第一篇：U型吸收區平流吸收塔集成式煙氣脫硫技術

U型吸收區平流吸收塔集成式煙氣脫硫技術

產品說明：

公司以清華大學，東南大學為后盾，與有關科研院所，設計院合作，研制開發了擁有自主知識產權的U型吸收區平流吸收塔集成式煙氣脫硫技術，新型逆流脫硫噴淋塔、高效半干法脫硫除塵一體技術設備，其脫硫及除塵效率處于同類產品的領先地位。

本公司U型吸收區平流吸收塔集成式煙氣脫硫技術及新型逆流脫硫噴淋塔與目前市場使用的產品技術參數對比：

濕法脫硫主要部件及檢測設備

陶瓷螺旋噴嘴圖，316L不銹鋼螺旋噴嘴圖：

1、主要檢測設備圖

PH計及槳液流量計

槳液密度，液位，料位計

2、噴淋管

3、U型吸收區平流吸收塔集成式煙氣脫硫技術效果圖

江蘇紫光吉地達環保集團擁有的“ZGJ-A型雙堿法煙氣脫硫除塵工藝”目前在洛陽市新區西郊調峰熱源廠3×75t/h鍋爐煙氣脫硫除塵總承包工程中得到了成功應用。該工程一期包括2×75t/h鍋爐煙氣脫硫除塵系統的工程設計、設備制造、安裝調試、售后服務等除土建部分以外的全部工程建造內容。項目預留遠期1×75t/h鍋爐的煙氣脫硫除塵系統、電氣系統和熱控系統，公用部分設計3×75t/h鍋爐所需的工藝設備（脫硫劑制備、存儲、工藝水和消防水系統、再生外循環系統、渣漿氧化脫水系統）。本項目總體設計為每臺鍋爐對應一套脫硫除塵系統。1.設計參數及性能要求（單臺套）

煙 氣 量：180000m/h 3 鍋爐耗煤量：15t/h 煤中收到基硫：1% 煙氣溫度：≤155℃

除塵器入口煙氣含塵濃度：≤1800mg/Nm

要求布袋除塵器出口煙氣含塵量：≤30mg/Nm

要求布袋除塵器除塵效率≥99.9%

要求出口煙氣SO2濃度：≤162 mg/Nm

要求脫硫效率：≥90% 脫硫液閉路循環，不產生二次污染

脫硫除塵系統長周期穩定運行，且管理維護方便 2.脫硫工藝的選擇

項目初期業主對我公司的其它脫硫工藝進行了細致的遴選，由于雙堿法是一種比較成熟的脫硫工藝，具有脫硫效率高，綜合成本低，生成的廢渣可以綜合利用等優勢。因此在燃煤電廠中得到了廣泛應用，特別是熱電廠中小型鍋爐使用尤為適合。

經過對比考察并結合當地實際情況，業主最終選擇了我公司的雙堿法煙氣脫硫除塵工藝。2.1干法脫硫

干法脫硫屬于傳統工藝，常用的辦法是向爐內噴鈣（石灰石、石灰），金屬吸收劑等。其脫硫效率普遍不高（不大于50％），不能滿足達標排放，且影響鍋爐本體的操作，導致鍋爐的出力降低，目前工業上應用較少。

2.2 半干法脫硫

主要有循環流化床半干法脫硫工藝（CFB-FGD）和旋轉噴霧半干法脫硫工藝（SDA-FGD）。該脫硫工藝在中小機組電廠和垃圾焚燒爐煙氣脫硫除塵領域應用較多。2.3 濕法脫硫

濕法脫硫為目前使用范圍最廣的脫硫方法，占脫硫總量的80％以上。濕法脫硫根據脫硫的原料不同可分為石灰石（石灰）-石膏法、鈉鈣雙堿法、氧化鎂法、氨-硫酸銨法、鈉堿法以及堿性廢水法等。2.3.1石灰石(石灰)／石灰法

石灰石法是將200～300目的吸收劑石灰粉，制成石灰漿液，在吸收塔內通過噴淋霧化使其與煙氣接觸，使碳酸鈣與二氧化硫反應生成亞硫酸鈣，從而達到脫硫的目的。我公司所擁有的石灰清液循環法脫硫工藝在解決傳統工藝塔內容易結垢，引起氣液接觸器（噴頭或塔板）的堵塞等方面具有先進性。2.3.2納鈣雙堿法

鈉鈣雙堿法（碳酸鈉/氫氧化鈣）結合了石灰法和鈉堿法的優點，利用鈉鹽易溶于水，反應活性高的特點，在吸收塔內部采用鈉堿吸收二氧化硫，吸收后的脫硫液進入堿再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使鈉離子得到循環吸收利用。該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，既解決了石灰法塔內易結垢的缺點，又具備了鈉堿法吸收效率高的優點。2.3.3氧化鎂法

