干法、半干法和湿法脱硫技术的综合比较
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。
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。
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S02吸收,但由于石灰奖溶解S02的速度较慢,喷钙反应效率较低,Ca/S比较大,一般在以上(一般温法脱硫Ca/S比较为〜。
应用也不是很多。
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%0 漫法脱硫根据脱硫的原料不同乂可分为石灰石/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。
1.3.2钠碱法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气体或Na2S03,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SO2浓度比较高的废气SO2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。
脱硫工艺技术对比
脱硫工艺技术对比脱硫工艺技术是指将燃煤电厂或锅炉排放的硫化物进行减排的技术方法。
目前常见的脱硫工艺技术包括湿法脱硫和干法脱硫两种。
下面将对这两种脱硫工艺技术进行对比。
湿法脱硫是一种利用化学反应将SO2转化为硫酸盐的方法。
这种技术主要包括石灰石石膏法、石灰浆喷雾吸收法和海水脱硫法等。
其中石灰石石膏法是最常用的湿法脱硫技术。
这种方法是将石灰石与SO2气体反应生成硫酸钙,然后再通过过滤的方式分离出硫酸盐。
湿法脱硫技术具有脱硫效率高、操作稳定等优点,但是其缺点是投资大、设备体积大、能耗高。
干法脱硫是一种通过化学吸附或物理吸附的方式将SO2气体去除的技术。
这种技术主要包括活性炭吸附法、电吸附法和干式法等。
其中活性炭吸附法是最常用的干法脱硫技术。
这种方法是将煤炭燃烧产生的SO2经过活性炭吸附,使其转化为硫酸盐。
干法脱硫技术具有投资小、装置简单等优点,但是其缺点是脱硫效率低、处理能力有限。
对比来看,湿法脱硫技术相较于干法脱硫技术在脱硫效率和稳定性上更有优势。
湿法脱硫技术通过化学反应将SO2转化为硫酸盐,脱硫效率可以达到90%以上,而干法脱硫技术的脱硫效率一般在70%左右。
此外,湿法脱硫技术操作相对稳定,适用范围广,可以适应不同燃煤电厂或锅炉的需求。
然而,湿法脱硫技术也存在一些问题。
首先是投资成本高,设备体积大,需要占用较多的空间。
其次是能耗高,需要大量的能源来进行操作。
另外,湿法脱硫技术还会产生大量的废水和废渣,对环境造成一定的污染。
干法脱硫技术相较于湿法脱硫技术在投资成本和能耗方面具有优势。
干法脱硫技术投资成本相对较低,适用于一些投资有限的企业。
同时,干法脱硫技术使用的能源相对较少,节省了能源成本。
然而,干法脱硫技术的脱硫效率相对较低,不能达到湿法脱硫技术的脱硫效果。
此外,干法脱硫技术对煤种的适应性较差,处理能力有限。
因此,在选择脱硫工艺技术时,需要综合考虑各种因素,选择最合适的技术方案。
综上所述,在湿法脱硫技术和干法脱硫技术之间进行对比,可以发现每种技术都有自己的优势和劣势。
脱硫工艺的比较
几种脱硫工艺的比较烟气脱硫经过了近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。
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。
1) 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、脱硫反应速度慢,设备庞大,脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。
干法烟气脱硫技术中,炉内喷钙优点同样有无污水和废酸排放,设备腐蚀小,净化后烟气烟温高,利于烟囱排放扩散,投资省占地少易于国产化等。
但是也有比较明显的缺点,它只适合煤种含硫量《2%,脱硫率低,脱硫率大概只有70%-90%,不能适应目前对SO2的排放限制越来越严的环保要求。
与常规煤粉炉相比,由于脱硫剂的加入和增湿活化的使用,会对锅炉的运行产生一定影响,比如结灰结渣,对锅炉受热面的磨损加重,也使锅炉效率降低。
该技术还需要改动锅炉,这些都会影响锅炉的运行。
对现有的除尘器也产生了响,由于灰量增加,除尘器效率应提高。
2) 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。
常见的半干法烟气脱硫技术主要包括循环悬浮式半干法、喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺等。
其中循环悬浮式半干法烟气脱硫技术较为成熟,应用也较为广泛。
3) 湿法烟气脱硫(FGD)的基本原理是碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫。
主要有两种方法,一种是石灰石(碳酸钙),即钙法;一种是氨,即氨法。
钙法烟气脱硫工艺是采用石灰石(碳酸钙)洗涤SO2烟气以脱除SO2。
钙法烟气脱硫技术以其脱硫效率较高、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。
脱硫的常见方式
脱硫的常见方式脱硫是一种减少二氧化硫(SO2)排放的技术,通常应用于燃煤发电厂、工业锅炉等烟气排放场所。
