液相生化法烟气脱硫的研究——原理及前景

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液化气脱硫工艺现状分析

液化气脱硫工艺现状分析

液化气脱硫工艺现状分析液化气脱硫工艺是指对液化石油气中的硫化氢进行脱除的工艺。

随着环保意识的增强和对环境污染的重视,液化气脱硫工艺在化工领域中变得越来越重要。

本文将对液化气脱硫工艺的现状进行分析,并对其发展趋势进行展望。

一、液化气脱硫工艺的主要方法液化气中的硫化氢是一种有害的气体,不但对人体健康造成危害,而且还会对大气环境造成污染。

对液化气脱硫的要求越来越高。

目前,液化气脱硫主要采用以下几种工艺方法:1. 化学吸收法:化学吸收法是通过将液化气通入含有分散在其中的化学吸收剂的吸收器中,利用吸收剂与气体中的硫化氢发生化学反应,从而将硫化氢从气体中脱除。

常用的吸收剂有醇胺、乙二胺等。

化学吸收法能够将硫化氢脱除率达到较高水平,但是需要消耗大量的吸收剂,并且在后续的再生过程中也需要投入大量的能源,造成了一定的能源浪费。

2. 生物脱硫法:生物脱硫法是指利用一些特定微生物对液化气中的硫化氢进行生物氧化反应,从而将硫化氢转化为硫酸盐或者硫,达到脱硫的目的。

生物脱硫法具有脱硫效率高、耗能低、对环境友好等优点,但是存在微生物生长慢、对气体成分要求高、操作复杂等缺点。

3. 传质脱硫法:传质脱硫法是指利用气液两相之间的传质作用,将液化气中的硫化氢传送到液相中去。

传质脱硫法的工艺简单、操作方便、成本较低,但是脱硫效率和适用范围相对较窄。

上述方法各有优缺点,并且适用于不同的工艺条件和需要。

在实际工程中,常常会根据具体情况选择合适的液化气脱硫工艺方法,或者进行工艺的组合应用。

随着对环境保护的要求日益提高,液化气脱硫工艺在制气、天然气液化、LPG储罐、地下储罐以及分装装置等领域中得到了广泛应用。

在我国,液化气脱硫工艺的现状包括以下几个方面:1. 技术水平不断提高:近年来,我国在液化气脱硫工艺方面的技术水平不断提高,大量技术装备和工艺设备逐步更新升级。

在传质脱硫、化学吸收脱硫、生物脱硫等方面都取得了一定的突破和进展。

2. 成本不断降低:随着液化气脱硫工艺技术的进步和成熟,其成本不断降低。

化工生产烟气脱硫技术工作原理与脱硫效果评估指南

化工生产烟气脱硫技术工作原理与脱硫效果评估指南

化工生产烟气脱硫技术工作原理与脱硫效果评估指南烟气脱硫技术是目前广泛应用于化工生产中的一项重要环保措施,通过去除燃烧过程中产生的二氧化硫等有害气体,减少对环境的污染。