氧化鎂與二氧化硫反應得到亞硫酸鎂和硫酸鎂，鎂鹽具有可溶性，且性質穩定，處理后允許與其它達標水一起排放。2.3.4氨法

氨法是采用氨水作為脫硫吸收劑，二氧化硫與氨反應可生成亞硫酸銨，亞硫酸氫銨經進一步氧化生成硫酸銨化肥。根據吸收液再生方法的不同，氨法可分為氨－酸法、氨－亞硫酸銨法和氨－硫酸銨法。氨法回收過程工藝較為復雜，投資費用較高，需配備制酸系統或結晶回收系統（中和器、結晶器、脫水機、干燥機等），管理維護要求高。3.雙堿法煙氣脫硫技術介紹

我公司開發的ZGJ-A型煙氣高效脫硫設備在傳統雙堿法成熟技術基礎上對其煙氣進口結構、內部裝置、氣液分離裝置進行了進一步的優化，水系統采用閉路清液循環，管路不結垢，因此有更強的適應性和更高的脫硫效率。同時，通過對煙氣脫水除霧裝置進一步改善，強化了凈化后的煙氣脫水功能，徹底克服了引風機帶水、積灰的問題。

雙堿法脫硫是基于溶液中的堿性物質與溶解于水的氣態二氧化硫（SO2）進行中和反應，達到脫除煙氣中SO2的目的。由于液相反應強度大大高于氣相和固相，因而濕法脫硫比干法或半干法脫硫的效率高得多。本方案設計采用雙堿法，該方法用氫氧化鈉-石灰溶液吸收廢氣中的SO2，吸收SO2后的吸收液送入循環濃密池，溶液經循環濃密池沉淀后返回吸收塔循環使用。整個工藝過程主要由吸收劑的制備輸送系統、煙氣系統、吸收系統、水循環系統、電氣控制系統等組成。

吸收劑的制備輸送系統：第一堿采用NaOH，第二堿采用生石灰。

將NaOH加入脫硫漿液PH值調節池并攪拌均勻，經循環泵提升至脫硫塔內脫硫。

從外運的粉狀氧化鈣，進入氧化鈣儲罐。

從氧化鈣儲罐通過自動給料裝置，將氧化鈣定量送入化漿池。從脫硫塔排出的廢水流入化漿池，經攪拌形成氫氧化鈣的懸浮漿液。

化漿池中的懸浮漿液流入沉渣池，然后進入循環池。同時在流動過程中氧化鈣將碳酸鈉置換出來，繼續參與脫硫反應。

從循環池流出的清液流入PH值調節池，加入新堿調節PH值，后由循環泵泵入脫硫塔內脫硫，循環使用。4.經濟效益分析

洛陽市新區西郊調峰熱源廠一期2×75t/h鍋爐煙氣經我公司脫硫除塵設備凈化治理后，其煙塵排放濃度≤30mg/Nm,煙氣混合后二氧化硫排放濃度 ≤162mg/Nm。從而有效地控制了污染，凈化了環境，減少了排污繳費，其社會環境效益深遠，經濟效益可觀。

當脫硫效率達90%時，每年脫除SO2的量為1947噸，年脫硫劑費用為70萬元，裝置年運行費用210萬。而貴廠每年需繳排污費122萬元，如果減去其它費用開支（水費、電費、人工費等）實際運行費用約88萬元。5.結論

洛陽市新區西郊調峰熱源廠一期2×75t/h鍋爐安裝煙氣脫硫凈化裝置，設計脫硫效率大于95％，經脫硫后，每年減少SO2排放量約1947噸，削減了SO2排放總量；同時系統年副產石膏6800噸，可做為水泥調凝劑使用或用于免燒磚生成的添加料等。改善了當地大氣環境，具有顯著的社會經濟和環境效益。

通過幾種脫硫工藝的比較，考慮到項目投資、運行費用、技術的成熟可靠性等因素，本工程采用雙堿法煙氣脫硫技術。

脫硫工程的水、電、地等條件具備，脫硫劑的來源可靠、廉價，工藝技術成熟可靠，項目供應方實力雄厚，各方面滿足煙氣脫硫工程的建設要求。3

第二篇：TS型火電廠煙氣脫硫、脫氮 除塵凈化三位一體技術

TS型火電廠煙氣脫硫、脫氮 除塵凈化三位一體技術

一.概述

21世紀是可持續發展的世紀。作為可持續發展重要內容的環保工作，更成為新世紀人們關注的焦點。環保不僅關系人們生活質量，更關系人類的生存和發展。

煤炭是我國的主要能源，與之伴生的二氧化硫（SO2）和酸雨污染問題將更加突出。一個相當有效的控制方法是電廠煙氣脫硫。我國政府對此已給予足夠重視，開展了多項自主技術攻關，引進10套發達國家的煙氣脫硫裝置，與發達國家開展多項技術合作研究。但是，現有技術投資大，成本高，電力脫硫很難有恰當的選擇，我國能源與環境的矛盾亟待妥善解決。

那么，如何解決能源與環境的矛盾呢，很顯然，與追求經濟效益的領域不同，在追求環境和社會效益的能源環保領域，我國不能走發達國家已走過的先污染后治理的老路，中國必須尋找適合國情的能源環保技術。我國在煙氣脫硫領域開展了長期的工作，提出了適合國情的專利技術，脫硫脫氮除塵三位一體技術被國家列為重點科技攻關項目。它以我國龐大的化肥工業為基礎，將火電廠清潔煙氣中的SO2回收，生產高效化肥，化害為利，變廢為寶，一舉多得，同時促進我國煤炭，電力和化肥工業的可持續發展。