目前,常见的脱硫方法主要有三类:燃料燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后烟气脱硫。
1. 燃烧前脱硫燃烧前脱硫主要包括洗煤、煤炭转化等。
洗煤是通过物理或化学方法去除煤中的硫分,其中物理洗煤主要依靠煤与黄铁矿的密度差异,而化学洗煤则是利用化学反应将硫分从煤中脱除。
煤炭转化是将煤进行气化或液化处理,将硫转化为硫化氢或其他形式,从而实现脱硫。
2. 燃烧中脱硫燃烧中脱硫通常采用石灰/石灰石作为脱硫剂,它们在燃烧时被喷入炉中。
石灰/石灰石与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙等脱硫产物。
这种脱硫方法的最佳反应温度为800~850℃,因此最佳燃烧方式为流化床。
3. 燃烧后烟气脱硫燃烧后烟气脱硫是指对燃烧过程中产生的烟气进行处理,去除其中的二氧化硫。
常见的烟气脱硫方法有湿法、半干法和干法三大类。
(1)湿法脱硫:湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
常见的湿法脱硫方法有石灰石/石灰-石膏法、双碱法等。
石灰石/石灰-石膏法采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成石膏等脱硫产物。
双碱法是为了克服石灰石-石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。
(2)半干法脱硫:半干法脱硫工艺介于湿法和干法之间,常见的有氧化钙流化床法、氧化钙旋转喷雾法等。
这些方法利用氧化钙与二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙等脱硫产物。
(3)干法脱硫:干法脱硫工艺不使用水分,常见的有炉内喷钙脱硫等。
炉内喷钙脱硫是在燃烧过程中,将钙基脱硫剂喷入炉内,与烟气中的二氧化硫发生化学反应,实现脱硫。
干法、半干法与湿法脱硫技术的性能比较分析
干法、半干法与湿法脱硫技术的性能比较分析概述:脱硫技术是用于去除燃烧尾气中二氧化硫(SO2)的一种方法。
干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫是常见的脱硫技术,它们在原理和性能方面有所不同。
本文将比较分析这三种脱硫技术的性能。
干法脱硫:干法脱硫是一种将固体吸附剂喷射到燃烧尾气中,通过吸附和反应去除SO2的方法。
其主要原理是固体吸附剂与气相中的SO2发生化学反应,将其转化为硫酸盐物质。
干法脱硫的优点是工艺简单,适用于高温燃烧尾气,但由于吸附剂的成本较高,脱硫效率相对较低。
半干法脱硫:半干法脱硫是干法脱硫和湿法脱硫的结合体,在固体吸附剂中添加一定比例的水分。
这种方法可以克服干法脱硫的脱硫效率低的问题,并能适用于不同尾气温度条件下的脱硫。
半干法脱硫相比于干法脱硫的优点是脱硫效率提高,同时工艺相对简单,但仍存在着固体湿度的控制问题。
湿法脱硫:湿法脱硫是通过喷射液态吸收剂,将燃烧尾气中的SO2吸收起来,形成硫酸盐溶液的方法。
这种方法可以达到较高的脱硫效率,适用于不同的燃烧尾气温度和湿度条件。
湿法脱硫的优点是脱硫效果好,可以将SO2的排放量降至很低水平,但同时也存在着液态吸收剂的消耗和废液处理的问题。
比较分析:在脱硫效率方面,湿法脱硫优于干法脱硫和半干法脱硫。
湿法脱硫可以达到90%以上的脱硫效果,而干法脱硫和半干法脱硫则在70%左右。
然而,湿法脱硫的成本相对较高,液态吸收剂的消耗和废液处理需要较大的投入。
在工艺简单性方面,干法脱硫是最简单的方法,其次是半干法脱硫,湿法脱硫的工艺相对复杂。
干法脱硫适用于高温尾气处理,半干法脱硫适用于不同温度条件下的处理,湿法脱硫适用于不同温度和湿度条件下的处理。
结论:根据对干法脱硫、半干法脱硫和湿法脱硫的性能比较分析,可以得出以下结论:- 干法脱硫适用于高温燃烧尾气,工艺简单但脱硫效率相对较低。
- 半干法脱硫兼具干法脱硫和湿法脱硫的优点,脱硫效率较高且工艺相对简单。
- 湿法脱硫脱硫效率最高,但成本较高,液态吸收剂消耗和废液处理需要考虑。
半干法湿法脱硫工艺对比
半干法与湿法比较1.投资:半干法投资包括脱硫塔和除尘器,投资高于湿法,湿法投资仅脱硫和脱硫渣处理部分。
2.能耗:半干法整个系统压损设计一般约为4000Pa,增压风机选型大于湿法,运行费用高。
3.操作弹性小:半干法对于烟气状态(烟气温度、流量、SO2含量等)变化比较大的应用场合难以适应。
一方面由于烟气状态的改变将导致石灰浆料不能干燥,容易形成后续除尘器胡袋等生产事故;另一方面,由于SO2浓度波动造成在SO2浓度高峰时净化效率时低下。
4.脱硫效率:半干法稳定运行的效率一般在85%左右,难以达到新的环保要求,湿法稳定运行的效率一般在95%,能够满足新的环保要求。
5.脱硫剂:脱硫剂,湿法设计钙硫比为1.05,半干法设计钙硫比为1.2-1.3,料耗比较差距在20-30%,湿法使用的脱硫剂是石灰石,价格约为100-200元/吨,半干法使用的脱硫剂是生石灰,现在市面生石灰的价格约为550元/吨,同时湿法的脱硫剂实用性强,能够采用碱性废渣作为脱硫剂,例如造纸厂白泥或者芒硝厂钙泥等。
6.运行稳定性:湿法运行过程中,主要面对的是设备的易损易耗件更换,半干法运行,由于脱硫剂是生石灰(CaO),进入吸收塔的是熟化后的Ca(OH)2,吸水性强,易抱团,结块,甚至是板结,尤其在系统停止后再次开启,输料通道必然堵塞,清堵工作十分麻烦,维运人员工作量较大。
且吸收塔内易湿壁湿底(喷枪发生弯曲或雾化颗粒增大的情况下),造成吸收塔壁结块或堵塞文丘里,造成无法运行。
