各种脱硫技术简介

脱硫技术及其发展

一. 湿法脱硫技术

1. 石灰石-石膏湿法

该工艺采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂,石灰石破碎与水混合,磨细成粉状,制成吸收浆液。在吸收塔内,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应,生成二水石膏,SO2被脱除。吸收塔排出的石膏浆液经脱水装置脱水后回收。脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫的主要优点是:技术成熟,运行可靠,系统可用率高(≥95% );已大型化。目前国内烟气脱硫的80%以上采用此法,设备和技术很容易取得;吸收剂利用率很高(90%以上)。

2. 氨法

湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺,并且能同时脱氮。

湿式氨法脱硫技术的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水溶液中的NH3和烟气中的SO2反应,得到亚硫酸铵,其化学反应式为:

SO2+H2O+xNH3=(NH4)X H2-x SO3(x=1. 2~1. 4)

亚硫酸铵通过用空气氧化,得到硫酸铵溶液,其化学反应式为:

(NH4)X H2 -x SO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4

硫酸铵溶液经蒸发结晶,离心机分离脱水,干燥器干燥后可制得硫酸铵产品。

湿式氨法脱硫的优点在于:1.脱硫效率高,可达到95% ~ 99%;2.可将回收的SO2和氨全部转化为硫酸铵作为化肥;3.工艺流程短,占地面积小;运行成本低,尤其适合中高硫煤;4.无废渣废液排放,不产生二次污染;5.脱硫过程中形成的亚硫铵对NO X具有还原作用,可同时脱除20%左右的氮氧化物。

但湿式氨法脱硫技术也存在着一些问题,如吸收剂氨水价格高;脱硫系统设

备腐蚀大;排气中的氨生成亚硫酸铵、硫酸铵和氯化铵等难以除去的气溶胶,造成氨损失和烟雾排放;副产品的稳定性等问题。这在一定程度上限制了此工艺的应用。

氨法脱硫技术既可利用化工行业的废氨资源又可回收硫资源,具有突出的技术成本优势。随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进,氨法脱硫工艺在我国将拥有广阔的应用前景。

3. 海水法

海水脱硫工艺是利用天然海水脱除烟气中SO2的一种湿式烟气脱硫方法,其主要过程是利用海水的自身碱性吸收烟气中SO2,根据是否向海水中添加化学成分,海水脱硫技术分为用纯海水作为吸收剂(不添加其它化学物质)和用增碱度海水作为吸收剂(添加其它化学物质)两种工艺。

在此工艺中,烟气经过静电除尘器除尘后送入气-气热交换器进行冷却,再进入吸收塔。在脱硫吸收塔内,大量海水喷淋洗涤进入吸收塔的燃煤烟气,烟气中的SO2被海水吸收后除去,净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收SO2后的海水与大量未脱硫的海水混合后,经曝气池曝气处理,使其中的SO32-氧化成稳定的SO42-,并使海水的pH值与COD调整达到排放标准后排向大海。

海水烟气脱硫工艺的优点是:技术成熟,工艺简单,不再采用其他添加剂,因此系统不会结垢或低。

该工艺也存在一些不足之处,如需要足够条件的海水资源,且海水应有足够的盐(碱)度,易流动,扩散条件好;对燃料含硫率有严格要求(质量分数在1. 5%以内),不适合用于处理燃用高硫煤的烟气;以海水为脱硫剂,对设备的腐蚀较为严重;对海洋环境有一定影响,燃料中重金属元素对海洋环境和生态危害极大,对重金属含量高的燃料不宜采用海水脱硫工艺。

利用丰富的海水资源进行烟气脱硫是一种既经济可行又能够实现自然资源综合利用的有效方法。采用海水脱硫也符合国家可持续发展的环保政策,但在使用时应对周围海洋环境进行持续监测。该技术在一些沿海国家和地区得到日益广泛的应用。

4. 双碱法

先用碱金属盐类的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰反应器中用石灰或者石灰石将吸收SO2后的溶液再生,再生后的洗手液再循环使用,最终产物以亚硫酸钙和石膏形式析出。由于再吸收和吸收液处理中,使用了不同类型的碱,故成为双碱法。明显优点是,由于采用液相吸收,从而不存在结垢和浆料堵塞等问题;另外副产的石膏纯度较高,应用范围可以更广泛一些。主要由钠碱双碱法,碱性硫酸铝-石膏法和CAL法。

5. 镁法

主要包括氧化镁法和氢氧化镁法。

氧化镁法是用MgO的浆液吸收烟气中的SO2,生成含水亚硫酸镁和少量的硫酸镁,然后将其脱水,干燥后加热,使其分解,得到MgO和SO2。再生的MgO可重新循环用于脱硫。

氢氧化镁法是使用氢氧化镁作脱硫剂吸收二氧化硫,生成亚硫酸镁,并将其氧化为硫酸镁而排放的方法。

镁法脱硫率高,吸收剂利用率高;液气比小,吸收塔高度低;吸收剂制备系统简单,体积小;系统不结垢,不堵塞,运行可靠性高。

6. 磷铵肥法

工艺过程主要包括吸附,萃取,中和,吸收,氧化,浓缩干燥等单元操作组成。

7. 有机酸钠-石膏法

有机酸钠-石膏法是用有机酸钠吸收液吸收烟气中的二氧化硫后,再用石灰石将吸收液还原为有机酸钠再循环使用,同时得到副产品石膏。

8. 石灰-镁法

烟气经再热器吸收进入吸收塔,脱除二氧化硫后又经再热器加热进入烟囱,而吸收液则经过氧化,浓缩,结晶,排出副产品石膏,还原后再循环使用。

9. 氧化锌法

氧化锌法是用氧化锌料浆吸收烟气中二氧化硫的方法。该法可将脱硫工艺与原有冶炼工艺紧密结合起来,氧化锌浆液可用锌精矿沸腾焙烧炉的旋风除尘器收集的烟尘配置,而所得二氧化硫又可送去制硫酸,从而解决了吸收剂的来源和吸收产物的处理问题。

10. 尿素法

尿素作为吸收剂去除烟气中的SO 2的技术最早起源于俄罗斯门捷列夫化学工艺学院。主要化学反应为:

()()22224422220.5SO NH CO H O O NH SO CO +++=+

此工艺采用的吸收液PH 为5~9,对设备无腐蚀作用,吸收液经处理后可回收硫酸铵。

东南大学的岑超平等利用模拟烟气通过固定液柱的方法在填有金属鲍尔环的柱式喷淋吸收反应器中对尿素/KMnO 4、尿素/添加剂脱除SO 2和NO X 进行研究。并在此基础上对尿素/添加剂溶液对烟气同时脱硫脱氮吸收反应过程中尿素消耗的动力学方程和吸收特性等方面做了一定的研究,研究结果表明吸收过程中尿素溶液浓度随时间的变化呈线性关系,烟气同时脱硫脱氮吸收反应过程中各反应有协同促进作用。在尿素/添加剂水溶液中,烟气中SO 2的吸收由气膜控制,是液相中伴有快速不可逆化学反应的气体吸收;NO X 的吸收由气膜和液膜共同控制,是液相中伴有慢速不可逆化学反应的气体吸收。

