烟气脱硫技术综述

烟气脱硫技术综述
烟气脱硫技术综述

烟气脱硫技术综述

摘要:由于中国燃料结构以煤为主的特点,致使中国目前大气污染仍以煤烟型污染为主。其中尘和酸雨危害最大,且污染程度还在加剧.因此,控制燃煤烟尘的SO,对改善大气污染状况至关重.烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用2

的脱硫方式,综述主要的湿法、干法、半干法烟气脱硫技术的主要特点,烟气脱硫技术的现状及发展趋势。

关键词:二氧化硫、烟气脱硫、脱硫技术。

0前言

煤炭在中国能源结构中的比例高达75 % 以上,我国排放的

SO90 % 均来

2

自于燃煤。带来了严重的大气污染问题。控制

SO污染的途径有三种:燃烧前

2

脱硫、燃烧过程脱硫和燃烧后脱硫,燃烧后脱硫也即是烟气脱硫。烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。根据脱硫剂的类型可分为湿法、干法和半干法脱硫,烟气脱硫技术(FGD)是解决烟气排放污染的主要途径。

1 烟气脱硫的基本原理

烟气脱硫的基本原理是化学反应的酸、碱中和反应。烟气中的

SO是酸性物

2

质,通过与碱性物质发生反应,生成亚硫酸盐或者硫酸盐,从而将烟气中的

SO

2

CaCO)、生石灰(氧化钙CaO) 和熟脱除。最常用的碱性物质是石灰石(碳酸钙

3

SO与碱性物质石灰(氢氧化钙()2

OH

Ca),也可以用氨和海水等其它碱性物质。

2

间的反应在碱性溶液中发生称为湿法烟气脱硫技术,在固体碱性物质的湿润表面发生称为干法或半干法烟气脱硫技术。

2 湿法烟气脱硫工艺

湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂( 如水和碱性溶液等),洗涤含二氧化硫烟气脱除烟气中的二氧化硫. 此法的优点是脱硫效率高、设备小、投资少、操作容易、稳定,以及占地面积小;缺点是易造成二次污染,存在废水处理问题,特

别是洗涤后烟气的温度较低(一般低60℃),不利于烟囱排气的扩散,易产生“白烟”,需二次加热,结垢及堵塞严重等.湿法脱硫目前采用的方法比较多,如石灰石-石膏法、柠檬酸法、硫化碱法等。

2.1 石灰石/ 石青法烟气脱硫技术

该技术以石灰石浆液作为脱硫剂,在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤,使烟气中的2SO 反应生成3CaSO ,同时向吸收塔的浆液中鼓人空气,强制使3CaSO 氧化为4CaSO ( 石膏) ,脱硫的副产品为石膏。由于石灰石价格便宜,易于运输和保存,因而已成为湿法烟气脱硫工艺的主要脱硫剂。石灰石/石膏强制氧 化技术成为燃煤电厂优先选择的湿法烟气脱硫工艺。

石灰石/ 石膏法的主要优点是:

(1) 煤种适用范围广;

(2)脱硫效率高( 脱硫效率大于95 % ) ;

(3)吸收剂利用率高( 可大于90 % ) ;

(4)设备运转率高(可达90 % 以上) ;

(5)工作可靠性高;

(6) 脱硫剂一石灰石来源丰富且廉价。

但是石灰石/石膏法的缺点也比较明显:

(1) 一次性投资费用高;

(2) 运行费用高;

(3) 占地面积较大;

(4) 系统管理操作复杂;

(5) 磨损腐蚀现象较为严重;

(6) 副产物一石膏很难处理;

(7) 脱硫废水较难处理。

2.2 海水烟气脱硫法

海水有一定的碱度和水化学特性,因此该方法可用于燃煤含硫量不高并以海水作为循环冷却水的海滨电厂。海水脱硫法的原理是用海水作为脱硫剂,在吸 收塔内对烟气进行逆向喷淋洗涤,烟气中的2SO 被海水吸收成为液态2SO ,液

态的2SO 在洗涤液中发生水解和氧化作用,洗涤液被引人曝气池,采用提高PH

值抑制2SO 认气体的溢出,鼓人空气使曝气池中的水溶性2SO 被氧化成为 24SO 。

海水脱硫技术的主要特点:

(1)工艺简单,无需制备脱硫剂,系统可用率高;

(2)脱硫效率高,可达90 %以上;

(3)与其他湿法工艺相比,投资低,运行费用低;

(4)此法只适用于海滨电厂,有一定的地域限制,且只能适用于燃煤含硫量小于

1.5%的中、低硫煤。

2.3 氛法烟气脱硫技术

氨法脱硫的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水与烟气在吸收塔中接触混合,烟气中的2SO 与氨水反应生成亚硫酸钱,亚硫酸按经过氧化反应后,生成硫酸铁溶液,经结晶、脱水、干燥后即可制得硫酸铁( 化学肥料)。

氨法脱硫工艺的主要技术特点:

(1)副产品硫酸按的销路和价格是氨法工艺应用的先决条件。这是由于氨法所采用的吸收剂氨水价格比石灰石高,如果副产品无销路或销售价格低,不能抵消吸收剂费用,则不能应用氨法脱硫工艺;

(2)由于氨水与2SO 的反应速度要比石灰石(或石灰) 与2SO 的反应速度快得多,同时氨法不需吸收剂再循环系统,因而氨法脱硫系统简单,投资费用较低;

(3)该工艺不存在结垢和堵塞现象;

(4)氨水的来源是选择此工艺的必要条件;

(5)氨法脱硫工艺无废水、废渣排放;

(6)在增加一套脱硝装置的情况下就可以同时脱除烟气中的2SO 和X NO 。

2.4 液柱喷射烟气脱硫除尘集成技术

该技术是清华大学的专利技术,液柱喷射烟气脱硫除尘集成系统主要由脱硫反应塔、脱硫及制备系统、脱硫及产物处理系统、控制系统和烟道系统组成,其中液柱反应塔是其核心装置。该技术投资低,脱硫率达85 %以上,脱硫剂的利用率为90 %以上,除尘效率达95 %以上,运行成本低,脱硫成本每千克2SO 约

