烟气脱硫技术 201347
烟气脱硫技术与方法
烟气脱硫技术与方法
烟气脱硫技术主要有湿法脱硫和干法脱硫两种方法。
1. 湿法脱硫:
湿法脱硫是指使用水或碱溶液对烟气中的二氧化硫进行吸收,主要包括石灰石-石膏法、海水碱法和氧化法等。
- 石灰石-石膏法:烟气中的二氧化硫与石灰石(CaCO3)反应生成石膏(CaSO4·2H2O),达到脱硫的目的。
这是目前应用最广泛的湿法脱硫方法。
同时,石膏可用作建材和肥料。
- 海水碱法:将海水中的氯化镁与石灰石反应生成碱化镁和石膏,利用石膏脱硫。
该方法可以有效处理高含盐量烟气。
- 氧化法:通过在烟气中喷射氧化剂,将二氧化硫氧化为三氧化硫或硫酸,再通过吸收剂捕捉。
这种方法的优点是能够处理高温高氧化性烟气,但氧化剂的使用成本较高。
2. 干法脱硫:
干法脱硫是指使用干燥的吸收剂直接吸收烟气中的二氧化硫,主要包括活性炭法和氨法等。
- 活性炭法:活性炭具有很强的吸附能力,可吸附烟气中的二氧化硫。
通过在烟气中喷射活性炭颗粒,使其与二氧化硫发生吸附反应,达到脱硫的目的。
该方法不需要添加化学药剂,处理过程简单,但活性炭的再生成本较高。
- 氨法:通过将氨气或氨水喷入烟气中,与二氧化硫发生反应生成硫酸铵,达到脱硫的目的。
该方法适用于高硫煤的烟气处理,但对氨的使用和后处理要求较高。
总体来说,湿法脱硫适用于处理低硫煤的烟气和高温高湿度烟气,干法脱硫适用于处理高硫煤的烟气和低温低湿度烟气。
不同的工业应用需要选择合适的脱硫技术和方法。
烟气脱硫技术
烟气脱硫技术2.1 摘要烟气脱硫是一个典型的化学吸收过程,包括三个具体步骤:(1) 吸收:SO2+碱性脱硫剂+H2O=亚硫酸盐(2) 氧化:亚硫酸盐+1/2O2=硫酸盐(3) 结晶:硫酸盐(l)=硫酸盐(s)总反应为:SO2+碱性脱硫剂+H2O+1/2O2=硫酸盐(s)申川氨法以合成氨为脱硫剂,得到硫酸铵。
硫铵是高效化肥,具有很大的市场和应用价值,尤其适合中国的国情。
该工艺简单,可适合任何等级的锅炉、电厂和冶炼厂。
其主要关键技术如下:先进的氨溢出损失控制方法先进的亚硫铵氧化方法先进的硫铵结晶方法先进的酸雾腐蚀控制方法先进的优化操作控制方法先进的大型脱硫塔设计和制造方法在氨溢出损失的控制方面,有两个创新的专利技术:多段吸收塔:SO2吸收段和氨回收段,以及并流吸收塔,吸收液不含游离氨,在理论上确保离开脱硫塔的尾气氨含量为零,如下图所示:在亚硫铵氧化方面,其方法是独特的。
从理论上,确定了亚硫铵氧化等同于O2的化学吸收,属于液相主体反应控制的慢反应过程,据此提出的氧化反应器,可以确保氧化率大于95-99%。
在硫铵结晶方面,确定了杂质影响、细晶消除、晶粒分级的反应结晶方法,提出的结晶器兼有反应器的特点,形成了大颗粒的硫铵结晶体,结晶温度低,不消耗蒸汽,电耗也低。
在优化操作和控制方面,提出的三回路控制方法,以pH控制氨流量,以液位控制水流量,以密度控制产品硫铵流量,具有很好的稳定性和安全性,可实现完全的自动化运行,操作简单。
在脱硫塔大型化方面,以规整型抗堵高效传质构件的填料塔,容易大型化,适合从25MW-1000MW机组,即脱硫塔直径5-16m,并具有十分良好的操作弹性,范围从0-120%。
采用整体玻璃钢材质,投资低,无维护要求,确保30年的使用寿命。
总之,本项目提出的工艺路线是先进的,关键技术是独特的和创新的,申请和获得了多个中国发明专利权,具有自主知识产权,处于领先的地位。
2.2 脱硫方法的分类众所周知,SO2是弱酸性气体,溶解在水溶液变为亚硫酸,呈现酸性。
烟气脱硫技巧[资料]
影响吸收塔长期稳定运行的因素
v 脱硫产物及综合利用 v 液固分离、固体废物的处理处置 v 原因: v 半水亚硫酸钙:较细的片状晶体,难以分离,不符合填埋
要求; v 二水硫酸钙:大的圆形晶体,易于析出和过滤 v 措施:保证95%的脱硫产物转化为硫酸钙 v 煤中的汞燃烧最终被浆液捕集而进入石膏中;
v 影响脱硫的工艺参数
四、SO2污染及排放概况
关注热点
v 早期 v 局地环境中二氧化硫的浓度升高 v 近100年来 v 二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降 v 最近 v 二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子
v 我国SO2排放的行业特点
百分比(%)
60
50
40
30
20
10
0 电力
化工
水泥
食品
机械
造纸 石油加工 化纤
橡胶
v 采用空气、氧气、CO2和水蒸气作为气化剂 v 移动床、流化床和气流床三种气化方法 v 煤气主要是H2、CO和CH4等可燃混合气体,以H2S形式
存在。
v 2.煤的液化 v 通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液体产品
v 液化工艺:直接液化、间接液化、煤油共炼 v 直接液化:高温高压(400℃和10MPa以上)、催化剂和溶
,补充清水。
影响吸收塔长期稳定运行的因素
v 结垢和堵塞 v 固体沉积方式: v 湿干结垢,即因溶液或料浆中水分蒸发而沉积 v Ca(OH)2或CaCO3沉积或结晶析出; v CaSO3或CaSO4从溶液中结晶析出。 v 原因:SO42-和Ca2+积在局部达到过饱和。 v 措施: v 吸收塔中保证CaSO3氧化率在20%以下;