11. 络合吸收法

周春琼等在鼓泡反应吸收器中的乙二胺合钴溶液中加入尿素,结果表明:乙

二胺合钴溶液中加入尿素,可保证吸收后SO2氧化效率接近100%,NO脱除效率在95%以上。

钟秦等在喷射鼓泡反应器中进行可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO2和NO X的实验研究。实验结果表明,在碱性条件下,半胱氨酸亚铁溶液吸收NO后生成亚硝酰络合物,随后半胱氨酸(CySH)被氧化成胱氨酸(CySSCy),而吸收的NO被还原成N2。CySSCy能被烟气中的SO2还原为CySH,使半胱氨酸溶液脱硫脱硝反应得以循环进行。吸收液的pH值、Fe(CyS)2的浓度对NO X脱除率有影响,可用传质模型进行解释。在55℃和pH=9的条件下,能同时达到82.3%的NO X脱除率和94.4 %的SO2脱除率。

络合吸收技术的最大难题是吸收液的再生和副产物的处理问题。

二. 干法脱硫技术

1. 炉内喷钙

该工艺由两步固硫反应组成,第一步为炉内喷钙过程,即把干吸收剂直接喷到锅炉炉膛的气流中去,典型的吸收剂有石灰石粉,消石灰和白云石。吸收剂被炉膛内的热量燃烧形成具有活性的CaO粒子,这些粒子的表面与烟气中的SO2通过气固相反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。第二步为烟气除尘,即用除尘设备如静电除尘器或布袋除尘器将第一步的反应产物和飞灰与烟气分离,烟气达标排放,获得的反应产物和飞灰可进一步综合利用。

2. 炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫

炉内喷钙在静电除尘之前喷水增湿,可以使未反应的CaO活化,提高烟气脱硫总效率。又称为LIFAC工艺。工艺整体上可以分两个阶段,即炉内喷钙和炉后增湿活化。

3. 管道喷射

管道喷射石灰浆液脱硫工艺是利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进

行脱硫,不需要另外加吸收容器,因而其工艺投资大大降低,操作简单,需要场地较少。

在锅炉尾部空气预热器和静电除尘器或布袋除尘器之间喷入钙基或钠基脱硫吸收剂进行烟气脱硫的过程。

4. 荷电干式吸收剂喷射

吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂得到强大的静电荷。当吸收剂通过喷射单元的喷管被喷射到烟气流中,吸收剂颗粒荷电性质相同,因此相互排斥,迅速在烟气中扩散,形成均匀的悬浮状态,这样每个吸收剂粒子的表面都充分暴露在烟气中,与二氧化硫的反应机会大大增加,从而提高了脱硫率。

5. 等离子体法

电子束法是利用电子束辐照烟气,将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫铵和硝铵的一种烟气脱硫脱硝技术。电子束法在注入氨气的条件下用电子束照射烟气进行脱硫脱硝,当用电子束照射烟气时,产生活性高的物质,烟气中的SO2、NO X与这些物质发生反应,生成硫酸、硝酸,它们与加入的氨反应,转换为硫氨、硝铵,最终由除尘器除去。电晕法是利用电晕放电方法产生高能电子。使烟气中的H2O,O2等分子被激活,电离或裂解,产生强氧化性的自由基,然后,这些自由基对SO2和NO X进行等离子体催化氧化,分别生成SO3和NO2或者相应的酸;在有添加剂的情况下,生成相应的盐而沉降下来。等离子体氨法由于能耗大、效率不高,并且设备容易阻塞,关键设备大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制中,因此这两种方法尚未进入应用阶段。

6. 活性焦炭法

活性焦烟气脱硫的原理是:利用活性焦的吸附特性和催化特性,使烟气中SO2与烟气中的水蒸气和氧反应生成硫酸,并吸附在活性焦的表面;吸附饱和后的活性焦可通过加热再生,释放出高浓度SO2气体,可加工成硫酸、单质硫等多

种化工产品;再生后的活性焦恢复吸附活性,可循环使用。

活性焦烟气脱硫工艺的特点是:脱硫效率大于95%,除尘效率大于70%;脱硫过程基本不耗水,无废水、废渣、废气等产生;硫资源回收利用率大于90%,副产品便于综合利用;脱硫后烟气温度在120℃以上,易于排放,无需烟气再热系统。

活性焦的消耗约占烟气脱硫技术总成本的65%,这是影响活性焦脱硫技术经济性的关键因素。若能开发生产出高硫容、高强度、大颗粒、抗毒化能力强和抗氧化性能好、低成本的活性焦,该工艺将成为市场前景广阔的烟气净化技术。

三. 半干法脱硫技术

1. 喷雾干燥

喷雾干燥脱硫是将生石灰制成消石灰浆液后喷如反应塔中与烟气接触达到脱除二氧化硫目的的一种工艺。

喷雾干燥工艺在反应塔内主要可分为四个阶段:1雾化,可采用旋转雾化轮雾化或高压喷嘴雾化;2吸收剂与烟气接触;3 反应与干燥;4干态物质从烟气中分离。

2. 循环流化床

循环流化床脱硫塔内进行的化学反应是非常复杂的。增湿的烟气与喷入的吸收剂强烈混合,烟气中大量的二氧化硫和含量极少的三氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。部分亚硫酸钙与烟气的过剩氧生成硫酸钙。

3. 喷动床脱硫

该技术是在喷动床上进行,喷动床是一种处理大颗粒的流态化技术,相对于其它固定床装置来说,喷动床具有传质传热性能好,流态化性能好的特点。此技术最早是由加拿大学者开发的,河北工业大学的张少峰在喷动床上用生石灰进行了脱硫性能的研究,张少峰设计并研发了一套喷动床半干式脱硫装置,研究了其

流体力学性能和脱硫性能,后又对传统的柱锥状喷动床进行了放大设计,设计出了双喷嘴矩形喷动床,其全床压降得到降低,处理量大大增加,后又在喷动床上加了挡板和导流管,对喷动床性能进行了更深入的研究。喷动床内部发生的化学反应很复杂,但是此种方法相对于湿法来说,其所用设备占地面积少,投资少,此方法目前还未用于工业研究,只是处于研发阶段。

四. 生物法脱硫技术

生物法脱硫技术包括燃烧前生物法脱硫技术和燃烧后生物脱硫技术。

燃烧前脱硫:在所有脱硫方法中,只有燃烧前的微生物煤炭脱硫,可在常温常压下进行,利用微生物作用使煤中的硫得以去除,具有安全、环保、低耗和高效的特点,目前国内外报道的主要方法为生物浸出和生物浮选法,应用的微生物种主要有氧化亚铁硫杆菌、红球菌、枯草杆菌、黄孢原毛平革菌、球红假单胞菌、白腐菌等,此外,还有将磁化技术应用于微生物煤炭脱硫的研究。中国科学院地球化学研究所采用生长在含高硫煤培养基中的硅酸盐细菌来去除煤炭中的硫。结果表明硅酸盐细菌对煤炭有一定脱硫效果,全硫脱除率最高达36.70%,其中细菌有效脱除率达9.91%,处理后煤样含硫3.45%。