为0 .45 元。脱硫产物主要是4CaSO ,可以用作建筑材料和盐碱地的改造。

2.5 其它湿法工艺

除前述的传统方法外,还有MgO 法、亚硫酸铵法、Wellman -Lord 法、柠檬酸钠-磷酸钠法和千代田法、液相湿式生物还原法等。通常可根据原材料来源及副产物销路,合理选用。

3 半干法烟气脱硫工艺

半干法的工艺特点是:反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发吸收液中的水份,使最终产物为干粉状。其优点:脱硫是在气、液、固三相状态下进行,工艺设备简单,生成物为干态的3CaSO 、4CaSO ,易处理,没有严重的设备腐蚀和堵塞情况,耗水也比较少。缺点:自动化要求比较高,吸收剂的用量难以控制,吸收效率不是很高。所以,选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。若与袋式除尘器配合使用,将能提高10% 的脱硫效率。如喷雾干燥法等。

3.1 旋转喷雾干燥法

旋转喷雾干燥法烟气脱硫技术是利用喷雾干燥的原理,将吸收剂浆液雾化喷人吸收塔。在吸收塔内,吸收剂在与烟气中的2SO 发生化学反应的同时,吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥,完成脱硫反应后的废渣以干态形式排出。为了把它与炉内喷钙脱硫技术相区别,又把这种脱硫工艺称作半干法脱硫.旋转喷雾干燥法烟气脱硫反应过程包含4 个步骤:

(1)吸收剂制备;

(2)吸收剂浆液雾化;

(3) 雾粒与烟气混合、吸收2SO 并被干燥;

(4)脱硫废渣排出。

旋转喷雾干燥法烟气脱硫工艺一般用生石灰(CaO ) 作吸收剂。生石灰经熟化变成具有较好反应能力的熟石灰(()2OH Ca ) ,熟石灰浆液经高达15000-20000r/ min 的高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴,其雾粒直径可小于100m μ,具有很大的表面积,雾滴一经与烟气接触,便发生强烈的热交换和化学反应,迅速地将大部

分水分蒸发,产生含水量很少的固体灰渣。如果吸收剂颗粒没有完全干燥,那么在吸收塔之后的烟道和除尘器中仍可继续发生吸收

SO的化学反应。旋转喷雾干

2

燥法系统相对简单、投资低、运行费用不高,运行相当可靠,不会产生结垢和堵塞,只要控制好干燥吸收器的出口烟气温度,对设备的腐蚀性也不高。由于其干式运行,脱硫副产物易于处理,但脱硫效率略低于湿法脱硫效率。

3.2 炉内喷钙尾部增湿活化法( LIFAC法)

此种工艺由芬兰IVO公司开发,是在炉内喷钙工艺的基础上发展起来的。传统炉内喷钙工艺的脱硫效率仅为20%-30%,而LIFAC法在空气预热器和除尘器间加装一个活化反应器喷水增湿,促进脱硫反应,脱硫效率可达70 % 一75 %。LIFAC法比较适合中低硫煤,其投资及运行费用具有明显优势,较具竞争力另外由于活化器的安装对机组运行影响不大,较适合中、小容量机组和老电厂的改造。此种工艺虽然具有投资与运行费用较低的优势,但其脱硫效率比湿法脱硫效率低。

3.3 循环流化床脱硫技术

德国鲁奇公司在20 世纪70 年代开发了循环流化床脱硫技术。原理是在循环流化床中加人脱硫剂石灰石以达到脱硫的目的。由于流化床具有传质和传热的特性,所以在有效吸收

SO的同时还能除掉HCl和HF等有害气体。利用循环流

2

化床技术,可通过喷水将床温控制在最佳反应温度下,通过物料的循环使脱硫剂的停留时间增加,大大提高了钙的利用率和脱硫效率。该技术适用于高硫煤,在Ca/S为1-1.5 时,脱硫效率可达到90%一97 %。

循环流化床脱硫工艺的主要优点是:

(1)与湿法相比,结构简单、造价低,约为湿法投资的50%;

(2)采用()2

Ca作脱硫剂时有很高的钙利用率和脱硫效率,特别适合于高OH

硫煤;

(3)运行可靠。由于此法采用干式运行,产生的最终固态产物易于处理。我国目前已可制造200MW机组循环流化床锅炉。

4 干法烟气脱硫工艺

干法烟气脱硫,是指应用干粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来处理含二氧化硫烟气,使烟气中的二氧化硫得到净化. 此法的优点是工艺过程简单、无污水处理问题、能耗低,特别是净化后烟气温度较高(一般高于100℃) ,有利于烟囱排气的扩散,不会产生“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热就可直接排空,腐蚀性小;缺点是脱硫效率较低,设备庞大,投资大,占地面积大,操作不稳定,操作技术要求高,不易控制等。如活性炭脱硫法、电子束烟气脱硫技术等。

4.1 荷电干式喷射脱硫法

该法的作用原理是,吸收剂以高速通过高压静电电晕充电区后,在其表面上形成静电荷,由于同种电荷相互排斥,使吸收剂颗粒很快在烟气中扩散,形成均匀的悬浮状态,从而增加与2SO 反应的机会。此外由于离子的电晕,可增强其活性,缩短反应所需滞留时间,从而有效提高脱硫率。该法的缺点是,脱硫率低,吸收剂利用率不高。

4.2 电子束法

电子束是采用高能电子束照射烟气,使烟气中的2N 、

2O 和水蒸气被激活,电离甚至裂解,产生大量离子及自由基等活性离子。由于它们的强氧化性,使2SO 被氧化为3SO ,这些高价的硫氧化物与水蒸气反应生成雾状的42SO H ,产生的酸再与预先注入反应器中的3NH 反应生成硫铵。

4.3 脉冲电晕法

该法是利用等离子体产生的高能电子将HO -H 及O -O 健打开,使之成为自由基或活化粒子,这些自由基或活化粒子可与2SO 及X NO 反应。由于这些等离子体在常温下只提高电子的温度,而不提高离子的温度,故该法的能量效率比电子束法至少高两倍。此法可同时脱除烟气中的2SO 、X NO 及重金属。 5 两种较有前景的、开发中的烟气脱硫技术

5.1 活性焦可资源化烟气脱硫技术

活性焦烟气脱硫脱氮技术,是一种新型的干法烟气净化技术。它利用以煤为原料制造的活性焦,作为脱除烟气中二氧化硫、粉尘等的可复原再生的吸附剂,同时作为脱除烟气中氮氧化物的无害化催化剂。而且,它将吸附的二氧化硫,通