7.维运成本:布袋除尘器的滤袋一般承诺质保30000小时,但是由于烟气不稳定,导致烟气成分和烟气量波动,喷枪的喷水量随之波动(尤其在CEMS反应偏慢的情况下),或者是运行人员的自身素质水平等因素,导致进入布袋除尘器的水汽过多,造成糊袋,一般布袋除尘器的滤袋寿命低于20000小时。
雾化喷枪由于磨损,一般寿命在1-1.5年就需要更换喷头,2年需要更换喷枪。
调节阀使用寿命不到3年。
有图有真相,干法、半干法、湿法脱硫,太详细
脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法,看完这篇就知道了导读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。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
一、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。
技术路线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。
目前传统的石灰石/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: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。
半干法脱硫与湿法脱硫工艺选择比较
半干法脱硫与湿法脱硫工艺选择比较本文主要针对半干法脱硫与湿法脱硫工艺展开研究,分析了半干法脱硫与湿法脱硫工艺的相关问题,并对半干法脱硫与湿法脱硫工艺的要点和不同之处进行了比较和总结,可供今后参考。
半干法脱硫和湿法脱硫工艺选择十分重要,做好半干法脱硫与湿法脱硫工艺选择和比较,有利于我们更好的认识和掌握不同的工艺,从而针对实际需求来选择合适的工艺措施,提高实际的应用质量。
1、脱硫方法概述半干法脱硫指的是喷雾干燥烟气脱硫以及循环流化床烟气脱硫(也可以为半干法,最后处理不同)。
经破碎后石灰在消化池中经消化后,与脱硫副产物和部分煤灰混合,制成混合浆液,经浆液泵升压送入旋转喷雾器,经雾化后在塔内均匀分散。
热烟气从塔顶切向进入烟气分配器,同时与雾滴顺流而下。
雾滴在蒸发干燥的同时发生化学反应吸收烟气中的SO2。
湿法脱硫是脱硫过程在溶液中进行,吸附剂和脱硫生成物均为湿态。
其特征是采用一种碱性液体与煤气的硫化氢、二氧化硫和氰化氢进行化学反应,生成新的不易气化的硫类化合物,再将吸收液与氧在催化剂作用下解析脱硫、脱氰并将其作为副产品回收,以除去煤气中大部分硫化氢、二氧化硫及氰化氢。
脱硫系统主要有三大环节:吸收、再生、回收。
吸收的目的在于用吸收剂将气体中所含硫化氢尽可能的脱除。
再生的目的在于使吸收了硫化氢之后的吸收剂复原,并回收其中的硫。
回收是将分离出的硫泡沫浓缩加工,即指硫泡沫的收集,过滤和熔硫得到副产品硫黄及残液的处理回收[1]。
2、干法脱硫工艺与石灰石一石膏湿法脱硫比较2.1适用煤种。
半干法RCFB:适用于中、低硫煤。
石灰石一石膏湿法:适用煤种广。
2.2Ca/S比。
半干法RCFB:脱硫率>90%时为1.3~1.5。
氧化钙纯度要求≥90%,并要有非常高的活性(T60标准),达不到以上要求时,将影响装置的脱硫率及正常运行。
石灰石一石膏湿法:1.01~1.05,一般为1.03,纯度达不到要求时,最终仅影响脱硫副产品石膏的质量。
燃煤电厂各种干法半干法湿法脱硫技术及优缺点汇总
燃煤电厂各种干法、半干法、湿法脱硫技术及优缺点汇总目前,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开展优化;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,一般单想电厂都不会选用,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。
不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益,接下来根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。
电厂脱硫技术的选择原则:1、脱硫技术相对成熟,脱硫效率高,能到达环保控制要求,已经得到推广与应用。
2、脱硫成本比较经济合理,包括前期投资和后期运营。
3、脱硫所产生的副产品是否好处理,最好不造成二次污染,或者具有可回收利用价值。
4、对发电燃煤煤质不受影响,及对硫含量适用范围广。
5、脱硫剂的能够长期的供给,且价格要低廉一、干法脱硫干法脱硫工艺工艺用于电厂烟气脱硫始于20世纪80年代初。
传统的干法脱硫工艺主要有干法喷钙脱硫工艺、荷电干法吸收剂喷射脱硫法、电子束照射法、吸附法等。
传统的干法脱硫技术有工艺简单投资少,设备简占地面积小且不存在腐蚀和结露,副产品是固态无二次污染等优点,在缺水地区优势明显。
但是脱硫效率很低,一般脱硫效率只能到达70%左右,难以满足排放要求。
干法喷钙脱硫工艺工艺介绍磨细的石灰石粉通过气力方式喷人锅炉炉膛中温度为900〜1250。
C的区域在炉内发生的化学反应包括石灰石的分解和煨烧,S02和SO3与生成的Cao之间的反应。
颗粒状的反应产物与飞灰的混合物被烟气流带人活化塔中;剩余的CaO与水反应,在活化塔内生成Ca(OH)2,而Ca(OH)2很快与S02反应生成CaSo3,其中部分CaSO3被氧化成CaSo4;脱硫产物呈干粉状,大部分与飞灰一起被电除尘器收集下来,其余的从活化塔底部分离出来从电除尘器和活化塔底部收集到的部分飞灰通过再循环返回活化塔中。
