04 烟气脱硫ppt课件
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烟气脱硫技PPT课件
FGD方法 项目
石灰石/石 灰－石膏工
艺
喷雾干燥法
炉内喷钙 尾部增湿
电子束法
氨法脱硫 工艺
镁法脱硫
技术成熟程 度
成熟
成熟
成熟
工业试验 工业试验 成熟
适用煤种
不限
中低硫煤 中低硫煤 中低硫煤 不限 中低硫煤
单机应用的 经济性规模
200MW 及以上
100MW 及以下
200MW及以 200MW 200MW 200MW
1.物理脱硫方法
• 煤的物理脱硫主要指重力选煤(跳汰选煤、重介质选煤、 空气重介质流化床干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选 煤等)、浮选、电磁选煤等。
• 目前，我国采用较多的煤炭脱硫方法是物理方法，几种 处理工艺所占比例依次为跳汰59％、重介质23％、浮 选14％、其他4％。
2.化学脱硫方法
• 一般采用强酸、强碱和强氧化剂，在一定温度和压力下
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2、吸收塔
吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、双回路塔和喷射鼓泡塔 等四种类型。
(1)喷淋塔
吸收塔自上而下可分为吸收区(喷淋)和氧化结晶区两部分，上
部 氧
吸 化
收 区
区 域
pH值较 在低pH
高 值
， 下
有 运
利 行
于 ，
有SO利2等于酸石性灰物石质的的溶吸解收及；副下产部品
的生成。
吸收塔的工作原理是：当新石灰石浆液通过浆液泵送入吸收
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湍球塔是以气相为连续相的逆 向三相流化床，在湍球塔的 两层栅栏之间装有许多填料 球（通常为聚乙烯或聚丙烯 注塑而成的空心球），如图 1-2所示。烟气由烟道进入 塔的下部，填料球处于均匀 流化状态，吸收剂自上而下 均匀喷淋，润湿小球表面， 进行吸收。由于气、液、固 三相接触，小球表面的液膜 不断更新，增强了气、液两 相的接触和传质，达到高效 脱硫和除尘的目的。
烟气脱硫脱硝ppt课件
– 干法：炉内喷钙、电子束辐照烟气脱硫脱氮 – 半干法：喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部增湿活
化法、烟气循环流化床脱硫法
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4
• 脱硫产物处理方式
–回收法
–脱硫剂的再生使用。 –流程较复杂，运行难度较大，投资和运行费用均较高。
–抛弃法
–设备简单，操作容易，投资及运行费用较低。 –废渣需要占用场地堆放，容易造成二次污染。 –当烟气中SO2浓度较低、脱硫产物无回收价值或投资有限，
– 活性炭可单独用来脱硫或脱氮(借助于氨)，或用来联合脱硫 脱氮，近年来已经开始应用于火电厂的烟气净化。
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16
• 其他脱硫吸收剂
– 某些脱硫工艺采用低廉的碱性物质(如火电厂排放 的废弃物)作为脱硫剂，比如，利用飞灰中的碱性 物的质含(量C大aO于，8M％g时O)，脱可除以SO取2，得当比飞较灰有中经的济碱价性值物的质脱 硫效率(大于50％)。
• 石灰的优劣完全取决于燃烧过程中的质量控制，否则会 混有大量的欠烧或过烧的杂质，影响脱硫效率和运行费用
• 由于煅烧过程是一吸热反应，因此，要消耗一定量燃料， 同则会产生SO2等有害气体。
• 石灰有很强的吸湿性，遇水后会发生剧烈的水合反应， 对人体皮肤、眼睛有强烈的烧灼和刺激作用，应采取措施 防止在石灰的处理过程中产生的危害和对环境的不良影响。
• 干法在脱硫效率为70％时．钙硫摩尔比可达2~2.5。
• 湿法脱硫上艺的脱硫剂利用率最高，达90％以上，干 法脱硫工艺最低，为30％左右。