二.國情決定技術戰略

“環境與發展”的關系是由一個國家的經濟實力和發展階段決定的，“要錢不要命”通常是落后地區的做法，“要命不要錢”通常是發達地區的行為。因此，理性的，當然也是發展中國家的原則應該是，既要“發展”，又要“環境”，即可持續發展，又對我國的能源環保工作有指導意義。煙氣脫硫的原理是堿性物質吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有兩種，一是石灰石（碳酸鈣），即鈣法，二是氨，即氨法：盡管鈣法投資大，運行成本高，在美國，德國，日本等發達國家中，它占據90%以上的市場。這是由其國情決定的，這些國家煤在其能源結構中所占的比重不大。在美國和德國，煤在一次能源中約占20%：而在日本，煤在其能源結構中只占15%。日本是一個島國，石灰石資源豐富，但缺乏天然石膏資源。鈣法雖然投資大，成本高，但脫硫產品為石膏，正好彌補其緊缺的石膏資源。長期以來，我國燃煤火力發電在電力中所占比重保持在75-80%之間，煙氣脫硫的任務將異艱巨和沉重。如果選擇鈣法勢必帶來巨大的投資和運行負擔，將致使財力難支。我國不僅具有豐富的石灰石資源，天然石膏資源也是世界第一，品質又高。我國龐大的化肥工業每年副產石膏將超過4000萬噸，而我國年用量僅為1200萬噸。致使脫硫石膏難以利用。選擇鈣法，勢必造成大量廢渣并副產溫室廢氣二氧化碳，帶來二次污染和新的生態破壞。

因此，我們必須理性地思考現實問題，對煙氣脫硫以石灰石鈣法為主的作法，該作必要的調整時應當機立斷。我國是人口、糧食和化肥大國，合成氨生產能力和需求量非常巨大，年用量超過3000萬噸，為我國煙氣脫硫事業大力發展氨法提供了強有力的資源保障。如果我國火電廠全部采用氨法，每年所需合成氨約600萬噸，不到總量的20%。氨源供應相當方便：我國中小型合成氨廠很多，幾乎遍布縣市，在幾乎所有的電廠周圍，都容易找到配套的合成氨廠。而且，氨運輸技術成熟可靠。氨法的原料來自化肥，脫硫產品為硫氨、磷氨和硫酸，又回到化肥，不消耗額外的自然資源，也不產生二次污染和新的生態環境問題。燃煤煙氣可提供巨大的硫資源。化肥生產需要大量硫酸。近年來，我國每年進口硫磺200-300萬噸，等于進口二氧化硫400-600萬噸，我國火電行業的SO2排放量近2000萬噸，因此，氨法適合我國國情。

三.專業的煙氣脫硫技術

電力、物理、環境、化學，代表四個不同的學科領域，即代表四個不同學派。不同學派必然生出不同的技術，不同的技術勢必有不同之技術經濟指標：投資和運行成本。哪個學派更接近本質或真理呢，咋看，答案似乎很難，但是，普遍接受的是，煙氣脫硫是一個典型的化工過程。因此，化學界能夠看到SO2的本質。電力界只看熱能和發電效率，漠視 SO2之存在。

環境界中，SO2是有害的污染源，是造成酸雨的禍首。

化學界中 SO2是物質，用則有利，棄則有害。

物理界中，SO2是一個頑固不化的“敵人”，只有通過“導彈”才能予以徹底摧毀。

至于物理，原本與煙氣脫硫無關。它源于日本荏原公司對高能電子加速器用于煙氣脫硫的研究。

化學處理SO2方法很多，無需“導彈”。脫硫脫氮除塵三位一體技術結合了化工領域的最新技術成果，也就是將一個中型的化工廠搬到電廠來，確保了技術的高度可靠性，以及很低的建設投資和很低的運行成本。

根據化學化工原理的脫硫脫氮除塵三位一體技術與其他學派的技術相比，具有突出的優越性，投資僅為1/4-1/5，運行成本僅為1/3-1/4。

四.電力與煤炭和化肥工業協調發展

在我國，由東向西，由北向南，煤炭含硫量逐漸增加，四川和貴州煤含硫3%-5%，廣西煤高達5%-7%。然而，為降低電廠SO2排放量，當地火電廠燃用北方煤，比如山西煤，增加的運輸成本每噸近100元，占原料成本的40%，對當地經濟無疑是巨大的額外負擔。采用脫硫脫氮除塵三位一體

技術，火電廠燃煤含硫量不受任何限制，甚至含硫量越高，SO2回收價值越大。因此，脫硫脫氮除塵三位一體技術不僅能夠促進當地煤炭工業的發展，也使當地電力工業輕裝上陣，還能促進當地合成氨及化肥工業的發展。

某電廠是坑口電站，燃用當地煤，總機組容量為430MW，年排放SO2超過20萬噸，折合硫酸30萬噸，價值1.5億元。如果該廠的技術治理方案是改用山西煤，并采用石灰石鈣法，既限制了當地煤礦的發展，又浪費了寶貴的硫資源，還增加了發電成本。事實上，成本增加等同于能耗增加和污染增加。若采用脫硫脫氮除塵三位一體技術，可形成一個年產40萬噸的化肥裝置，年產值超過2.5億元，年利潤可超過4000萬元。它具有一舉多得的優勢：