v 2.流化床燃烧技术 v 气流速度介于临界速度和输送速度之间,煤粒保持流化
烟气脱硫技术与方法
烟气脱硫技术与方法烟气脱硫技术是指通过一系列的工艺和方法将烟气中的二氧化硫(SO2)去除,以减少硫氧化物对环境的污染。
烟气脱硫技术主要应用于燃煤和油气燃烧产生的烟气处理中,以及一些工业过程中排放的含硫废气处理中。
一、烟气脱硫的主要方法1. 湿法烟气脱硫方法湿法烟气脱硫是目前应用较广泛的方法之一。
其主要原理是将烟气与一定量的脱硫剂(如石灰石、石膏等)接触,使SO2与脱硫剂发生反应生成硫酸盐,然后通过洗涤、过滤等工艺将硫酸盐分离,最终获得净化后的烟气。
湿法烟气脱硫方法包括石灰石石膏法、氧化钙吸收法、海藻泥吸附法等。
其中,石灰石石膏法是最常见的湿法脱硫技术之一,其操作简单、效果稳定,并能够同时去除烟气中的颗粒物。
2. 半干法烟气脱硫方法半干法烟气脱硫是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法。
该技术主要是在煤粉燃烧过程中加入一定量的脱硫剂,使之与SO2发生反应生成硫酸盐,并通过一系列的设备和工艺将硫酸盐去除。
半干法烟气脱硫技术包括半干法石灰石法、半干法硬石膏法等。
相比于湿法和干法,半干法烟气脱硫技术具有较低的水耗、较高的脱硫效率和较高的SO2适应性。
3. 干法烟气脱硫方法干法烟气脱硫是将烟气与固体脱硫剂直接接触,使之发生反应,从而去除烟气中的SO2。
干法烟气脱硫技术主要适用于SO2浓度较低的烟气处理,如天然气燃烧排放的烟气脱硫。
干法烟气脱硫方法包括石灰吸收法、固定床吸附法、浮动床吸附法等。
这些方法利用固体吸附剂(如活性炭、沸石等)吸附烟气中的SO2,形成二硫化钙等化合物,并通过一系列的设备进行处理和回收。
二、烟气脱硫技术的选择与比较选择合适的烟气脱硫技术应综合考虑多种因素,包括烟气特性、脱硫效率、设备投资及运行成本等。
下面简要比较一下几种常见的烟气脱硫方法:1. 湿法烟气脱硫方法湿法烟气脱硫技术脱硫效率高,适用于高浓度、高湿度的烟气处理。
其设备体积较大,水耗较高,但可同时去除烟气中的颗粒物。
2. 半干法烟气脱硫方法半干法烟气脱硫技术在湿法和干法之间,具有较高的脱硫效率和较低的水耗。
烟气脱硫技术方案
烟气脱硫技术方案一、引言随着工业化的快速发展,大量燃煤产生的硫氧化物对环境和人体健康造成了严重的影响。
烟气脱硫技术作为降低硫氧化物排放的重要手段,得到了广泛的关注和应用。
本文将对烟气脱硫技术方案进行详细介绍,以期为相关领域提供参考和借鉴。
二、烟气脱硫技术概述烟气脱硫技术是指通过一系列化学或物理过程,将燃煤烟气中的硫氧化物去除,以达到降低SO2排放的目的。
根据不同的脱硫原理和技术特点,烟气脱硫技术可分为湿法、半干法和干法三大类。
三、湿法烟气脱硫技术湿法烟气脱硫技术是指利用液体吸收剂吸收烟气中的SO2,然后通过再生或处理将吸收剂中的硫元素转化为单质硫或硫化合物。
该方法具有脱硫效率高、技术成熟等优点,但同时也存在投资大、运行成本高、易造成二次污染等问题。
常见的湿法烟气脱硫技术包括石灰石-石膏法、海水脱硫法、氨法等。
四、半干法烟气脱硫技术半干法烟气脱硫技术是指利用固体吸收剂或溶液吸收剂在干燥状态下吸收烟气中的SO2,然后通过再生或处理将吸收剂中的硫元素转化为单质硫或硫化合物。
该方法具有投资少、运行成本低、无二次污染等优点,但同时也存在脱硫效率相对较低、技术成熟度不够等问题。
常见的半干法烟气脱硫技术包括循环流化床脱硫技术、喷雾干燥法等。
五、干法烟气脱硫技术干法烟气脱硫技术是指利用固体吸收剂在干燥状态下直接吸收烟气中的SO2,然后通过再生或处理将吸收剂中的硫元素转化为单质硫或硫化合物。
该方法具有投资少、运行成本低、无二次污染等优点,但同时也存在脱硫效率相对较低、技术成熟度不够等问题。
常见的干法烟气脱硫技术包括活性炭吸附法、荷电干式吸收剂喷射法等。
六、烟气脱硫技术方案选择在选择烟气脱硫技术方案时,应综合考虑多种因素,包括燃煤的含硫量、烟气的流量和温度、设备的投资和运行成本、技术的成熟度和可靠性等。
此外,还应充分考虑当地的资源条件、环境因素以及对副产品的需求等因素。
通过对各种烟气脱硫技术的优缺点进行综合分析,结合实际情况进行选择,可以制定出经济、合理、可行的烟气脱硫技术方案。
烟气脱硫技术的研究与应用
烟气脱硫技术的研究与应用一、烟气脱硫技术概述烟气脱硫技术也称为燃煤烟气脱硫技术,是一种通过化学反应除去烟气中二氧化硫(SO2)的技术,常用于火力发电厂等高污染烟气的处理。
二、烟气脱硫技术的原理烟气脱硫技术的原理为钙基脱硫技术,即利用石灰石或石膏等材料与烟气中的SO2反应生成硫酸钙或二硫酸钙,进而达到降低烟气中SO2含量的目的。
三、烟气脱硫技术的主要方法1.湿法烟气脱硫技术:将石灰浆、喷雾液或者氨水喷入烟气中,与其中的SO2反应,生成硫酸钙或二硫酸钙。
2.干法烟气脱硫技术:将石灰或活性炭喷入烟气中,将SO2吸附在表面,之后经过冲洗等工艺除去SO2。
四、湿法烟气脱硫技术的研究与应用湿法烟气脱硫技术是烟气脱硫技术中应用最广泛的一种,其研究与应用历史悠久,技术成熟。
在火力发电等烟气处理行业中,湿法脱硫技术具有优异的除硫效果和较为稳定的操作特性。