过解吸转换成高浓度二氧化硫气体,作为化工生产原料,方便地生产硫酸、硫磺、硫酸按等多种化工产品。活性焦脱硫性能高,制造成本低,而且作为脱硫剂,它可以反复使用。吸附饱和后的活性焦,通过加热得到再生,又恢复了活性,可继续使用。由于我国煤炭资源丰富,活性焦的来源不成问题。该法无废水、废渣

、废气等二次污染排放,脱硫成本低、脱硫效率高,除尘效率也很好,与已有脱硫技术相比更具先进性,这一技术的产业化推广,可在解决我国长期存在的二氧化硫污染方面起到巨大的推动作用。2002年,南京电力自动化设备总厂承担国家科技部“ 863” 计划,开发的活性焦烟气脱硫脱氮及装置技术应用于我国最大的磷肥厂—贵州瓮福磷肥厂获得成功。2005年1月,该技术的工业示范装置在瓮福磷肥厂建成投人运行。脱除下来的二氧化硫气体全部用于生产硫酸,2005 年7 月,贵州省环境监测中心对该装置进行了测试,脱硫效率达到95 %以上,同时除尘效率达到了70%。

5.2 超重力技术脱硫技术

北京化工大学超重力工程技术中心开发的一种新技术—超重力技术,用来吸收烟气中的

SO。超重力技术的理论根据是:通过高速旋转,利用离心力来2

,流体相对增大g ,从而增大气、液两相接触过程的动力因素即浮力因子△g

速度也增大,巨大的切应力克服了表面张力,使得相间接触面积增大,从而大大强化气、液相间传递过程。超重力技术所应用的旋转填料床( Rotating Packed Bed ) 是利用高速旋转的填料床产生的强大离心力( 超重力),使气液的流速及填料的有效比表面积大大提高而不液泛,液体在高分散、高混合、强湍动以及界面急速更新的情况下与气体极大的相对速度在弯曲流道中接触,极大地强化传递过程。错流型旋转填料床中的气体流道横截面均匀,气速恒定,且气体沿旋转床轴向流动,无需克服离心阻力,故气相阻力小,适合大流量的气液两相传热传质。在旋转填料床中传质单元高度降低了1一2个数量级,可将塔的高度缩为原来的1/10,塔的直径减为原来的1/5,并且显示出许多传统设备完全不具备的优点。采用超重力技术,不仅设备体积小、占地面积少、节省基建投资,更重要的是该技术吸SO充分,尾气排放达到300mg/kg以下。目前超重力技术设备( 简称超重机)

2

在山东省淄博市已成功使用。

6 结语

目前烟气脱硫技术种类繁多,但是通过各种烟气脱硫工艺技术的特点来看,现在技术最成熟、运行最稳定、国内外应用最广泛的还是石灰石/ 石膏法烟气脱硫技术,但循环流化床和海水脱硫等新型烟气脱硫技术正在迅速为人们所认可。随着社会经济的快速发展,更多的新型烟气脱硫技术正在涌现及发展,为了我们的环境,综合各方面因素,因适当的选择烟气脱硫方式,达到低成本、高效率的程度。

参考文献:

[1] 杨飓. 二氧化硫减排技术与烟气脱硫工程[M].北京:冶金工业出版社,2004 .

[2]郝吉明,王书肖,陆永琪.燃煤二氧化硫污染控制技术手册[M].北京:化学工业出版社,2001.

[3]朱光涛.石灰石一石膏湿法烟气脱硫技术的应用[J]. 东北电力技术,2002.

[4]刘宗豪. 国内

SO污染现状及治理技术[J].辽宁城乡环境科技,2003.

2

[5]张文辉.国内外活性焦烟气脱硫技术发展概况[C]. 二氧化硫污染治理技术汇编,2003.

[6]周文俊.氨和脉冲电晕脱硫脱硝的试验研究[J] .环境科学研究,1994.

[7]王小明,薛建明,颜俭,等.国内外烟气脱硫技术的发展与现状〔J].电力环境保护,2000.

[8]唐恒,缪应祺.烟气脱硫技术的现状和发展[J].江苏理工大学学报:自然科学版,1999.

[9]马双忱,赵英,李守信,等.先进的烟气脱硫技术——CT-121工艺[J].电力环境保护.

干法脱硫技术

干法脱硫技术 摘要:本文主要论述了干法脱除烟气中SO2的各种技术应用及其进展情况,对烟气脱硫技术的发展进行展望,即研究开发出优质高效、经济配套、性能可靠、不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。 关键词:烟气脱硫二氧化硫干法 前言:我国的能源以燃煤为主,占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧,煤燃烧过程中产生严重污染,如烟气中CO2是温室气体,SOx 可导致酸雨形成,NOX也是引起酸雨元凶之一,同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8%~9%,SO2的排放量占到世界的15.1%,燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨,SO2的年排放量为2000多吨,预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨,如果不采用控制措施,SO2的排放量将达到3300万吨。据估算,每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右,到2010年,要保持中国目前的SO2排放量,投资接近1千亿元,如果想进一步降低排放量,投资将更大[1]。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》,并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格,并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强,减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视,寻求解决这一污染措施,已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量,既需要国家的合理规划,更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。 烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一,按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。 湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等,湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点,所以限制了它的发展速度。 干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点,但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。 自20世纪80年代末,经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进,现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术已成功地开始了商业化运行,其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料方面。这一些技术的进步,迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。 传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表1。表1说明在脱硫效率相同的条件下,干法、半干法脱硫技术与湿法相比,在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势,将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。 3、电子射线辐射法烟气脱硫技术电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970年着手研究,1972年又与日本原子能研究所合作,确立的该技术作为连续处理的基础。1974年荏原制作所处理重油燃烧废气,进行了1000Nm3/h规模的试验,探明了添加氨的辐射效果,稳定了脱硫脱硝的条件,成功地捕集了副产品和硝铵。80年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为24000Nm3/h地电子束装置,1987年7月完成,取得了较好效果,脱硫率可达90%以上,脱硝率可达80%以上。现日本荏原制作所与中国电力工业部共同实施的“中国EBA工程”已在成都电厂建成一套完整的烟气处理能力为300000Nm3/h的电子束脱硫装置,设计入口SO2浓度为1800ppm,在吸收剂化学计量比为0.8的情况下脱硫率达80%,脱硝率达10%[6]。 该法工艺由烟气冷却、加氨、电子束照射、粉体捕集四道工序组成,其工艺流程图如图2所示。温度约为150℃左右的烟气经预除尘后再经冷却塔喷水冷却道60~70℃左右,在反应室前端根据烟气中SO2及NOX的浓度调整加入氨的量,然后混合气体在反应器中经电子束照射,排气中的SO2和NOX受电子束强烈作用,在很短时间内被氧化成硫酸和硝酸分子,被与周围的氨反应生成微细的粉粒(硫酸铵和硝酸铵的混合物),粉粒经集尘装置收集后,洁净的气体排入大气[7]。 6、炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫技术 炉内喷钙尾部增湿也作为一种常见的干法脱硫工艺而被广泛应用。虽然喷钙尾部增湿脱硫的基本工艺都是将CaCO3粉末喷入炉内,脱硫剂在高温下迅速分解产生CaO,同时与烟气中的SO2反应生成CaSO3。由于单纯炉内喷钙脱硫效率往往不高(低于20%~50%),脱硫剂利用率也较低,因此炉内喷钙还需与尾部增湿配合以提高脱硫效率。该技术已在美国、日本、加拿大和欧洲国家得到工业应用,是一种具有广阔发展前景的脱硫技术。目前,典型的炉内喷钙尾部增湿脱硫技术有美国的炉内喷钙多级燃烧器(LIMB)技术、芬兰的炉内喷石灰石及氧化钙活化反应(LIFAC)技术、奥地利的灰循环活化(ARA)技术等,下面介绍一下LIFAC技术[11]。