干法、半干法和湿法脱硫技术的综合比较
干法、半干法和湿法脱硫技术的综合比较干法、半干法与湿法脱硫技术的综合比较摘要:大气SO污染状况日益严重,治理技术亟待解决,其中烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。
比较成熟的烟气脱硫技术主要有湿法、干法、半干法烟气脱硫技术。
本文主要综述了脱除烟气中SO的一些主要技术,包括干法、半干法、湿法烟气脱硫的原理、反应系统、技术比较以及它们的优缺点,其中湿法烟气脱硫应用最为广泛,干法、半干法烟气脱硫技术也有了较多的应用。
关键字:烟气脱硫,湿法,干法,半干法1引言煤炭在我国的能源结构占主导地位的状况已持续了几十年,近年来随着石油天然气和水能开发量的增加,煤炭在能源结构中的比例有所减少,但其主导地位仍未改变,其消费量占一次能源总消费量的70流右,这种局面在今后相当长时间不会改变,目前燃煤SQ排放量占SO总排放量的90%U上,我国超过美国成为世界SQ 排放第一大国。
烟气中的SQ是大气污染的主要成份,也是形成酸雨的主要物质。
酸雨不仅严重腐蚀建筑物和公共设施,而且毁坏大面积的森林和农作物。
如何经济有效地控制燃煤中SO的排放是我国乃至世界能源和环保领域亟待解决的关键性问题。
从世界上烟气脱硫技术的发展来看主要经历了以下3个阶段:a) 20世纪70年代,以石灰石湿法为代表第一代烟气脱硫。
b) 20世纪80年代,以干法、半干法为代表的第二代烟气脱硫。
主要有喷雾干燥法、炉喷钙加炉后增湿活化(LIFAC)、烟气循环流化床(CFB)、循环半干法脱硫工艺(NID)等。
这些脱硫技术基本上都采用钙基吸收剂,如石灰或消石灰等。
随着对工艺的不断改良和发展,设备可靠性提高,系统可用率达到97%脱硫率一般为70%-95%适合燃用中低硫煤的中小型锅炉。
c) 20世纪90年代,以湿法、半干法和干法脱硫工艺同步发展的第三代烟气脱硫。
2.1湿法脱硫技术湿法烟气脱硫(WFGD技术是使用液体碱性吸收剂洗涤烟气以除去二氧化硫。
该技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉的除尘系统之后、烟囱之前,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,反应速度快,脱硫效率咼,技术比较成熟,生产运行安全可靠,因此在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位。
脱硫方法比较
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3.5 脱硫副产品的处置和可利用性(3)
对综合利用的考虑
受锅炉工况的影响,脱硫副产品的品质不易稳定,因此很难有一 个稳定的用户群体 电厂需要进行投资,以便对脱硫副产品进行加工,满足用户的要 求,如干燥、成形、包装等 电厂可能需要为用户投资,以便用户调整其原先的工艺使之适合 于使用脱硫产物 脱硫产物的综合利用受到资源状况和法规政策的限制,脱硫产物 的使用可能需要得到有关部门的批准 有些应用会受到季节的影响,如筑路用灰、肥料等。因而必须考 虑足够的储存设施 需要考虑市场营销及内部管理等问题 湿法副产品为石膏,为稳定的产物,可综和利用,干法为亚硫酸 钙,为不稳定中间产物,受热易分解。
湿法 干法
200元/kW 170元/kW
36
谢谢
交流与讨论
选择时应考虑的问题:
12
3.3 吸收剂的利用率
定义
脱硫率 吸收剂利用率(%)= 钙硫比 (%)
意义
吸收剂利用率用来表示在脱硫系统中用于脱除SO2的吸收剂的 总量占加入脱硫系统的吸收剂的总量的百分比
选择时考虑的问题
显然,吸收剂的利用率越高越好,这样可以减少吸收剂的用 量以及所产生的脱硫产物的量也少,可以大大降低脱硫系统 的投资和运行费用 干法:80%左右,湿法>95%
常用吸收剂的种类
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3.4 吸收剂的可获得性和易处置性(2)
钙基吸收剂是最常用的吸收剂
石灰石(湿法) 储量丰富、价格低 无毒无害,处置过程中十分安全 石灰(干法) 脱硫效果好,价格高;使用前需要消化,增加设备投资和 运行费用 石灰煅烧过程中要使用大量的煤,造成烟尘和SO2污染 石灰会烧灼人体皮肤,处置时应注意安全 石灰容易吸潮、变质,不能久存 消石灰(干法) 脱硫效率高,价格贵 易变质,不易储存
有图有真相,干法、半干法、湿法脱硫,太详细
脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法,看完这篇就知道了导读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。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
一、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。
技术路线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。
目前传统的石灰石/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: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。
各种脱硫工艺比较
各种脱硫工艺比较,看完果断收藏了!倔老头北极星大气网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。
