石灰石石膏法脱硫方案
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SO2+ H2O—>H2SO3SO3+ H2O—>H2SO42、中和CaCO3+ H2SO3—>CaSO3+CO2+ H2OCaCO3+ H2SO4—>CaSO4+CO2+ H2OCaCO3+2HCl—>CaCl2+CO2+ H2OCaCO3+2HF—>CaF2+CO2+ H2O3、氧化2CaSO3+O2—>2 CaSO44、结晶CaSO4+ 2H2O—>CaSO4·2H2O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SO2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。
石灰石石膏法
石灰石石膏法石灰/石灰石-石膏法脱硫石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的,该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2,先生成亚硫酸钙,然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。
副产品石膏可抛弃也可以回收利用。
(1)反应原理用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序,先吸收生成亚硫酸钙,然后再氧化为硫酸钙,因而分为吸收和氧化两个过程。
1)吸收过程在吸收塔内进行,主要反应如下。
石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2由于烟道气中含有氧,还会发生如下副反应。
2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20②氧化过程在氧化塔内进行,主要反应如下。
2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。
将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部,经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔,在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动,经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。
石灰浆液在吸收so:后,成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液,将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右,送人氧化塔,并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化,生成的石膏经稠厚器使其沉积,上层清液返回循环槽,石膏浆经离心机分离得成品石膏。
现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。
①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目,筛余量为5%),采用自卸封罐车运输,并卸人石灰石料仓。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术
石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术是已经开发和推广的烟气脱硫技术中的主流技术,占国内外安装烟气脱硫装置总容量的85%以上。
特点是商业应用时间长,工艺技术成熟,配套设备完善,工作稳定,操作简单,脱硫效率可达到95%以上,可靠性高达95%以上。
吸收剂为石灰石粉,资源丰富,价格低廉,使用安全;副产品为脱硫石膏,可用作水泥添加剂、农业土壤调节剂,或进一步清洗、均化、除杂后,生产建筑用石膏板等。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术广泛应用于火电厂、冶金、各种工业锅炉、窑炉、水泥工业、玻璃工业、化工工业、有色冶炼等行业大型燃烧设备烟气中SO2的排放控制。
一、工艺流程石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置主要由烟气系统、石灰石浆液制备系统、烟气吸收及氧化系统、石膏脱水系统、烟气排放连续监测系统(CEMS)以及自动控制系统和公用工程系统等组成。
工艺流程如图示。
一定浓度的石灰石浆液连续从吸收塔顶部喷入,与经过增加风机增压后进入吸收塔的烟气发生接触。
在烟气被冷却洗涤的过程中,烟气中的SO2被浆液中的碳酸钙吸收生成亚硫酸钙而成为净化烟气,净化后的烟气经除雾器除去烟气中的小雾滴,从吸收塔上部排出,进入大气。
向吸收塔底部的溶液中鼓入空气,溶液中的亚硫酸钙被氧化成为硫酸钙结晶物——石膏。
吸收塔底部的溶液是石灰石、石膏组成的浆状混合物,其部分被强制在塔内循环,部分作为产物排出而成为脱水石膏。
二、工艺原理石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统中主要的化学反应包括:1. SO2的吸收2.与石灰石的反应3.氧化反应4.CaSO4晶体生成总的反应方程式为:SO2(g)+ CaCO3(s)+2H2O(l)+1/2O2(g)→CaSO4·2H2O(s)+CO2(g)三、脱硫系统的主要设备1.烟气系统烟气系统由进口烟气挡板门、旁路烟气挡板门、钢制烟道、脱硫增压风机等组成。
原烟气经烟道、烟气进口挡板门进入增压风机,经增压风机升压后进入吸收塔。
石灰石石膏湿法脱硫的工艺
石灰石石膏湿法脱硫的工艺【石灰石石膏湿法脱硫的工艺】导语:石灰石石膏湿法脱硫是一种常见的烟气脱硫技术,通过将石灰石与石膏反应,可以高效地去除燃煤发电厂和工业锅炉烟气中的二氧化硫。
本文将深入探讨石灰石石膏湿法脱硫的工艺原理、优势以及相关问题。
一、工艺原理1. 石灰石石膏湿法脱硫原理:石灰石与石膏发生反应生成硬石膏,将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙,并形成可回收利用的石膏产物。
主要反应方程式如下所示:CaCO3 + SO2 + 2H2O → CaSO4·2H2O + CO22. 脱硫反应的特点:该反应是一个快速的液相反应,在一定反应温度、气体流速和石膏浆液浓度下进行。