本指南将详细介绍烟气脱硫技术的工作原理和评估指南,以帮助化工生产企业更好地实施脱硫工作。

一、工作原理烟气脱硫技术的工作原理主要包括吸收、氧化和反应三个步骤。

1.吸收烟气脱硫主要通过使用可溶性吸收剂,如石灰石乳浆或氨水等,在吸收剂与烟气之间进行物质传递,吸收二氧化硫等有害气体。

在吸收过程中,有害气体被吸收剂捕获并转化为可溶性的硫酸盐或亚硫酸盐。

2.氧化为了提高脱硫效果,可采用氧化剂(如氧气或过氧化氢)对被吸收的亚硫酸盐进行氧化反应,生成硫酸盐。

氧化反应可以提高有害气体在脱硫系统中的转化率和捕获效率。

3.反应在脱硫系统中,硫酸盐与吸收剂中的碱性物质反应生成硫酸盐的沉淀物,如石膏。

通过反应步骤,二氧化硫等有害气体成功转化为无害的固体废物,实现脱硫效果。

二、脱硫效果评估指南为了评估烟气脱硫技术的效果,可以从以下几个方面进行评估。

1.脱硫效率脱硫效率是评估脱硫技术的重要指标之一。

它表示二氧化硫去除的百分比,可以通过监测进出口烟气中二氧化硫的浓度来计算。

脱硫效率越高,说明脱硫技术的去除能力越强。

2.吸收剂消耗量吸收剂消耗量是衡量脱硫工艺经济性和可持续性的指标之一。

在脱硫过程中,吸收剂会被二氧化硫等有害气体捕获,并逐渐耗损。

合理控制吸收剂的消耗量,可以降低运营成本和资源消耗,提高脱硫工艺的可持续性。

3.废物处理脱硫工艺产生的废物处理也是评估指标之一。

脱硫过程中,硫酸盐会形成固体废物,如石膏。

合理处理和利用废物,可以减少对环境的影响,实现资源循环利用。

4.工艺可行性评估烟气脱硫技术的工艺可行性是必要的。

考虑到不同化工生产企业自身的条件和要求,选择适用的脱硫技术,确保其能够有效地应用于生产过程中,并满足相关的环保要求。

三、总结烟气脱硫技术在化工生产中起到重要的环保作用。

微生物法脱除烟气SO2研究进展

微生物法脱除烟气SO2研究进展

微生物法脱除烟气SO2技术研究进展与展望1. SO2污染及其控制方法SO2是大气污染三大环境问题之一,主要来自燃烧过程和工业生产过程,燃料燃烧主要系指煤炭和石油的燃烧。

据资料统计,全世界向大气排放的SO2中,约88%来自煤的燃烧和石油燃烧与精炼。

至1995年中国的SO2排放量已高达2370万t,超过欧洲和美国居世界首位。

因此,控制燃煤SO2的排放是我国控制SO2污染的关键一环。

一般将SO2污染控制技术分为燃烧前脱硫、燃烧中固硫和烟气脱硫三大类。

燃烧前脱硫是在煤炭燃烧前就脱去煤中硫分,避免燃烧中硫的形态改变,减少烟气中硫的含量,减轻对尾部烟道的腐蚀,降低运行和维护费用。

燃烧中固硫是指在燃料或原料中加固硫剂使硫转化成硫酸盐进入废渣中的技术。

其脱硫效率受到温度的限制,而且固硫剂的磨制过程中需要消耗大量的能量,燃烧后增加了锅炉的排灰量。

控制SO2排放的方法主要是烟道气脱硫或烟气脱硫,是指对燃烧后产生的气体进行脱硫。

国外主要的烟气脱硫技术有:湿法石灰石/石灰烟气脱硫技术、喷雾干燥烟气脱硫技术、吸收剂再生烟气脱硫技术、炉内喷吸收剂/增湿活化烟气脱硫工艺、海水烟气脱硫技术和电子束烟气脱硫技术。

由于我国经济和技术发展水平的限制,这些脱硫技术很少被采用。

目前,一般采用的是湿法除尘一体化技术,脱硫剂大部分为石灰,由于无配套氧化设备,脱硫产物一般为亚硫酸钙,有再次释放SO2的危险。

从经济角度分析,采用末端湿法除尘脱硫一体化技术脱除1tSO2的成本为1000~1500元,比燃煤电厂烟气脱硫成本还高。

为此,探求技术先进、费用经济的烟气脱硫技术成为烟气脱硫研究的热点,开发研究适合我国国情的烟气脱硫技术势在必行。

2. 微生物法烟气脱硫的研究进展2.1机制硫是自然界中存在的重要元素之一,也是构成微生物有机体必不可少的一种元素。

微生物参与硫素循环的各个过程,并获得能量。

可以根据微生物参与硫循环这一特点,利用微生物进行烟气脱硫。

微生物烟气脱硫是利用化能自养微生物对SO2的代谢过程,将烟道气中的硫氧化物脱除。

烟气脱硫方法的原理

烟气脱硫方法的原理

烟气脱硫方法的原理
烟气脱硫是一种常用的空气污染治理方法,其原理主要通过化学反应将烟气中的二氧化硫(SO2)转化为无害的硫酸盐(如石膏)或硫酸。

以下是常用的烟气脱硫方法及其原理:
1. 湿法烟气脱硫(湿法脱硫工艺):
- 石灰石-石膏法:石灰石(CaCO3)与含SO2的烟气反应生成石膏(CaSO4·2H2O),反应方程式为:CaCO3 + SO2 + H2O →CaSO4·2H2O + CO2。

石膏可以作为一种资源利用或废物处理。

- 石灰石-氨法:石灰石与氨气反应生成氯化钙(CaCl2)和硫酸(H2SO4),反应方程式为:CaCO3 + 2NH3 + H2O →CaCl2 + (NH4)2SO4 + CO2。