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

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。

氨法烟气脱硫脱硝的技术特征

氨法烟气脱硫脱硝的技术特征 The technical characteristics of the amm onia process for rem oving SO x and NO x from flue gas 雷士文1,雷世晓2,王德敏2 (11南京明斯顿能源化工有限公司,江苏南京 210037;21遵义师范学校,贵州遵义 563003)摘要:氨法烟气脱硫脱硝具有显著的技术优势:脱硫效率高,脱硫脱硝一举两得,不耗费热量不产生废渣,脱硫剂利用充分用量小,不损害设备有节能功效。 关键词:烟气脱硫脱硝;氨法 Abstract:Ammonia proce ss removing SO x and NO x from flue ga s po sse sse s many remarkable technical advantage s: de sulfurization efficient,simultaneously removing SO x and NO x,no heat consumption and no wa ste re sidue s,used de sulfurizer fewer and the utilization ratio higher,no equipment damaged and saving power. K ey words:SO x and NO x removed from flue ga s;ammonia proce ss 中图分类号:X701.3 文献标识码:B 文章编号:1009-4032(2006)02-0032-03 氨法脱硫脱硝,就是以氨(NH3)为吸收剂将工业废气中的气态硫化合物固定为铵盐或还原为单质硫、将氮氧化物转化为氮气而实现清洁排放的工程技术。自20世纪70年代以来,国外将氨法脱硫脱硝方法应用于大型电站锅炉的烟气治理。2000年鞍钢第二发电厂在220t/h煤粉炉上加装氨法脱硫脱硝装置获得成功,至今运行正常,取得了良好的技术经济效益。 1 氨法脱硫脱硝的技术原理 1.1 吸收二氧化硫、三氧化硫 液氨溶于水后喷入烟气中,吸收烟气中S O2和S O3而形成铵盐,具体反应如下: NH3+H2O→NH4OH(1) 2NH4OH+S O2→(NH4)2S O3+H2O(2) (NH4)2S O3+S O2+H2O→2NH4HS O3(3) NH4HS O3+NH4OH→(NH4)2S O3+H2O(4) 当废气中含有O2、C O和S O3时(如电厂烟气),还会发生如下反应; NH4OH+C O2→NH4HC O3(5) 2NH4OH+C O2→(NH4)2C O3(6) 2NH4OH+C O2→H2NC ONH2+3H2O(7) 2NH4HC O3+S O2→(NH4)2S O3+H2O+C O2(8) NH4HC O3+NH4HS O3→ (NH4)S O3?H2O+C O2(9) 2NH4OH+S O3→(NH4)2S O4+H2O(10) 2(NH4)2S O3+O2→2(NH4)2S O4(11) 2NH4HS O3+O2→2NH4HS O4(12) 在吸收液循环使用过程中,式(3)是吸收S O2最有效的反应。通过补充新鲜氨水(式4)或其他置换方法可保持亚硫酸铵的浓度。 1.2 对硫化氢的吸收 烟气中有H2S存在时,氨水吸收H2S,将其还原成单质S;反应如下: NH4OH+H2S→NH4HS+H2O(13) 经催化氧化,氨水再生,并得单质硫。 2NH4H2S+O2→2NH4OH+2S(14) 1.3 对氮氧化物的转化 氨水和烟气中的NO x发生反应生成氮气: 2NO+4NH4HS O3→ N2+(NH4)2S O4+S O2+H2O(15) 2NO+4NH4HS O3→ N2+4(NH4)2S O4+S O2+4H2O(16) 4NH3+4NO+O2→6H2O+4N2(17) 4NH3+2NO2+O2→6H2O+3N2(18) 4NH3+6NO→6H2O+5N2(19) 8NH3+6NO→12H2O+7N2(20) 2 氨法脱硫脱硝的技术优势 2.1 氨利用充分脱硫效率高 2.1.1 选择性反应 氨与硫氧化物、氮氧化物之间的反应是选择性 23 2006年4月 电 力 环 境 保 护 第22卷 第2期