反应速率受碱性、反应温度、质量浓度等因素的影响。
二、工艺步骤1. 石灰石石膏湿法脱硫的基本步骤:(1)石灰石破碎、磨细:将原料石灰石经过破碎和磨细处理,提高其活性和反应速率。
(2)制备石膏浆液:将石灰石与水混合,形成石灰石浆液。
为了提高脱硫效果,还可加入一定量的添加剂。
(3)脱硫反应:将石灰石浆液喷入脱硫塔,通过与烟气的接触和反应,使二氧化硫转化为硫酸钙。
(4)石膏产物处理:将脱硫过程中生成的硬石膏经过脱水、干燥等处理后,得到成品石膏。
2. 工艺改进:为了提高脱硫效率和经济性,石灰石石膏湿法脱硫工艺进行了多方面的改进。
例如引入喷雾器、增加反应塔数目、采用高效填料等,以增加烟气与石灰石浆液的接触面积,加强反应效果。
三、工艺优势1. 脱硫效率高:石灰石石膏湿法脱硫工艺能够高效地将烟气中的二氧化硫转化为重质石膏产物,脱硫效率可达到90%以上。
2. 石膏产物可回收利用:脱硫过程中生成的硬石膏可以用于建材、石膏板等行业,实现资源的循环利用。
3. 工艺成熟可靠:石灰石石膏湿法脱硫工艺经过多年的实践应用,技术成熟可靠,广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉等领域。
四、问题与挑战1. 石膏处理与排放:脱硫过程中生成的硬石膏需要进行后续的脱水、干燥等处理,同时还需要解决石膏产物的长期存储和排放问题。
湿式石灰石—石膏法脱硫常用实验方法
湿式石灰石—石膏法脱硫常用实验方法湿式石灰石—石膏法脱硫常用实验方法1湿式石灰石—石膏法烟气脱硫系统介绍1.1系统原理:将烟气通过石灰石吸收液,使烟气中的二氧化硫溶解于水,并与吸收剂和氧气反应生成石膏,从而降低二氧化硫的浓度。
1.2系统工艺:分石灰石溶解和吸收二氧化硫,氧化反应,中和反应及石灰石浆液与石膏浆液的分离四个过程。
1.3反应方程式:SO2+1/2O2+CaCO3+2H2O—CaSO4·2H2O+CO21.4监测目的:监测石灰石浆液吸收二氧化硫的效率和系统装置运行的性能指标。
2脱硫化验监测常规分析项目2.1石灰石品质2.1.1石灰石纯度(石灰石中碳酸钙的含量) 2,1,1,1试剂30%过氧化氢,0.3mol/L盐酸标准溶液,0.15mol/L氢氧化钠标准溶液,0.1%甲基橙指示剂。
2.1.1.2实验原理在石灰石试样中加入过氧化氢,氧化样品中的亚硫酸盐,避免因亚硫酸盐分解而增加盐酸的消耗量,加入过量的盐酸标液,加热微沸,使碳酸盐完全分解,剩余的盐酸标液,以甲基橙为指示剂,用氢氧化钠标液反滴定,根据氢氧化钠标液的消耗量,计算碳酸盐的含量。
2.1.1.3取样地点石灰石粉车,石灰石浆液泵出口,球磨机旋流器溢流。
2.1.1.4实验步骤准确称取石灰石试样0.3克(准确至0.0001克),置于250毫升碘量瓶中,加1毫升过氧化氢,放置5分钟,加25毫升盐酸标液,摇荡使试样充分溶解,加盖置于电热板上加热至沸腾后,继续微沸2分钟,取下用约30毫升除盐水冲洗瓶壁,从而对溶液稀释,加2~3滴甲基橙指示剂,用氢氧化钠标液滴定由红色变为橙黄色(pH值为4.3)为终点。
2.1.1.5结果计算 CaCO3%=?C1V1?C2V2??5%mC1:盐酸标准溶液的浓度 mol/L1V1:加入盐酸标准溶液的体积 ml C2;氢氧化钠标准溶液的浓度 mol/L V2;滴定时消耗氢氧化钠标准溶液的体积 ml m:试样的质量g备注:此方法现在不适用于石灰石中碳酸钙的测定,只适用于石膏中碳酸钙的测定,在石膏中碳酸钙的测定实验中,加15毫升盐酸标液。
石灰石—石膏法脱硫工艺
石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。
循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除S02 S03 HCL和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO4?2H2O ,并消耗作为吸收剂的石灰石。
循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,通过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得以充分接触。
每个泵通常与其各自的喷淋层相连接,即通常采用单元制。
在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏,这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。
脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和真空皮带脱水机。
经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。
同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。
进行除雾器冲洗有两个目的,一是防止除雾器堵塞,二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。
在吸收塔出口,烟气一般被冷却到46—55 C左右,且为水蒸气所饱和。
通过GGH将烟气加热到80C以上,以提高烟气的抬升高度和扩散能力。
最后,洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理如下:①烟气中的二氧化硫溶解水,生成亚硫酸并离解成氢离子和HS0-3离子;②烟气中的氧和氧化风机送入的空气中的氧将溶液中H S0-3氧化成SO2-4:③吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于溶液中离解出Ca2+;④在吸收塔内,溶液中的SO2-4、Ca2+及水反应生成石膏(CaS04- 2H20。
化学反应式分别如下:①S02 + H23 H2S0S H++ HS0-3②H+ + HS0-3+ 1/202 T 2H++ SO2-4③CaC03 + 2H++ H23 Ca2++ 2H2O^ C02f④Ca2+ + SO2-4+ 2H2S CaS04- 2H2O由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入,吸收塔下部浆池中的HS0-3或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或硫酸盐,最后在CaS04达到一定过饱和度后,结晶形成石膏-CaS04 - 2H20石膏可根据需要进行综合利用或作抛弃处理。