- 浆液喷射法:通过将喷雾剂(如石膏浆液)喷射到烟气中,使烟气中的SO2与喷射剂中的钙离子发生反应,生成硫酸钙(CaSO4)。

2. 半干法烟气脱硫(喷射吸收法):
- 以一种含碱的废气液滴(吸收剂)通过喷射装置,由烟气顺流吹入反应器中,烟气中的SO2与吸收剂中的碱发生反应生成不溶性硫酸盐。

3. 干法烟气脱硫(干法脱硫工艺):
- 活性炭吸附法:通过将烟气中的SO2吸附到活性炭表面上,从而减少烟气中的SO2含量。

- 活性氧化催化剂法:通过加入活性氧化催化剂(如二氧化钛)到烟气中,
促进SO2与氧气的氧化反应生成二氧化硫(SO3),再与水反应生成硫酸。

这些方法的原理主要是通过化学反应将烟气中的SO2转化成无害的化合物,从而达到脱除烟气中SO2的目的。

不同的脱硫方法适用于不同的工业领域和排放条件,选择合适的脱硫方法可以有效减少SO2对环境的污染。

烟气脱硫技术的现状分析与应用

烟气脱硫技术的现状分析与应用

烟气脱硫技术的现状分析与应用近年来,环境保护成为社会关注的焦点,大气污染是其中一个重要问题。

烟气中的二氧化硫是大气污染的主要来源之一,因此研究烟气脱硫技术成为当前环保领域研究的热点之一。

本文将从现状分析与应用两个方面探讨烟气脱硫技术的相关发展。

烟气脱硫技术的现状分析目前,烟气脱硫技术主要包括干法脱硫和湿法脱硫两种常用方法。

干法脱硫主要通过烟气与固态吸收剂接触,使二氧化硫与吸收剂反应生成硫化物,以达到脱硫效果。

常用的干法脱硫方法有活性碳吸附法、氧化剂吸附法和物理吸附法等。

然而,干法脱硫方法存在着吸附剂消耗快、脱硫效率低、操作复杂等不足之处。

湿法脱硫是目前应用较为广泛的烟气脱硫方法,主要通过将烟气与石灰乳或氨水等吸收剂进行接触,使二氧化硫与吸收剂反应生成硫酸盐或硫代硫酸盐的水溶液,达到脱硫效果。

常见的湿法脱硫方法有石灰石石膏法、石灰乳法和氨法等。

目前,石灰乳法广泛应用于燃煤电厂等大型工业设备中,该方法具有脱硫效率高、操作简单、适应性广等优点。

然而,湿法脱硫方法也存在一些问题。

首先,石灰乳法需大量消耗石灰石,造成资源浪费;其次,湿法脱硫方法产生大量废水,对环境造成二次污染;此外,湿法脱硫设备庞大,投资高,造成了一定的经济负担。

烟气脱硫技术的应用现状烟气脱硫技术在电力、冶金、化工和环保等领域得到广泛应用。

在电力行业,燃煤发电是主要的电力供应方式,但也是大气污染的重要来源之一。

因此,对烟气进行脱硫处理对于减少二氧化硫排放至关重要。

目前,国内外的燃煤发电厂广泛采用湿法脱硫技术。

在冶金行业,冶炼过程中产生的废气中含有大量的二氧化硫。

采用烟气脱硫技术可以有效降低废气中的二氧化硫含量,减少对环境的污染。

在化工行业,如化肥、石油化工等领域,二氧化硫是常见的废气排放物,采用烟气脱硫技术可以减少对大气的污染。

在环保行业,烟气脱硫技术也有广泛的应用。

比如,工业废气处理、污水处理等领域,烟气脱硫技术可有效减少排放的二氧化硫浓度。

烟气脱硫脱硝技术现状与发展趋势探讨

烟气脱硫脱硝技术现状与发展趋势探讨

烟气脱硫脱硝技术现状与发展趋势探讨摘要:根据我国目前的经济发展现状来看,火电厂烟气脱硫脱硝的处理是必须要重视起来的重点工作,如果不加以控制的话,不但会影响到人们的生活和健康,还会阻碍到我国社会经济的可持续发展。

因此,相关部门需要加大对脱硫脱硝技术的研发力度,要通过各项技术的应用,更好地保证人们的生活,推动我国社会的可持续发展。

关键词:烟气;脱硫脱硝技术;环保;前言火电厂发电主要是依靠燃烧,燃料燃烧的程度不同也会影响到排放烟气的成分和含量。

火电厂排放烟气主要包含的物质有二氧化硫、氮氧化物等,这些排放出来的物质如果不及时有效的处理,就会飘散到空气中,从而给大气环境带来很大的污染,而且还引发酸雨等自然灾害问题的出现。

