實質(zhì)上，脫硫系統(tǒng)工藝是利用NH3來吸收和凈化煙氣，其中包含復(fù)雜的物理和化學(xué)過程。該過程的每個階段都將根據(jù)物理和化學(xué)原理進(jìn)行分析。煙氣中的SO2從煙氣主體進(jìn)入吸收液的過程是一個物理吸收和化學(xué)反應(yīng)的過程。通過這個過程，SO2從氣相進(jìn)入液相并被捕獲。

      氨脫硫過程中的化學(xué)步驟可分為以下步驟：

      首先，煙氣中的SO2溶解在水中形成H2SO3。

      第二，氨吸收劑溶解在水中形成NH3 H2O。

      (3)溶解在水中的NH3 H2O和溶解在水中的H2SO4化學(xué)反應(yīng)形成(NH4)2SO3。

      4.形成的(NH4)2SO3在氧化空氣的作用下被氧化形成(NH4)2SO4

      氨法脫硫過程的總化學(xué)反應(yīng)公式可以綜合表示為：

      SO2 H2O  XNH3=(NH4)xH2-xSO3

      (NH4)XH2-Xso3+1/2O  2(2-x)NH3=(NH4)2SO  4

      雖然綜合反應(yīng)式中列出了主要的反應(yīng)物和產(chǎn)物，但整個反應(yīng)過程非常復(fù)雜，可以用以下一系列反應(yīng)過程來表示：

A:脫硫塔中對SO2的吸收

煙氣中的二氧化硫(SO2)溶解在水中，生成亞硫酸。

SO2 H2O  H2SO3

b  : 亞硫酸與溶解在水中的硫酸銨和亞硫酸銨反應(yīng)

H2SO3 (NH4)2SO4NH4HSO4 NH4HSO3

硫酸(NH4)2SO3 2NH4HSO3

c:吸收劑氨的溶解

NH3 H2O   NH4OH  NH4 OH-

由于反應(yīng)(4)的進(jìn)行，可以連續(xù)提供用于中和的堿度和用于反應(yīng)的銨離子。氨與溶解在水中的亞硫酸、硫酸氫銨和亞硫酸氫銨反應(yīng)。

中和吸收的二氧化硫

SO2容易與堿性物質(zhì)反應(yīng)形成亞硫酸鹽。當(dāng)有過量的堿時會產(chǎn)生正鹽；當(dāng)SO2過量時會形成酸式鹽。

SO2NH4OHNH4HSO  3

SO2 2NH4OH(NH4)2SO3 H2O

由于反應(yīng)(5)和(6)的進(jìn)展，可以吸收更多的SO2。

(亞)硫酸銨(氫)氧化成硫酸銨(氫)

亞硫酸鹽是不穩(wěn)定的，可以被煙氣和氧化空氣中的氧氧化成穩(wěn)定的硫酸鹽。

2 NH4HSO3 O2 2NH4HSO4

2(NH4)2SO3 O2 2(NH4)2SO4f、硫酸銨溶液濃縮結(jié)晶析出硫酸銨固體

硫酸銨水硫酸銨固體水蒸氣

g:脫硝功能

氨法脫硫在去除二氧化硫的同時對氮氧化物有一定的去除效果。其反應(yīng)原理如下：

煙氣中的氮氧化物主要以一氧化氮的形式存在(占氮氧化物的90%)，其次是二氧化氮、一氧化二氮等。在一定溫度下，空氣中的一氧化氮會部分氧化成二氧化氮，以建立以下平衡：

NO  1/2O2=NO2

在一定溫度的水溶液中，來自亞的硫酸銨(NH4)2SO3與溶解在水中的NO2反應(yīng)生成(NH4)2SO4和N2，建立以下平衡：

2(NH4)2SO  3 NO2=2(NH4)2SO  4 1/2N  2

亞硫酸銨(NH4)2SO3與溶解在水中的NO反應(yīng)生成(NH4)2SO4和N2，建立以下平衡：

(NH4)2SO  3 NO=(NH4)2SO  4 1/2N  2

亞硫酸氫銨中的NH4HSO3與溶解在水中的NO2反應(yīng)生成NH4HSO4和N2。建立了以下平衡：

4NH4HSO3 2NO24NH4HSO4 N2