本發明涉及從含有氧化硫的氣體中脫除氧化硫的改進設備和方法;更具體地說涉及從含有二氧化硫的氣體中同時進行二氧化硫的吸收和生產硫酸銨的改進設備和過程。

許多國家用法律規定控制二氧化硫的排放量，來減輕二氧化硫對環境和人民健康的危害。這些二氧化硫來源于例如燃燒礦物燃料的鍋爐、冶煉爐、硫酸廠、紙漿和造紙廠等。廣泛使用的控制二氧化硫的方法是利用泥漿狀的石灰石或石灰與煙道氣相接觸的原理。在大多數的情況下，其副產物或者作為土地填充物或者轉化成石膏，用來制造墻板和水泥。在少數情況下，利用其它的堿性化學試劑，例如鈉，鎂和氨來回收有用的副產品，例如純的二氧化硫，硫酸和硫。

利用氨和含氨的洗滌液進行煙道氣脫硫也是大家十分熟悉的。當含有氧化硫的煙道氣與含氨溶液接觸時，常常生成硫酸銨。硫酸銨以結晶的形式從溶液中沉淀出來。防衛報告T909，017中，用含氨的溶液吸收煙道氣中的二氧化硫，生成亞硫酸氫銨，亞硫酸銨，以及不可避免生成的硫酸銨。從吸收器流出的溶液可用硫酸氫銨處理，生成硫酸銨，并釋出適宜于轉化為硫酸或元素硫的濃的二氧化硫氣流。硫酸銨可從溶液中結晶出來，熱分解成氨和硫酸氫氨，前者再循環入吸收器，后者再循環至釋出二氧化硫的步驟。

美國專利3，186，802公開了使廢氣或煙道氣與氨接觸，脫除其中氧化硫的方法。在美國專利3，186，802所述的反應器中，經酸化的液體進料與再循環的含硫酸物料流相混合，產生亞硫酸銨和亞硫酸氫銨轉化成硫酸銨和硫的反應，并用少量的硫酸洗滌煙道氣中微量的氨。

在另外一個用煙道氣與氨溶液接觸脫除二氧化硫的過程中，煙道氣從塔的下部加入，而將氨溶液從上部加入，氨與二氧化硫反應生成亞硫酸銨。這個方法如美國專利3，843，789所述，脫除二氧化硫減少空氣污染。

如在美國專利4，250，160中所公開的，在至少包括三段或三區的多級液-汽接觸器或接觸裝置中，含有二氧化硫的氣體在有氧氣和水的情況下與氨接觸，分離其中的二氧化硫，生成硫酸銨。在美國專利4，250，160的接觸器的中間段內，在有氧和水蒸汽的情況下，二氧化硫與含有過量氨的氣相接觸生成硫酸銨，在接觸器的上段排放氣體，通過與水或酸溶液的逆流接觸，洗去過量的氨。在接觸器的下段裝有液體旋流器，使晶狀的硫酸銨從接觸器下段采出。從接觸器的底級采出硫酸銨漿料，晶狀的硫酸銨從漿料中分離出來，母液再循環至接觸器。在美國專利4250160的裝置的中間段，主要任務是使二氧化硫與氨在氣相內接觸，在過量的氧和水蒸汽的存在下，二氧化硫與過濃的氨反應生成硫酸銨。

在美國專利1，986，889中，硫酸銨是這樣制備的：把氧化氣體加入在封閉容器內的含有亞硫酸銨的溶液中，增加容器的壓強，使大部分亞硫酸銨轉化成硫酸銨，然后中斷通入氧化氣體，在已建立的壓強條件下，使容器內的氧化氣體通過溶液循環，把剩余的亞硫酸銨轉化成硫酸銨。在美國專利1，986，889中，塔內的亞硫酸銨溶液的酸度或堿變可以通過調節通入溶液的含氨氣體或含二氧化硫氣體的量來控制。為避免固體銨鹽的沉淀，在溶液中加入氨以后，在加入二氧化硫氣體之前，用氧化氣體把氨氣吹出，在加入氨氣之前，脫除二氧化硫。

現已發現，所有上述的過程和裝置都不足以或不能有效地從含有二氧化硫的氣體中脫除二氧化硫。一般而言，由于以下的基本的問題，還沒有在工業上大量使用氨來進行煙道氣脫硫。第一個問題是氨的相對耗量。因為氨的消耗，它必須與硫的萃取物料一起再循環，或轉化成硫酸銨用作肥料。但目前的工藝水平使這二者實施起來很復雜。建設采用這種過程的工廠投資比較大。第二個問題是，在脫硫過程中，氨氣勢必進入煙道氣中，這樣不僅僅帶來經濟損失，而且還在排放氣中產生可見的蘭色煙霧，因而造成二次污染問題。為了克服這一缺點，控制氨的損失和避免產生蘭色煙霧，已提出操作費用高的相當復雜的凈化系統。

因此，本發明的目的是為了克服現有技術的上述缺點。

本發明的主要目的是提供一個改進的過程和設備從含二氧化硫氣體中脫除二氧化硫。

本發明的另一個目的是提供一個過程和設備，在吸收含二氧化硫氣體中的二氧化硫的同時生產硫酸銨。

本發明還有一個目的是提供一個過程和設備，用氨來分離廢氣中的二氧化硫，而二氧化硫和氨不在汽相進行接觸。