石灰石石膏法
石灰/石灰石-石膏法脱硫石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的,该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2,先生成亚硫酸钙,然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。
副产品石膏可抛弃也可以回收利用。
(1)反应原理用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序,先吸收生成亚硫酸钙,然后再氧化为硫酸钙,因而分为吸收和氧化两个过程。
1)吸收过程在吸收塔内进行,主要反应如下。
石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2由于烟道气中含有氧,还会发生如下副反应。
2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20②氧化过程在氧化塔内进行,主要反应如下。
2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。
将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部,经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔,在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动,经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。
石灰浆液在吸收so:后,成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液,将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右,送人氧化塔,并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化,生成的石膏经稠厚器使其沉积,上层清液返回循环槽,石膏浆经离心机分离得成品石膏。
现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。
①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目,筛余量为5%),采用自卸封罐车运输,并卸人石灰石料仓。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理
石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理一、石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺的原理是采用石灰石粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与经降温后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙,以及加入的氧化空气进行化学反应,最后生成二水石膏。
脱硫后的净烟气依次经过除雾器除去水滴、再经过烟气换热器加热升温后,经烟囱排入大气。
由于在吸收塔内吸收剂经浆液再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(一般不超过1.1),脱硫效率不低于95%,适用于任何煤种的烟气脱硫。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理:烟气中的SO2溶解于水中生成亚硫酸并离解成氢离子和HSO 离子;烟气中的氧(由氧化风机送入的空气)溶解在水中,将 HSO 氧化成SO ; ? 吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于水中生成Ca2+;在吸收塔内,溶解的二氧化硫、碳酸钙及氧发生化学反应生成石膏(CaSO4?2H2O)。
由于吸收剂循环量大和氧化空气的送入,吸收塔下部浆池中的HSO或亚硫酸盐几乎全部被氧化为硫酸根或硫酸盐,最后在CaSO4达到一定过饱和度后结晶形成石膏—CaSO4?2H2O,石膏可根据需要进行综合利用或抛弃处理。
二、工艺流程及系统湿法脱硫工艺系统整套装置一般布置在锅炉引风机之后,主要的设备是吸收塔、烟气换热器、升压风机和浆液循环泵我公司采用高效脱除SO2的川崎湿法石灰石,石膏工艺。
该套烟气脱硫系统(FGD)处理烟气量为定洲发电厂,1和,2机组(2×600MW)100,的烟气量,定洲电厂的FGD系统由以下子系统组成:(1)吸收塔系统(2)烟气系统(包括烟气再热系统和增压风机)(3)石膏脱水系统(包括真空皮带脱水系统和石膏储仓系统)(4)石灰石制备系统(包括石灰石接收和储存系统、石灰石磨制系统、石灰石供浆系统) (5)公用系统(6)排放系统(7)废水处理系统1、吸收塔系统吸收塔采用川崎公司先进的逆流喷雾塔,烟气由侧面进气口进入吸收塔,并在上升区与雾状浆液逆流接触,处理后的烟气在吸收塔顶部翻转向下,从与吸收塔烟气入口同一水平位置的烟气出口排至烟气再热系统。
石灰石石膏湿法脱硫工艺流程
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旋流板的结构如图所 示,气流在穿过板片间隙 时变成旋转气流,其中的 液滴在惯性作用下以一 定的仰角射出作螺旋运 动而被甩向外侧,汇集留 到溢流槽内,达到除雾目 的,除雾效率可达到90 %~99%。
旋流板除雾器示意图
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• 吸收塔内的除雾器 • 通常为二级除雾器、安装在塔的顶部。 • 处理后的烟气残余水分不能超过75mg/m3,最好是不超过
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石膏存储系统和石膏利用
湿石膏的存储方法取决于发电厂烟气脱硫系统石膏的产 量、用户的需求量、运输手段以及石膏中间储仓的大小。对 于容量为300~700m3的中间储仓,石膏在其中的存放时间不 应超过1个月。因此,推荐采用带有底部卸料系统的一次型储 仓,如图所示。