（1）可促進當地煤炭工業的發展，燃用當地煤礦的煤炭，可以解決礦務局2萬多人的就業和發展問題，促進了當地經濟的發展。

（2）電廠采用當地煤，原料成本降低，其430MW機組，年耗煤以120萬噸計，每噸運費按50元計，每年可節約發電成本6000余萬元，這個效益是非常明顯的。

（3）廣西硫資源較缺，當地化肥廠年需硫酸40萬噸，原料由廣東提供。而且，廣西、廣東、海南和福建等南方省份的土壤缺硫，需要硫氨化肥。因此，充分利用自身的高硫煤，可以促進當地化肥工業的發展。與廣西情況相似的省份還有云南、重慶、四川和貴州。重慶的華能珞磺電廠和重慶電廠，分別具有4臺360MW和3臺200MW機組，燃用重慶松藻煤，年總排放SO2為20-30萬噸，相當于硫酸30-45萬噸，價值1.5-2.25億元。遺憾的是，這些電廠都花巨資引進國外的石灰石鈣法，不僅浪費了寶貴的資源，產生二次污染，還使發電成本增加，在貴州省實施火電廠煙氣脫硫，采用脫硫脫氮除塵三位一體技術具有不可估量的意義，國家實施西部大開發戰略，西電東送，在貴州省則是黔電送粵。貴州省是SO2和酸雨控制區，特別是省會貴陽市。在貴陽市有兩個嚴重的污染源，一是市區的貴陽發電廠，二是距市區25公里的清鎮發電廠，年排放SO2：25萬余噸。在兩個電廠間，貴州化肥廠生產合成氨16萬噸，因此，采用脫硫脫氮除塵三位一體技術具有很好的條件。采用脫硫脫氮除塵三位一體技術，兩個電廠的總投資2億元，可年產化肥50萬噸，產值3-4億元，年效益近1億元。在貴州省實施這個技術，可以形成年產150-200萬噸的火電廠化肥規模，年產值超過10億元。而如果貴陽發電廠的煙氣脫硫采用電子束技術，2臺200MW機組的投資近4億元。

由此可見，將我國化肥工業與電力工業相結合，形成一個具有綜合優勢的火電廠化肥產業，其意義十分顯著。它為我國煤炭、電力和化肥工業的可持續和協同發展提供了強有力的支撐，國家從戰略的高度發展并扶植這個產業是十分必要的。

五.脫硫需要政府大力支持

火電廠煙氣脫硫是我國實施清潔能源計劃的關鍵技術，受到各級政府部門的高度重視，多次被列入國家重大和重點科技計劃，以及與發達國家政府間的首腦級科技合作計劃。因此，我國的這項工作具有較強的政府行為。這就更需要我們做深入細致的調查，多比較相關技術的技術性能，經濟指標，多結合國情考慮問題。

某發電廠2臺200MW機組，燃用含硫為0.8%的山西煤，建設煙氣脫硫裝置。對幾乎所有的煙氣脫硫技術進行了調研。采用國外技術的投資為4-5.5億元，發電成本每度將增加5分錢，勢必成為該廠的一個沉重的經濟負擔。一旦決策失誤，企業將陷入困境，甚至由于無法竟價上網而關閉。脫硫脫氮除塵三位一體技術通過國家科技部門組織的鑒定驗收，被評價為國際領先水平，在電力界引起了較大反響。與國外技術相比，脫硫脫氮除塵三位一體技術具有相當明顯的技術和經濟優勢，總投資減少70-80%，運行成本減少70%以上，電耗減少40-60%。這樣，該廠決定采用脫硫脫氮除塵三位一體技術。并列入國家重點科技項目.目前，讓煙氣脫硫界注目的另一項目在中石化集團公司某自備熱電廠6臺100MW（410蒸噸/h）鍋爐。令人興奮的是、參與競爭的技術高達10余家之多，大家希望得到公平競爭機會。該公司原來燃用當地煤，為降低SO2排放量，改用山西煤，年耗煤將超過200萬噸，運費按每噸30元計，增加成本6000萬元，該公司具有年產30萬噸的合成氨裝置，而且脫硫產品具有很好的市場，因此脫硫脫氮除塵三位一體技術符合石化公司的具體情況。根據可行性研究報告，石化公司6臺鍋爐年排放SO2可達8萬噸，生產化肥17萬噸，產值1億元，具有明顯的經濟效益。在競爭的方法中，脫硫脫氮除塵三位一體技術的投資和成本都是最低的，而且還有利可圖，得到了該公司的充分肯定。