1火电厂烟气脱硫脱硝技术应用1.1火电厂烟气脱硫技术(1)干法脱硫技术。

即通过固态的吸收剂来对二氧化硫进行吸附的技术。

目前我国经常使用的干法脱硫技术主要有:氧化物法和活性炭吸附法。

利用干法脱硫技术能有效地提高脱硫率。

而存在的问题是脱硫以后产生的物质是无法进行回收的,这也是干法脱硫技术的一大弊端。

(2)湿法脱硫技术。

湿法脱硫技术与上述干法脱硫技术正好相反,是采用液体吸收剂来实现脱硫的一种技术。

湿法脱硫技术与干法脱硫技术相比,脱硫效果会更好,脱硫效率可以高达90%甚至以上,是目前火电厂应用非常广泛的一种技术,而且对于湿法脱硫技术来说,还不需要火电厂投入很大的资金成本,在脱硫后的物质也会被应用起来,所以需要重点关注此脱硫技术的应用。

目前火电厂的脱硫技术来说常用的有以下几种:即石灰石-石膏烟气脱硫技术和海水脱硫技术。

其中石灰石-石膏烟气脱硫技术主要是利用石灰石来吸附烟气中的二氧化硫,不会投入很大的成本,而且脱硫以后所产生的石膏也能循环的使用,所以其经济效果很好。

而海水法烟气脱硫技术主要采用的是酸碱中和原理,即排放出来的二氧化硫和碱性的气体结合所产生的化学反应。

对于此项技术来说,应用成本也不是很高,操作起来也比较方便,所以也得到了广泛的应用。

烟气脱硫技术现状及展

烟气脱硫技术现状及展目前,烟气脱硫技术主要采用湿法烟气脱硫和干法烟气脱硫两种方式。

湿法烟气脱硫常用的技术包括石灰-石膏法、海水法、铁盐法等。

其中,石灰-石膏法是目前应用最广泛的湿法烟气脱硫技术。

它通过将烟气中的二氧化硫与石灰反应生成石膏,从而实现对烟气中二氧化硫的吸收。

然而,湿法烟气脱硫技术存在着大量产生废水和污泥,造成二次污染的问题。

为了解决这个问题,干法烟气脱硫技术逐渐得到了发展。

其主要原理是将干燥的吸收剂喷入烟气中,通过化学反应吸收二氧化硫。

常用的干法烟气脱硫技术包括固定床吸附法、半干法吸收法、电子线束吸附法等。

其中,固定床吸附法采用活性炭等固态吸收剂与烟气中的二氧化硫反应,达到净化烟气的目的。

半干法吸收法是干法烟气脱硫技术和湿法烟气脱硫技术的结合,通过添加化学药剂将二氧化硫转化成稳定的化合物,再进行吸收。

而电子线束吸附法则是利用电子束在带电吸收剂表面形成电荷,吸附烟气中的二氧化硫。

在烟气脱硫技术的展望方面,一些新型烟气脱硫技术也在不断涌现。

例如,生物法、反应结晶法、分子筛吸附法等。

生物法是世界上新兴的烟气脱硫技术,利用微生物的酶解作用降解有害物质,操作简便、效果显著。

反应结晶法是利用化学结晶技术来净化烟气中的有害物质,不仅降低了排放浓度并减少了设备的占地面积。

而分子筛吸附法则是运用特殊的高分子吸附材料对烟气中的有害物质进行吸附,再通过物理或化学方法将其分离提取。

总之,烟气脱硫技术在全球范围内发展已经具有广泛的应用价值,并取得了较快的发展。

随着新技术的不断涌现,将有更多优良的环保技术运用在烟气脱硫技术中,为全球环保做出更大的贡献。

液态烃深度脱硫技术探讨

液态烃深度脱硫技术探讨引言液态烃是一种重要的能源资源,但其中的硫化物含量会对环境产生严重的污染。

因此,深度脱硫技术被广泛应用于液态烃的生产和处理过程中。

本文将探讨液态烃深度脱硫技术的原理、应用以及未来的发展趋势。

技术原理液态烃深度脱硫技术主要是通过物理或化学方法将硫化物从液态烃中去除。

常用的脱硫技术包括吸附法、溶剂法、氧化法和还原法等。

1.吸附法吸附法是通过将液态烃通过吸附剂或吸附床来去除其中的硫化物。

常用的吸附剂有活性炭、分子筛和金属氧化物等。

这些吸附剂具有较大的比表面积和吸附能力,能够有效地吸附硫化物。

2.溶剂法溶剂法是通过将液态烃与特定的溶剂进行反应,使其中的硫化物溶解在溶剂中,从而实现脱硫的目的。

常用的溶剂有甲醇、氨水和醋酸等。

这些溶剂具有良好的溶解效果,能够高效地去除硫化物。

3.氧化法氧化法是通过在液态烃中引入氧气或其他氧化剂,使其中的硫化物氧化为可溶性或挥发性的化合物,从而实现脱硫的目的。

常用的氧化剂有过氧化氢、氯气和臭氧等。