几种催化裂化烟气脱硫技术的比较

湿式气体洗涤系统对比关键指标(KPI) BELCO 贝尔格 CANSOLV 康世富 HAMON 哈曼 NORTON 诺顿关键设备 容器类吸收塔 低pH冷却器 分离器/吸收塔分离器胺吸收器 NaOH吸收器 再生器 (蒸汽气体塔) SO2脱除NaOH溶液 多层喷淋 第一填料部分使用胺 溶液NaOH溶液 外部文丘里洗涤 NaOH溶液 外部文丘里洗涤第二填料部分使用 NaOH溶液 粉尘颗粒物脱除 滤清模块中喷淋 (安装在吸收塔内部 的文丘里) 无外部文丘里洗涤外部文丘里洗涤 NOx脱除LoTOx无WGS+多种处理方案 NOx脱除反应试剂氧气/臭氧亚氯酸钠/ 次氯酸钠 SNCR:氨 CoNOx:氧气 催化添加剂 洗涤液循环泵有有有特殊设计/最好的质量 及可靠性 紧急情况下 液体排泄设施 需要需要不需要不需要净化处理需要需要需要需要 颗粒物脱除沉淀及过滤CANSOLV不提供沉淀及过滤沉淀及过滤 硫的脱除氧化为Na2SO4湿SO2被送至 硫磺车间 氧化为Na2SO4氧化为Na2SO4 热稳定性盐脱除不需要需要离子交换树脂不需要不需要 公用工程 补水新鲜水新鲜水及去离子水多种多种 碱新鲜碱新鲜碱新鲜碱新鲜碱或废碱氨试剂补充无每天需补充1%无无 Nox反应试剂氧气消耗量为O3加入 速率的10倍 无 亚氯酸钠/ 次氯酸钠 消耗量最低 能耗 SO2及颗粒物脱除能耗一般一般一般最低NOx脱除能耗高无Nox脱除技术一般最低蒸汽消耗无高无无

湿式气体洗涤系统对比关键指标(KPI) BELCO 贝尔格 CANSOLV 康世富 HAMON 哈曼 NORTON 诺顿关键性能因素 设备高可靠性√有引起FCC运行不稳定的风险√√√ 对系统进行定制化设计√最优化的能源消耗√公用工程消耗-补充水√√√√补充水选择高灵活性√碱消耗量最低√ 界区内设备安装成本最低√界区外设备安装成本最低√脱除效率√√√√占地面积最小√系统复杂√√ 运行简单√√曾经引起FCC装置停车√√ 净化处理系统√√√增加硫磺车间载荷√ 需安装的设备数量多√ 设备安装之后提供技术支持√√√√为FCC提供优化,检修等服务√FCC再生器烟气回路工程服务√燃烧设备工程服务(CO锅炉及 其他加热器)√在FCC污染物控制领域拥有最丰 富的从业经验√

目前最常用的几种烟气脱硫技术的优缺点

目前最常用的几种烟气脱硫技术的优缺点 我国的能源以燃煤为主,占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧,煤燃烧过程中产生严重污染,如烟气中CO2是温室气体,SO x可导致酸雨形成,NO X也是引起酸雨元凶之一,同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等,伦敦正是由于光化学烟雾的原因,整天被雾所笼罩着,所以才会有雾都之称。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。 中国的能源消费占世界的8%~9%,SO2的排放量占到世界的15.1%,燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨,SO2的年排放量为2000多吨,预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨,如果不采用控制措施,SO2的排放量将达到3300万吨。据估算,每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右,到2010年,要保持中国目前的SO2排放量,投资接近1千亿元,如果想进一步降低排放量,投资将更大。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》,并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格,并且开始实行SO2排放收费制度。 随着人们环境意识的不断增强,减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视,寻求解决这一污染措施,已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量,既需要国家的合理规划,更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。 正文: 烟气脱硫经过了近30年的发展已经成为一种成熟稳定的技术,在世界各国的燃煤电厂中各种类型的烟气脱硫装置已经得到了广泛的应用。从烟气脱硫技术的种类来看,除了湿式洗涤工艺得到了进一步的发展和完善外,其他许多脱硫工艺也进行了研究,并有一部分工艺在燃煤电厂得到了使用。烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨的有效手段之一,根据脱硫工艺脱硫率的高低,可以分为高脱硫率工艺、中等脱硫率工艺和低脱硫率工艺;最常用是按照吸收剂和脱硫产物的状态进行分类可以分为三种:湿法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和干法烟气脱硫。 湿法烟气脱硫工艺是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等,湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点,所以限制了它的发展速度。 半干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂以浆液状态进入吸收塔(洗涤塔),脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程。 干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂进入吸收塔,脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程,干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点,但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。 自20世纪80年代末,经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进,现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术

国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述

国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述 【摘要】国外燃煤电厂烟气脱硫技术取得了较大的发展。湿法脱硫技术使用较广,约占85%左右,其它如喷雾干燥式脱硫技术等也有较好的业绩。美国、德国、日本等工业发达国家的燃煤电厂普遍采用了脱硫措施,并制定了严格的环境保护法律、法规;对燃煤电厂规定了烟气的SO2排放标准,减轻了对周围环境的污染。 【关键词】燃煤电厂环境保护脱硫技术烟气SO2 1.国外常用的脱硫技术 近年来,世界各发达国家在烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization,FGD)方面均取得了很大的进展,美国、德国、日本等发达工业国家计划在2000年前完成200610MW的FGD处理容量。 目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有: (1)湿法脱硫技术,占85%左右,其中石灰-石膏法约占36.7%,其它湿法脱硫技术约占48.3%; (2)喷雾干燥脱硫技术,约占8.4%; (3)吸收剂再生脱硫法,约占3.4%; (4)炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法,约占1.9%; (5)海水脱硫技术; (6)电子束脱硫技术; (7)脉冲等离子体脱硫技术; (8)烟气循环流化床脱硫技术等。 以湿法脱硫为主的国家有:日本(约占98%)、美国(约占92%)和德国(约占90%)等。 1.1 湿法石灰石/石灰烟气脱硫工艺技术 这种技术在70年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用,经过多年的实践和改进,工作性能和可靠性大为提高,投资

