于水后形成碱性溶液。液氨(气氨)管理要求高。用于脱硫时,其管道及相应的贮槽应按压力等级设计并有防爆措施。但因其含量高运输成本低,液氨是长距离外购脱硫剂的首选方案。

2 氨水

氨水为无色透明的液体,是不燃烧、无危险的液体。

2.1稀氨水

稀氨水一般由废氨水提浓或液氨稀释而来,质量相对较好,可以直接使用。

2.2废氨水

化肥企业废氨水来源:

1)合成氨系统废氨水来源

铜洗再生工序产生的含氨废水;回收塔用软水或稀氨水回收下来的氨水,脱除有机硫过程中产生的低压变换冷凝液和含氨废水等。

2 )氮肥(氨加工)废氨水来源

(NH4)2·CO3生产废水主要是尾气洗涤塔产生的含氨废水;尿素生产废水主要是蒸馏和蒸发工序的解吸液和冷凝液即含氨废水;NH4NO3生产废水主要是真空蒸发工序生产的含氨废水。

目前,化肥企业的含氨废水一般送尿素解吸或新增氨回收塔进行提浓回收。进行回收需要增加能耗和操作费用。

废氨水浓度一般较低,高的一般也不超过5%,所以当用废氨水脱硫时要注意装置的水平衡,水过量时须搭配使用高浓度的氨。

3 .NH4HCO3

一般是由氨与二氧化碳化合而成,曾是氮肥的主要品种,目前仍是中小氮肥厂重要产品。

NH4HCO3可分解为氨与二氧化碳,可作为脱硫剂。在使用碳铵作脱硫剂时,需配置将碳铵溶解的装置然后将碳铵泵入脱硫系统。因碳铵在脱硫过程中有气体二氧化碳生成,所以碳铵的加入点要有防泡沫措施。

4. 尿素

尿素用液氨和二氧化碳为原料合成尿素。尿素在水的作用下分解成氨和二氧化碳,可以作脱硫剂使用。

尿素做脱硫剂也需配置溶解装置。然后将溶液泵入脱硫系统。同样其水解过程中有气体二氧化碳生成,所以其加入点也应要有防泡沫措施。

5 化肥企业使用氨法烟气脱硫的优势

化肥企业特别是氮肥厂皆有上述的含氨脱硫剂,采用氨法技术进行锅炉烟气脱硫,可直接利用氨甚至废氨水回收烟气中的SO2制成(NH4)2SO4肥料,在厂内即可实现废物的综合利用,以废治废、变废为宝。

另外,氨法脱硫属化工技术,化肥企业的操作人员和管理人员容易掌握。

D. 脱硫氨法吸收系统脱硫塔什么作用

脱硫塔可以起到减少二氧化硫排放的作用啊，脱除二氧化硫，实现节能减排。

具体的原理是：

塔外蒸发结晶（二效）—设置增压风机的氨法烟气脱硫工艺流程图

E. 合成氨脱硫造气的基本原理

氨法脱硫工艺皆是根据氨与SO2、水反应成脱硫产物的基本机理而进行的，主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。

1、电子束氨法（EBA法）与脉冲电晕氨法（PPCP法）
电子束氨法与脉冲电晕氨法分别是用电子束和脉冲电晕照射喷入水和氨的、已降温至70℃左右的烟气，在强电场作用下，部分烟气分子电离，成为高能电子，高能电子激活、裂解、电离其他烟气分子，产生OH、O、HO2等多种活性粒子和自由基。在反应器里，烟气中的SO2、NO被活性粒子和自由基氧化为高阶氧化物 SO3、NO2，与烟气中的H2O相遇后形成H2SO4和HNO3，在有NH3或其它中和物注入情况下生成（NH4）2SO4/NH4NO3的气溶胶，再由收尘器收集。脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场本身同时具有除尘功能。
这两种氨法能耗和效率尚要改进，主要设备如大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制阶段。
2、简易氨法
简易氨法已商业化的有TS、PS氨法脱硫工艺等，主要利用气相条件下的H2O、NH3与SO2间的快速反应设计的简易反应装置，严格地讲简易氨法是一种不回收的氨法，其脱硫产物大部分是气溶胶状态的不稳定的亚铵盐，回收十分困难，氨法的经济性不能体现；且脱硫产物随烟气排空后又会有部分分解出SO2，形成二次污染。所以，该工艺只能用在环保要求低、有废氨水来源、不要求长期运行的装置上。
3、湿式氨法
湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺，并且湿式氨法既脱硫又脱氮。湿式氨法工艺过程一般分成三大步骤：脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造。根据过程和副产物的不同，湿式氨法又可分为氨-硫铵肥法、氨-磷铵肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等。
（1）吸收过程：
脱硫吸收过程是氨法烟气脱硫技术的核心，它以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础：
SO2＋H2O＋xNH3 = (NH4) xH2－XSO3 （1）
得到亚硫酸铵中间产品。其中，x=1.2－1.4。
直接将亚铵制成产品即为亚硫酸铵法
（2）中间产品处理
中间产品的处理主要分为两大类：直接氧化和酸解。
a） 直接氧化——氨-硫铵肥法
在多功能脱硫塔中，鼓入空气将亚硫铵氧化成硫铵，其反应为：
(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4 (2)
b） 酸解——氨酸法
用硫酸、磷酸、硝酸等酸将脱硫产物亚硫铵酸解，生成相应的铵盐和气体二氧化硫。反应如下：
(NH4)XH2-XSO3+x/2H2SO4=x/2(NH4)2SO4+SO2+H2O (3)
(NH4)XH2-XSO3+xHNO3=xNH4NO3+SO2+H2O (4)
(NH4)XH2-XSO3+x/2H3PO4=x/2(NH4)2HPO4+SO2+H2O (5)
（3）副产品制造
中间产品经处理后形成了铵盐及气体二氧化硫。铵盐送制肥装置制成成品氮肥或复合肥；气体二氧化硫既可制造液体二氧化硫又可送硫酸制酸装置生产硫酸。而生产所得的硫酸又可用于生产磷酸、磷肥等。
4、湿式氨法的脱氮作用
湿式氨法在脱硫的同时又可起一定的脱氮作用。
反应式为：
2NO十02＝2N02
2N02十H20＝HN03 ＋ HN02
NH3＋ HN03 = HN4NO3+H2O
NH3＋ HN02 = HN4NO2+H2O
4（HN4）2SO3＋ 2N02 = N2 ＋4（HN4）2SO4
湿式氨法脱硫工艺系统一般组成
氨水洗涤脱硫工艺设备主要由脱硫洗涤系统、烟气系统、氨贮存系统、硫酸铵生产系统（若非氨-硫铵法则是于其工艺相对应的副产物制造系统）等组成。核心设备是脱硫洗涤塔。