这些氧化剂具有较强的氧化能力,能够有效地将硫化物氧化掉。

4.还原法还原法是通过在液态烃中引入还原剂,将其中的硫化物还原为硫或其他易于处理的物质,从而实现脱硫的目的。

常用的还原剂有氢气、硫化氢和亚硫酸盐等。

这些还原剂具有较强的还原能力,能够有效地还原硫化物。

应用领域液态烃深度脱硫技术广泛应用于石油加工、天然气处理、化工生产等领域。

1.石油加工在石油加工过程中,脱硫技术是一项重要的环保要求。

通过深度脱硫技术可以降低石油产品中的硫含量,减少对环境的污染。

同时,深度脱硫技术也可以提高石油产品的质量和附加值。

2.天然气处理天然气中的硫化物会对管道和设备产生腐蚀,并且在燃烧时会产生有害物质。

通过深度脱硫技术可以将天然气中的硫化物去除,提高天然气的质量和利用价值。

3.化工生产在化工生产过程中,深度脱硫技术可以去除原料中的硫化物,减少对催化剂的毒性影响,提高反应的效率和选择性。

烟气脱硫基本原理及方法

烟气脱硫基本原理及方法烟气脱硫基本原理及方法:1 、基本原理:=亚硫酸盐吸收过程碱性脱硫剂+ SO2亚硫酸盐+ O=硫酸盐氧化过程2;先反应形成亚硫酸盐;再加氧氧化成为稳定的硫酸盐;然后碱性脱硫剂吸收 SO2将硫酸盐加工为所需产品..因此;任何烟气脱硫方法都是一个化工过程..2 、主要烟气脱硫方法烟气脱硫的技术方法种类繁多..以吸收剂的种类主要可分为:1 钙法以石灰石 / 石灰-石膏为主;2 氨法氨或碳铵;3 镁法氧化镁;4 钠法碳酸钠、氢氧化钠;5 有机碱法;6 活性炭法;7 海水法等..目前使用最多是钙法;氨法次之..钙法有石灰石 / 石灰-石膏法、喷雾干燥法、炉内喷钙法;循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、 GSA 悬浮吸收法等;其中用得最多的为石灰石 / 石灰-石膏法..氨法亦多种多样;如硫铵法、联产硫铵和硫酸法、联产磷铵法等;以硫铵法为主..二、烟气脱硫技术简介:一石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫技术:石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂;石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液..当采用石灰为吸收剂时;石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液..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空气进行化学反应;最终反应产物为石膏..同时去除烟气中部分其他污染物;如粉尘、 HCI 、 HF 等..脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴;经热交换器加热升温后排入烟囱..脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收..该技术采用单循环喷雾空塔结构;具有技术成熟、应用范围广、脱硫效率高、运行可靠性高、可利用率高;有大幅度降低工程造价的可能性等特点..性能参数◇ 石膏品质: 90% 左右纯度◇ 脱硫效率可达 95% 以上◇ 利用率:> 95%◇ 电耗: 1.2 ~ 1.6%◇ 钙硫比Ca/S ≤ 1.03◇ 水耗及废水量:与烟气及工艺参数有关◇ 占地面积:取决于现场条件系统组成:石灰石 / 石灰-石膏法烟气脱硫装置由吸收剂制备系统、烟气吸收及氧化系统、脱硫副产物处置系统、脱硫废水处理系统、烟气系统、自控和在线监测系统等组成..公司引进了具有世界先进水平的奥地利能源及环境公司 AE&E 石灰石 / 石灰-石膏湿法烟气脱硫技术并与北京国电龙源环境工程有限公司进行技术合作..其范围涉及设计、设备采购、组件制作、设备监造、土建安装、调试验收等..在技术转让合同中规定:我公司在开展的项目中;奥地利 AE&E 公司在 10 年内对所开展的项目提供技术支持;以确保技术指标合格..