氨法脫硫工藝的基本原理
在本質上氨法脫硫工藝是采用NH3來吸收凈化煙氣的，包含著復雜的物理、化學過程。以下將從物理化學原理方面對工藝各階段加以分析。煙氣中的SO2從煙氣主體進入吸收液的過程是物理吸收和化學反應的過程，通過這個過程，使SO2從氣相進入液相而被捕獲。該過程可分為如下幾個步驟：
氨法脫硫工藝中的化學步驟
1.煙氣中SO2溶解于水形成H2SO3。
2.氨吸收劑溶解于水形成NH3˙H2O。
3.溶解于水形成的NH3˙H2O與溶解于水形成的H2SO3進行化學反應形成(NH4)2SO3。
4.形成的(NH4)2SO3在氧化空氣的作用下氧化形成(NH4)2SO4
氨法脫硫過程的總化學反應式可以綜合表示為：
SO2+H2O+XNH3=(NH4)xH2-xSO3
(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4
雖然該綜合反應式中列出了主要的反應物和生成物，但整個反應過程非常復雜，可以通過以下的一系列反應過程表示：
A：脫硫塔中SO2的吸收
煙氣中的二氧化硫(SO2)溶于水并生成亞硫酸。
SO2 + H2O → H2SO3 (1)
B：亞硫酸同溶于水中的硫酸銨和亞硫酸銨起反應。
H2SO3 +(NH4)2SO4 →NH4HSO4 + NH4HSO3 (2)
H2SO3+(NH4)2SO3 →2NH4HSO3 (3)
C：吸收劑氨的溶解
NH3 + H2O → NH4OH →NH4+ + OH- (4)
由于反應(4)的進行，可以不斷提供中和用的堿度及反應用的銨離子。氨同溶于水中的亞硫酸、硫酸氫銨和亞硫酸氫銨起反應。
D：中和吸收的SO2
SO2極易與堿性物質發生化學反應，形成亞硫酸鹽。堿過剩時生成正鹽;SO2過剩時形成酸式鹽。
SO2 + NH4OH→ NH4HSO3 (5)
SO2 + 2NH4OH →(NH4)2SO3 + H2O (6)
由于反應(5)、(6)的進行，可以使更多SO2可被吸收。
E：吸收得到的(亞)硫酸(氫)銨氧化成硫酸(氫)銨
亞硫酸鹽不穩定，可被煙氣及氧化空氣中的氧氣氧化成穩定的硫酸鹽。
2 NH4HSO3 + O2 → 2NH4HSO4 (7)
2(NH4)2SO3 + O2 →2(NH4)2SO4 (8)
F：硫酸銨溶液濃縮后結晶析出硫酸銨固體
硫酸銨 + 水 → 硫酸銨固體 + 水蒸汽
G：脫硝功能
氨法脫硫在脫出二氧化硫的同時，對氮氧化物也有一定的脫除效果，其反應原理如下：
煙氣中氮氧化物(NOx)主要以NO(占NOx的90%)形式存在，其次是NO2、N2O5等。在一定溫度下，NO 在空氣中部分氧化成NO2，建立如下平衡：NO+ 1/2O2 = NO2，在一定溫度的水溶液中，亞硫酸銨(NH4)2SO3與水中溶解的NO2反應生成(NH4)2SO4 與N2，建立如下平衡：2(NH4)2SO3 + NO2 = 2(NH4)2SO4 + 1/2N2 ↑亞硫酸銨(NH4)2SO3與水中溶解的NO反應生成(NH4)2SO4與N2，建立如下平衡：
(NH4)2SO3+ NO= (NH4)2SO4+ 1/2N2↑亞硫酸氫銨NH4HSO3與水中溶解的NO2反應生成NH4HSO4 與N2，建立如下平衡：4NH4HSO3+2NO2→4NH4HSO4+N2↑。
技術特點
1、*資源化--變廢為寶、化害為利，氨回收法技術將回收的二氧化硫、氨全部轉化為化肥，不產生任何廢水、廢液和廢渣，沒有二次污染，是一項真正意義上的將污染物全部資源化，符合循環經濟要求的脫硫技術。
2、脫硫副產物價值高，氨回收法脫硫裝置的運行過程即是硫酸銨的生產過程，每吸收1噸液氨可脫除2噸二氧化硫，生產4噸硫酸銨，按照常規價格液氨2000元/噸、硫酸銨700元/噸，則煙氣中每噸二氧化硫體現了約400元的價值。因此相對運行費用小，并且煤中含硫量愈高，運行費用愈低。企業可利用價格低廉的高硫煤，同時大幅度降低燃料成本和脫硫費用，一舉兩得。
3、裝置阻力小，節省運行電耗，利用氨法脫硫的高活性，使液氣比較常規濕法脫硫技術降低。脫硫塔的阻力僅為850Pa左右，無加熱裝置時包括煙道等阻力脫硫島總阻力在1000Pa左右；配蒸汽加熱器時脫硫島的總設計阻力也只有1250Pa左右。因此，氨法脫硫裝置可以利用原鍋爐引風機的潛力，大多無需新配增壓風機；即便原風機無潛力，也可適當進行風機改造或增加小壓頭的風機即可。系統阻力較常規脫硫技術節電50%以上。另外，循環泵的功耗降低了近70%。
4、防腐*、運行可靠，氨回收法采用的重防腐技術，并選用可靠的材料和設備，裝置可靠性達98.5%。脫硫劑及脫硫產物都是易溶性物質，裝置內脫硫液為澄清溶液，無積垢無磨損，更容易實現PLC、DCS等自動控制，操作控制簡單易行。
5、裝置設備占地小，便于老鍋爐改造，氨回收法脫硫裝置無需原料預處理工序，副產物的生產過程也相對簡單，總配置的設備在30臺套左右，且處理量較少，設備選型無需太大。脫硫部分的設備占地與鍋爐的規模相關，75t/h-1000t/h的鍋爐占地在150m2-500m2左右；脫硫液處理即硫銨工序占地與鍋爐的含硫量有關，但相關系數不大，整個硫銨工序正常占地在500m2內。
6、既脫硫又脫硝--適應環保更高要求，氨對NOX同樣有吸收作用。另外脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX還具有還原作用，所以氨法脫硫的同時也可實現脫硝的目的，天津堿廠環保實測數據氮氧化物去除率為22.3% 。
7、自主知識產權技術，適合長遠推廣，氨回收法煙氣脫硫技術是擁有我國自主知識產權的脫硫技術，因此投資更少、從長遠角度更有利于在我國長期和全面推廣。目前應用較多的鈣法基本上都是從國外引進，不但要支付較高的先期技術轉讓費和項目實施時的技術使用費，而且常常是多家國內脫硫公司引進同一種技術，造成資源浪費。
氨法技術本身已經通過專家及工程實踐證明是成熟可靠的，如果企業采用合成氨生產過程中產生廢氨水作脫硫劑，將更符合循環經濟和節能要求，可以申報國家專項資金獎勵。脫硫副產的亞硫銨溶液既可以通過后續裝置干燥結晶制成硫銨化肥出售，也可以不用干燥，將亞硫銨溶液直接運去氮肥廠做復合肥原料，進一步降低能耗，成本低廉。
