氨法脫硫工藝的原理簡(jiǎn)單講，就是向煙道內(nèi)加入適量的NH3（氨）、H2O、O2等物質(zhì)，經(jīng)過(guò)物理吸收、化學(xué)反應(yīng)等復(fù)雜過(guò)程后，將煙氣中含有的SO2去除，實(shí)現(xiàn)SO2的減排。其主要的化學(xué)反應(yīng)如下：

1）中和：

SO2+H2O=H2SO3（亞硫酸）

NH3+H2O=NH3·H2O（氨水）

2NH4OH+H2SO3=(NH4)2SO3（亞硫酸銨）+2H2O

(NH4)2SO3+2H2SO3=2NH4HSO3（亞硫酸氫銨）+H2O

2）氧化：

2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4

2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4

NH4HSO4+NH3·H2O =(NH4)2SO4+H2O

2NH4OH+SO3=(NH4)2SO4+H2O

在氨法脫硫工藝中，排放口的煙氣工藝溫度一般都控制在50℃左右。如果采用直插式的濕度計(jì)測(cè)量煙道中的濕度，且工藝控制中 NH3·H2O處于過(guò)量狀態(tài)(這種工藝控制是不合規(guī)的)，低溫環(huán)境，又處于穩(wěn)定工況，此時(shí) NH3·H2O以穩(wěn)定的液態(tài)形式存在。直插式濕度計(jì)的測(cè)量結(jié)果僅僅是氣態(tài)水的含量值，而煙氣中的 NH3·H2O對(duì)濕度計(jì)測(cè)量不會(huì)產(chǎn)生示值影響。

這里分享兩個(gè)測(cè)試案例：

例一. 陜西某氨法脫硫排放口測(cè)試

NH3.H2O明顯過(guò)量的情況下，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)抽取式探頭的加熱溫度進(jìn)行人為調(diào)整，溫度從50℃~150℃~50℃順序進(jìn)行變化。在工況穩(wěn)定時(shí)，發(fā)現(xiàn)濕度會(huì)隨溫度升高而升高，隨溫度的降低而降低，直到控制溫度和煙氣溫度接近后，濕度不會(huì)再變化，大約12%左右，其過(guò)程見(jiàn)下面測(cè)試趨勢(shì)圖：

在測(cè)試過(guò)程中，我們同時(shí)用便攜的直插式濕度計(jì)進(jìn)行了同步比對(duì)。期間直插式濕度計(jì)的示值一直保持在11%左右，沒(méi)有出現(xiàn)明顯上升和下降。

我們的稀釋抽取系統(tǒng)所配置的濕度計(jì)，檢測(cè)的是水氣的體積比，而體積濃度的特點(diǎn)是其測(cè)量結(jié)果不會(huì)隨溫度的變化而變化。但實(shí)際的測(cè)試中卻出現(xiàn)了濕度隨溫度變化的現(xiàn)象，那么這個(gè)變化是怎么產(chǎn)生的呢？通過(guò)分析，我們認(rèn)為其主要原因是過(guò)量的 NH3·H2O，在樣品稀釋抽取過(guò)程中因?yàn)榧訜岫霈F(xiàn)了結(jié)合水的分解，產(chǎn)生了濕度疊加，造成濕度計(jì)示值增加。

例二. 廣東某氨法脫硫排放口測(cè)試

在這個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，我們沒(méi)有調(diào)整探頭等的加熱溫度，其溫度一直保持在145℃，但工藝調(diào)整了NH3.H2O的噴入量，從下面的趨勢(shì)明顯看出，當(dāng)NH3升高時(shí)，濕度也在升高，當(dāng)NH3下降時(shí)，濕度也在下降，并且*同步，至此，可以得出結(jié)論，濕度的升高就是NH3.H2O分解產(chǎn)生的濕度疊加的結(jié)果。

相信文章看到現(xiàn)在，會(huì)有人提出一個(gè)質(zhì)疑：抽取式濕度計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)確，它所測(cè)濕度值疊加了 NH3·H2O的加熱釋放濕度，不能用于折干計(jì)算。