石膏仓应采取防腐措施和防堵措施。在寒冷地区,石膏仓 应采取防冻措施。若脱硫副产物暂无综合利用条件时,可经 一级旋流器浓缩输送至贮存场,也可经脱水后输送至贮存场, 但宜与灰渣分别堆放,留有今后综合利用的可能性,并应采取 防止副产物造成二次污染的措施。
湿式石灰石石膏法脱硫工艺流程
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湿式石灰石石膏法脱硫工艺流程 湿式石灰石/石膏法FGD装置的工艺流程可以将脱硫岛系 统分为三个子系统: 烟气处理和SO2吸收子系统; 石膏脱水子系统; 反应剂制备子系统
也可以进一步细分为七个子系统:
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石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺流程
石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统原则上可由下列结构系统构 成: ✓由石灰石粉料仓和石灰石研磨及测量站构成的石灰石制 备系统; ✓由洗涤循环、除雾器和氧化工序组成的吸收塔; ✓由回转式烟气-烟气换热器、清洁烟气冷却塔排放或湿烟 囱排烟构成的烟气再热系统; ✓脱硫风机; ✓由水力旋流分离器和过滤皮带组成的石膏脱水装置; ✓石膏贮存装置; ✓废水处理系统。 下面分别予以介绍。
石灰石_石膏法烟气脱硫系统设计
烟尘治理石灰石-石膏法烟气脱硫系统设计惠远峰(吉林化工学院环境与生物工程学院 吉林吉林132022) 摘 要 针对2×125MW 机组的烟气量和烟气中含硫量,结合我国烟气脱硫的技术现状设计出1套较完备的烟气脱硫系统。
设计的主要内容:吸收塔的类型,流程,确定了工艺中选用各子系统的处理流程、装置和设备。
对所设计的烟气脱硫工艺进行了技术经济分析,最后得出总的结论,并提出了工艺中存在的主要问题和几点建议。
关键词 湿式石灰石-石膏法 烟气脱硫 吸收塔 技术经济分析Design of F lue G as Desulpherization System in Limestone -gypsum Wet MethedHUI Y uan -feng(Environmental and Biological Engineering Institute ,Jilin Institute o f Chemical Technology Jilin ,Jilin 132022)Abstract According to the am ount of the flue gas and the desurfurization request of 2×125MW unit ,a set of adequate FG D systems is de 2signed ,combined with the existed FG D technical status in our nation.The design mainly includes the type and flow of the abs orber and it als o introduces the main equipment of the desurfurization ,and the type and the diagram flow of all systems.M eanwhile the econom ic and technical analysis of the FG D system is conducted.Finally it is concluded and the main problems existed and s ome suggestions are raised.K eyw ords limestone -gypsum wet method flue gas desulpherization abs orber technical and econom ic analysis 随着我国经济的快速发展,煤炭消耗量不断增加,S O 2的排放量也日趋增多,造成S O 2污染和酸雨的严重危害。
石灰石石膏法烟气脱硫
烟气脱硫技术种类及其介绍
3.干法脱硫工艺
• 干法脱硫工艺主要是喷吸收剂工艺。按所用吸收剂不同可 分为钙基和钠基工艺,吸收剂可以干态、湿润态或浆液喷 入。喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。当钙硫比为2时 ,干法工艺的脱硫效率可达50-70%,钙利用率达50%。这 种方法较适合老电厂改造,因为在电厂排烟流程中不需要 增加什么设备,就能达到脱硫目的。
6.其他副反应
烟气中的其他污染物如SO3、Cl、F和尘都被 循环浆液吸收和捕集。SO3、HCl和HF与悬 浮液中的石灰石按以下反应式发生反应:
• SO3+H2O→2H++SO42- • CaCO3 +2 HCl<==>CaCl2 +CO2 +H2O • CaCO3 +2 HF <==>CaF2 +CO2 +H2O • 镁铝氯的反应
2.技术特点
• 脱硫效率高,>95%。 • 技术成熟,运行可靠性高。 • 对煤种的适应性强。 • 吸收剂资源丰富,价格低廉。 • 脱硫副产物便于综合利用。 • 站地面积大,运行费用高。
3.脱硫系统
烟气系 统
吸收液 系统
浆液控 制系统 石膏脱 水系统
排放系 统
烟道、烟气挡板、密封风机、 气——气加热器
so吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏吸收原理化学过程1吸收反应2氧化反应3中和反应4其他副反烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触循环浆液吸收大部分so电离吸收反应的机理
石灰石—石膏法烟 气脱硫技术
赵俊明
一、烟气脱硫技术概况
• 根据控制SO2排放的工艺在煤炭燃烧过程中的位置,可将 脱硫技术分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三种。燃烧前脱硫 主要是选煤、煤气化、液化和水煤浆技术;燃烧中脱硫指 的是低污染燃烧、型煤和流化床燃烧技术;燃烧后脱硫也 即所谓的烟气脱硫技术。烟气脱硫技术是目前在世界上唯 一大规模商业化应用的脱硫方式,其它方法还不能在经济 、技术上与之竞争。
石灰石石膏湿法脱硫技术
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图1-6 晶种生成速率和晶体增长速率与相对过饱和度σ的关系