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。
1.3.2钠碱法钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的SO2,并可副产高浓度SO2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SO2浓度比较高的废气SO2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。
干法、半干法与湿法脱硫技术的综合比较
干法、半干法与湿法脱硫技术的综合比较摘要:大气SO2污染状况日益严重,治理技术亟待解决,其中烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。
比较成熟的烟气脱硫技术主要有湿法、干法、半干法烟气脱硫技术。
本文主要综述了脱除烟气中SO2的一些主要技术,包括干法、半干法、湿法烟气脱硫的原理、反应系统、技术比较以及它们的优缺点,其中湿法烟气脱硫应用最为广泛,干法、半干法烟气脱硫技术也有了较多的应用。
关键字:烟气脱硫,湿法,干法,半干法1 引言煤炭在我国的能源结构占主导地位的状况已持续了几十年,近年来随着石油天然气和水能开发量的增加,煤炭在能源结构中的比例有所减少,但其主导地位仍未改变,其消费量占一次能源总消费量的70%左右,这种局面在今后相当长时间内不会改变,目前燃煤SO2排放量占SO2总排放量的90%以上,我国超过美国成为世界SO2排放第一大国。
烟气中的SO2是大气污染的主要成份,也是形成酸雨的主要物质。
酸雨不仅严重腐蚀建筑物和公共设施,而且毁坏大面积的森林和农作物。
如何经济有效地控制燃煤中SO2的排放是我国乃至世界能源和环保领域亟待解决的关键性问题。
从世界上烟气脱硫技术的发展来看主要经历了以下3个阶段:a)20世纪70年代,以石灰石湿法为代表第一代烟气脱硫。
b)20世纪80年代,以干法、半干法为代表的第二代烟气脱硫。
主要有喷雾干燥法、炉内喷钙加炉后增湿活化(LIFAC)、烟气循环流化床(CFB)、循环半干法脱硫工艺(NID)等。
这些脱硫技术基本上都采用钙基吸收剂,如石灰或消石灰等。
随着对工艺的不断改良和发展,设备可靠性提高,系统可用率达到97%,脱硫率一般为70%~95%,适合燃用中低硫煤的中小型锅炉。
c)20世纪90年代,以湿法、半干法和干法脱硫工艺同步发展的第三代烟气脱硫。
2.1 湿法脱硫技术湿法烟气脱硫(WFGD)技术是使用液体碱性吸收剂洗涤烟气以除去二氧化硫。
该技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉的除尘系统之后、烟囱之前,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,反应速度快,脱硫效率高,技术比较成熟,生产运行安全可靠,因此在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位。
有图有真相_干法、半干法、湿法脱硫_太详细
脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法,看完这篇就知道了导读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。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
一、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。
技术路线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。
目前传统的石灰石/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: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。
干法、半干法和湿法脱硫技术的综合比较
干法、半干法与湿法脱硫技术的综合比较摘要:大气SO2污染状况日益严重,治理技术亟待解决,其中烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。
比较成熟的烟气脱硫技术主要有湿法、干法、半干法烟气脱硫技术。
本文主要综述了脱除烟气中SO2的一些主要技术,包括干法、半干法、湿法烟气脱硫的原理、反应系统、技术比较以及它们的优缺点,其中湿法烟气脱硫应用最为广泛,干法、半干法烟气脱硫技术也有了较多的应用。
关键字:烟气脱硫,湿法,干法,半干法1 引言煤炭在我国的能源结构占主导地位的状况已持续了几十年,近年来随着石油天然气和水能开发量的增加,煤炭在能源结构中的比例有所减少,但其主导地位仍未改变,其消费量占一次能源总消费量的70%左右,这种局面在今后相当长时间内不会改变,目前燃煤SO2排放量占SO2总排放量的90%以上,我国超过美国成为世界SO2排放第一大国。
烟气中的SO2是大气污染的主要成份,也是形成酸雨的主要物质。
酸雨不仅严重腐蚀建筑物和公共设施,而且毁坏大面积的森林和农作物。
如何经济有效地控制燃煤中SO2的排放是我国乃至世界能源和环保领域亟待解决的关键性问题。
从世界上烟气脱硫技术的发展来看主要经历了以下3个阶段:a)20世纪70年代,以石灰石湿法为代表第一代烟气脱硫。
b)20世纪80年代,以干法、半干法为代表的第二代烟气脱硫。