F. 求一类似的课程设计 ，双碱法 氨法 烟气脱硫装置 设计。

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DG-120/39型火电厂锅炉中硫烟煤烟气电除尘湿式氨法脱硫系统设计
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H. 烟气脱硫脱硝技术的电子束氨法烟气脱硫脱硝技术

电子束氨法烟气脱硫脱硝工业化技术（简称CAEB－EPS技术），充分挖掘电子束辐照烟气脱硫脱硝技术的潜力，结合中国具体国情，具有投资省、运行费用低、运行维护简便、可靠性高等独有的特点，居国际先进水平。
CAEB－EPS技术是利用高能电子束（0.8~1MeV）辐照烟气，将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化成硫酸铵和硝酸铵的一种烟气脱硫脱硝技术。该技术的工业装置一般采用烟气降温增湿、加氨、电子束辐照和副产物收集的工艺流程。除尘净化后的烟气通过冷却塔调节烟气的温度和湿度（降低温度、增加含水量），然后流经反应器。在反应器中，烟气被电子束辐照产生多种活性基团，这些活性基团氧化烟气中的SO2和NOx，形成相应的酸。它们同在反应器烟气上游喷入的氨反应，生成硫酸氨和硝酸氨微粒。副产物收集装置收集产生的硫酸氨和硝酸氨微粒，可作为农用肥料和工业原料使用。

I. 氨法脱硫的技术特点

1、完全资源化--变废为宝、化害为利
氨回收法技术将回收的二氧化硫、氨全部转化为化肥，不产生任何废水、废液和废渣，没有二次污染，是一项真正意义上的将污染物全部资源化，符合循环经济要求的脱硫技术。
2、脱硫副产物价值高
氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程，每吸收1吨液氨可脱除2吨二氧化硫，生产4吨硫酸铵，按照常规价格液氨2000元/吨、硫酸铵700元/吨，则烟气中每吨二氧化硫体现了约400元的价值。因此相对运行费用小，并且煤中含硫量愈高，运行费用愈低。企业可利用价格低廉的高硫煤，同时大幅度降低燃料成本和脱硫费用，一举两得。
3、装置阻力小，节省运行电耗
利用氨法脱硫的高活性，使液气比较常规湿法脱硫技术降低。脱硫塔的阻力仅为850Pa左右，无加热装置时包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在1000Pa左右；配蒸汽加热器时脱硫岛的总设计阻力也只有1250Pa左右。因此，氨法脱硫装置可以利用原锅炉引风机的潜力，大多无需新配增压风机；即便原风机无潜力，也可适当进行风机改造或增加小压头的风机即可。系统阻力较常规脱硫技术节电50%以上。另外，循环泵的功耗降低了近70%。
4、防腐先进、运行可靠
氨回收法采用国外先进的重防腐技术，并选用可靠的材料和设备，装置可靠性达98.5%。脱硫剂及脱硫产物都是易溶性物质，装置内脱硫液为澄清溶液，无积垢无磨损，更容易实现PLC、DCS等自动控制，操作控制简单易行。
5、装置设备占地小，便于老锅炉改造
氨回收法脱硫装置无需原料预处理工序，副产物的生产过程也相对简单，总配置的设备在30台套左右，且处理量较少，设备选型无需太大。脱硫部分的设备占地与锅炉的规模相关，75t/h-1000t/h的锅炉占地在150m2-500m2左右；脱硫液处理即硫铵工序占地与锅炉的含硫量有关，但相关系数不大，整个硫铵工序正常占地在500m2内。
6、既脱硫又脱硝--适应环保更高要求
氨对NOX同样有吸收作用。另外脱硫过程中形成的亚硫铵对NOX还具有还原作用，所以氨法脱硫的同时也可实现脱硝的目的，天津碱厂环保实测数据氮氧化物去除率为22.3% 。
7、自主知识产权技术，适合长远推广
氨回收法烟气脱硫技术是拥有我国自主知识产权的脱硫技术，因此投资更少、从长远角度更有利于在我国长期和全面推广。目前应用较多的钙法基本上都是从国外引进，不但要支付较高的先期技术转让费和项目实施时的技术使用费，而且常常是多家国内脱硫公司引进同一种技术，造成资源浪费。
氨法技术本身已经通过专家及工程实践证明是成熟可靠的，如果企业采用合成氨生产过程中产生废氨水作脱硫剂，将更符合循环经济和节能要求，可以申报国家发改委专项资金奖励。脱硫副产的亚硫铵溶液既可以通过后续装置干燥结晶制成硫铵化肥出售，也可以不用干燥，将亚硫铵溶液直接运去氮肥厂做复合肥原料，进一步降低能耗，成本低廉。