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根据以上分析,保持亚稳平衡区域中相对过饱和度为适
当值时,可使浆液中生成较大的晶体。为保持脱硫装置的正
常运行,维持这些条件非常重要。
工艺上一般控制相对过饱和度σ=0.1~0.3(或相对饱和度
RS为1.1~1.3),以保证生成的石膏易于脱水,同时防止系
双膜理论的基本要点如下: ① 相互接触的气、液两流体间存在着稳定的相界面,界 面两侧各有一个很薄的有效滞流膜层,吸收质以分子扩散方 式通过此二膜层。 ② 在相界面处,气、液两相达到平衡。 ③ 在膜层以外的中心区,由于流体充分湍动,吸收质浓 度是均匀的,即两相中心区内浓度梯度皆为零,全部浓度变 化集中在两个有效膜层内。
石灰石-石膏湿法脱硫
工艺流程
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提纲
一、石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理 二、石灰石浆液制备系统 三、烟气系统及设备 四、吸收系统 五、石膏脱水系统 六、脱硫废水系统
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一、石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理
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石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的原理是采用石灰石(块)粉 制成浆液作为脱硫吸收剂,与经降温后进入吸收塔的烟气接 触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙,以及加入的 氧化空气进行化学反应,最后生成二水石膏。脱硫后的净烟 气依次经过除雾器除去水滴、再经过烟气换热器加热升温后, 经烟囱排入大气。由于在吸收塔内吸收剂经浆液再循环泵反 复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低(一般 不超过1.03),脱硫效率不低于95%,适用于任何煤种的烟 气脱硫。
0
0.2 0.4 0.6 0.8
1 2
1 mol/L
石灰-石膏石灰石-石膏法脱硫介绍
三、石灰-石膏/石灰石-石膏法脱硫介绍3.1石灰石/石膏湿法脱硫概述3.1.1工艺说明石灰石/石膏湿法脱硫具有反应速度快、脱硫效率高、设备运行可靠性高,吸收剂采用石灰石粉来源广泛,适应机组负荷变化范围大,系统运行安全稳定等优点,因此,湿法脱硫工艺在大型机组脱硫中被广泛采用。
由于石灰石/石膏湿法脱硫技术成熟度高,且国家环保要求的不断提高,近两年来,中小型机组脱硫中也被广泛采用。
3.1.2脱硫反应原理烟气中SO2的吸收主要在吸收塔中进行,通过吸收塔喷淋浆液及浆液池氧化等措施脱除二氧化硫,浆液pH值为5.2到6.0。
吸收塔浆池的设计易于碳酸钙溶解,强制氧化和晶体沉淀。
其工艺原理主要有以下过程。
吸收塔基本反应如下:SO2 + CaCO3---> CaSO3 + CO2SO3 + CaCO3 ---> CaSO4 + CO2中间反应也同时发生,钙离子溶解:CaCO3 (s) ---> CaCO3 (aq)CaCO3 (aq) + H2O ---> Ca2++ HCO3- + OH-SO32-在气液交界面上:SO2 (g) ---> SO2 (aq)SO2 (aq) + H2O ---> H2SO3---> HSO3- + H+HSO 3- ---> H + + SO 32-石膏的初级沉淀是由于强制氧化的作用:SO 32- + 1/2 O 2 ---> SO 42-Ca 2+ + SO 42- + 2H 2O ---> CaSO 4.2H 2O(s)亚硫酸盐也与钙离子发生反应生成CaSO 3.1/2H 2O :Ca 2+ + SO 32- + 1/2 H 2O ---> CaSO 3.1/2H 2O(s)不仅可以脱除二氧化硫,吸收塔也可以脱除HCl 和HF 。
碳酸钙按照下述方式被中和:2 HCl + CaCO3 ---> CaCl 2 + H 2O + CO 22 HF + CaCO3 ---> CaF 2 + H 2O + CO 2通过上述一系列反应过程,烟气中的SO 2最终反应生成了稳定无污染的CaSO 4(石膏),从而达到有效脱除SO 2等污染物的目的。
石灰石-石膏法烟气脱硫的工艺流程
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石灰石石膏法脱硫
④ 石灰石的溶解 通过加入吸收剂一方面可以消耗溶液中的氢离子,另一方面得
到了作为最终的固态物石膏所需的钙离子。为此目的,可以加入石灰 石CaCO3。
CaCO3 +H+ Ca2+ +HCO3-
这是以CaCO3作为吸收剂进行脱硫时的关键步骤,这已是被大 量实验研究和工程实际所证明。新产生的HCO3- 离子与碳酸建立平 衡:
以形成大颗粒的石膏晶种。
可以采用相对饱和度RS来表示石膏的饱和程度, RS=C/ C*,
式中 C—溶液中石膏的实际浓度,C=[Ca2+][SO42-]; C*—工艺条件下石膏的饱和浓度,即石膏的溶度积常数Ksp。
当处于平衡状态时,RS=1;当RS<1时,固体趋于溶解;RS >1时,固体趋于结晶。
下式表示石膏相对过饱和度σ与溶液中石膏浓度的关系: σ=(C- C*)/ C*
④反应生成物从反应区向液相主体的迁移。
用水吸收SO2一般被认为是物理吸收过程,吸收过程的 机理可用双膜理论来分析。
根据双膜理论,在气液之间存在一个稳定的相界面,界面两侧各存在一个 很薄的气膜和液膜,SO2分子是以分子扩散的方式通过此二个膜层的。在膜层 以外的中心区,由于流体的充分湍动,SO2的浓度是均匀的,也就是说,SO2 分子由气相主体传递到液相主体的过程中,其传递阻力为气膜阻力与液膜阻 力之和。研究发现,SO2在气相中的扩散常数远远大于液相扩散常数,所以 SO2迁移的主要阻力集中在液膜。
和亚硫酸氢根离子; 而pH值为5以下时,只存在亚
硫酸氢根离子。 当pH值继续下降到4.5以下时, 随着pH值的降低,SO2水化物 的比例逐渐增大,与物理溶解 SO2建立平衡。 在本工艺中,吸收液的pH值基 本上在5~6之间,所以进入水 中的SO2主要以亚硫酸氢根离 子HSO3-的形式存在。
2×130t锅炉烟气石灰石石膏法脱硫方案.