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21
• 3) 脱硫装置的出力
• 工程上采用脱硫装置在设计的脱硫率和钙硫比 下所能连续稳定处理的烟气量来表示其出力。
• 通常用折算到标准状态下每小时处理的烟气量， 即采用m3／h来表示。
化法、烟气循环流化床脱硫法
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4
• 脱硫产物处理方式
–回收法
–脱硫剂的再生使用。 –流程较复杂，运行难度较大，投资和运行费用均较高。
–抛弃法
–设备简单，操作容易，投资及运行费用较低。 –废渣需要占用场地堆放，容易造成二次污染。 –当烟气中SO2浓度较低、脱硫产物无回收价值或投资有限，
– 活性炭可单独用来脱硫或脱氮(借助于氨)，或用来联合脱硫 脱氮，近年来已经开始应用于火电厂的烟气净化。
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• 其他脱硫吸收剂
– 某些脱硫工艺采用低廉的碱性物质(如火电厂排放 的废弃物)作为脱硫剂，比如，利用飞灰中的碱性 物的质含(量C大aO于，8M％g时O)，脱可除以SO取2，得当比飞较灰有中经的济碱价性值物的质脱 硫效率(大于50％)。
• 石灰的优劣完全取决于燃烧过程中的质量控制，否则会 混有大量的欠烧或过烧的杂质，影响脱硫效率和运行费用
• 由于煅烧过程是一吸热反应，因此，要消耗一定量燃料， 同则会产生SO2等有害气体。
• 石灰有很强的吸湿性，遇水后会发生剧烈的水合反应， 对人体皮肤、眼睛有强烈的烧灼和刺激作用，应采取措施 防止在石灰的处理过程中产生的危害和对环境的不良影响。
• 干法在脱硫效率为70％时．钙硫摩尔比可达2~2.5。
• 湿法脱硫上艺的脱硫剂利用率最高，达90％以上，干 法脱硫工艺最低，为30％左右。
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• 3) 脱硫装置的出力
• 工程上采用脱硫装置在设计的脱硫率和钙硫比 下所能连续稳定处理的烟气量来表示其出力。
• 通常用折算到标准状态下每小时处理的烟气量， 即采用m3／h来表示。
《烟气脱硫技 》课件
利用特定微生物降解烟气中的硫化物。
烟气脱硫技术应用领域
电力行业
烟气脱硫技术被广泛应用于燃 煤电厂，减少二氧化硫排放。
钢铁行业
烟气脱硫技术有助于降低钢铁 生产过程中的二氧化硫排放。
石油炼制行业
烟气脱硫技术用于减少石油炼 制过程中产生的硫化物排放。
烟气脱硫技术发展趋势
1 高效节能
新一代烟气脱硫技术将 更加高效节能，减少资 源消耗。
烟气脱硫技术的前景与展望
随着工业化进程的加速和环境污染问题的日益严重，烟气脱硫技术的应用前 景非常广阔。未来的发展将聚焦于提高脱硫效率、降低成本、减少副产物， 以及整合多种脱硫技术。
通过将烟气与吸收剂接触，在化学反应中去除 硫化物。
利用催化剂促进硫氧化反应，将硫化物转化为 无害的化合物。
利用特定微生物代谢过程，降低烟气中的硫化 物含量。
烟气脱硫技术分类
1
湿式烟气脱硫技术
通过喷射水或吸收液使烟气与吸收剂充分接触。
2Leabharlann 干式烟气脱硫技术利用干燥的吸附剂吸附烟气中的硫化物。
3
生物脱硫技术
为什么需要烟气脱 硫技术？
燃煤等工业活动排放的二氧 化硫是大气污染的主要来源 之一，烟气脱硫技术可以减 少大气中的二氧化硫含量， 改善空气质量。
烟气脱硫技术的重 要性
随着环境保护意识的提高和 相关法规的制定，烟气脱硫 技术在工业生产中的应用越 来越重要。
烟气脱硫技术原理
1. 吸收性脱硫技术 2. 催化脱硫技术 3. 生物脱硫技术
《烟气脱硫技术》PPT课 件
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04 烟气脱硫ppt课件
固体捕集 固体废物处置
4.其他湿法脱硫工艺（续） 海水脱硫法