現在，電力工業的煙氣脫硫工作是“誰污染誰治理”，治理需要投資。經濟效益差而污染大的企業沒錢投資，只接受象征性罰款，受損害的是大氣。按目前的石灰石鈣法建設煙氣脫硫裝置，發電成本每度將增加2-3分錢，以一臺300MW機組年運行5000小時計，脫硫成本每年3000-4500萬元。燃用低硫煤，年排放SO2:為1.5萬噸，相當于每噸SO2為2000-3000元，燃用高硫煤，SO2排放量每年為4.5萬噸，相當于每噸SO2為1000元左右。但是，酸雨和SO2污染造成的損失每噸SO2超過5000元。因此，煙氣脫硫對于促進國家的利益是非常明顯的。為促進企業治理SO2污染，國家環保總局制定了新的煙氣SO2排污收費標準，對于高硫煤地區每噸SO2為600元，低硫煤地區每噸1000元，北京市為每噸1200元，基本上為脫硫成本的一半。這個費用目前是上交地方環保局的，并有較大比例的返回，以便企業用于建設脫硫裝置，脫硫電廠和單位將具有兩個主要和可靠的收入來源：

1、電力企業的環保服務費（等于原來的排污上交費）；

2、脫硫裝置產生的化肥利潤。脫硫脫氮除塵三位一體技術的效益非常好。

首先其建設投資比其他方法低，而且能耗低，產品具有很大的市場，還可以出口創匯。

六.TS型煙氣脫硫、脫氮除塵技術

該技術于一九九三年十月通過了國家部級鑒定，其中結論一綜合技術經濟性能處于國內外領先水平，具有廣闊的推廣應用價值。并于同年獲得兩項專利。該技術運用LS噴霧吸收法，以氨水、堿液、廢氨水為吸收劑，經加藥裝置加壓，把吸收劑經噴嘴霧化后的氨水產生氣-汽的瞬時化學反應，生成硫銨排出。

該技術具有以下特點：

1.先進的反應原理，使設備小巧、鋼耗低、占地面積小；

2.該系統適應煤的含硫量1%-7%；

3.具有多種功能，脫硫、脫氮、除塵，甚至可以處理污水；

4.吸收劑來源豐富，價格便宜；

5.一次投入只有國外設備價格的1/10-1/20；

6.選用廢氨水、廢堿液作脫硫劑，可使運行費用降到最低；

7.采用噴霧干燥方式；

8.該系統加裝了先進的氣水分離裝置風機不帶水；

9.煙氣不需加裝換熱設備；

10.該設備及系統內部均涂以耐高溫特種防腐涂料，設備不腐蝕，不 磨損、不堵塞；

11.系統設備阻力小，可以不用更換引風機；

12.可以提高系統的除塵效率4%-12%；

13.脫硫效率95%以上；

14.脫氮率50%，加“觸媒劑”系統80%以上。

該技術的研究始于80年代，在收集、考察國內外同類技術文獻資料的基礎上，進行了大量的技術、經濟方案的分析對比工作。從中發現普遍感到困擾的不僅僅是技術上的問題，而更嚴重阻撓的是經濟問題，一次投入大，運行費用高。即是該技術目前居于領先地位的國、日本也不例外；他們在成為世界控制SO2排放最有效的國家的同時，也為此付出了巨大的經濟代價。各國企業界面對煙氣脫硫裝置的巨大投資及運行費用，無不咋舌。因為脫硫裝置投資占電廠總投資的比例很大。巨額的投入對我國企業界是望而生畏。環保設備的投入企業界認為：“這種資金只有投入，沒有產出，是一種負擔”。

因此研究者必須首先考慮的是一次投資運行費用，使企業能夠接受的產品，占地面積小，專用設備少，工藝簡單，操作、管理、控制、維修方便，各項技術參數領先的脫硫技術，因此必須結合我國國情，走國產化的道路。

國外研究過的脫硫技術已逾近百種，真正在工業上運用過的30多種，但具有商業價值的不過十來種，無論采用那種方法，都必須考慮以下基本條件：

1.具有較高的吸收性能的吸收劑和吸收方法；

2.裝置有較高的可靠性，能保證長期穩定運行；

3.易操作和維修；

4.無二次污染，抗腐蝕；

5.建設費用及運行費用便宜，能耗小，裝置占地面積小；

6.吸收劑來源廣泛，價格便宜，易貯運；

針對上述要求，列出了攻關課題：

1.通過試驗室試驗，尋找出先進的反應速率高的原理；

2.結合我國情況選出來源廣泛價格便宜的反應劑；

3.使用什么樣的抗腐蝕材料；

4.終止物的綜合利用，防止二次污染；

以上課題通過有關專家的論證審定工作，確定運用LS噴霧吸收法，隨即開展了小試、中試及工業性應用試驗，經過近百次的試驗，獲得了大量的數據，通過對試驗點的監測和運行考驗，均取得了滿意的結果。

（一）脫硫原理：

近半個世紀以來，國外脫硫技術迅速發展，但真正在工業應用上發揮作用的不外十來種。其中包括石灰法、石灰石法、石灰石膏法、噴霧干燥法、氧化鎂法，以上我們把它歸類于氣-固反應。WL法、雙堿法、碳酸鈉法、氫氧化鈉法，此類我們稱之為氣-液反應。LS噴霧吸收法是氣-汽反應是反應率最高，屬于瞬時反應。