与运行费用显著减少。突出的优点是:(1)脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时,脱硫效率大于90%);(2)吸收剂利用率高,可大于90%;(3)设备运转率高(可达90%以上)。 目前从设计上综合考虑加强反应控制,强制氧化和加入氧化剂,从而减少吸收塔和附属设备体积、降低电耗,减小基建投资和运行费用;选用耐腐蚀材料,提高吸收塔及出口烟道、挡板、除雾装置等处的使用寿命,提高气液传质效率,建造大尺寸的吸收塔等因素,对此项技术作了进一步改进和提高。 1.2喷雾干燥烟气脱硫技术 这种技术属于半干法脱硫技术,多数采用旋转喷雾器,技术成熟、投资低于湿法工艺。在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等国家应用比较多,美国也有15套装置(总容量5000MW)正在运行。燃煤含硫量一般不超过1.5%,脱硫效率均低于90%。 1.3吸收剂再生烟气脱硫工艺 主要有氧化镁法、双碱法、WELLMEN LORD法。虽然脱硫效率可达95%左右,但系统复杂,投资大,运行成本高,仅在特定条件下应用,目前应用不多。双碱法用的石灰可用石灰石代替,使成本降低。加拿大正在建设一个采用此法脱硫的大型电厂。 1.4炉内喷吸收剂/增湿活化烟气脱硫工艺 为寻求有中等脱硫效率、投资和运行费较低的工艺,以减轻脱硫带来的巨大经济压力,这种工艺方法现在又开始受到注意,并在短时期内取得了重大进展。目前,该工艺在德国、法国、奥地利、芬兰等国已有工业运行装置,美国、加拿大等国亦正在研究。为了克服喷射吸收剂后,烟尘比电阻升高,影响除尘效果及脱硫效率不够高的弊端,芬兰IVO公司开发了LIFAC(Limestone Injection into the Furnace and Activation of Calcium)——炉内喷石灰石(钙)/活化脱硫工艺。即在锅炉尾部烟道上安装活化反应器,将烟气增湿,延长滞留时间,使剩余的吸收剂和SO2发生反应。它适用于中、低硫煤锅炉,当Ca/S=2.5时,脱硫效率可达80%,其工艺流程见图1。

几种最常用烟气脱硫技术的优缺点

几种最常用烟气脱硫技术的优缺点 中脱硫率工艺脱硫率70%~90% 路博环保中等脱硫技术包括三种工艺:炉内喷钙加增湿活化工艺(LIFAC),烟气循环流化床(CFB,包括喷钙和常规)和喷雾干燥工艺。与低脱硫效率的工艺相比,脱硫效率有所提高,运行费用相对减少,设备较复杂,因而投资费用增加。与高效率的湿法工艺相比具有启停方便,负荷跟踪能力强的特点。适用于燃用中低含硫量的现有机组的脱硫改造。 (1)LIFAC脱硫技术是由芬兰的Tampella公司和IVO公司首先开发成功并投入商业应用的该技术是将石灰石于锅炉的800℃~1150℃部位喷入,起到部分固硫作用,在尾部烟道的适当部位(一般在空气预热器与除尘器之间)装设增湿活化反应器,使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2,进一步吸收SO2,提高脱硫率。 LIFAC技术是将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来,是其开创性工作,目前该技术脱硫率可达90%以上,这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到实现。 LIFAC技术具有占地小、系统简单、投资和运行费用相对较、无废水排放等优点,脱硫率为60%~80%;但该技术需要改动锅炉,会对锅炉的运行产生一定影响。我国南京下关电厂和绍兴钱清电厂从芬兰引进的LIFAC脱硫技术和设备目前已投入运行。 (2)炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术是由德国Sim-meringGrazPauker/LurgiGmbH公司开发的。该技术的基本原理是:在锅炉炉膛适当部位喷入石灰石,起到部分固硫作用,在尾部烟道电除尘器前装设循环流化床反应器,炉内未反应的CaO随着飞灰输送到循环流化床反应器内,在循环硫化床反应器中大颗粒CaO 被其中湍流破碎,为SO2反应提供更大的表面积,从而提高了整个系统的脱硫率。 该技术将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来,是其开创性工作,目前该技术脱硫率可达90%以上,这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到证实。在此基础上,美国EEC(EnviromentalElementsCorporation)和德国Lurgi公司进一步合作开发了一种新型烟气的脱硫装置。在该工艺中粉状的Ca(OH)2和水分别被喷入循环流化床反应器内,以此代替了炉内喷钙。在循环流化床反应器内,吸收剂被增湿活化,并且能充分的循环利用,而大颗粒吸收剂被其余粒子碰撞破碎,为脱硫反应提供更大反应表面积。 本工艺流程的脱硫效率可达95%以上,造价较低,运行费用相对不高,是一种较有前途的脱硫工艺。 (3)喷雾干燥法烟气脱硫技术是一项发展最成熟的烟道气脱硫技术之一。该技术采用了旋转喷雾器,投资低于湿法工艺,在全世界范围内得到广泛应用,在西欧的德国、意大利等国家利用较多。对中高硫燃料的SO2脱硫率能达到80-90%。 该技术的基本原理是由空气加热器出来的烟道气进入喷雾式干燥器中,与高速旋转喷嘴喷出的充分雾化的石灰、副产品泥浆液相接触,并与其中SOX反应,生成粉状钙化合物的混合物,再经过除尘器和吸风机,然后再将干净的烟气通过烟囱排出,其反应方程式为:SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O SO3+Ca(OH)2CaSO4+H2O 该技术一般可分为吸收剂雾化、混合流动、反应吸收、水汽蒸发、固性物的分离五个阶段,与其它干燥技术相比其独特之处就在于吸收剂与高温烟气接触前首先被雾化成了细小的雾滴,这样便极大增加了吸收剂的比表面积,使得反应吸收及传热得以快速进行。其工艺流程如图1所示【3】。该技术安装费用相对较低,一般是同等规模的石膏法烟气脱硫系统的70%左右。但存在着石灰石用量大、吸收剂利用率低及脱硫后的副产品不能够再利用的难题,故该技术意味着要承担双倍的额外费用,即必须购买更多的石灰石和处理脱硫后的