燃烧后脱硫:煤炭中的硫无论是无机硫还是有机硫,一经燃烧,其中95%的硫组分均转变为可被微生物间接利用的无机硫SO2。微生物脱硫是利用化能自养微生物对SO X的代谢过程,将烟道气中的硫氧化物脱除。在生物脱硫过程中,氧化态的污染物如SO2、硫酸盐、亚硫酸盐及硫代硫酸盐,必须先经生物还原作用生成硫化物或H2S;然后再经生物氧化过程生成单质硫,才能去除。参与这类硫污染物还原的微生物是硫酸盐还原菌,还原过程的实质是以硫酸盐作为有机物氧化时的受氢体,脱硫弧菌,是具有恰恰能割裂硫还原作用的典型的代表,能将硫酸盐还原成H2S。微生物通过一系列生化反应使硫化氢或硫化物转化为硫酸,在氧化过程中获得能量并以二氧化碳为碳源合成细胞成分。

微生物净化SO2即利用微生物和铁离子体系共同催化氧化和吸收作用来脱除烟气SO2。微生物主要有氧化硫硫杆菌和氧化亚铁硫杆菌等,在酸性条件下快速氧化Fe2 +离子成Fe3+离子和SO32-成SO42-的过程。

从目前国内外微生物脱硫技术的发展状况看,该技术仍处于初始研究阶段,

工业化程度不高。究其原因,一是受微生物基础研究的限制。因微生物的生长和代谢与污染物数量、种类、生物种群的构成及环境因素有关,单纯的功能菌的工业放大有技术上的困难。生化过程的控制也影响到功能菌的培养与应用。二是微生物脱硫工艺与设备的研究比较落后。

五烟气脱硫发展的大方向

烟气脱硫技术向前发展的大方向:

1.多样化。脱硫技术越来越向多样化发展,目前已有的技术有:钙法、钠法、镁法、锰法、氨法、炭法、海水法、生物法、等离子法、膜法等。

2.综合化。各高校、研发机构等纷纷提出:除尘脱硫一体化技术、同时脱硫脱硝技术等等多污染物同时控制技术。

3.资源化。涉及的有:①石灰石—石膏法脱硫技术—石膏回收利用;②氨法脱硫技术—硫铵/硫铵/磷铵回收利用;③活性炭法脱硫技术—硫酸/硫磺回收利用;④催化法脱硫脱硝技术—硫磺/硫酸回收利用。

半干法脱硫工艺特点介绍

半干法脱硫工艺的特点: 、工艺原理描述 锅炉尾气在CFB半干法烟气净化系统中得以净化,该系统主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,采用悬浮方式,使吸收剂 Ca(OH》在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO等酸性气体充分接触、反应来实现脱除酸性气体及其它有害物质的一种方法。烟 气脱硫工艺分7个步骤:⑴吸收剂存储和输送;⑵烟气雾化增湿调温;⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合;⑷二氧化硫吸收;⑸增湿活化;⑹灰循环;⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行,其化学、物理过程如下所述。 A .化学过程: H2O 、SO2、H2SO3 反当雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同应生成干粉产 物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下: ⑴S02被液滴吸收; S02(气)+H2O_^H 2SO3(液) ⑵吸收的S02同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙; Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)—CaSO(液)+2H2O Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)—CaSO(液)+2H2O ⑶液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出 CaSO3(液)—CaSO(固) ⑷部分溶液中的CaSQ与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙

CaS03(液)+1/202(液)T CaSO(液) ⑸CaS04(液)溶解度低,从而结晶析出 CaS04(液)T CaS0(固) ⑹对未来得及反应的Ca(0H)2 (固),以及包含在CaS03(固)、CaSO(固)内的Ca(0H)2 (固)进行增湿雾化。 Ca(0H)2 (固)T Ca(0H2 (液) S02(气)+H2CTH 2SO3(液) Ca(0H)2 (液)+H2SO3(液)TCaSO(液)+2H2O CaS03(液)T CaS0(固) CaS03(液)+1/2O2(液)T CaS0(液) CaS04(液)T CaS0(固) ⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(0H》(固),以及包含在CaSCS固)、CaS0(固)内的CaQH* (固)循环至吸收塔内继续反应。 Ca(0H)2 (固)T Ca(OH2 (液) S02(气)+H2CTH 2S03(液) Ca(0H)2 (液)+H2SO3(液)TCaS0(液)+2H2O CaS03(液)T CaS0(固) CaSQ(液)+1/2O2(液)T CaS0(液) CaSC4(液)T CaS0(固) B .物理过程: 物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程,液滴从蒸发开始到干燥所需的时间,对吸收塔的设计和脱硫率都非常重要。

烟气脱硫系统概述

烟气脱硫系统概述 烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD )是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 石灰石/石膏湿法FGD 工艺技术是目前最为先进、成熟、可靠的烟气脱硫技术,更由于其具有吸收剂资源丰富,成本低廉等优点,成为世界上应用最多的一种烟气脱硫工艺,也是我国行业内推荐使用的烟气脱硫技术。 我公司烟气脱硫系统采用石灰石—石膏就地强制氧化脱硫工艺。吸收塔采用单回路四层喷淋、二级除雾装置,脱硫剂为(CaCO 3)。在吸收塔内,烟气中的SO 2与石灰石浆液反应后生成亚硫酸钙,并就地强制氧化为石膏(CaSO 4·2H 2O ),石膏经二级脱水处理后外售或抛弃。其主要化学反应如下: CaCO 3+ SO 2+ H 2O CaSO 3·H 2O+CO 2 CaSO 3·H 2O+21O 2+2H 2O CaSO 4·H 2O+H 2O FGD 工艺系统主要有如下设备系统组成:烟气系统;吸收塔系统;石灰石浆液制备系统;石膏脱水系统;工艺水系统;氧化空气系统;压缩空气系统;事故浆液系统等。 工艺流程描述为: 由锅炉引风机来的热烟气进入喷淋吸收塔进行脱硫。在吸收塔内,烟气与石灰石/石膏浆液逆流接触,被冷却到绝热饱和温度,烟气中的SO2和SO3与浆液中的石灰石反应,

生成亚硫酸钙和硫酸钙,烟气中的HCL、HF也与烟气中的石灰石反应被吸收。脱硫后的烟气温度约50℃,经吸收塔顶部除雾器除去夹带的雾滴后进入烟囱。氧化风机将空气鼓入吸收塔浆池,将亚硫酸钙氧化成硫酸钙,过饱和的硫酸钙溶液结晶生成石膏,产生的石膏浆液通过石膏浆液排出泵连续抽出,通过石膏旋流器、真空皮带脱水机二级脱水后贮存在石膏间或者进行抛弃处理。

火电厂脱硫的几种方法

火电厂脱硫的几种方法(总12 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

火电厂脱硫的几种方法(1) 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD 技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:1、以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,2、以MgO为基础的镁法,3、以Na2SO3为基础的钠法,4、以NH3为基础的氨法,5、以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。A、湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。B、干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。C、半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 1脱硫的几种工艺 (1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺

脱硫工艺简介

. 1. 湿法烟气脱硫 石灰石(石灰)—石膏烟气脱硫 是以石灰石或石灰浆液与烟气中的SO2反应,脱硫产物是含水15-20%的石膏。 氧化镁烟气脱硫 是以氧化镁浆液与烟气中的SO2反应,脱硫产物是含结晶水的亚硫酸镁和硫酸镁的固体吸收产物。 氨法烟气脱硫 用亚硫酸铵(NH4)2SO3吸收SO2生成亚硫酸氢铵NH4HSO3,循环槽中用补充的氨使NH4HSO3亚硫酸氢铵再生为(NH4)2SO3亚硫酸铵循环使用。 双碱法烟气脱硫 是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用 海水法烟气脱硫 海水通常呈弱碱性具有天然的二氧化硫吸收能力,生成亚硫酸根离子和氢离子,洗涤后的海水呈酸性,经过处理合格后排入大海。 2.干法或半干法烟气脱硫 所谓干法烟气脱硫,是指脱硫的最终产物是干态的 喷雾法:利用高速旋转雾化器,将石灰浆液雾化成细小液滴与烟气进行传热和反应,吸收烟气中的SO2。 炉内喷钙尾部增湿活化法:将钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷入到炉膛燃烧室上部温度低于1200℃的区域,石灰石煅烧成氧化钙,新生成的氧化钙CaO与SO2进行反应生成CaSO4硫酸钙,并随飞灰在除尘器中收集,并且在活化反应器内喷水增湿,促进脱硫反应。 循环流化床法:将干粉吸收剂粉喷入塔内,与烟气中的SO2反应,同时喷入一定量的雾化水,增湿颗粒表面,增进反应,控制塔出口烟气的温度,吸收剂和生成的产物一起经过除尘器的收集,再进行多次循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,大大提高吸收剂的利用率和脱硫效率。 荷电干式喷射脱硫法:吸收剂干粉以高速通过高压静电电晕充电区,使干粉荷上相同的负电荷被喷射到烟气中荷电干粉同电荷相斥,在烟气中形成均匀的悬浊状态,离子表面充分暴露,增加了与SO2的反应机会。同时荷电粒子增强了活性,缩短了反应所需停留时间,提高了脱硫效率。 二、烧结机石灰—石膏湿法脱硫工艺概述 1、烧结机的烟气特点 烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中产生的含尘废气,烧结烟气的主要特点是: (1)烧结机年作业率较高,达90%以上,烟气排放量大; (2)烟气成分复杂,且根据配料的变化存在多改变性别; (3)烟气温度波动幅度较大,波动规模在90~170 ℃; (4)烟气湿度比较大一般在10%左右; (5)由于烧结原料含硫率关系,引起排放烟气SO2浓度随配料比的变化而发生较大的变化; (6)烧结烟气含氧量高,约占10%~15%左右; (7)含有腐蚀性气体。烧结机点火及混合料的烧结成型过程,均产生一定量的氯化氢(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、氟化氢(HF)等。 2. 石灰-石膏湿法脱硫工艺原理 脱硫剂采用石灰粉(150目以上,含钙率≥80%,筛余量≤5%),脱硫浆液吸收烟气中的S02后,经氧化生成石膏,其反应方程式如下: (1)烟气中SO2及SO3的溶解; 烟气中所含的SO2与吸收剂浆液发生充分的气/液接触,在气—液界面上发生传质过程,烟气中气态的SO2及SO3溶解转变为相应的酸性化合物: SO2+H2O ←→H2SO3亚硫酸 SO3+H2O ←→HSO4硫酸氢根 烟气中的一些其他酸性化合物(如:HF(氟化氢)、HCl(氯化氢)等),在烟气与喷淋下来的浆液接触时也溶于浆液中形成氢氟酸、盐酸等。

烟气脱硫脱硝行业介绍.docx

1.烟气脱硫技术 由于我国的大部分煤炭、铁矿资源中含硫量较高,因此在火力发电、钢铁、建材生产过程中由于高温、富氧的环境而产生了含有大量二氧化硫的烟气,从而给我国大气污染治理带来了极大的环保压力。 据国家环保部统计,2012年全国二氧化硫排放总量为2117.6万吨,其中工业二氧化硫排放量1911.7万吨,而分解到三个重点行业分别如下:电力和热力生产业为797.0万吨、钢铁为240.6万吨、建材为199.8万吨,三个行业共计1237.4万吨达到整个工业二氧化硫排的64.7%。“十一五”期间,我国全面推行烟气脱硫技术以后,我国烟气脱硫通过近十年的发展,积累了大量的工程实践经验,其中最常用的为湿法、干法以及半干法烟气三种脱硫技术。

1.1湿法脱硫技术 1.1.1石灰石-石膏法 这是一种成熟的烟气脱硫技术,在大型火电厂中,90%以上采用湿式石灰石—石膏法烟气脱硫工艺流程。该工艺采用石灰石(即氧化钙)浆液作为脱硫剂,与烟气中的二氧化硫发生反应生产亚硫酸钙,亚硫酸钙与氧气进一步反应生产硫酸钙。硫酸钙经过过滤、干燥后形成脱硫副产品石膏。 这项工艺的关键在于控制烟气流量和浆液的pH值,在合适的工艺条件下,即使在低钙硫比的情况下,也能保持较高的脱硫效率,通常可以达到95%以上。但是该工艺流程复杂且需要设置废水处理系统,因而工程造价高、占地面积大。同时,由于石灰石浆液的溶解性较低,即使通过调节了浆液pH值提高了石灰石的溶解度,但是在使用喷嘴时由于压力的变化,仍然容易发生堵塞喷嘴的情况并且易磨损设备,因而大幅度增加了脱硫设施后期的运营维修费用。 同时由于脱硫烟气中的粉尘成分复杂,在采用石灰石-石膏法时生成的脱硫石膏的杂质含量较多,在石灰石资源丰富的我国,这种品质有限的脱硫石膏很难具有利用价值,通常只能采用填埋进行处理。为了解决这一问题,有企业采用白云石(即氧化镁)作为脱硫剂来替代石灰石,从而使脱硫副产品由石膏变为了七水硫酸镁,而七水硫酸镁由于其水溶性高易于提纯,因而可以制成为合格品质的化学添加剂或化肥使用,其经济价值要远高于脱硫石膏。但是与其相关对的是脱硫剂白云石的成本也远高于石灰石,给企业后期运营成本也带来较大的压力。

四种脱硫方法工艺简介

一、石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺 一)、工作原理 石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。 二)、反应过程 1、吸收 SO 2+ H 2 O—>H 2 SO 3 SO 3+ H 2 O—>H 2 SO 4 2、中和 CaCO 3+ H 2 SO 3 —>CaSO 3 +CO 2 + H 2 O CaCO 3+ H 2 SO 4 —>CaSO 4 +CO 2 + H 2 O CaCO 3+2HCl—>CaCl 2 +CO 2 + H 2 O CaCO 3+2HF—>CaF 2 +CO 2 + H 2 O 3、氧化 2CaSO 3+O 2 —>2 CaSO 4 4、结晶 CaSO 4+ 2H 2 O—>CaSO 4 〃2H 2 O 三)、系统组成 脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。 四)、工艺流程 锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱 来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-5台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO 2 后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液,用于补充被消耗掉的石灰石,使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时排至脱硫副产品系统,经过脱水形成石膏。 五)、工艺特点 1、脱硫效率高,可保证95%以上; 2、应用最为广泛、技术成熟、运行可靠性好; 3、对煤种变化、负荷变化的适应性强,适用于高硫煤; 4、脱硫剂资源丰富,价格便宜; 5、可起到进一步除尘的作用。 六)、应用领域 燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、烧结机、球团窑炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硫。 友情提示:该工艺应用最为广泛,技术成熟,对烟气负荷、煤种变化适应性好,脱硫效率高,对于高硫煤和环保排放要求严格的工况尤为适合,但系统相对复杂,投资费用较高,烟囱需要进行防腐处理。