氨的性質決定氨極容易溶于水，是由水分子和氨分子通過氫鍵互相結合形成氨的水化物的緣故。

氨在水中的溶解度大于其它氣體，在0℃時，1體積水吸收1200體積的氨；在20℃時約吸收700體積。過去認為氨溶于水生成OH－的過程是分兩部分進行的。首先是大部分氨和水結合生成所謂氫氧化銨（NH4OH）然后氫氧化銨在溶液中電離成銨離子（NH4+）和氫氧根離子（OH-）。現在已經確認：氫氧化銨中的銨離子，無論從它的半徑大小或者從它的化合物性質來看，它都和K+離子非常相似，它在水中應當全部電離，不可能有NH4OH分子存在，已確知，氨水溶液中并不含有NH4OH而是有氨的水分子NH3·H2O。NH3·H2O和NH4OH不同，NH3·H2O是氨分子通過氫鍵的結合，而NH4OH則為離子化合物。由（NH4+）和（OH-）新組成。氣態氨和酸（揮發性）的蒸汽作用生成銨鹽。

2NH3（氣）+H2O（蒸汽）+SO2（氣）=（NH4）2SO3 由此看來，煙氣中加入吸收劑NH3·H2O與SO2等酸性氣體可進行氣-汽反應。即氨和酸性氣體可以直接生成鹽類。這種化合物作用通常伴隨著大量的熱放出，通過試驗發現在無水的情況下，這種反應并不進行，即使微量的水的條件下也能反應出這種特性，因此這就是和其它吸收劑不同之處的主要原因。另外氨還和煙氣中的氮起反應：煙氣中的氮氧化物通常用NOX表示NO在空氣中可氧化成NO2易溶于水，生成亞硝酸和硝酸。

2NO+O2=2NO2

2NO2+H2O=HNO3+HNO2

當氨與HNO3或HNO2產生以下反應

NH3·H2O+ HNO3=NH4NO3+H2O NH3·H2O+ HNO2=NH4NO2+H2O

此反應在氣-汽反應中產量很少，因硝酸銨與亞硝酸銨在一定溫度下易于分解，而在液相中

（NH4）SO3和NH4HSO3為還原劑，NOX被還原為N2，其反應為：

2NO2+4（NH4）2SO3=4（NH4）2SO4+N2↑（NH4）2SO3+NO2=（NH4）2SO4+NO↑ 2（NH4）2SO3+2NO=2（NH4）2SO4+N2↑

為此使用氨-亞硫酸氨的氮方法，能除去一定量的NOX

（二）脫氮原理

煙氣中往往同時含有NOx與SO2,如果用一種方法同時除去這兩種有害氣體，豈不是一件非常有前途的事。前面脫硫的論述中，脫硫后的終止物就是（NH4）2SO3和（NH4）2SO4（少量）和一部分（NH4）HSO3溶液。這些物質又是吸收NOX的吸收劑。在生產硫酸同時又生產硝酸的行業中，多數都是利用處理硫氧化物而得到的（NH4）2SO3和（NH4）HSO3溶液來吸收硝酸生產中的NOX。其原理是利用亞硝酸銨溶液作為吸收劑和NOx反應，使NOx還原為N2：

4（NH4）2SO3+2NO2→4（NH4）2SO4+N2 ↑

4（NH4）HSO3+2NO2→4（NH4）HSO4+N2↑

4(NH4)HSO3+2NO2→4(NH4)HSO4+N2↑

4（NH4）2SO3+NO+NO2+3H2O→2N(OH)(NH4SO3)2+4NH4OH

4（NH4）HSO3+NO+NO2→2N(OH)(NH4SO3)2+ H2O

2(NH4)OH+NO+ NO2→2NH4NO2+H2O

按照排放濃度達標要求，脫氮效率達到72%就可以了，所以只要控制住吸收液的濃度，一般在180-200g/L,最后得到的溶液一部分重復循環使用，多余的部分進行下道工序，處理后溶液還可以再生，以節省大量的運行費用。煙氣中NO含量占90%以上，因此脫除的主要是NO。如果煤的含硫量比較低和氨反應產生的亞硫酸銨不足以滿足脫氮氧化物的需要，或者因為爐膛燃燒溫度高，產生的氮氧化物量較大。此時可以采取連續加入氨與NOX繼續反應，但這種反應應在催化劑（或稱觸媒劑）的作用下才可完成，使脫氮效率大大提高，這種方法稱之為“氨的選擇性催化還原法”。

4NH3+4NO+O2+4N2↑+6H2O

8NH3+6NO2+7N2+12H2O

把氮還給大自然，水回收再循環使用。

以上各式反應都是在同一個介質---氨，共一套設備，同時氨與SOx、NOx瞬時交叉進行的，這就是脫硫、脫氮一體化工藝。

（三）除塵原理

煙塵進入文氏管反應器，會產生多種效應，除了氨與SOx、NOx發生化學反應以外，粉塵經過文氏管的漸縮段濃縮，產生碰撞、凝聚、增大，使塵的表面由原來的氣包圍界面，被經噴霧所產生的液-固界面所代替，粉塵表面的水膜代替氣膜產生吸附、凝聚，并使離子間形成液橋，使塵粒增大。塵粒通過高速撞擊霧滴而粘附其上。