五、干法烟气脱硫技术的研究与应用干法烟气脱硫技术相对于湿法脱硫技术具有的优点包括节能、降低除硫成本等,具有一定的研究价值。
目前,干法脱硫技术的研究尚处于探索阶段,缺少工业化应用经验和成熟的工艺。
六、烟气脱硫技术的发展趋势随着环保意识的不断提高,烟气脱硫技术得到了广泛关注,未来的趋势是技术的进一步完善和创新,降低除硫成本和提高脱硫效果。
同时,综合利用除硫后的废渣、尾气等资源,也成为研究的热点之一。
七、结语烟气脱硫技术的研究和应用为环境保护贡献了重要力量,发展绿色经济事业的大趋势下,其地位和作用日益突显。
今后烟气脱硫技术的研究方向将着重在提高技术创新和成熟度、减少成本和减少废气排放等方面发力。
烟气脱硫工艺技术
烟气脱硫工艺技术
烟气脱硫工艺技术是一种常用的大气污染治理技术,主要用于减少燃煤、燃油等燃料在燃烧过程中产生的二氧化硫排放。
下面就烟气脱硫工艺技术进行介绍。
烟气脱硫技术主要包括湿法脱硫和干法脱硫两种技术。
湿法脱硫是目前常用的烟气脱硫方法之一。
该技术是通过喷射吸收剂(如石灰石和氨水)进入烟气中与二氧化硫(SO2)进
行反应,形成硫酸盐或硫酸氢盐。
通过这种方式,可将烟气中的SO2去除,达到脱硫的目的。
湿法脱硫具有脱硫效率高、
处理量大、适用于不同燃煤方式等优点,目前被广泛采用。
干法脱硫是指在干燥状态下,通过与氧化剂或其他吸收剂接触,将烟气中的二氧化硫进行化学反应,形成硫酸盐或硫酸氢盐。
干法脱硫相对于湿法脱硫而言,虽然处理量较小,但干法脱硫的设备简单,操作方便,无需处理大量废水,具有一定的优势。
无论是湿法脱硫还是干法脱硫,在脱硫的过程中都需要吸收剂与烟气充分接触,以达到高效去除二氧化硫的效果。
此外,为了提高脱硫效率,还可以采用对烟气进行预处理,如增加烟气的湿度或温度等方法,改善吸收剂与烟气之间的反应速率。
在脱硫工艺技术的选择上,需要根据实际情况综合考虑,包括燃料特性、处理量、投资成本、运行费用等因素进行综合评估。
不同的工艺技术具有各自的优缺点,并且适用于不同的工况。
总之,烟气脱硫工艺技术是一项重要的大气污染治理技术,能够有效减少二氧化硫的排放量,改善大气环境质量。
在未来的发展中,还需要进一步研究和发展更加高效、低耗能的脱硫技术,以满足环保要求。
同时,还需加强对于脱硫工艺技术的监管和管理,确保脱硫设施的正常运行,保护和改善人民群众健康。
烟气脱硫的基本原理及方法
烟气脱硫的基本原理及方法烟气脱硫是通过一系列的化学反应和物理过程去除烟气中的二氧化硫(SO2),以减少大气污染物的排放。
其基本原理和常用的方法如下:基本原理:烟气脱硫的基本原理是将烟气中的SO2转化为易于处理的化合物或进行物理吸附,从而减少大气中的硫化物排放。
方法一:湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫是最常用的脱硫方法之一,其主要步骤包括:1. 吸收:将烟气通入喷雾剂中,喷雾剂可由氧化钙(CaO)或氢氧化钙(Ca(OH)2)组成。
SO2在喷雾剂中溶解,生成亚硫酸盐(如CaSO3)。
2. 制浆:产生的亚硫酸盐与氧化钙反应,生成石膏(CaSO4·2H2O)。
石膏是固态产物,可以用于工业用途。
3. 分离:将石膏从剩余的烟气中分离,并进一步处理或处置。
湿法烟气脱硫可以达到较高的脱硫效率,但其过程涉及到大量的水和化学品的使用,需要对产生的废水进行处理。
方法二:干法烟气脱硫干法烟气脱硫是另一种常用的脱硫方法,其主要步骤包括:1. 吸附:将烟气通过吸附剂(如活性炭或海绵铁等),SO2被吸附到吸附剂的表面上。
2. 再生:吸附剂中的SO2被高温蒸汽、氧气或其他气体再生,生成SO2气体。
3. 处理:SO2气体通过一系列的化学反应,转化为不易挥发的化合物,如石膏或硫酸。
干法烟气脱硫的优点是不需要大量的水,节约资源。
但其脱硫效率较低,需要周期性更换吸附剂。
方法三:半干法烟气脱硫半干法烟气脱硫是湿法和干法脱硫的结合,其主要步骤包括:1. 与湿法脱硫相同,将烟气与喷雾剂接触,使SO2溶解。
2. 与干法脱硫相同,将烟气通过吸附剂,吸附剂上的SO2会部分溶解。
半干法烟气脱硫综合了湿法和干法的优点,并减少了水和化学品的使用量,是一种较为环保和经济的脱硫方法。
总结:烟气脱硫的基本原理是将烟气中的SO2转化为易于处理的化合物或进行物理吸附。
常用的脱硫方法包括湿法、干法和半干法,各有优缺点,在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。
烟气脱硫技术按脱硫的方式和产物的处理形式分类
如对您有帮助,请购买打赏,谢谢您!烟气脱硫技术按脱硫的方式和产物的处理形式分类烟气脱硫技术主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的SO2,并使其转化为稳定的硫化物或硫。
最早的烟气脱硫技术在本世纪初就已经出现。
近几十年来,国外工业烟气脱硫装置的应用发展很快。
我国近十多年来也开展了烟气脱硫技术的研究。
烟气脱硫技术的种类非常多,按脱硫的方式和产物的处理形式可分为干法,半干法和湿法三大类。