湿法烟气脱硫技术在国内工程中的应用已投入运行项目二干法脱硫工艺:引进国际着名环保公司奥地利能源及环境股份有限公司 AE&E 先进的、成熟的干法硫化床烟气洁净处理技术 Turbosorp; 这是一种遵循欧洲环保标准的烟气处理专利技术..采用氢氧化钙由 Cao 消化粉末和活性炭粉末城市垃圾焚烧炉等特殊烟气需要作为吸收剂;同时喷入少量的水作为活化剂;吸收反应塔 CFB 和布袋除尘器一体化设计也可采用电除尘器;设计脱硫率 92 %;脱硫率最高可达 95 %..具有系统简单可靠、操作要求低、耗水量少且无废水产生、结构紧凑占地省;自动化程度高;其排烟温度达 100 度以上不需烟气 / 烟气加热器;不会产生对烟囱稀酸低温腐蚀等优点..同时循环使用的吸收剂使石灰利用率也很高;加上相对湿法脱硫系统无循环泵等高耗电设备;其综合运行费用较低..污染物排放指标优于国家法规..适用范围及优点:◇ 中小型电厂◇ 加热装置◇ 各种燃料简易的设计和操作◇ 维修费用低◇ 无需加热◇ 无废水处理系统系统组成:烟气流化床主要由吸收剂制备系统、二氧化硫吸收系统、除尘系统、吸收剂再循环系统、自控和在线监测系统等组成..流程图三氨法管道脱硫技术:管道脱硫机是我公司自主产权的脱硫技术;以氨水为脱硫剂;其脱硫副产品为硫氨;把二氧化硫资源化;是循环经济的典型体现..本脱硫机运用离心力场与重力场双重力场协同作用;创立了一种新型动态可调综合合作机理;其传质效率能比在重力场情况下大数百倍;打破了传统的单一静态逆流吸收作用反应机理;是脱硫接触吸收反应作用机理上的一大突破;脱硫效率大大提高;是庞大的脱硫设备能实现小型化;能瞬间连续高效完成接触吸收反应与产物分离功形成气-气、气-液及液-液接触吸收反应;能..本脱硫采用氨作为吸收剂;氨与 SO2生成亚硫酸氨;在经氧化后形成硫酸氨..该技术的特点是工艺流程简单;吸收塔反应速度瞬间完成;体积及重量是当今同等功能设备的几十分之一;能耗低、占地面积小;运行费用低;脱硫效率高..可调控;施工安装周期短;维护管理方便;对高温烟气不需要实行降温吸收反应;在升温排放..脱硫产物能回收利用;可实现废物资源化及资源物质最大价值化;能时间正值运行;不产生二次污染物;有利发展脱氨并能适应多种吸收剂脱硫;符合国家火力发电循环经济的战略要求..。

烟道气生物脱硫技术进展

摘要本文简述了烟道气脱硫技术的进展,并主要介绍了生物脱硫的原理及应用前景。

关键词烟道气生物脱硫一、烟道气脱硫技术进展1.1 湿法烟气脱硫技术湿法脱硫的优点是:硫氧化物的吸收反应速度快,设备体积小,建设费用较低,建筑用地较少,二次污染减少。

缺点是:由于排烟温度降到60℃左右,排烟的散效果差;需要大量的水。

1.1.1石灰/石灰石-石膏法湿法烟气脱硫应用最为广泛,占脱硫总装机容量的83.02%,而其中占绝对统治地位的石灰/石灰石-石膏法是目前世界上最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺。

该法最早是由美国Eschellman在1909年提出来的,1931年美国Battersea电站建成了第一套石灰/石灰石脱硫系统。

在该工艺中,石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO2反应,反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来,经分离后即可抛弃也可以石膏的形式回收。

80年代,随着吸收塔、吸收槽内腐蚀和结垢问题的解决,新设备、新技术以及电子计算机的使用都使得该法更具有生命力。

目前,该法已在很大程度上进行了改进和完善,比较常用的技术如传统的双碱法、由德国鲁奇公司于80年代末开发的CFB-CFB新型脱硫工艺、日本开发的煤灰干式脱硫法以及黄磷和碱水乳液法等。

该过程存在的主要问题是:当SO2的浓度波动时,脱硫剂石灰粉末或浆液的投入量难以控制,吸收塔中的吸收液不能处于最佳吸收状态,影响脱硫率;低值副产物石膏还有待于解决含水率高和综合利用的问题;整体装置和运行费用仍偏高;脱硫效率不高。