由于微粒的擴散作用易于霧滴接觸。由于微粒的煙氣增濕，使塵粒增大了浸潤性，塵粒間互相產生凝聚。因蒸汽以塵粒為核心的凝結而形成水滴。

因此本技術在結構設計上采用如下措施：

1.煙氣攜帶的粉塵，高速通過文氏管霧區，沖向液膜；

2.然后氣體切向運動而產生離心力，改變增大后的粉塵運動方向；

3.噴出的霧滴作旋轉運動，驅使粉塵靠內外壁貼向水膜；

4.增加水霧封鎖線，使逃逸的亞微米粉塵及亞微米硫銨晶體捕集下來；

采用高強磁化器，把循環水磁化，非但提高了脫硫效率，尤其對增水性的亞微米細粉塵，提高除塵效率更為明顯。

（四）使用范圍：

TS型系列脫硫脫氮除塵三位一體技術裝置，為工業鍋爐及電站鍋爐配套排煙脫硫工程應用而設計的系列產品。并可擴大應用在處理冶金焦化剩余氨水，造紙廠的廢堿液及紡織印染堿性廢水以及鍋爐排污水、爐渣水等。該設備即是脫硫器，又可作為污水處理器。

一套裝置適應多種類型的脫硫劑，又是這一裝置的一大特點，為適應我國的特定條件，用戶就近弄到什么脫硫劑就用什么脫硫劑以降低運行費用，以廢治廢。

（五）系統設備組成的特點：

系統設備組成，有文丘里噴霧反應器，自動加藥及動力泵、貯液、調液箱所組成。以及自動控制自動監測系統。文丘里噴霧反應器的結構設計，顯示出其獨到之處，通常人們稱之謂文丘里效應，但它具有什么效應，應該說它有多種效應。一是很好的反應作用：使兩種以上的介質，在反應段進行充分的混合、接觸、攪動，促使在較短的時間里進行瞬時反應。二是很好的除塵作用：帶粉塵的氣體通過漸縮段，細小的粉塵在碰撞、凝聚、粘結、增大，把粉塵撲集下來。三是很好的熱交換作用：利用

煙氣的余熱，把噴成霧狀的液體迅速干燥、蒸發、固液分離，起到污水處理的作用。由于設計獨特，此套裝置的阻力僅有300-400Pa，對于原有的鍋爐房設備改造，可以不用更換引風機。重力與旋流雙級脫水除霧，其結構的設計不會產生堵塞和腐蝕現象，而且一器兩種用途，它不但有效的脫除水霧而且使煙氣流呈旋轉上升，延長了反應時間和流程，提高了反應效率。

（六）變廢為寶，綜合利用：

當前國內外所采用的各種脫硫技術，多數都存在著二次污染，物質雖然經過轉化，但加進的物料與經過處理后的終止物終究是平衡的。對于如何處理這些終止物，怎樣綜合利用，這個總是普遍感到頭痛的較大難題。

TS型脫硫脫氮除塵三位一體技術如果在大的火電廠大量推廣應用后，所產生的硫銨，可以制成與傳統化肥完全不同的新型高效肥料，這種高科技產品是具有磁性效應的磁性化肥，利用火電廠排出粉煤灰（約占30%~40%），根據不同土壤和農作物加入適量的鉀、磷，經過強磁場磁化后制成的，這種原料將隨著TS型脫硫脫氮除塵三位一體技術的推廣而取之不盡。

磁化肥使用在十二種農作物如紅薯、蔬菜、煙葉、玉米、棉花、水稻、小麥、水果等，均收到了廣泛的社會效益和可觀的經濟效益，使得TS型脫硫脫氮除塵三位一體技術在電廠應用中形成一套工業鏈，廢“制”肥，變廢為寶，化害為利，適應我國國情的環保與綜合利用一大長。防止二次污染。

（七）保障該設備安全穩定正常行動措施：

在腐蝕及磨損嚴重的部位，采取襯貼鑄石板的措施。如果用戶在經濟條件許可情況下，采取

鋼板噴涂陶瓷的復合材料。僅是有腐蝕的部位采用2520不銹鋼材料。腐蝕不太嚴重的部位，采取滾刷耐溫、防腐特種涂料。關鍵外協件、外購件、其中有些附件，如噴嘴、過濾器，采用美國制造，供液系統選用丹麥生產的，自動控制和監測儀器選用日本或其他國家的。

先進的工藝，先進的設備，先進的材料，再加上低的建設投資及運行費用，構成了該技術的高和新。

（八）670t/h鍋爐脫硫、脫氮、除塵及綜合利用方案經濟分析。

1．運行費用

⑴ 已知數據

鍋爐蒸發量： 670t/h

鍋爐煙氣排量： 120萬m3/h 鍋爐燃煤量： 150t/h

鍋爐運行時間： 312.5天/年（7500h/年）

燃煤含硫量： 1%

⑵ SO2產生量

燃煤含硫量： 150t/h×1%=1.5t/h 燃煤中的硫與氧的反應：S+O2=SO2 SO2產生量：1.5t/h×80%×64/32 =2.4t/h 式中：32為S的分子量。