2*130t/h循环流化床锅炉烟气石灰石石膏法脱硫工程技术方案*******环保工程有限公司2016年3月目录1、前言 (2)第一章概述 (3)1.1工程概况 (3)1.2范围及要求 (3)1.3设计依据和标准 (4)1.4设计治理目的目标 (6)第二章工况分析 (7)2.1厂址地理位置 (7)2.2交通运输 (8)2.3气象条件: (9)2.4机组主要设备及设计参数 (9)2.5燃料(煤种) (9)2.6项目烟气原始排放浓度 (10)第三章治理方案 (10)3.1总体设计思路 (10)3.2工艺流程 (11)3.3脱硫主要系统 (16)第四章主要设备、设施的技术参数 (16)4.1脱硫塔 (16)4.2 石灰石浆液制备和供应系统 (18)4.3烟气系统 (19)4.4浆液循环系统 (20)4.5脱硫石膏排出系统: (20)4.6石膏脱水系统: (20)4.7浆液排放系统 (22)4.8反冲洗系统: (22)4.9供配电系统 (22)4.10控制系统 (23)4.11脱硫塔系统保温防腐 (23)第五章施工组织构架 (25)第六章拟建组织机构和人员编制 (26)6.1 组织机构 (26)6.1.1管理机构 (26)6.1.2管理职能 (26)6.2 工作制度和劳动定员 (27)6.2.1工作制度 (27)6.2.2 劳动定员 (27)6.3 人员培训 (27)第七章试运行测试、竣工验收组织 (28)7.1试运行测试 (28)7.1.1试运行条件 (28)7.1.2调试准备 (28)7.1.3电气及控制系统的调试 (28)7.1.4.动力(机械)设备的调试 (28)7.1.5试运行 (28)7.2竣工验收组织 (29)第八章运行费用估算 (30)8.1 计算标准 (30)8.2运行成本 (30)8.2.1人工费 (31)8.2.2系统运行费用 (31)第九章主要设备和配置及投资估算 (31)第一章概述1.1工程概况工程名称:***公司2*130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫工程工程地址:*********建设单位:**********有限公司。
石灰石石膏法脱硫原理化学方程式
石灰石石膏法脱硫原理化学方程式
石灰石石膏法是一种常用的烟气脱硫技术,其原理是利用石灰石(CaCO3)和石膏(CaSO4)反应生成硫酸钙(CaSO4)的化学反应,将烟气中的二氧化硫(SO2)转化为硫酸钙,从而达到脱硫的目的。
化学方程式如下:
CaCO3 + SO2 + 1/2O2 + H2O → CaSO4·2H2O + CO2
在反应中,石灰石和石膏分别起到了催化剂和吸收剂的作用。
石灰石在高温下分解,释放出二氧化碳(CO2),并与烟气中的氧气(O2)反应生成氧化钙(CaO)。
而石膏则是将烟气中的二氧化硫吸收到其表面上,形成硫酸钙。
石灰石石膏法脱硫技术具有操作简单、成本低廉、脱硫效率高等优点,因此被广泛应用于烟气脱硫领域。
同时,该技术还可以通过调节反应条件,如温度、氧气含量、石灰石和石膏的用量等,来实现不同的脱硫效果。
除了石灰石石膏法,还有其他的烟气脱硫技术,如海水脱硫法、氨法脱硫、活性炭吸附法等。
这些技术各有优缺点,应根据具体情况选择合适的脱硫技术。
随着环保意识的不断提高,烟气脱硫技术将会得到更广泛的应用和发展。
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.. . . . ..xxxx有限公司锅炉房扩建工程2×75t/h锅炉烟气脱硫工程技术方案xxxx集团有限公司2013年10月目录1 总述 (1)1.1 项目概况 (1)1.2基本设计条件 (1)1.3 标准和规范 (1)1.4性能保证 (2)1.5总的技术要求 (3)2 工艺描述 (5)2.1 FGD系统及工艺描述 (5)2.2 吸收塔中SO2,SO3,HF和HCl去除 (6)2.3 SO2,SO3和HCl的吸收 (7)2.4 与石灰石反应 (7)2.5 氧化反应 (8)2.6 吸收塔安装和设计 (8)2.7 石灰石浆液制备系统 (9)2.8 烟道系统 (9)2.9 石膏的浓缩、净化和脱水 (9)2.10 石灰石浆液制备系统 (10)2.11 工艺水和石膏冲洗水供应 (10)2.12 排放系统 (10)3 机械部分 (11)3.1总述 (11)3.2 石灰石浆液制备系统 (12)3.3 烟气系统 (13)3.4 SO2吸收系统 (16)3.5 排空及浆液抛弃系统 (20)3.6 石膏脱水系统 (20)3.7 工艺水 (22)3.8 杂用气和仪用压缩空气系统 (22)3.9 管道和阀门 (23)3.10 箱罐和容器 (25)3.11 泵 (25)3.12 