干法脱硫工艺干法脱硫工艺利用粉状或颗粒状吸收剂,通过吸附、催化反应或高能电子电解等作用除去烟气中的SO2.反应在无液相介入的完全干燥状态下进行,反应物亦为干粉状,不存在腐蚀和结垢等问题.相对于湿法脱硫技术,干法脱硫技术具有耗水量少、不造成二次污染、硫便于回收等优点;但由于气固反应速率较低,致使脱硫过程空速低、设备庞大,脱硫率不及湿法。
半干法烟气脱硫半干法烟气脱硫是以水溶液或浆液为脱硫剂,生成的脱硫产物为干态的脱硫工艺。
半干法兼有干法与湿法的一些特点,是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。
特别是后者,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点。
典型工艺有喷雾干燥法和吸着剂喷射法。
喷雾干燥法喷雾干燥法是2O世纪7O年代中后期发展起来的脱硫新技术,其基本原理是利用快速离心喷雾机将吸收剂喷射成极其细小且均匀分布的雾粒,雾粒与热烟气接触,一方面吸收剂吸收烟气中的SO2,另一方面水分迅速蒸发而形成含水量很低的固体灰渣,从而达到净化烟气中SO2的目的,脱硫率可达75%~90%。
该方法具有设备简单、投资小、运行维护方便及运行费用低等优点,从而得到较广泛的应用,约占总装机容量的1O%,大多用于低硫和中硫煤的中小容量机组。
烟气脱硫技术方案
烟气脱硫技术方案烟气脱硫是一项关键的环保技术,旨在防止硫化物排放对大气环境造成污染。
该技术最初是针对燃煤电厂而开发的,但现在在其它许多工业和制造过程中也广泛应用。
本文将描述一个适用于燃煤电厂的烟气脱硫方案。
该方案基于湿法脱硫技术,需要建造一个脱硫设施并安装在排放烟道上。
随后附加设备将对排放时的化学反应进行控制,确保排出的气体符合环保法规。
1. 设备需求湿法脱硫技术需要的设备包括:- 烟囱或烟道:设备必须安装到烟气排放的管道中。
- 除尘器:通过增加过滤器或静电过滤器从烟气中除去粉尘或颗粒物。
- 脱硫设施:包括脱硫剂浆液喷淋塔(或喷淋塔)、反应池和泵、和其中的各种仪器设施和控制系统。
- 废水处理设备:用于处理所产生的废水,在使废水符合环境法规的条件下将其排到外部水体中。
2. 工作原理脱硫技术通过与烟气中的气态污染物反应来除去硫化合物。
湿法脱硫法使用富含碱性成分的溶液将二氧化硫转化为硫酸根离子(SO4 2-)。
脱硫剂溶液可以是碱式氢氧化钙(Ca(OH)2)或氨水(NH3)。
反应方程式如下:钙氢氧化物(Ca(OH)2) + SO2→ CaSO3 + H2OCaSO3 + 1/2O2 → CaSO4氨水(NH3)+ SO2 → NH4HSO3NH4HSO3 + 1/2O2 → NH4HSO4当此处理剂被喷射到排放出来的烟气中时,它与二氧化硫进行反应并将其转换为硫酸根离子。
然后其余的化学反应在反应池中发生。
最终,硫酸根对溶液之中的钙或铵成分反应,从而形成固体或液体废物产物。
3. 设计要点- 需要仔细考虑脱硫效率、耗电量以及工艺变量(如循环率、热量损失等)。
- 脱硫设施必须能够正确运行,并满足当地和国家的法规和要求,以确保排放的气体不会污染环境。
- 系统应根据各自的需求进行优化,以控制化学反应,使用最低的消耗性能和化学剂。
- 废水处理设备需要能够处理脱硫过程中产生的废水,以确保排放到外部水体中的水符合环保法规。
烟气脱硫技术方案
烟气脱硫技术方案引言烟气脱硫是一种通过减少燃煤过程中排放的硫氧化物(SOx)来减少大气污染的技术。
硫氧化物是燃煤过程中产生的一种污染物,它们对环境和人类健康造成严重影响。
烟气脱硫技术方案旨在通过使用适当的装置和化学物质来捕捉和处理燃煤过程中产生的硫氧化物,以减少其排放量。
本文将介绍几种常见的烟气脱硫技术方案。
干法烟气脱硫技术干法烟气脱硫技术是一种通过直接添加干性吸收剂来脱硫的方法。
这种方法将干燥的吸收剂直接喷入烟气中与硫氧化物反应,并通过物理或化学吸收来捕捉硫氧化物。
1. 硫化钠法硫化钠法是一种常见的干法烟气脱硫技术,它使用硫化钠作为吸收剂。
在燃煤过程中,硫化钠被喷入烟气中,与硫氧化物发生反应生成硫化物沉淀。
这种沉淀可以通过过滤或离心分离进行收集和处理。
硫化钠法的优点是适用于高温烟气和大气量的处理,并且能够同时去除硫氧化物和一些其他的污染物。
然而,硫化钠法也存在一些局限性,例如对硫氧化物的去除效率有一定的限制,且处理后的硫化物沉渣需要进行安全处理。
2. 活性炭吸附法活性炭吸附法是另一种干法烟气脱硫技术,它使用活性炭作为吸附剂来去除烟气中的硫氧化物。
活性炭具有大比表面积和高吸附能力,能够有效地吸附硫氧化物并捕捉其排放。
在这种方法中,烟气经过活性炭的吸附层,硫氧化物被吸附在活性炭表面上。
一旦活性炭饱和,就需要更换或再生活性炭。
活性炭吸附法的优点是吸附剂容易获取和处理,去除效率高,且处理后的活性炭可以进行再生和重复使用。
然而,这种方法的缺点是对于高温烟气不适用,且活性炭选择和设计需要考虑到烟气中的其他污染物。
湿法烟气脱硫技术湿法烟气脱硫技术是通过向烟气中喷射液体吸收剂,并在冷却和湿润的条件下将其与硫氧化物反应,将硫氧化物从烟气中去除的方法。
1. 石灰石-石膏湿法脱硫法石灰石-石膏湿法脱硫法(简称石膏法)是一种常见的湿法烟气脱硫技术。
在这种方法中,石灰石和水形成石膏混合物,喷射到烟气中与硫氧化物发生反应生成石膏沉淀。
烟气脱硫原理
烟气脱硫原理