對(duì)于這個(gè)質(zhì)疑，這里從以下三方面做下澄清：

首先，本篇討論的是在噴氨巨幅過(guò)量情況下出現(xiàn)的問(wèn)題。正常工藝控制情況下，我們希望氨逃逸量能控制在ppm級(jí)別，而濕度測(cè)量是百分級(jí)的，少量的 NH3·H2O過(guò)量，對(duì)濕度計(jì)的濃度貢獻(xiàn)微乎其微，如上面的例二就是例證。而只有當(dāng)氨水出現(xiàn)巨幅過(guò)量時(shí)，才會(huì)使?jié)穸扔?jì)的濃度呈現(xiàn)明顯的升高。而氨法脫硫工藝中，氨水的濃度會(huì)有差異，但一般都會(huì)控制在5%~25%區(qū)間，來(lái)實(shí)現(xiàn)SO2減排的目的。以上面的例一為例，濕度值從原先12%增加到了40%，增加了至少28%，那么NH3的逃逸量也相應(yīng)的增加了1.4%~7%，這個(gè)逃逸量相對(duì)于NH3來(lái)講實(shí)在太大了，浪費(fèi)太多，根本無(wú)法接受，其等級(jí)不亞于系統(tǒng)事故。

而且對(duì)于50°C的煙氣而言，飽和濕度情況下，濕度體積濃度約為12~15%左右。當(dāng)CEMS各項(xiàng)指標(biāo)均在合理范圍內(nèi)時(shí)，其折算結(jié)果自然沒(méi)有問(wèn)題。如果達(dá)到20~40%的濕度讀數(shù)，顯然數(shù)據(jù)是不正常的，那么這個(gè)時(shí)候必須要對(duì)CEMS及噴氨脫硫工藝系統(tǒng)進(jìn)行檢查，不能只考慮CEMS設(shè)備測(cè)量，而不去關(guān)注噴氨系統(tǒng)的控制問(wèn)題。

其次，我們應(yīng)看到噴氨量合理控制的重要性。因?yàn)樵O(shè)備突發(fā)故障或偶發(fā)操作失誤，出現(xiàn)的巨幅過(guò)量噴氨，不僅浪費(fèi)了大量的NH3，而且NH3排放到環(huán)境中，對(duì)環(huán)境和人體的傷害也很大，大量的排放，其二次污染比其它污染物更大。及時(shí)、高效識(shí)別出工藝操作中出現(xiàn)的問(wèn)題，充分利用好稀釋抽取式系統(tǒng)潛在功能優(yōu)勢(shì)，幫助工藝操作人員及時(shí)采取合理的措施調(diào)整操作，規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，稀釋法抽取式濕度在此發(fā)揮出了明顯的優(yōu)勢(shì)。

再次，有些地區(qū)的職能部門，也看出了這個(gè)問(wèn)題，為此，出臺(tái)了一些措施要求(摘要如下圖)，來(lái)限值NH3的排放。關(guān)于這個(gè)要求，它是非常合理，且遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)。既然是合理和正確的，它肯定會(huì)有全面推廣的空間。稀釋法抽取式濕度在氨法脫硫系統(tǒng)中，恰恰可以為逃逸NH3是否有明顯過(guò)量提供反饋，同時(shí)準(zhǔn)確地能為排放限值提供數(shù)據(jù)依據(jù)，*切合這種新要求的需求。

結(jié)合前面的論述和對(duì)質(zhì)疑的解答，我們可以看到在氨法脫硫工藝中，采用抽取式濕度計(jì)來(lái)測(cè)量濕度，不論是對(duì)工藝控制還是環(huán)保監(jiān)測(cè)，都有很大的幫助，至少有這兩大方面：

一、 合理減少氨水的噴入量，可以減少企業(yè)的直接運(yùn)營(yíng)投入和因腐蝕、堵塞等等導(dǎo)致的設(shè)備更新、維護(hù)的間接運(yùn)營(yíng)成本；

二、 避免環(huán)保案件的發(fā)生。如果將過(guò)量的氨水排入大氣，會(huì)導(dǎo)致大氣的二次污染，引發(fā)環(huán)保案件，合理控制，將會(huì)減少該類事件發(fā)生。