脱硫工艺过程介绍及控制方法

石灰石-石膏湿法烟气脱硫 脱硫工艺过程介绍及控制方法 摘要:从煤燃烧中降低SO2的排放的方法包括流化床燃烧(CFB)和整体气化燃烧循环(IG CC)发电。常规的火力电厂主要通过加装烟气脱硫装置(FGD)进行烟气脱硫。基于对烟气脱硫工艺过程和自动化控制的认识变得迫切,本文重点介绍几种常用电厂脱硫工艺原理和控制方法。 1.常用烟气脱硫工艺原理: 目前,几种常用成功的电厂烟气脱硫工艺原理介绍如下。 1.1石灰/石灰石洗涤脱硫工艺:(后面详细介绍) 石灰/石灰石洗涤器一般用于大型的燃煤电厂,包括现有电厂的改造。湿法石灰/石灰石是最广泛使用的FGD系统,当前流行的石灰/石灰石FGD系统的典型流程如图所示。石灰石的FGD几乎总能达到与石灰一样的脱硫效率,但成本比石灰低得多。 从除尘器出来的烟气进入FGD吸收塔,在吸收塔里S02直接和磨细的石灰石悬浮液接触并被吸收去除。新鲜的石灰石浆液不断地喷人到吸收塔中,被洗涤后的烟气通过除雾器,然后通过烟囱或冷却塔释放到大气中。反应产物从塔中取出,然后被送去脱水或进一步进行处理。 湿法石灰石根据其氧化方式不同一般可以分为强制氧化方式和自然氧化方式。氧化方式由化学反应,吸收浆液的PH值和副产品决定。其中强制氧化方式(PH值在5—6之间)在湿法石灰石洗涤器中较为普遍,化学反应方程式如下: CaCO3+SO2+1/2O2+2H2O=CaSO4·2H2O+CO2 图示是石灰石洗涤器中最简单的布置,目前已成为FGD的主流。所有的化学反应都是在一个一体化的单塔中进行的。这种布置可以降低投资和能耗,单塔结构占地少,非常适用于现有电厂的改造。因其投资低,脱硫效率高,十分普及。 1.2 海水洗涤脱硫工艺: 由于海水中含有碳酸氢盐,因而是碱性的,这说明在洗涤器中有很高的SO2脱除效率。被吸收的SO2形成硫酸根离子,而硫酸根离子是海水中的一种自然组分,因而可以直接排放到海水中。此工艺设备简单,不需要大量的化学药剂,基建投资和运行费用低。脱硫率高,可连续保持99%的二氧化硫除去率,能够满足严格的环保要求。

现运行的各种脱硫工艺流程图汇总

现运行的各种脱硫工艺流程图汇总 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。世界上普 遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、 干法和半干(半湿)法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态 下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等 优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水 废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、 设备庞大等问题。 半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗 活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾

干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 烧结烟气脱硫 海水脱硫技术

脱硫吸收塔SO2吸收系统

共享知识分享快乐 第三章SO 2吸收系统 3. 1、系统简介 SO2吸收系统是整个脱硫装置的核心系统,对烟气除去SO等有害成分的过程主要在这个系统完 成。本系统主要是由吸收塔、浆液循环泵、除雾器、吸收塔搅拌器及氧化风机等组成。石灰石- 石膏湿法烟气脱硫是由物理吸收和化学吸收两个过程组成。在物理吸收过程中SQ溶解于吸收剂 中,只要气相中被吸收气体的分压大于液相呈平衡时该气体分压时,吸收过程就会进行,吸收过程取决于气-液平衡,满足亨利定律。由于物理吸收过程的推动力很小,所以吸收速率较低。 而化学吸收过程使被吸收的气体组分发生化学反应从而有效地降低了溶液表面上被吸收气体的 分压,增加了吸收过程的推动力,吸收速率较快。FG[反应速率取决于四个速率控制步骤,即SQ 的吸收、HSO氧化、石灰石的溶解和石膏的结晶。 3.2、吸收反应原理 3.2.1、物理过程原理 SQ吸收是从气相传递到液相的相间传质过程。对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广, 双膜理论模型如图所示。图中p表示SQ在气相主体中的分压,p表示在界面上的分压,c和e 则分别表示SC2组分在液相主体及界面上的浓度。把吸收过程简化为通过气膜和液膜的分子扩 散,通过两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。 气体吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称为吸收速率。根据双膜 理论,在稳定吸收操作中,从气相传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质 的通量。吸收传质速率方程一般表达式为:吸收速率=吸收推动力x吸收系数,或者吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。吸收系数和吸收阻力互为倒数。

共享知识分享快乐 3.2.2 、化学过程原理 321.1 、SQ、SQ和HCI 的吸收: 烟气中的SQ和SQ与浆液液滴中的水发生如下反应: —+ SQ + H2Q T HSQ3 + H SQ3 + H2Q T H 2SQ HCI 遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成盐酸。 3.2.1.2 、与石灰石反应 浆液水相中的石灰石首先发生溶解,吸收塔浆池中石灰石溶解过程如下 CaCQ3 + H 2Q t Ca2+ + HCQ3—+ QH— 水中石灰石的溶解是一个缓慢的过程,其过程取决于以下几个因素: a. 固态石灰石颗粒的颗粒尺寸。颗粒细小的石灰石粉要比颗粒粗大的石灰石粉溶解要快。 b. 石灰石的反应率。活性石灰石的溶解率要比没有活性的石灰石溶解率要快。 c.吸收塔浆液的pH值。pH值越低,石灰石溶解得越快。 高的pH值对酸性气体的脱除效率有利,但是不利于石灰石的溶解。 的脱除效率,但是有利于石灰石的溶解。 SQ2、SQ3、HCI 等与石灰石浆液发生以下离子反应: 2+ — Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ HSQ3—+ + 2H + 2+ — t Ca 2+ + HSQ + CQ 2 f +2H2Q 氧化反应:2HSQ3—+ Q2 t2SQ42—+ 2H + Ca2+ + HCQ3—+ QH —+ SQ42— + 2H +t Ca 2+ + SQ 42— + CQ2 f +2H2Q Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ 2H+ + 2CI —t Ca 2+ + 2CI —+ CQ2f+ 2H 2Q 经验显示,吸收剂浆液的pH值控制在5.5?6.0之间,pH值为5.6时最佳,此时酸性气 体的脱除率和石灰石的溶解速度都很高。吸收塔浆液池中的pH值是通过调节石灰石浆液的投放 量来控制的,而加入塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负荷、SQ含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。 3.2.1.3 、氧化反应通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸氢根氧化成硫酸根: —2—+ 2HSQ3—+ Q2 t 2SQ42—+ 2H + 3.2.1.4 、石膏形成: Ca2+ + SQ 42—+ 2H 2Q t CaSQ4 ? 2H2Q 石膏的结晶主要发生在吸收塔浆液池内,浆液在吸收塔内的停留时间、通入空气的体积和方式 低的pH值不利于酸性气体