烟气脱硫技术是一种常用的气体污染控制方法,主要应用于燃煤电厂和工业炉窑等燃烧设备中。
其主要目的是通过去除燃烧过程中形成的二氧化硫(SO2)等有害气体,减少大气污染物的排放。
烟气脱硫主要采用湿法和干法两种方法进行处理。
湿法烟气脱硫是将含有SO2的烟气与脱硫剂接触,使SO2与脱硫剂发生反应生成硫酸,从而将SO2从烟气中去除。
常用的脱硫剂包括石灰石(石膏石)、石灰浆等。
在烟气脱硫设备中,通常采用喷雾塔或湿式电除尘器等装置,与烟气进一步接触,促使脱硫反应的进行。
通过这种湿法脱硫技术,可以将烟气中SO2的去除率达到80%以上。
干法烟气脱硫则主要是通过干吸附或半干法吸附的方式进行。
干吸附法是利用活性炭、活性氧化铝等材料吸附烟气中的
SO2,将其从烟气中去除。
半干法吸附与湿法脱硫方式类似,但脱硫剂使用的是干粉剂,通过喷射或喷布方式将脱硫剂与烟气接触,进行SO2的吸收和反应,最后形成固体废物。
无论是湿法还是干法烟气脱硫,最终都会产生大量的脱硫废液或固废,需要进一步进行处理和处置。
常见的处理方法包括脱水、中和、固化等措施,以减少脱硫废物对环境的影响。
总的来说,烟气脱硫技术通过使用适当的脱硫剂,与含有
SO2的烟气发生化学反应,从而将SO2去除,减少大气污染
物的排放。
选择合适的烟气脱硫方法主要根据燃烧设备的特点和废气组分进行选择,以达到高效脱硫的目的。
烟气脱硫技术方案
技术方案2.工艺描述本烟气脱硫工程,采用石灰石-石膏法脱硫工艺。
脱硫剂为CaCO(90%纯度)。
烟气经过除尘器达到烟尘排放标准后,进入脱硫塔经浓缩段浓缩除尘后,经主喷淋层脱烟气S,吸收塔为填料喷淋吸收塔,在塔内与烟气逆流方向布置两层喷嘴,将烟,经除尘脱硫处理后通过75mg/S含量脱除,脱硫后的烟98以上S腐烟囱排出系统设100烟气旁路。
脱硫系统在脱硫单元出现故障时均能保证不影响锅炉正常运转2.1脱硫剂制备系)系统概采用外购石灰石粉将成品石灰石粉粒径通25目筛筛余量小10通过气输送管路送入钢制石灰石粉仓内,通过给料机输送到石灰石浆液箱,制浆沉淀的浆液过排渣泵排到渣沟,制浆后的上清液经石灰石浆液输送泵送至吸收塔石灰石粉品质对湿法烟气脱硫的性能有直接的影响。
因此,先对石灰石粉的规格求如下目数:25过筛率:90%纯度:90%3 1.2t/m堆积密度:调浆后输送至脱硫区域。
(2)设计原则石灰石粉仓设计有除尘通风系统,料仓的容量按最大连续工况运行3天(每天按24小时计)的吸收剂耗量设计。
石灰石浆液制备罐设计满足工艺要求,配置合理。
全套吸收剂供应系统满足FGD所有可能的负荷范围。
(3)设备吸收剂浆液制备系统全套包括,但不限于此:第 2 页,共12页卸料站:采用浓相仓泵气力输送把石灰石送入料仓。
石灰石粉仓:石灰石粉仓根据确认的标准进行设计,出料口设计有防堵的措施;顶部有密封的人孔门,该门设计成能用铰链和把手迅速打开,并且顶部有紧急排气阀门;3;贮仓上配50mg/Nm贮仓顶部设置仓顶除尘器,除尘后的洁净气体中最大含尘量小有用来确定容积的料位计同时也能用于远方指示为了除尘器和料位计等的检修维护设计又必需的楼梯平台,在贮仓的每个出料口装有关断阀星型给料机:用于输送粉状石灰石至石灰石浆液箱,完全密封以防止石灰石外漏倾斜的输送机装有止退装置,防止逆向旋转和输送机反向输送泵、箱和搅拌器:石灰石浆液输送泵,两台,一用一备;制浆罐(钢制衬胶):有效容积100工况小时的浆液量设计)管道系我方提供系统所需的所有管道、阀门、仪表、控制设备和附件等的设计。
烟气脱硫脱硝技术精要
1.1 烟气脱硫的分类
■ (1)按应用脱硫剂的形态分为: ■ ①干法脱硫:采用粉状或粒状吸收剂、吸
附剂或催化剂; ■ ②湿法脱硫:采用液体吸收剂洗涤烟气,
以除去SO2。
烟气脱硫的分类
◆ 干法
◆ 优点:净化后烟气温度降低很多,从烟囱向大气排出时易扩 散,无废水问题;
缺点:脱硫率低。 ◆ 湿法
优点:脱硫率高,易操作控制; 缺点:存在废水后处理问题,烟气经洗涤处理后,烟气温度 降低较多,不利于高烟囱排放扩散稀释,易造成污染,目前实 际中广泛使用的是湿法,因为SO2为酸性气体,采用碱液吸收。
常用烟气脱硝技术
■ 吸收法 ■ 吸附法 ■ 催化还原法
1 非选择性催化还原法 2 选择性还原法
2.1、吸收法
■ 常用吸收剂:碱液(钠碱、钙碱、氨根 Nhomakorabea)、稀 硝酸、浓硫酸等。
■ 碱液吸收:设备简单,操作容易,投资少。
■ 强硫酸吸收
亚硝基硫酸
2.2 、吸附法
■ 吸附剂:活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤
2. 3、催化还原法
■ 在催化剂的作用下,用还原剂将废气 中的NOX还原为无害的N2和水的方法。 该法脱除效率高,能回收热能,但投 资和运行费均较高。适用于治理硝酸 尾气和燃烧烟气的治理。
•2.3.1、非选择性催化还原法
■ 是以一氧化碳、氢、甲烷等还原性气体作为还原 剂,以元素铂、钯或以钴、镍、铜、铬、锰等金 属的氧化物为催化剂,在400~800℃的条件下, 将氮氧化物还原成氮气,同时有部分还原剂与过 剩的氧发生燃烧反应生成水和二氧化碳,并放出 大量热。此法效率高,但需使还原剂过量并严格 控制氧含量,因此耗费大量还原剂。
1.3 金属氧化法
