第五讲氨水法脱硫 氨水脱硫法是中和脱硫法的一种,可以使用焦化厂 自产的碱源——氨回收硫化氢,并生产一定数量的元素 硫或硫酸。此工艺可同硫铵或弗萨姆无水氨生产工艺结 合起来使用,具有一定的优越性。 一、生产工艺原理 1.氨水脱硫是用喷洒的循环氨水于脱硫塔内与焦炉煤 气逆流接触,氨与煤气中所含的硫化氢等酸性气体反应生 成相应的盐。过程中发生的主要化学反应为: OHNH OH+HCNNH 第五讲氨水法脱硫 由于氨与硫化氢的反应速率比与CO 快得多,在气液接触时间很短的情况下(5s),氨水溶液能选择性地吸收煤 S的分子在氨水溶液中的扩散速度相差很多,只因H 在溶液中能很快与OH 的反应速度却小的多。但是,如气液两相接触时间较长,CO 在氨水溶液中浓度渐增,H 的含量也会相应减少。提高溶液中氨的浓度可补偿因与CO 化合而减少的氨量,但在常温常压下,溶液中氨的平衡含量约为1.0%, 如再提高氨的浓度,将使氨从液相转入气相,会破坏整个系 统的氨平衡。 第五讲 氨水法脱硫 从气体吸收机理来看,氨被水吸收的速度非常快,是 典型的气膜控制系统。当气液两相界面上氨的浓度足够时, 硫化氢被氨水吸收基本上也受气膜阻力控制。而当用水或 弱碱溶液吸收二氧化碳时,虽然其气膜阻力并不比吸氨和 硫化氢时低,但由于其液膜阻力非常高,可认为是液膜控 制系统。所以,用氨水喷洒焦炉煤气时,氨和硫化氢的吸 收率要比与二氧化碳的吸收率高得多,当采用有助于降低 气膜阻力或增加液膜阻力的设备或操作条件时,还可以加 大这个差别。 第五讲 氨水法脱硫 据上述理论分析和实践经验,用氨水脱硫对吸收设备 的基本要求为: (1)在单位容积内有大的吸收表面积; (2)采用液相内无湍流洗涤法,即洗涤塔内保持已形 成的吸收表面不变。 (3)采用空塔或挂料量尽量小的填料塔为宜。 第五讲 氨水法脱硫 2.吸收液中氨的浓度对脱硫的影响 在气液两相接触时间一定的条件下,吸收液中氨含量 与煤气中硫化氢含量的比值,对硫化氢的脱除起着决定性 作用。此比值越大,硫化氢的脱除率越高,为使硫化氢的 脱除率达到99%以上,此比值需大于2。吸收液中氨的饱和 浓度与煤气的总压及煤气中氨的浓度有关,加大煤气操作 压力,可以提高吸收液中氨的浓度,但一般均采用常压系 统。由于煤气中氨的分压较低,即使使用硫化氢和二氧化 碳浓度低的循环氨水来脱硫,脱硫率最多也只能达80