半干法脱硫技术介绍

半干法脱硫技术介绍 一、概述 循环流化床烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(LURGI)公司开发的一种新的半干法脱硫工艺,这种工艺以循环流化床原理为基础以干态消石灰粉Ca(OH)2作为吸收剂,通过吸收剂的多次再循环,在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间,以达到高效脱硫的目的,同时大大提高了吸收剂的利用率。通过化学反应,可有效除去烟气中的SO2、SO3、HF与HCL等酸性气体,脱硫终产物脱硫渣是一种自由流动的干粉混合物,无二次污染,同时还可以进一步综合利用。该工艺主要应用于电站锅炉烟气脱硫,单塔处理烟气量可适用于蒸发量75t/h~1025t/h之间的锅炉,SO2脱除率可达到90%~98%,是目前干法、半干法等类脱硫技术中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的一种方法。 二、CFB半干法脱硫系统工艺原理 Ca(OH)2+ SO2= CaSO3 + H2O Ca(OH)2+ 2HF= CaF2 +2H2O Ca(OH)2+ SO3= CaSO4 + H2O Ca(OH)2+ 2HCl= CaCl2 + 2H2O CaSO3+ 1/2O2= CaSO4 三、流程图 四、CFB半干法脱硫工艺系统组成 1. 脱硫剂制备系统 2. 脱硫塔系统 3. 除尘器系统 4. 工艺水系统 5. 烟气系统

6. 脱硫灰再循环系统 7. 脱硫灰外排系统 8. 电控系统 五、CFB半干法脱硫工艺技术特点 1. 脱硫塔内烟气和脱硫剂反应充分,停留时间长,脱硫剂循环利用率高; 2. 脱硫塔内无转动部件和易损件,整个装置免维护; 3. 脱硫剂和脱硫渣均为干态,系统设备不会产生粘结、堵塞和腐蚀等现象; 4. 燃烧煤种变化时,无需增加任何设备,仅增加脱硫剂就可满足脱硫效率; 5. 在保证SO2脱除率高的同时,脱硫后烟气露点低,设备和烟道无需做任何防腐措施; 6. 脱硫系统适应锅炉负荷变化范围广,可达锅炉负荷的30%~110%; 7. 脱硫系统简单,装置占地面积小; 8. 脱硫系统能耗低、无废水排放; 9. 投资、运行及维护成本低。

脱硫工艺原理介绍

脱硫工艺原理介绍 文丘里及水膜脱硫除尘器工作原理 含尘烟气进入收缩管后,气流速度增大,至喉管时流速达到最大。在喉管处加入的洗涤水被高速气流冲击,形成液滴并发生雾化,尘粒被润湿。在尘粒之间以及液滴与尘粒间发生碰撞和凝聚。在扩散管,气流速度锐减,便于形成较大的含尘水滴。当洗涤水中加有碱液时,碱液良好的雾化,当二氧化硫气体通过时候,能够很好的与碱液混合反应,达到脱硫的效果。 此后烟气切向或蜗向进入圆形除尘器筒体,水从除尘器上部注水槽进入筒内,使整个圆筒内壁形成一层水膜从上而下流动,烟气在筒体内旋转上升,含尘气体在离心力作用下始终与筒体内壁面的水膜发生摩擦,这样含尘气体被水膜湿润,尘粒随水流到除尘器底部,从溢水孔排走,在筒体底部封底并设有水封槽以防止烟气从底部漏出,有清理孔便于进行筒体底部清理。除尘后废水由底部溢流孔排出进入沉淀池,沉淀中和,循环使用。净化后的气体通过付筒下部排入引风机,完成整个工作过程。当在水池中加入脱硫剂,由于气流在脱硫塔内的时间大于三秒,这样气液有较长的接触时间,有利于二氧化硫和脱硫剂的反应。 脱硫液双碱法工作原理 脱硫液采用外循环吸收方式,循环池内一次性加入碳酸钠或氢氧化钠制成脱硫液(循环水),用循环泵打入文丘里段与脱硫除尘器进行除尘脱硫。吸收了SO2的脱硫液落入塔底流入再生池,与新来的石灰浆液进行再生反应,反应后的浆液流入沉淀再生池沉淀,当一个沉淀再生池沉淀物集满时,浆液切换流入

到另一个沉淀再生池,然后由人工或用潜污泵清理这个再生池沉淀的沉渣,废渣晾干后外运处理。再生上清液流入循环池,循环池内经再生和补充新鲜碱液的脱硫液还是由循环泵打入文丘里段和主除尘水膜脱硫除尘器,经喷嘴雾化后与烟充分接触,然后流入再生池,如此循环,循环池内脱硫液PH下降到一定程度后则补充新鲜碱液,以恢复循环脱硫液的吸收能力。 双碱法理论上只消耗石灰,不消耗钠碱,但是由于脱硫渣带水会使脱硫液损失一部分钠离子,再加上烟气中的氧气会将部分Na2SO3氧化成Na2SO4(在循环喷淋过程中,Na2SO4不能吸收SO2),故需在循环池内补充少量纯碱或废碱液。 基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。 在塔内吸收SO2 Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 (1) Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3 (2) 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O (3) 其中式(1)是启动阶段纯碱溶液吸收SO2反应方程,式(2)是运行过程的主要反应式,式(3)是再生液PH较高时的主要反应式。 用消石灰再生 Ca(OH)2+Na2SO3+1/2H2O=2NaOH+CaSO3·1/2H2O Ca(OH)2+2NaHSO3=Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2 H2O 在石灰浆液(石灰达到达饱和状况)中,NaHSO3很快与Ca(OH)2 反应从而释放出[Na+],[SO32-]与[Ca2+]反应,反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使[Na+]得到再生。Na2CO3只是一种启动碱,起动后实际上消耗的是石灰,理论上不消耗纯碱(只是清渣时会带也一些,被烟气中氧气氧化会有损失,因而有少量损耗)

脱硫系统简介

石灰石湿法脱硫分为:烟气系统,吸收塔系统,制备系统,废水处理系统,石膏脱水 系统,公用系统,工艺水系统,事故排放系统。 1.烟气系统: 烟道 烟道包括必要的烟气通道、冲洗和排放漏斗、膨胀节、法兰、导流板、垫片、螺栓材料以及附件。 进出口挡板门为电动单轴单百叶挡板门,在FGD系统运行时打开。旁路挡板为电动单 轴双叶片百叶窗式挡板门,在FGD系统运行时关闭。当FGD系统停运、事故或维修时,入口挡板和出口挡板关闭,旁路挡板全开,烟气通过旁路烟道经烟囱排放。 2.吸收塔的概述 吸收塔为空塔结构,钢结构圆柱体,内衬玻璃鳞片. 吸收塔系统就FGD系统的核心部分,其只要功能就吸收烟气中SO2,最终的反应产物是(CaSO4 .2H2O).同时也是可以吸收烟气中的其它污染物质,如飞灰、SO3、HCI、HF等。SO2吸收系统主要设备包括吸收塔,循环泵,氧化风机和石膏排浆泵。 吸收塔内可分为三个区域:吸收区、氧化区、中和区 吸收塔重要的参数包括:浆液PH值和浆液密度。最佳的PH值在5.2---5.8之间。 低于这个范围,则脱硫反应无法进行;高于这个范围,则氧化反应会停止,此时浆液池中产生了大量的亚硫酸盐CaSO3 . H2O,使得石灰石也无法溶解,同样也会阻碍脱硫反应的进行。遇到PH过高的情况时,可以暂时停止加入石灰石,使得PH 值降低,亚硫酸盐会再次转换成石膏。PH值过高的另一个缺点是石灰石同石膏一同排出吸收塔,造成石灰石的浪费,这将导致运行成本的增加。此外,石膏中混入太多的石灰石不利于石膏的综合利用。按照使用标准,干石膏内的石灰石含量应控制在2%以内。 烟气从吸收塔烟气净化区域底部进入,上升,被逆流而下的石灰石浆液冲洗净化。这些浆液来自吸收塔顶部的4个喷淋层。每个喷淋层喷洒吸收塔浆液池表面的浆液。每个喷淋层都备有一个单独的循环泵。吸收塔内除了喷淋层外,净化区没有其它管道。