主要有喷雾干燥法、炉内喷钙加炉后增湿活化(LIFAC)、烟气循环流化床(CFB)、循环半干法脱硫工艺(NID)等。
这些脱硫技术基本上都采用钙基吸收剂,如石灰或消石灰等。
随着对工艺的不断改良和发展,设备可靠性提高,系统可用率达到97%,脱硫率一般为70%~95%,适合燃用中低硫煤的中小型锅炉。
c)20世纪90年代,以湿法、半干法和干法脱硫工艺同步发展的第三代烟气脱硫。
2.1 湿法脱硫技术湿法烟气脱硫(WFGD)技术是使用液体碱性吸收剂洗涤烟气以除去二氧化硫。
该技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉的除尘系统之后、烟囱之前,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,反应速度快,脱硫效率高,技术比较成熟,生产运行安全可靠,因此在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位。
干法脱硫与湿法脱硫优劣谈
干法脱硫与湿法脱硫优劣谈湿法和干法脱硫是目前2大主要脱硫方法,他们之间的区别主要是通过以下几个方面来实现:干法脱硫与湿法脱硫的区别湿法和干法脱硫是目前2大主要脱硫方法,他们之间的区别主要是通过以下几个方面来实现。
一、干法烟气脱硫干法烟气脱硫是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2。
它的优点是工艺过程简单,无污水、污酸处理问题,能耗低,特别是净化后烟气温度较高,有利于烟囱排气扩散,不会产生“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低,设备庞大、投资大、占地面积大,操作技术要求高。
主要的方法有:吸着剂喷射法按所用吸着剂不同分为钙基和钠基工艺,吸着剂可以干态,湿润态或浆液,喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。
钙硫比为2时,干法工艺的脱硫效率达50%~70%,钙的利用率达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增加任何设备就能到达脱硫目的。
接触氧化法此法与工业制酸法一样,是以硅石为载体,以五氧化二锐或硫酸钾为催化剂,使S02氧化成S03o S03与水汽作用形成硫酸或与氨作用生成(NH4)2S040此法是高温操作,所需费用高,但由于技术上较为成熟,目前国内外对高浓度烟气的治理多采用此法。
电子束辐照法本法的工艺技术简单,它是利用高能电子束的光化学反应,用氨作为吸收剂。
烟气通过辐照反应器,经辐照后,分解产生了大量的氢氧基和氧原子,促进烟气中二氧化硫和氮氧化物形成硫酸和硝酸,继而与添加物氨反应生成硫酸锭、硝酸铁等混合物,作为农用肥料。
二、湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫是指应用液体吸收剂(如水或碱性溶液等)洗涤烟气脱除烟气中的SO2。
它的优点是脱硫效率高,设备小、投资省、操作较容易、容易控制以及占地面积小;而缺点是易造成二次污染,存在废水后处理问题,能耗高,特别是洗涤后烟气的温度低,不利于烟囱排气的扩散,易产生“白烟”,需要二次加热,腐蚀严重等。
主要的方法有:石灰石-石膏法该工艺是利用石灰石/石灰石浆液洗涤烟道气,使之与S02反应,生成亚硫酸钙(CaSo3),经分离的亚硫酸钙可以抛弃,也可以通入空气强制氧化和参加一些添加剂,以石膏形式开展回收。
有图有真相,干法、半干法、湿法脱硫,太详细
脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法,看完这篇就知道了导读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。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
一、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。
技术路线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。
目前传统的石灰石/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: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。
脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法,看完这篇就知道了!?
脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法,看完这篇就知道了!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。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
一、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。
技术路线: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。
目前传统的石灰石/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: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。