❖ 海水脱硫主要是利用海水中的天然碱度进行脱硫。海水的pH一 般为7.6~8.3，碱度（CO32-、HCO3-）为2.0~2.8 mg/L。烟 气中SO2被海水吸收转化为HSO3-和SO32-，在空气氧化作用下转 化为硫酸盐，吸收SO2后的酸性水被CO32-、HCO3-中和，中和后 产生的CO2直接排空。
碱原料 CaCO3
副产品 石膏
脱硫率 85-95%
CaO
石膏
85-95%
Mg(OH)2 NaOH
NH3 活性碳 NH3 Ca(OH)2,CaO CaCO3
MgSO4溶液 Na2SO4溶液 Na2SO3溶液
(NH4)2SO4(硫酸铵） 硫酸 硫酸铵
水泥原料等 水泥原料等
90-95% 90-95%
90-95% 80-90% 80-90% 70-85% 75-85%
二氧化硫防治工作的通知》。 ❖ 2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气污染物排放
标准》。
2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气 污染物排放标准》
脱硫方式
1 燃烧前脱硫：通过洗煤等可以减少40%的无机硫。 2 燃烧时脱硫： （1）型煤固硫技术：加入固硫剂氧化钙与二氧化硫和三
内容
❖ 烟气脱硫概述 ❖ 燃烧前脱硫 ❖ 燃烧中脱硫 ❖ 不同浓度SO2尾气净化 ❖ 主要脱硫工艺
第二节 燃烧前脱硫
❖ 1.煤炭的固态加工
➢ 煤炭洗选
物理洗煤 化学洗煤 微生物洗煤
➢ 我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占23%、浮 选占14%
➢ 1995年我国煤炭洗选能力3.8亿吨， ➢ 入洗量2.8亿吨，入洗率22%。
4.其他湿法脱硫工艺（续） 海水脱硫法
❖ 海水脱硫主要是利用海水中的天然碱度进行脱硫。海水的pH一 般为7.6~8.3，碱度（CO32-、HCO3-）为2.0~2.8 mg/L。烟 气中SO2被海水吸收转化为HSO3-和SO32-，在空气氧化作用下转 化为硫酸盐，吸收SO2后的酸性水被CO32-、HCO3-中和，中和后 产生的CO2直接排空。
碱原料 CaCO3
副产品 石膏
脱硫率 85-95%
CaO
石膏
85-95%
Mg(OH)2 NaOH
NH3 活性碳 NH3 Ca(OH)2,CaO CaCO3
MgSO4溶液 Na2SO4溶液 Na2SO3溶液
(NH4)2SO4(硫酸铵） 硫酸 硫酸铵
水泥原料等 水泥原料等
90-95% 90-95%
90-95% 80-90% 80-90% 70-85% 75-85%
二氧化硫防治工作的通知》。 ❖ 2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气污染物排放
标准》。
2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气 污染物排放标准》
脱硫方式
1 燃烧前脱硫：通过洗煤等可以减少40%的无机硫。 2 燃烧时脱硫： （1）型煤固硫技术：加入固硫剂氧化钙与二氧化硫和三
内容
❖ 烟气脱硫概述 ❖ 燃烧前脱硫 ❖ 燃烧中脱硫 ❖ 不同浓度SO2尾气净化 ❖ 主要脱硫工艺
第二节 燃烧前脱硫
❖ 1.煤炭的固态加工
➢ 煤炭洗选
物理洗煤 化学洗煤 微生物洗煤
➢ 我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占23%、浮 选占14%
➢ 1995年我国煤炭洗选能力3.8亿吨， ➢ 入洗量2.8亿吨，入洗率22%。
烟气脱硫技术 PPT课件
5.3.3 双碱法
5.3.3 双碱法
烟囱
石灰浆液 纯碱
PHIC
除尘后烟气 工艺水
15 14
16
17 18
工艺流程图 （方案2）