双碱法脱硫工艺简介

双碱法脱硫装置技术工艺简介 一、常用脱硫法简介 目前主要用于烟气脱硫工艺按形式可分为干法、半干法和湿法三大类。 1.干法 干法常用的有炉内喷钙(石灰/石灰石),金属吸收等,干法脱硫属传统工艺,脱硫率普遍不高(<50%),工业应用较少。 2.半干法 半干法使用较多的为塔内喷浆法,即将石灰制成石灰浆液,在塔内进行SO2吸收,但由于石灰奖溶解SO2的速度较慢,喷钙反应效率较低,Ca/S比较大,一般在1.5以上(一般温法脱硫Ca/S比较为0.9~1.2)。应用也不是很多。 3.湿法 湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法,占脱硫总量的80%。漫法脱硫根据脱硫的原料不同又可分为石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法、金属氧化物法、碱性硫酸铝法等,其中石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法以及金属氧化物中的氧化镁法使用较为普遍。 3.1石灰石/石灰法 石灰石法采用将石灰石粉碎成200~300目大小的石灰粉,将其制成石灰浆液,在吸收塔内通过喷淋雾化使其与烟气接触,从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎系统与石灰石粉化浆系统,由于石灰石活性较低,需通过增大吸收液的喷淋量,提高液气比,来保证足够的脱硫效率,因此运行费用较高。石灰法是用石灰粉代替石灰石,石灰活性大大高于石灰石,可提高脱硫效率,石灰法主要存在的问题是塔内容易结垢,引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。 3.2氨法 氨法采用氨水作为SO2的吸收剂,SO2与NH3反应可产生亚硫酸氨、亚硫酸氢氨与部分因氧化而产生的硫酸氨。根据吸收液再生方法的不同,氨法可分为氨—酸法、氨—亚硫酸氨法和氨——硫酸氨法。 氨法主要优点是脱硫效率高(与钠碱法相同),副产物可作为农业肥料。 由于氨易挥发,使吸收剂消耗量增加,脱硫剂利用率不高;脱硫对氨水的浓度有一定的要求,若氨水浓度太低,不仅影响脱硫效率,而且水循环系统庞大,使运

各种脱硫技术简介

脱硫技术及其发展 一. 湿法脱硫技术 1. 石灰石-石膏湿法(ph=5~6) 该工艺采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂,石灰石破碎与水混合,磨细成粉状,制成吸收浆液。在吸收塔内,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应,生成二水石膏,SO2被脱除。吸收塔排出的石膏浆液经脱水装置脱水后回收。脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。 石灰石-石膏湿法烟气脱硫的主要优点是:技术成熟,运行可靠,系统可用率高(≥95% );已大型化。目前国内烟气脱硫的80%以上采用此法,设备和技术很容易取得;吸收剂利用率很高(90%以上)。 2. 氨法 湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺,并且能同时脱氮。 湿式氨法脱硫技术的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水溶液中的NH3和烟气中的SO2反应,得到亚硫酸铵,其化学反应式为: SO2+H2O+xNH3=(NH4)X H2-x SO3(x=1. 2~1. 4) 亚硫酸铵通过用空气氧化,得到硫酸铵溶液,其化学反应式为: (NH4)X H2 -x SO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4 硫酸铵溶液经蒸发结晶,离心机分离脱水,干燥器干燥后可制得硫酸铵产品。 湿式氨法脱硫的优点在于:1.脱硫效率高,可达到95% ~ 99%;2.可将回收的SO2和氨全部转化为硫酸铵作为化肥;3.工艺流程短,占地面积小;运行成本低,尤其适合中高硫煤;4.无废渣废液排放,不产生二次污染;5.脱硫过程中形成的亚硫铵对NO X具有还原作用,可同时脱除20%左右的氮氧化物。 但湿式氨法脱硫技术也存在着一些问题,如吸收剂氨水价格高;脱硫系统设

各种脱硫工艺比较

一、煤化工中各种脱硫工艺比较 1、AS煤气净化工艺 AS流程就是以煤气中自身的NH3。为碱源,吸收煤气中的H2S,吸收了NH3。和H2S的富液到脱酸蒸氨工段,解析出NH3。和H2S气体,贫液返回洗涤工段循环使用,氨气送氨分解炉生产低热值煤气后返回吸煤气管线,酸气送克劳斯焚烧炉生产硫磺。 优点:环保效果好、工艺流程短、脱硫效率高、煤气中的氨得到充分利用、加碱效果明显、热能利用高 缺点:洗氨塔后煤气含氨量高、洗液温度对脱硫影响较大、富液含焦油粉尘高、硫回收系统易堵塞(克劳斯焚烧炉生产硫磺) 2、低温甲醇洗(Rectisol,音译为勒克梯索尔法) 低温甲醇洗与NHD法都属于物理吸收法,可以脱硫和脱碳。 低温甲醇洗所选择的洗涤剂是甲醇,在温度低于273 K下操作,因为甲醇的吸收能力在温度降低的情况下会大幅度地增加,并能保持洗涤剂损失量最少。低温甲醇洗适合于分离和脱除酸性气体组分CO2、H2S及COS,因为这些组分在甲醇中具有不同的溶解度,而这种选择性能得到无硫的尾气。例如有尿素合成工序的话,如果遵守环境保护规则,就可以直接排人大气或用于生产CO2。 低温甲醇洗在大型化装置中的生产业绩、工艺气的净化指标、溶剂损耗、消耗和能耗、CO2产品质量有其优势. 3、NHD法脱硫 NHD化学名为聚乙二醇二甲醚是一种新型高效物理吸收溶剂。 NHD法脱硫原理:NHD法脱硫过程具有典型的物理吸收特征。H2S、CO2在NHD中溶解度较好的服从亨利定律,它们岁压力升高、温度降低而增大。因此宜在高压、低温下进行 H2S和CO2的吸收过程,当系统压力降低、温度升高时,溶液中溶解的气体释放出来,实现溶剂的再生过程。 NHD法脱硫工艺特点:能选择性吸收H2S、CO2、COS且吸收能力强;溶剂具有良好的化学稳定性和热稳定性;NHD不起泡,不需要消泡剂;溶剂腐蚀性小;溶剂的蒸汽压极低,挥发损失低;NHD工艺不需添加活化剂,因此流程短。 4、PDS法脱硫(PDS催化剂) 原理:煤气依次进入2台串联的脱硫塔底部,与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除煤气中的大部分H2S。在PDS催化剂的作用下,可脱除无机硫与有机硫,同时促使NaHCO3进一步参加反应。 从2台脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入溶液循环槽,用循环泵将脱硫液分别送入2台再生塔底部,与再生塔底部鼓入的压缩空气接触使脱硫液再生。再生后的脱硫液从塔上部经液位调节器流回脱硫塔循环使用,浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫靠液位差自流入硫泡沫槽,用泵将硫泡沫连续送往离心机,离心后的硫膏外运,离心液经过低位槽返回脱硫系统。 脱硫影响因素:煤气及脱硫液的温度控制;脱硫吸收液的碱含量。PDS法脱硫过程的实质就是酸碱中和反应;液气比对脱硫效率的影响;二氧化碳的影响;再生空气量与再生时间;煤气中杂质对脱硫效率的影响。

