用氨作為SO2的吸收劑與其他堿類相比，主要優(yōu)點(diǎn)是脫硫費(fèi)用低，氨可留在成品內(nèi)，以氮肥的形式提供使用。但氨易揮發(fā)，使吸收劑的消耗量增加。在氨吸收法中，根據(jù)吸收液再生方式不同分為氨—酸法、氨—亞硫酸法和氨—硫氨法等，這里主要介紹氨—酸法。

氨—酸法20世紀(jì)30年代用于生產(chǎn)，具有工藝成熟，設(shè)備簡單，操作方便，可副產(chǎn)化肥等優(yōu)點(diǎn)。目前中國化工系統(tǒng)廣泛應(yīng)用此法處理硫酸尾氣。

1 反應(yīng)原理

氨—酸法分為吸收、分解及中和三個主要工序。

①吸收

2NH3+SO2+H20—(NH4)2SO3
(NH4)2 SO3十S02 + H20一2NH4HSO3

由于尾氣中含有O2和CO2，在吸收過程中還會發(fā)生下列副反應(yīng)。

2(NH4)2SO3十O2=2(NH4)2SO4
2NH4HSO3十O2 =2NH4HSO4
2NH3+H2O+CO2=(NH4)2CO3

在吸收過程中所生成的酸式鹽N H4HSO3對S02不具有吸收能力。隨著吸收過程的進(jìn)行，吸收液中的NH4-HSO3數(shù)量增多，吸收液吸收能力下降，此時需向吸收液中補(bǔ)充氨，使部分NH4-HSO3轉(zhuǎn)變?yōu)?NH4)2SO4，以保持吸收液的吸收能力。

NH4HSO3十NH4—(NH4)2S03

②分解

含有亞硫酸氫餒和硫酸按的循環(huán)吸收液，當(dāng)其達(dá)到一定濃度時，可自循環(huán)系統(tǒng)中導(dǎo)出一部分，送到分解塔中用濃硫酸進(jìn)行分解，得到二氧化硫氣體和硫酸錢溶液。反應(yīng)如下:

2NH4HSO3+H2SO4—(NH4)2SO4+2S02+2H20
(NH4)2SO4+H2SO4—(NH4)2S04+S02+H2O

提高硫酸濃度可加速反應(yīng)的進(jìn)行，因此一般采用93%一98%的硫酸進(jìn)行分解。為了提高分解效率，硫酸用量應(yīng)達(dá)到理論量的1.15倍。

③中和

分解后的過量的酸，需用氨進(jìn)行中和，中和后得到的硫酸餒送去生產(chǎn)硫按肥料。

2 工藝流程

含有SO2的硫酸尾氣講入吸收塔的下部，與循環(huán)吸收液逆流接觸口吸收了SO2后的吸收液進(jìn)人循環(huán)槽中，并在此補(bǔ)充氨和水，以維持循環(huán)液的堿度，使吸收液部分再生，并保持(NH4 )2SO3/NH4HSO3比值穩(wěn)定，吸收后的尾氣經(jīng)除沫器后放空口當(dāng)循環(huán)吸收液中NH,4HSO3含量達(dá)到一定值時，引出一部分送至高位槽，并將高位槽的吸收液和硫酸高位槽中的硫酸一并送人混合槽，在混合槽內(nèi)經(jīng)折流板的作用均勻混合后，再送人分解塔。在混合槽內(nèi)，母液與硫酸作用可分解出100%SO2氣體，送至液體SO2工序。在分解塔內(nèi)，母液在硫酸作用下繼續(xù)分解并放出SO2氣體，由底部通人空氣將SO2氣體吹出，可得7%左右的SO2氣體，送人硫酸生產(chǎn)系統(tǒng)。經(jīng)分解塔分解后的母液呈酸性，由分解塔底進(jìn)人中和槽后，需連續(xù)通人氨以中和過量的硫酸，可得硫鐵溶液。若送至蒸發(fā)結(jié)晶工序，可制造固體硫銨。該系統(tǒng)屬于一段氨吸收法，其特點(diǎn)是設(shè)備數(shù)量少，操作簡單，不消耗蒸汽，但分解液酸度高，氨和酸的耗量大，SO2的吸收率一般僅為90％左右。

為了提高SO2的吸收率和硫酸鐵母液的濃度，減少氨和硫酸的消耗，可以采用兩段氨吸收法。第一段采用較高濃度、較低堿度的循環(huán)液，使引出的吸收液中含有較多的NH4HSO3，從而降低分解時的酸耗，并提供較濃的硫酸鐵母液副產(chǎn)品;第二段采用較低濃度、較高堿度的循環(huán)吸收液，以保證較高的吸收效率。

氨一酸法的吸收設(shè)備可采用空塔、填料塔和泡沫塔，因泡沫塔氣液傳質(zhì)良好，故一般采用較多。

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