搅拌设备 (28)3.13 检修起吊设施 (29)3.14 钢结构,平台和扶梯 (29)3.15 保温、油漆和隔音 (30)3.16 防腐内衬及玻璃钢(FRP) (31)3.17 材料、铸件和锻件 (37)3.18 润滑 (37)3.19 电动机 (37)4 仪表及控制 (41)4.1 总则 (41)4.2系统设计要求及工作范围 (42)4.3 供货范围 (44)4.4 技术条件 (45)4.5 分散控制系统(FGD_DCS) (50)4.6 火灾报警和消防控制系统 (71)4.7 电缆及电缆敷设 (72)4.8备品备件 (74)4.9 专用工具 (74)4.10设备选型 (75)5 电气部分 (75)5.1总述 (75)5.2系统设计要求 (77)5.3 电气设备总的要求 (82)5.4 主要设备技术规范 (84)6 土建、暖通、除灰、消防和给排水部分 (88)6.1 脱硫岛的总体布置 (88)6.2 结构部分 (88)6.3建筑部分 (90)6.4 采暖、通风、空气调节及除尘系统 (92)6.5消防和给排水系统 (94)7 设备清单 (95)8 投资估算 (97)1 总述本方案适用于xxxx有限公司2×75t/h锅炉烟气脱硫工程,采用石灰石——石膏湿法脱硫工艺,一炉一塔,全烟气脱硫。
脱硫产物石膏计划回收利用,脱硫效率要求大于97.1%。
1.1 项目概况1.1.1 概述1.2基本设计条件1.2.1烟气脱硫装置(以下简称FGD)入口烟气参数FGD入口烟气参数1.2.2供给脱硫岛气/汽源、水源、电源的参数FGD装置的可行性研究报告、设计、土建施工、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等将符合相关的中国法律、法规、规范、标准以及最新版的ISO和IEC标准。
对于标准的采用将符合下述原则:首先将符合中国国家标准及原电力部颁标准、DL 规程规定1.4性能保证1.4.1 性能保证FGD 性能保证值如下。
(两台炉)1.4.1.1 脱硫装置出口SO 2浓度脱硫装置出口SO2浓度不超过 100 mg/Nm3。
在设计工况下,将满足脱硫效率≥97.1%。
1.4.1.2 SO 2脱除率(%)浓度入口原烟气浓度出口净烟气浓度入口原烟气脱出率2222-SO FGD SO FGD SO FGD SO =×100%1.4.1.3 FGD 装置连续运行14天的石灰石消耗量平均值不大于 1.37 t/h ;工艺用水量消耗量平均值不大于 22 t/h ;电量消耗量平均值不超过 706 kWh/h 。
仪用压缩空气消耗量平均值不大于 1 Nm 3/min ;杂用压缩空气消耗量平均值不大于 1 Nm 3/min 。
1.4.1.4 石膏品质自由水分低于10%WtCaSO 4﹒2H 2O 含量高于90% Wt1.4.1.5 在任何正常运行工况下,除雾器出口烟气携带的水滴含量应低于75mg/Nm 3(干基)。
1.4.1.6烟囱入口烟气温度大于 47℃。
1.4.1.7 FGD 装置可用率FGD 整套装置的可用率在正式移交后大于95%。
脱硫装置的可用率定义: %100⨯--=A CB A 可用率A :脱硫装置统计期间可运行小时数。
B :脱硫装置统计期间强迫停运小时数。
C :脱硫装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数。
1.4.2 其他保证1.4.2.1材料寿命所有由不锈钢或由高镍合金衬里和包裹的部件允许腐蚀量不超过0.1mm/年;所有钢衬橡胶件或钢衬玻璃鳞片保证期不少于15年;膨胀节不少于5年;聚丙烯管不少于5年;1.4.2.2各种不同设备的粉尘排放量各种不同的设备(如:输送机等)中生产性粉尘对环境的排放浓度不超过 50 mg/m 3。
1.4.2.3温度所有隔热表面最大温度小于50℃(环境温度30℃)1.4.2.4无有害物质积累在FGD设备不运转的状况下没有损害运转的有害物质发生积累1.4.2.5噪音FGD装置和设备噪声水平满足强制性国家标准:《工业企业厂界噪声标准》Ⅲ类标准(GB12348-90)和《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)。
1.4.3.8 石膏品质保证1.5.1对FGD装置的总体要求本期脱硫工程FGD装置采用一炉一塔制,吸收塔内顶部设除雾器,FGD系统不安装GGH装置;制浆系统、石膏脱水系统及废水收集和回用系统(不局限与这些系统)等均为两炉共用,设计时把公用系统充分考虑进去,系统不再设废水处理装置,脱硫废水部分回用至吸收塔或制浆系统,剩余部分输送至本厂工业废水处理站。