氨法脱硫原理

浅析氨法脱硫工艺 来源:内蒙古科技与经济更新时间:09-11-23 10:55 作者: 冯国, 蒲日军 摘要: 简述了氨法脱硫的特点、原理, 及其需要克服的问题, 根据目前的脱硫趋势说明了氨法脱硫技术突出的技术成本优势。 关键词: 氨法脱硫, 二氧化硫, 氮氧化物, 硫酸铵, 吸收剂 中国是一个以煤炭为主要能源的国家, 随着工业的快速发展, 煤炭燃烧生成的SO 2 已成为中国大气污染的主要污染物。1995 年, 中国SO 2 年排放量2 370万t, 大大超出了环境自净能力, 排放总量超过了美国和欧洲跃居世界首位。 自2002 年, 中国在电力行业内开展了大规模的SO 2 治理工程。随着电厂脱硫治理的开始, 一大批国外烟气脱硫技术被不同的脱硫公司引进到国内, 这其中的绝大部分是石灰 石- 石膏法。随着烟气脱硫在国内电力行业的大规模使用, 其他烟气脱硫方法也逐渐被使用、被认识, 包括海水法、氨法、镁法、双碱法等, 这其中, 氨法正受到越来越广泛的关注。氨法烟气脱硫工艺是采用氨做吸收剂除去烟气中的SO 2 的工艺。70 年代初, 日本与意大利等国开始研制氨法脱硫工艺并相继获得成功。但由于技术经济等方面的原因在世界上应用较少。进入90 年代后, 随着技术的进步和对氨法脱硫观念的转变, 氨基脱硫技术的应用呈逐步上升的趋势。 1氨法FGD 的主要特点 1. 1脱硫塔不易结垢 由于氨具有更高的反应活性, 且硫酸铵具有极易溶解的化学特性, 因此氨法脱硫系统不易产生结垢现象。 1. 2氨法对煤中硫含量适应性广 氨法脱硫对煤中硫含量的适应性广, 低、中、高硫含量的煤种脱硫均能适应, 特别适合于中高硫煤的脱硫。采用石灰石?石膏法时, 煤的含硫量越高, 石灰石用量就越大, 费用也就越高; 而采用氨法时, 特别是采用废氨水作为脱硫吸收剂时, 由于脱硫副产物的价值较高, 煤中含硫量越高, 脱硫副产品硫酸铵的产量越大, 也就越经济。 1. 3无二次污染 氨是生产化肥的原料。以氨为原料, 实现烟气脱硫, 生产化肥, 不消耗新的自然资源, 不产生新的废弃物和污染物, 变废为宝, 化害为利, 为绿色生产技术, 将产生明显的环境、经

常用的烟气脱硫技术

常用的烟气脱硫技术 一、湿法烟气脱硫技术(WFGD) 吸收剂在液态下与SO2反应,脱硫产物也为液态。该法脱硫效率高、运行稳定,但投资和运行维护费用高、系统复杂、脱硫后产物较难处理、易造成二次污染。 湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快、脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟、适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80% 以上。 缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高、系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。分类: 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 1、石灰石/石灰-石膏法 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaO3S)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。这是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90% 以上。 2、间接石灰石-石膏法

常见的间接石灰石-石膏法有: 钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理: 钠碱、碱性氧化铝(Al2O3˙nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。 3、柠檬吸收法 原理:柠檬酸(H3C6H5O7˙H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H+发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99% 以上。这种方法仅适于低浓度SO2烟气,而不适于高浓度SO2气体吸收,应用范围比较窄。另外,还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。 二、干法烟气脱硫技术(DFGD) 脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行。该法系统简单、无污水和废酸排出、设备腐蚀小、运行费用低,但脱硫效率较低。 干法烟气脱硫技术优点:干法烟气脱硫技术为气同反应,相对于湿法脱硫系统来说,具有设备简单、占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等优点。

烟气脱硫技术

烟气脱硫技术 目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。 湿法烟气脱硫技术最为成熟,已得到大规模工业化应用,但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题,但脱硫率远低于湿法脱硫技术,一般电厂都不会选用,须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法脱硫技术脱硫率高,但不适合大容量燃烧设备。 湿法烟气脱硫技术 优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,技术成熟,适用面广。 缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重;洗涤后烟气需再热,能耗高;占地面积大,投资和运行费用高;系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 1、石灰石/石灰-石膏法: 原理:利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。 由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。 2、间接石灰石-石膏法: 常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理:钠碱、碱性氧化铝或稀硫酸吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。 3、柠檬吸收法:

氨法烟气脱硫技术综述_徐长香

氨法烟气脱硫技术综述 Review on ammonia flue gas desulfurization 徐长香,傅国光 (镇江江南环保工程建设有限公司,江苏镇江212009) 摘要:简述了多种氨法烟气脱硫的原理和技术特点。主要介绍了湿式氨法烟气脱硫技术,为烟气脱硫技术的选择提供参考。 关键词:氨法;烟气脱硫;回收法;湿式氨法 Abstract:Am monia s crubbing technology has been developed over the last few years.Wet amm onia flue gas desulfu-rization(FGD)process offers an unique advantage of an attractive amm onium sulfate by-product that can be used as fertilizer. Key words:flue gas desulfurization;recoverable process,wet am monia FGD process. 中图分类号:X701.3 文献标识码:B 文章编号:1009-4032(2005)03-0017-04 1 氨法脱硫的发展 20世纪70年代,日本、意大利等国开始研究氨法脱硫工艺并相继获得成功。由于氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范筹,当时该技术未能在电力行业得到广泛应用。随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱硫工艺的不断完善和改进,进入90年代后,氨法脱硫工艺逐步得到推广。 国外研究氨法脱硫技术的企业主要有:美国的GE、Marsulex、Pircon、Babcock&Wilcox;德国的Lentjes Bischoff、Kr upp Koppers;日本的NKK、IHI、千代田、住友、三菱、荏原等。 目前在国内成功应用的湿式氨法脱硫装置大多从硫酸尾气治理中发展而来,主要的技术供应商有江南环保工程建设有限公司、华东理工大学等。现国内湿式氨法脱硫最大的应用项目是天津永利电力公司的60MW机组烟气脱硫装置。 近年来出现的磷铵法、电子束法、脉冲电晕放电等离子体法等烟气脱硫脱硝技术皆是氨法的演变与发展,改进之处在于降低水耗、改进氧化及后处理、降低装置压降、提高脱硝能力等,以求氨法烟气脱硫技术更加经济、更加适应锅炉的运行。 2 氨法脱硫的技术原理 2.1 氨法脱硫工艺特点 氨法脱硫工艺是以氨作为吸收剂脱除烟气中的SO2。其特点是:①氨的碱性强于钙基吸收剂;②氨吸收烟气中SO2是气—液或气—气反应,反应速度快,完全,吸收剂利用率高,可以达到很高的脱硫效率。相对于其他钙基脱硫工艺来说,系统简单、设备体积小、能耗低。另外,其脱硫副产品硫酸铵是一种常用的化肥,副产品的销售收入能大幅度降低运行成本。 根据氨与SO2、H2O反应的机理,氨法脱硫工艺主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。 2.2 电子束氨法(EBA法)与脉冲电晕氨法(PPC P 法) EB A与PPCP法分别是用电子束和脉冲电晕照射70℃左右、已喷入水和氨的烟气。在强电场作用下,部分烟气分子电离,成为高能电子,高能电子激活、裂解、电离其他烟气分子,产生OH、O、H O2等多种活性粒子和自由基。在反应器中,SO2、NO被活性粒子和自由基氧化成SO3、NO2,它们与烟气中的H2O相遇形成H2SO4和HNO3,在有NH3或其他中和物存在的情况下生成(NH4)2SO4/NH4NO3气溶胶,再由收尘器收集。 脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场还具有除尘功能。 这两种氨法能耗和效率尚需改善,主要设备如大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制阶段。 EB A法脱硫工艺流程见图1。 17