1.1.2海水脱硫工艺海水脱硫是近年来发展起来的一项新技术。

该工艺利用天然的纯海水作为烟气中SO2的吸收剂,无需其它任何添加剂,也不产生任何废弃物,具有工艺简单、系统运行可靠、脱硫效率高等特点。

1.1.3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。

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收稿日期:20021111; 修回日期:20030107

作者简介:张俊姣(1974),女,东南大学博士研究生,主要从事能源、环保与自动化技术的工作。

文章编号: CN311508(2004)03007704

液相生化法烟气脱硫的研究———原理及前景

张俊姣1,2, 董长青1,2, 刘启旺2, 林中达1, 温 高2(1.东南大学动力工程系,江苏南京210096; 2.内蒙古工业大学电力学院,内蒙古呼和浩特010080)

关键词: 脱硫;液相;生化法摘 要: 概述生物法脱硫的历史及现状以及微生物法脱硫和过渡金属Fe3+/Fe2+的催化氧化脱硫机理,提出了液相生化法烟气脱硫的崭新构想,即合理地把微生物代谢和Fe3+催化氧化脱硫结合起来,可以有效地降低SO2的排放量。中图分类号: X701 文献标识码: A

1 前言当前人类面临着资源、环境、人口三大问题。合理、有效地利用有限的资源是解决人类三大问题的中心环节。我国煤炭占能源生产和消费总量一直稳定在75%左右,这一状况至少在最近若干年内不会改变[1]。由此而导致的环境污染日趋严重。据统计,大气中85%的二氧化硫,70%

的烟尘和60%的氮氧化物来自煤的燃烧。1995

年火力发电所消耗的煤炭量占总产量的31.

16%,2000年发电用煤的消耗量约为36%。因此,采取必要措施,控制燃煤电厂二氧化硫的排放,对于改善我国的大气环境质量有着十分重要的意义。随着人们对SO2危害的认识,许多国家制定了较为严格的SO2排放标准。一些国家不仅规定了允许的最高排放量,而且还规定了脱硫装置的最低脱硫效率。我国于1997年1月1日起实施的“火电厂大气污染物排放标准”(GB13223—1996)。该标准规定:对于1997年1月1日后建设的燃煤含硫量大于1%的电厂烟气中SO2的浓度应低于1200×10-6。大气SO2污染主要是由燃煤排放引起的,控制SO2排放主要从燃烧前、燃烧中和燃烧后3个方面着手[2]。燃烧前脱硫就是燃料在燃烧之前采用物理、化学的方法将煤中的硫去除掉。主要有物理洗选法、化学浸出法、煤的气化液化法等。燃烧中脱硫是往煤中加入固硫剂,煤中的硫燃烧

氧化,然后与碱性物质或固硫剂反应生成硫酸盐留在渣中,减少烟气中的SO2浓度,其方法主要为流化床/循环流化床(FB/CFB)以及型煤固硫。燃烧后脱硫技术即烟气脱硫(FGD)技术,是目前控制燃煤电厂二氧化硫气体排放应用最广的技术。按脱硫剂以及脱硫反应产物的状态可分为湿法、干法及半干法3类。按产物的有用性,可分为回收法、抛弃法二大类。目前国内引进的烟气脱硫(FGD)试点工程主要情况见表1

[1]

,可见

引进技术的投资费用很高,这样高的投资费用对于发展中国家来说是难以承受的。这也是造成绝大部分火电厂没有脱硫设备的原因。现在国内外许多公司和科研院所都在从事这一领域的研究工作,目的是寻找一种高效低成本的脱硫技术,并尽快使之工业化,以降低SO2排放量。21世纪是信息产业与生命科学的世纪,生物技术为FGD开辟了新的途径。本文在充分消化吸收国内外烟气脱硫技术的基础上,把微生物技术与过渡金属催化技术结合起来,提出了液相生化法烟气脱硫的崭新构想,为火电厂燃煤锅炉烟气治理提供一种新的选择。

2 生物脱硫技术发展历史煤炭微生物脱硫可追溯到应用微生物选矿的历史。1947年Colmer和Hinkle发现并证实化能自养微生物Thiobacillusferrooxidans,并迅速用于湿法冶金[3]。与此同时Zurabin(1959)和Sil2verman(1963)使用T.f.从煤炭中脱除黄铁矿。