FGD装置能快速启动投入,在负荷调整时有良好的适应性,在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。
1.5.2对给水排水系统的要求——生活给水系统是提供全厂烟气脱硫系统运行人员生活饮用水和卫生设备冲洗用水。
——生活排水系统是收集盥洗间卫生设施等排放的污水。
——雨水排水系统是收集不含浆液及任何化学物质的雨水。
1.5.3对废水处理系统的要求·脱硫废水部分回用多余部分送至本厂废水处理系统。
1.5.4对电气、仪表和控制系统的要求1.5.4.1电气部分采用的电压等级:400/230V和DC 220V。
1.5.4.2仪表和控制系统总的要求提供一套完整、可靠、符合有关工业标准的脱硫控制系统及设备。
系统的设计能满足脱硫岛的自动调节要求,保证系统在各种工况下安全稳定地运行,确保脱硫效率达到要求。
自动控制系统能保证脱硫装置的运行与锅炉负荷变化相匹配。
控制系统能完成脱硫岛内所有的测量、监视、控制、报警及保护和联锁等功能。
仪表及控制设备选用通用产品,符合国家有关标准,不采用淘汰产品,并考虑最大限度的可用性、可靠性和可维修性。
1.5.4.3 自动化水平a)整个脱硫岛的运行管理集中在脱硫控制室进行。
b)脱硫岛的监控系统采用以微处理器为基础的分散控制系统(以下简称FGD_DCS),主要功能包括:数据采集处理(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、电气脱硫变压器及厂用电控制(ECS)。
c)采用液晶显示器和键盘作为脱硫岛监控手段,运行人员通过液晶显示器和键盘可以完成脱硫岛的监视、调整、设备启停等控制操作。
d)脱硫岛有完善的保护系统,以确保在危急工况下自动安全停机或人工进行停机。
e)电气部分监控进FGD_DCS。
1.5.5对通风、空调及除尘系统的要求——各工艺房间、配电室及水处理室均设置完整可靠通风系统。
——烟气脱硫控制楼的空调系统:设计方负责脱硫岛内的空调设计,全部采用独立空调系统。
——在有石灰石粉尘产生的地点均将设置完整可靠的除尘系统及相关的控制系统。
1.5.6布置基本状况2×75t/h锅炉的FGD装置,吸收塔布置在室外。
不同部件安装在组合的或单独的建筑物中:——配电装置和控制设备:电气及控制楼;——石膏脱水及贮仓:石膏脱水间、石膏库;——石灰石浆液制备系统:石灰石粉仓、制浆液池;——氧化风机室内布置:氧化风机房;——脱硫废水处理系统:废水排放泵及管路。
2 工艺描述2.1 FGD系统及工艺描述根据本烟气脱硫工程的实际情况和招标文件的具体要求,经过认真分析和科学设计,通过对国外先进湿法脱硫工艺的消化吸收,结合本公司以往的工程设计、工程总承包经验,为本工程设计提供了最佳的解决方案。
本套工艺具有以下主要特点:本工程脱硫岛总平面布置充分体现了工艺流程顺畅,功能分区明确合理,布置紧凑等方面的特点。
·采用一台锅炉配一台吸收塔的形式。
石灰石粉储存、浆液制备系统、石膏脱水楼、电控楼为共用系统。
烟气系统和整个FGD装置均布置脱硫场地内,并且充分保证场地上道路畅通,检修维护方便。
· 采用先进可靠的空塔喷淋技术,吸收塔内气液接触区无构件,可有效降低塔内运行阻力,有效杜绝异常工况下塔内堵塞结垢现象。
大量应用实例证明该技术塔内传质稳定、气液接触充分,可保证系统的高效、稳定运行,能够达到最佳脱硫效果。
· 该工艺技术成熟,装置运行可靠性高。
本公司工程经验丰富,并针对其他脱硫公司在类似工程中出现的问题进行了分析、改进,丰富、完善了自身的脱硫工艺,使得技术的成熟性和运行可靠性得到进一步的提高,因此不会发生因脱硫设备而影响锅炉正常运行的情况。
· 采用四层浆液喷淋设计,不仅可确保取得最佳脱硫效果,还可降低锅炉机组处于较低负荷时的能量消耗。
·根据自己丰富的工程经验,选用独特的喷嘴布置形式,可对整个塔体有效横截面(烟气分布横截面)进行充分合理地覆盖,截面喷淋量均匀,雾化效果好,气液接触面积大,有效提高了脱硫效率。
·通过计算机模拟设计,确定了吸收塔内喷淋层和喷嘴的布置、除雾器、烟气入口和烟气出口的位置,优化了pH值、L/G、石灰石化学当量比、氧化空气流量、浆液浓度、烟气流速等性能参数来控制吸收塔内烟气均匀流动。
本套FGD脱硫系统主要包括以下几个子系统:· 烟气系统· 吸收氧化系统· 石灰石浆液制备系统· 石膏处理系统· 辅助设备系统(排放系统、工艺水系统)2.2 吸收塔中SO2,SO3,HF和HCl去除烟气自烟道引入,经增压风机增压进入吸收塔内,自下而上流动与喷淋层喷射向下的石灰石浆液滴发生反应,洗涤SO2、SO3、HF、HCl等有害气体。
石灰石浆液制备系统制成的新石灰石浆液在循环泵入口加入,由吸收塔浆液循环泵将浆液向上输送到喷淋层,与浆液池中已经生成的石膏浆液混合。