烟气脱硫之氨法烟气脱硫技术

烟气脱硫之氨法烟气脱硫技术 氨回收法符合世界FGD发展趋势 氨法脱硫技术在化学工业领域应用普遍,用氨吸收硫酸生产尾气中的SO2, 生产亚硫铵和硫铵。 80-90年代,在我国硫酸和磷肥厂,具有氨法脱硫装置高达100余套。 美国和德国的脱硫石膏已成为一个突出的环境问题,正着力研究转化为硫铵的技术。 据不完全统计,全世界目前使用氨法脱硫的机组大约在10000MW · 专家论点 美国Ellison 咨询公司:采用硫铵过程,烟气脱硫可以实现自负盈亏。 美国John Brown工程师和建筑师有限公司:通过大量、高价值的副产品生产,烟气脱硫可以获得卓越的投资效益。 美国GE公司:氨法烟气脱硫时代已经到来了。 Krupp公司:经过二十多年一步一步地漫长的发展,如今,氨法已进入工业化应用阶段。 ·氨法特点 氨法是高效、低耗能的湿法。氨法是气液相反应,反应速率快,吸收剂利用率高,能保持脱硫效率95-99%. 氨在水中的溶解度超过20%.氨法具有丰富的原料。氨法以氨为原料,其形式可以是液氨、氨水和碳铵。目前我国火电厂年排放二氧化硫约1000万吨,即使全部采用氨法脱硫,用氨量不超过500万吨/年,供应完全有保证。 氨法的最大特点是 SO2的可资源化,可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。副产品硫铵是一种性能优良的氮肥,在我国具有很好的市场前景。

江南氨回收法是湿式氨法的一种。1995年氨法技术作为国家重点科技攻关项目列入"十五"863计划;1998年公司成立了专门的环保研究所进行技术攻关;2000年我们研制的第1台简易氨法脱硫装置通过江苏省科技成果鉴定。此后公司通过与多家科研院校的密切合作,在简易氨法的基础上逐步发展成现在的氨回收法,并在天津碱厂、云南解化、亚能天元等项目上成功运行1年以上,各项指标均达到了预期效果。 · 技术特点 1、完全资源化--变废为宝、化害为利 江南氨回收法技术将回收的二氧化硫、氨全部转化为化肥,不产生任何废水、废液和废渣,没有二次污染,是一项真正意义上的将污染物全部资源化,符合循环经济要求的脱硫技术。 2、脱硫副产物价值高 江南氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程,每吸收1吨液氨可脱除2吨二氧化硫,生产4吨硫酸铵,按照常规价格液氨2000元/吨、硫酸铵700元/吨,则烟气中每吨二氧化硫体现了约400元的价值。因此相对运行费用小,并且煤中含硫量愈高,运行费用愈低。企业可利用价格低廉的高硫煤,同时大幅度降低燃料成本和脱硫费用,一举两得。 3、装置阻力小,节省运行电耗 利用氨法脱硫的高活性,使液气比较常规湿法脱硫技术降低。脱硫塔的阻力仅为850Pa左右,无加热装置时包括烟道等阻力脱硫岛总阻力在1000Pa左右;配蒸汽加热器时脱硫岛的总设计阻力也只有1250Pa左右。因此,氨法脱硫装置可以利用原锅炉引风机的潜力,大多无需新配增压风机;即便原风机无潜力,也可适当进行风机改造或增加小压头的风机即可。系统阻力较常规脱硫技术节电50%以上。另外,循环泵的功耗降低了近70%. 4、防腐先进、运行可靠

各种烟气脱硫、脱硝技术工艺与其优缺点

各种烟气脱硫、脱硝技术工艺与优缺点 2019.12.11 按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。 、湿法烟气脱硫技术 优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90 %,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80 %以上。 缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。

系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。 分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石- 石膏法、间接的石灰石- 石膏法、柠檬吸收法等。 A 、石灰石/石灰- 石膏法: 原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2 ,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3 )可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4 ),以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90 %以上。 石灰石/ 石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成

结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术 则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。 B 、间接石灰石- 石膏法: 常见的间接石灰石- 石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3 ·nH2O) 或稀硫酸( H2SO4 )吸收SO2 ,生成的吸收液与石灰石反应而得以再 生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。 C 柠檬吸收法:

各种脱硫工艺比较

各种脱硫工艺比较 1脱硫工艺比较 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。 1.1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。 1.2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。 1.3湿法 湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法,占脱硫总量的硫的原料 80%漫法脱硫根据脱 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。 1.3.1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,石灰活性大大咼于石灰石,可提咼脱硫效率,石灰法主要存在的冋题是塔内容 易结垢,引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。 1.3.2钠碱法 气体或Na2SO3它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点, 适合于烟气S02浓度比较高的废气 S02吸收处理。但也存在副产回收困难、 投资较高、 运行费用高等缺点。 1.3.3氨法 氨法采用氨水作为 S02的吸收剂,S02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,氨法可分为氨一酸法、 氨一亚硫酸氨法和氨 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 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,使运行费 用增大;浓度增大,势必导致蒸发量的增大,对工作环境产生影响,而且氨易与净化 后烟气中的S02反应,形成气溶胶,使得烟气无法达标排放。 氨法的回收过程也是较为困难的,投资费用较高,需配备制酸系统或结晶回收装 置(需配备中和器、结晶器、脱水机、干燥机等 ),系统复杂,设各繁多,管理维护要 求咼。 钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的 S02并可副产高浓度S02 ;脱硫对氨水的浓度有

相关文档
最新文档