64為SO2的分子量。

80%為煤燃燒時硫的轉化率。經實測統計為80%～85%，本處取80%。

⑶ 需氨量

一般脫硫效率達95%，煙氣即可達標排放。從（NH4）2SO4分子式中看出：NH3與SO2化合比

例 為2：1，故需氨量為：2.4t/h×95%×17×2/64=1.2t/h 式中：17為NH3的分子量。

64為SO2的分子量。

年需氨量為：1.2t/h×7500h/年=9000t/年

⑷ 運行費用

用氨水做吸收劑的回收方案，整個裝置的運行費用主要為消耗氨水的費用（此項費用占總運行費用的95%以上）。根據上述計算結果，年需要氨量9000噸，按純氨水售價1700元/噸計，則全年運行費用為：9000t/年×1700元/t=1530萬元/年

2．生成物的綜合利用及經濟效益

根據計算結果，670t/h燃煤鍋爐每年脫硫設備的運行費用為1530萬元，這是用戶難以接受的。顯而易見，這種方法必須立足于生成物綜合利用的基礎上，否則就不能成立。也就是說，只有用生成物綜合利用產生的經濟效益去抵消脫硫設備的運行費用，才是這種方法生命力所在。

⑴ 硫銨產生量

從（NH4）2SO4分子式可看出，硫銨產出量為：9000t/年×132/17×2=34941t/年

式中：17為NH3分子量

132為（NH4）2SO4的分子量。

⑵ 硫銨的綜合利用及經濟效益

硫銨是硫酸銨的簡稱，分子式為（NH4）2SO4，含氮量20.6%，為白色或微帶顏色的結晶，易溶于水，是最早生產的氮肥品種。隨著化肥工業的發展，新的氮肥品種的出現，使硫銨與碳銨一樣漸成被淘汰的氮肥品種。這是由于除養分低外，其最大缺點是長期施用硫銨會造成土壤板結，故不宜直接施用。要對其進行改性，其方法是加入部分粉煤灰制成的復合肥并磁化。粉煤灰可疏松土壤，磁性的引入亦可疏松土壤，促進土壤團粒結構的形成，這已是業內人士的共識。我們通過大量的工業試驗，找出了利用硫銨生產磁性復合肥的最佳工藝配方及工藝條件，產品經過有關部門的檢測，完全合格。其主要配比為：硫銨60%左右，其他輔料（粉煤灰、磷肥、鉀肥等）40%左右。根據硫銨年產34941噸的實際情況，可上一套年產6萬噸左右的綜合利用設備（磁化復合肥生產線）。按現行市場原料價、產品銷售價及有關費用支出估算：

原材料成本：250元/噸

綜合成本： 350元/噸（包括一切費用在內）

銷售價： 650元/噸

利 潤： 300元/噸

按年產6萬噸磁性復合肥計，綜合利用設備每年可創利潤1800萬元，減去脫硫設備每年運行費用1530萬元，則采用此方法，除可抵消脫硫設備的運行費用（使運行費用為0）外，每年還可以為企業創造200多萬元的利潤。

目前該技術設計除工業鍋爐八個規格系列配套外，現已擴大到電站系列配35T、75T、130T、220T、420T、530T、670T、1000T/h、2000T/h。當前國際及國內有些研究單位正在試用的電子束氨法和等離子氨法，均向以氨為脫硫劑探索，顯然氣－汽反應脫硫脫氮除塵三位一體技術當前處于領先地位。一種結構形式，具有多種用途：

（1）它既是一個很好的反應器，能夠進行充分的化合接觸攪動。促使在很短的時間里進行充分的化學反應；

（2）它又是一個很好的二次除塵器、前置的麻石除塵器或靜電除塵器，除不掉的細微粉塵在碰撞、凝聚、粘結、增大、把粉塵捕集下來。

（3）它又是一個很好的熱交換器，利用煙氣的余熱，把噴霧狀的液體迅速干燥蒸發、反應時間、反應速度、反應物質、接觸面積，反應效率是最高的，屬于瞬時反應，煙氣不會降溫。

（4）它又是一個工業廢水零排放的污水處理器裝置，能將各種工業有毒廢水，污水成千上萬噸迅速干燥，蒸發，達到污水處理的作用。

該技術脫硫效率高，并具有較高的脫氮功能50%，加“觸媒劑”系統80%以上。今后一旦國家環保標準要求脫氮同樣一套設備可以既能脫硫、又可脫氮。還能提高除塵效率。該技術對已建電廠為了滿足除塵的需要改造電除塵，將鍋爐尾部煙道位置都幾乎占滿、有些脫硫工藝的反應塔和再加熱熱交換器等無法擺下，場地面積小等，是用戶特別適用和首選的選擇。

以氨做吸收劑的回收法方案，具有脫硫、脫氮、除塵效率高，并可達到三個“零排放”、無廢渣排放，無廢水排放、無廢氣排放、而且由于生成物的綜合利用，不僅使其運行成本費用為零，還可為企業帶來可觀的經濟效益，氨源供應方便。我國中小型合成氨廠很多，幾乎遍布縣市、若在有廢氨水的地方、廢堿液、造紙廢水、印刷廢水、洗毛廢水、焦化廠廢水、海水、更可大大節省脫硫劑費用，經濟效益將更加可觀。