许小静 张圆圆 郑鹏艳 吴少华 杨凤玲

(1.山西大学资源与环境工程研究所，国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室，030006 太原；2.山西大学固废综合利用长治(襄垣)研发基地，山西襄矿泓通煤化工有限公司，046200 山西长治)

0 引 言

氨法脱硫作为烟气脱硫的一种，脱硫成本高是其存在的最大问题。对脱硫产物的硫酸铵进行结晶再利用是解决成本问题的有效途径之一。然而，至今工业生产装置中硫酸铵的结晶问题仍未得到很好解决[1-4]，严重制约了该技术的发展。影响硫酸铵结晶的因素主要有：结晶的操作条件、亚硫酸铵的氧化率和原料氨水或烟气的杂质等。其中，结晶操作条件(蒸发温度、搅拌速率和pH值)通过影响介稳区宽度，从而影响溶液的过饱和度，进而影响硫酸铵的结晶产率。彭健等[5-7]通过实验得到了优化的结晶操作条件：温度区间为60 ℃～80 ℃，pH值为3，搅拌速率为200 r/min～300 r/min，在此条件下硫酸铵结晶的晶粒较大，分布均匀，可达到GB 535-1995中规定的一等品级别。亚硫酸铵的氧化率与催化剂种类及反应条件(反应温度、pH值和空气流量)有关，一般多采用CoSO4作为催化剂，JIA et al[8-10]对反应条件进行了优化，在亚硫酸根的浓度范围为0.004 4 mol/L～0.002 6 mol/L，硫酸根的浓度范围为0.5 mol/L～2.0 mol/L，pH值范围为4.5～6.5，空气流量范围为50 L/h～200 L/h，温度范围为303.15 K～335.15 K的条件下，亚硫酸铵的氧化率高达90%以上，并开发了数学模型用于实际应用[11]。目前，关于结晶的操作条件和亚硫酸铵的氧化率对硫酸铵结晶的影响已有很多报道，但关于杂质对硫酸铵结晶影响的研究相对较少。……