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干法、半干法与湿法脱硫技术的综合比较摘要:大气SO污染状况日益严重,治理技术亟待解决,其中烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。
比较成熟的烟气脱硫技术主要有湿法、干法、半干法烟气脱硫技术。
本文主要综述了脱除烟气中SO的一些主要技术,包括干法、半干法、湿法烟气脱硫的原理、反应系统、技术比较以及它们的优缺点,其中湿法烟气脱硫应用最为广泛,干法、半干法烟气脱硫技术也有了较多的应用。
关键字:烟气脱硫,湿法,干法,半干法1引言煤炭在我国的能源结构占主导地位的状况已持续了几十年,近年来随着石油天然气和水能开发量的增加,煤炭在能源结构中的比例有所减少,但其主导地位仍未改变,其消费量占一次能源总消费量的70流右,这种局面在今后相当长时间不会改变,目前燃煤SQ排放量占SO总排放量的90%U上,我国超过美国成为世界SQ 排放第一大国。
烟气中的SQ是大气污染的主要成份,也是形成酸雨的主要物质。
酸雨不仅严重腐蚀建筑物和公共设施,而且毁坏大面积的森林和农作物。
如何经济有效地控制燃煤中SO的排放是我国乃至世界能源和环保领域亟待解决的关键性问题。
从世界上烟气脱硫技术的发展来看主要经历了以下3个阶段:a) 20世纪70年代,以石灰石湿法为代表第一代烟气脱硫。
b) 20世纪80年代,以干法、半干法为代表的第二代烟气脱硫。
主要有喷雾干燥法、炉喷钙加炉后增湿活化(LIFAC)、烟气循环流化床(CFB)、循环半干法脱硫工艺(NID)等。
这些脱硫技术基本上都采用钙基吸收剂,如石灰或消石灰等。
随着对工艺的不断改良和发展,设备可靠性提高,系统可用率达到97%脱硫率一般为70%-95%适合燃用中低硫煤的中小型锅炉。
c) 20世纪90年代,以湿法、半干法和干法脱硫工艺同步发展的第三代烟气脱硫。
2.1湿法脱硫技术湿法烟气脱硫(WFGD技术是使用液体碱性吸收剂洗涤烟气以除去二氧化硫。
该技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉的除尘系统之后、烟囱之前,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,反应速度快,脱硫效率咼,技术比较成熟,生产运行安全可靠,因此在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位。
但该工艺系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
运用比较广泛的工艺有:石灰石一石膏法、氧化镁法、氨法、海水法、钠碱法、双碱法等。
以石灰石-石膏法来说明其技术原理:湿法石灰石一烟气脱硫技术采用石灰石浆液作脱硫吸收剂,将石灰石破碎后与水混合,磨细成粉状制成吸收浆液。
在吸收塔烟气中的SO与浆液中的CaCO 以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成二水石膏,从而除去烟气中的SO。
主要工艺流程为:烟气经除尘器除去粉尘后进入吸收塔,从塔底向上流动,石灰石或石灰浆液从塔顶向下喷淋,烟气中SO与吸收剂充分接触反应,生成亚硫酸钙和硫酸钙沉淀物,落入沉淀池。
干净烟气通过换热器加热后经烟囱向排入大气。
主耍的化反应机理为:SQ+CaC&I/2H2XCaSO・ I/2H2O+CO这种半水亚硫酸钙含水率40%-50%不易脱水且难济于水,但易引起板结。
其中部分亚硫酸钙与烟气中的氧反应生成石膏。
这种亚硫酸钙与硫酸钙组成的副产物无法利用,只有抛弃。
为使脱硫副产品能够回收利川,大多采用强制氧化方式,即向吸收塔下部循环氧化槽鼓入空气,使亚硫酸钙充分氧化生成石膏,氧化率高达99%这样得到的脱硫副产品是石膏,可以回收利用。
这种脱硫工艺的优点是:技术成熟、脱硫效率高可以应用于大容量机组,对煤种的适应性强,设备性能可靠,脱硫吸收剂资源丰富、价格低廉,副产品容易回收利用。
但这种脱硫工艺也有明显的缺点:初始投资大,运行费用较高,耗水量大,占地面积比其它工艺大,需要较大的脱硫场地,如果电厂没有预留脱硫场地,釆用这种工艺有一定的困难。
2.2半干法脱硫技术半干法脱硫技术是把石灰浆液直接喷入烟气,或把石灰粉和烟尘增湿混合后喷入烟道,生成亚硫酸钙、硫酸钙干粉和烟尘的混合物。
该技术运用较广泛的工艺有:旋转喷雾干燥法(SDA)、循环流化床烟气脱硫技术(CFB RCFB)增湿灰循环脱硫技术(NID)等。
半干法脱硫技术是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法,其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间,该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。
这种技术的特点是:投资少、运行费用低,脱硫率虽低于湿法脱硫技术,但仍可达到70%并且腐蚀性小、占地面积少,工艺可靠,具有很好的发展前景。
半干法烟气脱硫机理:固定和脱除烟气中SO的基本原理是最简单的酸碱反应。
采用在湿状态下脱硫,是因为干燥条件下碱性吸收剂几乎不与SO发生反应,必须有水的存在脱硫反应才能进行。
而干状态下处理脱硫产物主要是在酸碱反应进行的同时利用烟气自身的热量蒸发吸收液的水分,使最终产物呈现为“干态”。
