氨-酸法是将吸收SO2后的吸收液用酸分解,可副产SO2和化肥。酸解用酸可以采用硫酸,也可采用硝酸和磷酸。酸解用酸的种类不同,所得产品也不同,应用醉多的酸是硫酸。氨酸法20世纪30年代用于制造加工,具有工艺成熟、设备简单、操作方便、可副产化肥等优点,目前我国化工系统广泛应用此法处理硫酸尾气,如南京化学工业公司氮肥厂、上海硫酸厂、大连化工厂等。该法需消耗大量的氮和硫酸,对不具备这些原料的治金、电厂等部门,应用有一定困难
(一)氨-酸法的工艺原理
氨-酸法可分为吸收、分解及中和三个主要工序。
吸收工序的化学反应如前所述。实际上,进行SO2吸收的是循环的(NH4)2SO3-NH,HSO水溶液。以氢溶液吸收SO2时,传质过程主要受气相阻力所控制,其传质系数取决于吸收液的化学组成、温度及气流速度,而溶液的喷淋密度仅有徽弱的影响。随着气流速度的增大、吸收液中碱度的增高及吸收温度的降低,传质系数增大。
含有亚硫酸氢铵和硫酸铵的循环吸收液,当其达到一定的浓度(相对密度1.17~1.18)时,可自循环系统中导出一部分,送到分解塔中酸进行分解。酸解可以用硫酸,也可用硝酸和彈酸所得副产物除SO2气体外,分别为硫酸铵、硝酸铵和确酸二氢铵。酸解反应如下。
硫酸酸解:
NH)2SO+HSO,ーー(NH),SO+sO2+H2O 2NH, HSO, +H, SO (NH1)2SO,+2S0+2H2O
NH, SO, +2HNO, -2NH, NO, +SO, +H, O
NH, HSO, +HNO, =NH, NO, +SO, +H, O
NH2SO2+2H1PO1ー2NH1H1PO1+SO2+H1O
NH, HSO, +H, PO, -NH H PO,SO, +H, O
提高硫酸浓度可加速反应的进行,因此,一般采用93%或98%的硫酸进行分解。为了提高分解效率,硫酸用量应达到理论量的1.15倍,分解后的酸性溶液需用氨进行中和。法的工艺程如图5所示