各种脱硫方法简介

新型脱硫方法简介 1 炭基催化法烟气脱硫技术 2 石灰石——石膏法烟气脱硫工艺 3 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺 4 磷铵肥法烟气脱硫工艺 5 炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺 6 氨水洗涤法脱硫工艺 7 海水脱硫工艺海水脱硫工艺 炭基催化法烟气脱硫技术 该技术是以四川大学国家烟气脱硫工程技术研究中心多项专利为技术支撑,主要针对目前国内工业生产企业在生产过程中所产生的二氧化硫污染,如化工厂、钢铁厂、冶炼厂、电厂的生产过程及锅炉燃烧过程中排放的含二氧化硫的废气,利用农作物秸秆、菌渣及废旧轮胎等生活及生产废弃物制作炭基催化剂,将废气经除尘、调质后通过炭基催化剂层,使SO2在催化剂表面与O2进行催化反应,最后将其转化为硫酸,从而达到减少污染排放,回收硫资源的目的。 其技术优势在于催化剂原料来源广泛且脱硫效果显著、脱硫工艺集成度高、工艺流程短、副产物为硫酸以及硫酸盐复合肥料,实现了以废治废、清洁脱硫、节能减排的目的,为改变传统的“高开采、高消耗”的污染治理模式提供了一条新的技术模式。目前该技术已被列为国家“当前优先发展的高技术产业化重点领域”项。 石灰石——石膏法烟气脱硫工艺 石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。它的工作原理是:将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫 比较低,脱硫效率可大于95% 。 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺 喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3,烟气中的SO2被脱除。与此同时,吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率,一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择,一种为旋转喷雾轮雾化,另一种为气液两相流。喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点,脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围(8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。

脱硫工艺过程介绍及控制方法

石灰石-石膏湿法烟气脱硫 脱硫工艺过程介绍及控制方法 摘要:从煤燃烧中降低SO2的排放的方法包括流化床燃烧(CFB)和整体气化燃烧循环(IGCC)发电。常规的火力电厂主要通过加装烟气脱硫装置(FGD)进行烟气脱硫。基于对烟气脱硫工艺过程和自动化控制的认识变得迫切,本文重点介绍几种常用电厂脱硫工艺原理和控制方法。 1.常用烟气脱硫工艺原理: 目前,几种常用成功的电厂烟气脱硫工艺原理介绍如下。 1.1 石灰/石灰石洗涤脱硫工艺:(后面详细介绍) 石灰/石灰石洗涤器一般用于大型的燃煤电厂,包括现有电厂的改造。湿法石灰/石灰石是最广泛使用的FGD系统,当前流行的石灰/石灰石FGD系统的典型流程如图所示。石灰石的FGD几乎总能达到与石灰一样的脱硫效率,但成本比石灰低得多。 从除尘器出来的烟气进入FGD吸收塔,在吸收塔里S02直接和磨细的石灰石悬浮液接触并被吸收去除。新鲜的石灰石浆液不断地喷人到吸收塔中,被洗涤后的烟气通过除雾器,然后通过烟囱或冷却塔释放到大气中。反应产物从塔中取出,然后被送去脱水或进一步进行处理。 湿法石灰石根据其氧化方式不同一般可以分为强制氧化方式和自然氧化方式。氧化方式由化学反应,吸收浆液的PH值和副产品决定。其中强制氧化方式(PH值在5—6 之间)在湿法石灰石洗涤器中较为普遍,化学反应方程式如下: CaCO3 +SO2+1/2O2+2H2O=CaSO4·2H2O+CO2 图示是石灰石洗涤器中最简单的布置,目前已成为FGD的主流。所有的化学反应都是在一个一体化的单塔中进行的。这种布置可以降低投资和能耗,单塔结构占地少,非常适用于现有电厂的改造。因其投资低,脱硫效率高,十分普及。 1.2 海水洗涤脱硫工艺: 由于海水中含有碳酸氢盐,因而是碱性的,这说明在洗涤器中有很高的SO2脱除效率。被吸收的SO2形成硫酸根离子,而硫酸根离子是海水中的一种自然组分,因而可以直接排放到海水中。此工艺设备简单,不需要大量的化学药剂,基建投资和运行费用低。脱硫率高,可连续保持99%的二氧化硫除去率,能够满足严格的环保要求。

几种脱硫技术特点简介

文章编号:CN 23-1249(2005)01-0031-02  收稿日期:2004-03-12  作者简介:谭云松(1972-),男,黑龙江人,从事锅炉现场安装调试工作。 几种脱硫技术特点简介 谭云松1,张雪滨2 (1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046;2.哈尔滨锅炉厂工业锅炉公司,黑龙江哈尔滨150046) 摘 要:通过对几种脱硫技术的简单介绍,了解每种脱硫技术的特点及优缺点,为适用脱硫技术使用的机组设计提供设计思路。 关键词:脱硫;技术;特点;简介 中图分类号:TK 229.66 文献标识码:A Characteristic of Several Desulphurization T echnology T AN Yunsong 1,ZH ANG Xuebin 2 (1.Harbin Boiler C o.,Ltd.,Harbin 150046,China ;2.H BC Industry Boiler C om pany Ltd.,Harbin 150046,China ) Abstract :Brief introduces several desulphurization technology and its characteristics.provides design methods for different unit. K eyw ords :desulphurization ;technology ;characteristic 0 引 言 目前脱硫技术已有多种,而应用较为广泛的脱硫技术主要有:湿式石灰石/石膏法、烟气循环流化床干法、NI D 干法、旋转喷雾半干法、炉内喷钙-尾部加湿活化法等。 1 湿式石灰石/石膏法 湿式石灰石/石膏法的原理是采用石灰石浆液作为脱硫剂,经吸收、氧化和除雾等处理过程,形成副产品石膏。湿法脱硫在脱硫的同时,还去除了烟气中部分其他污染物,如粉尘、HCl 、HF 、S O 3等。脱硫石膏经脱水后可综合利用,由于吸收浆液的循环利用,脱硫吸收剂的利用率高。 湿式石灰石/石膏法的优点是工艺成熟、适用于不同容量的机组,应用范围最广,脱硫剂利用充分,脱硫效率可达95%以上,对机组容量无限制。 湿式石灰石/石膏法的脱硫剂来源丰富,价格较低,副产品石膏利用前景较好;不足之处是系统比较复杂,占地面积大,初投资及厂肜电较高,一般需进行废水处理。 鉴于湿式石灰石/石膏法投资高、占地面积大等特点不利于应用,从而研究应用了简易湿式石灰石/石膏法。 简易湿式石灰石/石膏法的原理与湿式石灰石/石膏法基本相同,只是将约75%左右的烟气脱硫,脱硫装置效率仍为90%以上,但装置的容量相应减小,并取消烟气加热装置,其余约25%的烟气不经过脱硫装置,而是旁路到烟囱,脱硫后的低温烟气与未经脱硫的高温烟气混合后排放,提高了排烟温度,简易湿式石灰石/石膏法总的烟气脱硫率可达70%以上。 简易湿式石灰石/石膏法可使造价及占地大大降低,对脱硫率要求不太高的电厂,此种方法很有采用的价值。 第1期2005年3月 锅 炉 制 造BOI LER M ANUFACT URI NG N o.1 M ar.2005

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