半干法烟气脱硫的过程是一个包括了传质、传热以及化学反应的综合过程,主要由以下几步组成:(1) SO 2由气相向吸收剂颗粒表面的扩散;(2) SO 2在吸收剂颗粒表面的吸附、溶解及离解反应;SO (g)f SO(aq)SG(aq)+ H 2O^ HSO・ + 2・ +HSO—HSO+H—SO +2 H(3) 碱性吸收剂颗粒在液相中溶解:Ca(OH)—C/+2OH(4) 酸碱反应中以固定和脱除硫离子:Ca2+ SQ2-+1/2H2O^ CaSO・ 1/2甩0(5) 脱硫产物水分蒸发,最终以“干态”形式排出。
一般说来脱硫反应总的化学表达式可表示为:SO+ Ca(OH)2—CaSO・ I/2H2O+ I/2H2O产物CaSO・ 1/2H2O又有可能被水汽中的O氧化,生成CaSO・2HO反应式为CaSOT/2H2O+1/2Q+3/2H2O^CaSO・ 2HO出现较早(20世纪70年代)且有代表性的半干法脱硫工艺是喷雾干燥法。
该工艺将石灰浆液通过高速旋转的喷雾装置雾化成很细的液滴,在吸收塔与烟气进行混合与反应,同时雾化后的石灰浆液受热蒸发,形成干粉状脱硫产物与气体一起排出该方法的优点是脱硫剂液滴细小均匀、雾化增湿效果均匀,脱硫动力学条件好,但由于脱硫剂在反应器的停留时间短,脱硫效率和脱硫剂的利用率均难以提高。
为了提高脱硫率和脱硫剂的利用率,后来出现了基于循环技术的CFB工艺。
二者的共同特点是在反应器的喉部安装一个固体物料的循环系统,可将部分脱硫产物与新添加的脱硫剂一起循环返回到反应器,使产物中未充分反应的脱硫剂再次与烟气接触,大大延长了烟气与脱硫剂的反应时间,提高了脱硫剂的利用率。
2.3干法脱硫技术干法脱硫技术是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉。
无论加入的脱硫剂是干态的还是湿态的,脱硫的最终反应物都是干态的。
比较成熟的干法脱硫工艺有:炉喷钙尾部增湿法(LIFAC)、电子束法(EBA)、脉冲电晕法等。
这些技术具有系统简单、投资省、占地面积小、运行费用低等优点。
但干法脱硫工艺吸收剂的利用率低,脱硫效率较低,飞灰与脱硫产物相混,严重影响着副产物的综合利用,并且对干燥过程自动控制要求很高。
以CFB干法脱硫工艺来说明:含尘烟气从锅炉尾部空气预热器出来后先通过一级电除尘器除去95%左右的飞灰,然后从底部进入脱硫塔。
在脱硫塔高温烟气与加入的吸收剂、循环灰充分混合进行脱硫反应,去除烟气中SO。
脱硫后的含尘烟气从脱硫塔顶部侧向排出,进入脱硫后除尘器进行气固分离,其中净烟气通过引风机排入烟囱。
经除尘器捕集下来的含有吸收剂的固体颗粒,通过除尘器下的脱硫灰再循环系统,返回脱硫塔继续参加反应。
多余的脱硫灰渣通过气力输送至脱硫灰库,再通过罐车或二级输送设备外排。
工艺原理是:在CFB脱硫塔中,高温烟气在底部先与吸收剂、循环脱硫灰充分预混合,进行初步的脱硫反应,主要完成吸收剂与HCI、HF的反应。
随后通过脱硫塔下部的文丘里管向上加速,进入CFB床体。
在CFB气、固两相由于气流的作用产生激烈的湍动与混合充分接触。
脱硫剂颗粒在烟气携带上升的过程中由气、固二相物形成的絮状物在床气流激烈湍动中不断形成,又不断解体固体颗粒在床下落、提升过程随时发生使得气、固间的滑移速度大大提高。
脱硫塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回,从而提高了塔床层颗粒的密度和延长吸收剂的反应时间。
在床的钙硫比高达50以上,使SO充分反应。
这种CFB气、固两相流机制,极强化了气、固间的传质与传热,为实现高脱硫率提供了根本的保证。
其主要化学反应方程式如下:Ca(OH》+SACaSO・ 1/2 H 2O+I/2 H2OCa(OH》+SACaSO・ 1/2 H 2O+I/2 H2OCaSO・ 1/2 H 2O+1/2Q—CaSO・ 1/2 H 2OCa(OH》+CO^ CaC&HOCa(OH)+2HCI —CaCb - 2H2O2Ca(OH"2HCI —CaCb - Ca(OH) - 2HO(>12O°C)Ca(OH)+2HF—CaF2+2HOSO与Ca(OH>的颗粒在CFB中的反应过程是一个外扩散控制的反应过程。
其反应速度主要取决于SO在Ca(OH*颗粒表面的扩散阻力,或者说是Ca(OH*表面气膜厚度。
当脱硫剂颗粒与含SO烟气之间的滑移速度或颗粒的雷诺数增加时,Ca(OH»颗粒表面的气膜厚度减小,SQ进入Ca(OH»的传质阻力减小,传质速率加快从而加快SO与Ca(OH)颗粒的反应。
系统组成:典型的干法脱硫除尘系统主要是由预静电除尘器、脱硫塔系统、脱硫后除尘器、脱硫灰循环系统、吸收剂制备及供应系统、烟气系统、工艺水系统、流化风系统等组成。
脱硫塔是脱硫系统的核心设备,主要由进口段、下部方圆节、文丘里段、锥形段、直管段、上部方圆节、顶部方形段和出口扩大段组成,塔没有任何运动部件和支撑杆件。
由于流化床中气、固间良好的传热、传质效果,SO全部得以去除。
加上排烟温度通过设置在文丘里段上部的喷水装置始终控制在高于露点温度20C以上,因此不需烟气加热,更无须任何的防腐处理。
脱硫后除尘器不仅需要除去烟气中的飞灰,而且还需要实现脱硫粉尘的收集分类及脱硫灰的循环,因此除尘器对脱硫最终效率有着重要的影响。
灰循环的目的是建立稳定的流化床、床料层,反复利用未能充分进行反应而被烟气带出流化床的脱硫剂颗粒,降低吸收剂消耗量。
3结论:湿式石灰石石膏法脱硫技术在工业上应用较早,具有技术成熟,运行可靠,脱硫效率高,适用煤种广等优点,特别适用于大型机组和脱硫效率要求高的脱硫,是我国目前应用最多的脱硫技术。
但该法多为重复引进的国外技术,设备国产化低。
产生的副产物石膏销路不畅、系统复杂、投资多、占地面积大、运行费用高等问题日益显现。
干法烟气脱硫技术具有工艺流程简单,占地面积小,投资和运行费用较低等优点,在脱硫市场上占有一定份额。