第35卷第3期2004年5月 锅 炉 技 术

BOILER TECHNOLOGYVol.35,No.3

May.,2004

© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.表1 国内引进的7种烟气脱硫的(FGD)试点工程主要情况简介珞璜电厂太原一厂黄岛电厂成都热电厂内江高坝电厂深圳玛湾电厂南京下关电厂脱硫工艺常规湿式石灰石法高速平流石灰石法旋转喷雾干燥法电子束脱硫循环流化床海水脱硫LIFAC活化反应器

投产日期1992~1993年1996年10月1994年10月1997年7月1996年9月1998年上半年1998年12月供应商日本三菱日本日立日本三菱日本荏原芬兰奥斯龙挪威ABB芬兰IVO

烟气量/104Nm3・h

-12×108.726030303812264

机组容量/MW7201507575100300250

脱硫率/%9580~9570~75>8090~95>=9070~75

Ca/S1.02~1.051.1~1.21.82.882.5入口SO2浓度/mg・m

-3

1000057145714514318282246

设备价3.8亿元1亿元1亿元9000万元3850万美元1.5亿元脱1t硫费用2826元(1996)750元(1996)1773元(1996)1000元(1997)耗水量/t・h

-1168~20050~6015.66~71233

运行稳定性及主要问题运行率1995年约60%。运行率1996年约80%。脱硫塔填料,烟气加热器腐蚀,结垢,堵灰,二期作了大量的改进。未发现过因脱硫设备质量而停用,第一排喷雾器和除雾器有结垢现象。1995年运行3795h,1996年运行4098h,旋转喷雾设施易磨,反应塔有结垢,制浆系统易堵。1997年7月投产,1998年11月后逐步比较稳定。1996年11月~1997年3月改造后能保持100MW,冷渣器出力偏小,

调峰,煤种适应性好,但目前最大单位容量为300MW。

随后A・哈特纳伽等采用微生物预处理后油团聚的综合技术,将煤中90%黄铁矿的去除时间从20

~30天缩短为30~240min[2]。微生物煤炭脱硫研究较早,微生物烟气脱硫起步较晚。荷兰Paque和Hoogovens公司开发了Biostar

工艺。首次把微生物代谢功能和化学技术结合,

用于烟气脱硫使S(IV)转化为S(0)。吸附的SO2与NaOH反应,生成亚硫酸盐,然后由硫酸

盐还原菌将亚硫酸盐转化成H

2S,H2S

由硫醚杆

状微生物氧化成元素硫。完成了脱硫的新构想。荷兰一造纸厂应用该工艺表明,可将气流中H

2S

由12000μg/g降低至40μg/g,每天回收硫0.2t,

实现了硫的资源化。另外,日本NKK公司,爱达荷国家工程实验室(INE

H)也相继开发了类似工艺。处理烟气中

的SO2或H

2S

都得到了很好的结果。洗涤时聚

集的石膏,微生物产生出H

2S,H2S

再转化成元素

硫[5]。1990年日本钢管公司利用T.f菌进行工业废气脱硫,处理炼油厂胺洗装置,H

2S

脱除率达

99.99%。1990年Saleem等利用筛选到的耐受株T.d微生物,在反应器中进行脱除H

2S,

厌氧

条件下,每株菌体氧化H

2S15.1~20.9mmol/h,

脱硫率达80%

[6]

,开创了半定量脱硫尝试。1994

年,美国Tulsa大学用T.d菌直接氧化H

2S

为元

素硫,脱除炼油厂酸性废水、废气中的H

2S

完成

了现场实验研究。同年,美国能源部开始构建同时具有脱除无机硫和有机硫的基因工程菌研究中心,期待在短期内有所突破。我国学者虽起步较晚,但紧跟其后。1990年徐毅等分离得到T.f24菌种,8天可脱除88%~95%的煤中无机硫[7]。1992年钟慧芳等利用P.m

菌,15天可脱除煤中有机硫的22%~32%,从而取得煤中脱硫的重要进展[8]。1993年郑士民等在实验室条件下,用T.f菌对炼油厂催化裂解干气和工业沼气进行脱硫,H

2S

去除率分别达

71.15%和46.91%[9],开创了工业废气生物法脱硫的先河。通过以上可看出,国内外在这一领域的研究主要集中在煤燃烧前的煤中脱硫,对于工业废气H2S的治理也只限于实验室或半工业化试验阶段,而应用于燃煤锅炉烟气中SO2脱除的几乎未见报道。

3 液相生化法烟气脱硫的基本原理生化法烟气脱硫的原理涉及2个方面:一是

87锅 炉 技 术 第35卷

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