■ 氧化镁法多用于净化电厂锅炉烟气; ■ 氧化锌法适合锌治理企业的烟气脱硫; ■ 氧化锰法可用于无使用价值的低品位软
烟气脱硫技术
13
4.2
干法脱硫工艺
概述:主要有炉内喷钙烟气脱硫技术、荷电干式吸收剂喷射 脱硫技术、电子束照射烟气脱硫技术、脉冲电晕烟气脱硫技 术等。 优点:具有无污水和废酸排出、设备腐蚀小、烟气在净化过 程中无明显温降、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散 等优点 缺点:脱硫效率低、反应速度较慢、设备庞大
14
4.3
3
4.1.1
石灰石(石灰)-石膏洗涤法
4.1.1.1 脱硫机理 烟气中SO2的脱除是在吸收塔内完成的。当烟气中的SO2 在吸收塔填料格栅界面上与吸收剂浆液接触时,借助于气液 两相浓度梯度,通过扩散过程把SO2传质到液相,形成H2SO3, 并电离成H+、HSO-与SO32-,部分SO32-被烟气中的氧气氧化形 成SO42-,而浆液中的CaCO3在低pH值条件下电离的Ca2+与其反 应形成稳定的二水石膏,部分SO32-与Ca2+反应生成CaSO3,然 后被烟气中氧气氧化形成石膏。 总的反应式表示:
E-2
过滤器
打包机 硫铵槽
循环槽
缓冲槽
12
4.1.3.3 工艺评价 氨是一种良好的碱性吸收剂,其碱性强于钙基吸收剂。 用氨吸收烟气中的SO2是气-液或气-气相反应,反应速率 快,吸收剂利用率高,吸收设备体积可大大减小。另外, 其脱硫副产品硫酸铵在某些地区可作为农用肥料。 20世纪70年代初,日本和意大利等国相继开发成功 湿式氨法烟气脱硫工艺,但由于其高运行成本、腐蚀以及 净化后烟气中的气溶胶等问题而影响其推广应用,进入90 年代后,随着技术的进步和对氨法烟气脱硫观念的转变, 其应用呈逐步上升的趋势。
2
4.1
Hale Waihona Puke 湿法烟气脱硫技术概述:湿法烟气脱硫技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉 烟道的末端、除尘系统之后,脱硫过程在溶液中进行,脱硫剂 和脱硫生成物均为湿态,其脱硫过程的反应温度低于露点,所 以脱硫以后的烟气一般需经再加热才能从烟囱排出。 目前世界上已开发的湿法烟气脱硫技术,主要有石灰石 (石灰)-石膏洗涤法、双碱法、海水脱硫、氨吸收法、氧化 镁法等。据国际能源机构煤炭研究组织统计,湿法脱硫占世界 安装烟气脱硫的机组总容量的85%,其中石灰石法占36.7%,其 他湿法脱硫技术约占48.3%。 优点:脱硫过程是气液反应,其脱硫反应速度快,脱硫效率高, 在钙硫比等于1时,可达到90%以上的脱硫效率,适合于大型燃 煤电站锅炉的烟气脱硫。 缺点:存在投资和运行维护费用都很高、脱硫后产物处理较难、 易造成二次污染、系统复杂、启停不便等问题。
国内烟气脱硫的技术
国内烟气脱硫的技术我国目前的经济条件与技术条件还不允许象发达国家那样投入大量的人力与财力,并且在对二氧化硫的治理方面起步很晚,至今还处于摸索阶段,国内一些电厂的烟气脱硫装置大部分欧洲、美国、日本引进的技术,或者是试验性的,且设备处理的烟气量很小,还不成熟。
不过由于近几年国家环保要求的严格,脱硫工程是所有新建电厂必须的建设的。
因此我国开始逐步以国外的技术为基础研制适合自己国家的脱硫技术。
以下是国内在用的脱硫技术中较为成熟的一些,由于资料有限只能列举其中的一些供读者阅读。
1 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,硫酸钙达到一定饱与度后,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矣毹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%。
2 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。
烟气脱硫技术 201347
2.国家对SO2的治理要求
法律的要求: 1995年修订的《中华人民共和国大气污染防治法》提出:在“两
区”内的火电厂新建或已建项目不能采用低硫煤的,必须建设配套脱 硫、除尘装置。
国家污染物排放标准的要求: 《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-1996),对1997年1月1
日起新、扩、改建火电厂,在实行全厂排放总量控制的基础上,增加 了烟囱二氧化硫排放浓度限制。
• 湿法烟气脱硫主要工艺流程为:锅炉排出 的烟气经引风机送入混凝土公用烟道,吸收塔中与石灰石浆液综 合反应吸收,烟气中的二氧化硫与石灰石
序号 设备名称
1
烟道
2
挡板密封风机
3
轴流式升压风机
4
再生式气/气换热器(GGH)
5
大6 港6
技8
改9
工 10
典型 FGD 控制室
FGD 控制系统(续)
• 常用工艺仪表:
SO2 监测仪 pH 计 密度计 液位计 流量计 压力探头 槽液位探头
典型 FGD 控制室
大港改建工程2台1080t/h锅炉配套 湿法烟气脱硫装置。
• 湿式脱硫装置:吸收塔、GGH烟气加热器、 增压风机、烟道等为每台锅炉各自独立设 备,其他系统共用。
电子束法使用的脱硫剂为合成氨,目前仅限 于吨位不大的燃煤锅炉烟气脱硫。
