随着国家节能减排力度的加大，我国SO₂的年排放量逐年降低，但仍在2000万吨以上，位居全球之首。SO₂的大量排放不仅破坏生态环境，还严重危害人类健康，对其治理刻不容缓。氨法烟气脱硫技术在脱硫过程中不产生废水、废渣，副产品硫酸铵可作为农用肥料，是一项适合我国国情的硫资源回收型技术。但是，现行氨法烟气脱硫工艺多采用塔作为吸收设备，由于塔设备气液接触面积较小、表面更新速率较慢，致使传质效果不理想；同时由于塔设备气液接触时间长，导致在吸收过程中吸收液氧化，从而造成脱硫效率低、盐堵、吸收液及工艺水消耗量大等问题，影响了氨法烟气脱硫工艺的工业化应用。超重力技术是一种新型高效的化工过程强化技术，超重力吸收工艺具有传质效率高、接触时间短、设备体积小、能耗低等优点。本文采用超重力旋转填料床作为脱硫吸收设备，以空气和SO₂气体的混合气体来模拟烟气，用（NH₄）₂SO₃和NH₄HSO₃的混合溶液作为吸收液，在吸收过程中通过向吸收液中补加氨水来维持吸收能力，采用氧化槽对脱硫富液进行氧化实验，对SO₂吸收、脱硫富液氧化和硫酸铵结晶过程进行了研究，形成了较为完善的超重力氨法烟气脱硫工艺。在SO₂吸收实验研究方面，首先，通过正交实验考察各操作参数对脱硫率的显著性影响，从大到小顺序为吸收液pH值、入口SO₂浓度、超重力因子、液气比。其次，通过单因素实验分别考察了超重力因子、液气比、吸收液pH值、入口SO₂浓度、气体流量对脱硫率及气相总体积传质系数的影响规律。脱硫率及气相总体积传质系数都随着超重力因子、液气比的增大先增大而后趋于平缓，随着吸收液pH值的增大而增大，随着入口SO₂浓度的增大而降低，脱硫率随着气体流量的增大而降低，气相总体积传质系数随着气体流量的增大先增大而后降低。实验研究确定的适宜工艺参数为：超重力因子55.64，液气比2.5L/m³～3.15L/m³，吸收液pH值6.0～6.5，气体流量8m³/h，吸收液中（NH₄）₂SO₃和NH₄HSO₃总浓度0.24mol/L～0.28mol/L；在入口SO₂浓度为2860mg/m³时，脱硫率可以稳定在98%以上。与塔设备相比，采用超重力技术，气相总体积传质系数得到了显著提高，达到15s^-1以上。最后，考察吸收液中各盐浓度随脱硫时间的变化情况，及脱硫率随吸收液中各盐浓度的变化情况，与塔设备相比，脱硫吸收过程中SO₃2-的氧化反应速率降低到原来的1/10，有效抑制了吸收过程中亚硫酸铵盐的氧化，减少了设备盐堵。在脱硫富液的氧化实验研究方面，考察了富液初始（NH₄）₂SO₃浓度、富液的pH值、氧化空气流量、氧化反应温度对富液中（NH₄）₂SO₃氧化率的影响规律。富液中（NH₄）₂SO₃的氧化率随着富液初始（NH₄）₂SO₃浓度及富液pH值的增大而减小，随着强制氧化空气流量的增大而增大，随着富液反应温度的升高先增大后减小。结合超重力吸收实验，得出富液氧化的适宜操作条件为：富液初始（NH₄）₂SO₃浓度0.3mol/L～0.4mol/L，富液pH值5.5～6.0，氧化空气流量6m³/h，氧化反应温度50℃，在此条件下对12L富液进行氧化，氧化时间为30min时，氧化率可以达到70%以上；氧化时间为60min时，氧化率可以达到90%以上；综合吸收和氧化实验，当吸收液中（NH₄）₂SO₃浓度达到0.4mol/L时，将吸收富液送至氧化槽进行氧化，富液充分氧化后，将富液的pH值调至6左右，对其进行蒸发结晶，得到（NH₄）₂SO₄晶体纯度为99.3%，晶体颗粒的粒径分布主要集中在50μm～130μm。研究表明，采用超重力技术与氨法烟气脱硫相结合，能够强化SO₂的吸收过程，并且能够抑制吸收过程中氧化反应的发生，在保持高效脱硫率的同时，减少设备盐堵，减少吸收剂及工艺水的消耗量，减少后续蒸发结晶副产物硫酸铵的能耗，降低脱硫成本。