2.按脱硫剂分类
目前开发的多种烟气脱硫技术,尽管设备构造和工艺流 程各不相同,但基本原理都是以碱性物质作SO2的吸收剂。
以石灰石、生石灰为基础的钙法
按
以氧化镁为基础的镁法
脱
硫
以合成氨为基础的氨法
剂
分 类
以有机碱为基础的碱法
以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础的钠法
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典型 FGD 控制室
大港改建工程2台1080t/h锅炉配套 湿法烟气脱硫装置。
• 湿式脱硫装置:吸收塔、GGH烟气加热器、 增压风机、烟道等为每台锅炉各自独立设 备,其他系统共用。 • 湿法烟气脱硫主要工艺流程为:锅炉排出 的烟气经引风机送入混凝土公用烟道,再 从砼烟道引出经过升压风机升压、冷却后, 进入吸收塔,在吸收塔中与石灰石浆液综 合反应吸收,烟气中的二氧化硫与石灰石
石灰石吸收剂制备系统
功能: 接收及贮存大量石灰石 将石灰石研磨到合适颗粒尺寸 由研磨石灰石及液体配制浆液 贮存石灰石浆液 根据需要将石灰石浆液输送到 FGD 系统
石灰石吸收剂制备流程图
固体脱水及处置系统
功能: 从浆液分离固体 产生可再利用或抛弃的固体副产物 水返回 FGD 系统 脱水通常有二个步骤: 一级脱水 – 水力旋流器或浓缩池 二级脱水 – 过滤机或离心机
鼓式过滤机
水平皮带过滤机给料端
水平皮带过滤机排料端
氧化空气系统
功能: 提供将吸收的SO2氧化成硫酸盐所必须的氧气 硫酸根及钙将沉淀以产生石膏副产物 氧化空气通常引入反应槽. 这被称作“就地氧化”
除雾系统
功能: 分离并除去烟气中夹带的浆液液滴
方向: 垂直气流 水平气流
二、火电厂脱硫方式(燃烧前、中、后)
煤炭洗选:使用前脱硫。目前仅能除去煤炭中的部分无 机硫,对于煤炭中的有机硫尚无经济可行的去除技术。 循环流化床锅炉(CFBC)-- 洁净煤燃烧技术:燃烧过程中 脱硫。具有可燃用劣质煤、调峰能力强、可掺烧石灰石脱硫、 控制炉温减少氮氧化物排放等特点。 烟气脱硫(FGD) :燃烧后脱硫。在锅炉尾部电除尘后至 烟囱之间的烟道处加装脱硫设备,目前95%以上的燃煤锅炉采 用此方式实施脱硫,是控制二氧化硫和酸雨污染最有效、最主 要的技术手段。
投资低于湿法
炉内喷钙+尾部 增湿脱硫技术 成熟 中低硫煤 200MW 及以下 80-90% 石灰石 一般 芬兰
投资和运行费 较低
电子束 海水脱硫技术 脱硫技术 国家示范 工程
双减法脱硫
200MW 及以下
300MW
100MW 及以下 95%
高能电子束
海水
可溶性的 钠碱
流程简单 运行可靠
投资省 运行费用低
系统复杂投资大 运行成本高
珞璜、北京、 黄岛、白马、 半山、重庆等 恒运
下关、钱清
成都热电厂
深圳西部电力 有限公司
多家
国际最新5种主流烟气脱硫技术 1、石灰石--石膏湿法烟气脱硫技术 2、镁法--烟气脱硫技术 3、钠法--烟气脱硫技术 4、氨法--烟气脱硫技术 5、海水法--烟气脱硫技术
■ 设备、安装(包括土建)费用 ■ 运行费用
烟气脱硫技术
---FGD
confidential
SO3 CONTROL TECHNOLOGY
一、脱硫的发展与应用 二、火电厂脱硫方式 三、烟气脱硫方法 四、国内火电厂烟气脱硫的应用 五、石灰石/石膏湿法脱硫工艺流程及设备
一、脱硫的发展与应用
1. 全国火电厂二氧化硫排放状况
1998年全国火电装机容量为20988万千瓦,占总
序号 1 2 3 4
设备名称 烟道 挡板密封风机 轴流式升压风机 再生式气/气换热器(GGH) 密封空气风机 吸收塔 吸收塔搅拌器 氧化风机(包括消声段) 离心式,吸收塔再循环泵 吸收塔排出泵 工艺水泵 工艺水箱 石膏水力(第一级)旋流器站 废水旋流器站 石膏浆转运泵 真空皮带过滤机 真空泵 石膏脱水排水坑泵 吸收塔排水坑泵 事故浆液池
吸收塔设计种类
喷淋空塔 托盘喷淋塔
顺流填料塔
双接触流洗涤塔 双回路吸收塔
水平气流吸收塔
喷射鼓泡吸收塔 / 反应器
喷淋空塔
烟气 出口
除雾器 冲洗喷头 除雾器 冲洗喷头
喷淋层 烟气
进口
反应槽
喷淋空塔中的喷淋覆盖
密集的喷淋覆盖对好的性能重要:
36 个喷嘴
72 个喷嘴
差的喷淋覆盖
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。
炉内
活化
CaCO3 → CaO + CO2 CaO + SO2 + 1/2 O2→ CaSO4 CaO+SO3 → CaSO4
CaO + H2O → Ca(OH)2 Ca(OH)2 +SO2 → CaSO3 + H2O CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4
气体处理及 二氧化硫吸收
水 锅炉 除尘器 燃料 空气 除灰
再热器(可选项) • 蒸汽 • 气-液-气 • 回转 气-气
烟囱
空气 引风 机
吸收塔
SO2 吸收塔排浆
石灰石
水力旋流器 冲洗水 输送机 皮带过滤机 石膏
石膏 脱水
吸收剂 制备
贮仓
球磨机 废水 浆液贮槽
围绕 FGD 系统的烟道
再热器 后出口 (90o)
目前国内外应用最广泛的方法是烟气脱硫!!
三、 烟气脱硫方法
1.按有无液相介入分类
在电力界尤其是脱硫界以有无液相介入来进行分类。
湿法 半干法
按 有 无 液 相 介 入 分 类
干法
电子束法 海水法
湿
法:进入湿吸收剂;排出 湿物质
湿法是利用碱性溶液为脱硫剂,应用吸收原理在气、液、 固三相中进行脱硫的方法,脱硫产物和残液混合在一起,为 稀糊状的流体。湿法脱硫的操作温度在44-55º C。
装机容量的75.7%。二氧化硫排放约为780万吨,占
全国二氧化硫排放量的37.3%,2000年达40%,2010
年将达到60%。预计2020年排放量将达3500万吨。 95年统计,由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、 森林和人体健康等方面的经济损失约为1100多亿元, 已接近当年国民生产总值的2%,成为制约我国经济 和社会发展的重要因素。
进口 (160o)
吸热器后 进口 (110o)
出口 (55o)
GGH 再热器
烟囱
GGH 吸热 器
吸收塔
不同 FGD 烟道的特征
FGD入口烟道 碳钢
换热器后、吸收塔入口烟道 气体可降温至酸露点以下 常用材料为内衬碳钢或耐腐合金.
不同 FGD 烟道的特征(续)
吸收塔出口烟道 气体是潮湿的且具腐蚀性 常用材料为内衬碳钢、耐腐合金或泡沫玻璃砌块 气体少潮湿且少腐蚀性 应采用内衬碳钢、耐腐合金或泡沫玻璃砌块材料 排水通常不是问题.
海水法:采用海水对烟气脱硫的方法
此方法受地域条件限制。且有氯化物严重腐蚀设备的问 题。脱硫残液PH很低,必须配置参数合理的水质恢复系统, 才能达到环保要求的排放条件。
电子束法:是一种利用高能物理原理,采用电子束辐照 烟气,或以脉冲产生电晕对烟气实施脱硫的方法。
电子束法使用的脱硫剂为合成氨,目前仅限 于吨位不大的燃煤锅炉烟气脱硫。
镁法:以氧化镁为基础的
氨法:以合成氨为 基础
(1)脱硫过程 Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑ 2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
(2)再生过程(用石灰乳) 2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3 Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3
设计要点: 叶片形状 平坦与峰形设计 冲洗系统的设计及性能是保持除雾器清洁的关键
除雾器方向
除雾器设计
叶片形状
3-通道锯齿形
4-通道正弦波形
2-通道带钩正弦波形
2-通道改进锯齿形
平坦flat布置与峰形 peak布置
烟气再热
功能: 改善污染物扩散 减少烟囱可见烟羽 避免下游烟道腐蚀 避免烟囱液滴 “下雨”
普通 FGD 再热设计
普通 FGD 再热设计(续)
回转式 GGH
再生式 GGH
FGD 控制系统
需控制的常用工艺参数: SO2 排放 石灰石吸收剂给料 循环浆液 pH 密度 ME 冲洗 槽液位
典型 FGD 控制室
FGD 控制系统(续)
常用工艺仪表: SO2 监测仪 pH 计 密度计 液位计 流量计 压力探头 槽液位探头
典型脱水流程图
一级脱水
浓缩吸收塔排出浆液,固体含量从8-12%到35–55% 可为水力旋流器或浓缩池
FGD 水力旋流器族
FGD 浓缩池
FGD水力旋流器族
二级脱水
设计产生固体滤饼,水份含量低于约15%(重量)
二种类型过滤机可采用: 水平皮带 鼓
离心机也可采用
FGD 离心机
半干法:进入湿吸收剂; 排出干物质
半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法,脱硫产物为干粉 状。半方法的操作温度控制在60-80º C。
干
法:进入干吸收剂;排 出干物质。
干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法。 如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末,即脱硫产物为粉状。 干法的操作温度在800-1300º C。
2.国家对SO2的治理要求
法律的要求: 1995年修订的《中华人民共和国大气污染防治法》提出:在“两 区”内的火电厂新建或已建项目不能采用低硫煤的,必须建设配套脱 硫、除尘装置。 国家污染物排放标准的要求: 《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-1996),对1997年1月1 日起新、扩、改建火电厂,在实行全厂排放总量控制的基础上,增加 了烟囱二氧化硫排放浓度限制。 国务院对“两控区”内火电厂二氧化硫控制的要求: 《国务院关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区有关问题的批复》 (国函[1998]5号),即要求“两控区”的火电厂做到:到2000年底达 标排放。新建、改造燃煤含硫量大于1%的电厂,必须建设脱硫设施; 现有燃煤含硫量大于1%的电厂,在2010年前分期分批建成脱硫设施或 采取其它具有相应效果的减排二氧化硫措施。