1、旋流板塔 2、引风机 3、循环水泵 4、再生罐 5、再生液水泵 6、补水泵 7、脱硫液储罐 8、增稠器 9、浆液排出泵 10、石灰浆液泵 11、石灰浆液储罐 12、碱液泵 13、纯碱搅拌罐 14、斗式提升机 15、石灰储罐 16、螺旋输送机 17、化灰器 18、石灰浆液泵 19、清洗水泵 20、冷却水泵 21、水力旋流器 22、真空过滤机 23、气液分离器 24、真空泵 25、冲洗水罐 26、滤布冲洗水泵 27、皮带输送机 28、脱硫渣储仓
风机带水 机械带水——高效除雾器（效率达99.5%以上） 冷凝带水（工艺带水）——普遍问题、可尽量控制
脱硫渣处理 可作建材、路基填料、制砖等初级利用
烟气温度
5.5烟气脱硫工艺的主要技术指标
评价烟气脱硫工艺的主要技术指标
– 脱硫率 – 钙硫比 – 吸收剂利用率 – 吸收剂的可获得性和易处理性 – 脱硫副产品的处置和可利用性 – 对锅炉和烟气处理系统的影响 – 对机组运行的影响 – 对周围环境的影响 – 占地大小 – 流程的复杂程度 – 动力消耗 – 工艺的成熟程度 – 总的投资和运行费用
5.3.1湿式石灰石/石灰－石膏法
优点 技术成熟，吸收剂石灰和石灰石成本低 廉，脱硫率可高达90％以上。
缺点 投资大（占电厂总投资的10%-15%）， 设备占地面积大，运行费用高，易结垢。
应用 国外主要脱硫方法。“七五”期间重庆珞璜电 厂引进日本三菱重工与2×360MW机组配套的2套湿式石灰石 -石膏法烟气脱硫装置，于1992和1993年正式投入商业运行， 系统脱硫率达95%以上，副产品石膏纯度高于90%。
《烟气脱硫技术》PPT课件
2CaSO3● 1/2H2O ＋O2＋3H2O ←→
2CaSO4● 2H2O
Ca(HSO3)2 + O2＋2H2O ←→
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CaSO4● 2H2O+H2SO4
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5.3.1湿式石灰石/石灰－石膏法
湿式石灰石/石灰－石膏法影响因素： 1、料浆的pH值 2、烟气温度（性质） 3、吸收剂的类型与细度 4、液气比 5、防垢措施
（1）脱硫效率高，>95% （2）技术成熟，运行可靠性高 （3）对煤种的适应性强 （4）吸收剂资源丰富，价格低廉 （5）脱硫副产物便于综合利用 （6）占地面积大，运行费用高 主要适合于410t/h以上锅炉的烟气脱硫
属于引进技术，国产化率（自有知识产权） 低
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5.3.1湿式石灰石/石灰－石膏法
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5.3.1湿式石灰石/石灰－石膏法
湿式石灰石/石灰－石膏法原理
脱硫过程：
CaCO3+SO2＋1/2H2O←→
CaSO3● 1/2H2O ＋CO2↑
Ca(OH)2 +SO2←→ CaSO3● 1/2H2O ＋1/2H2O
CaSO3● 1/2H2O +SO2+ 1/2H2O ←→Ca(HSO3)2 氧化过程：
SO2、SO23－
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4
5.2.1 脱硫技术比较－－概述
目前国际上研究过的脱硫技术达200余种。
燃烧前脱硫
如洗煤、型煤等
燃烧中脱硫
如炉内喷钙、循环流化床等
燃烧后脱硫（烟气脱硫FGD）
世界上唯一大规模商业化应用的技术
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5.2.2 脱硫技术比较－－分类
烟气脱硫脱硝PPT讲解(共127张PPT)
〔３〕常用湿法脱硫技术应用情况
常用湿法脱硫技术:
1.德国比晓夫公司
2.美国巴威公司 3.美国玛苏莱公司
4.美国杜康公司 5.德国费塞亚巴高克公司 6.奥地利能源及环境集团公司
7.意大利艾德瑞科公司 8.日本石川岛播磨重工业株式会社〔IHI〕
9.日本千代田公司 10.日本三菱公司的液柱塔 11.日立公司的高速水平流FGD技术 12.日本川崎喷雾塔脱硫技术 13.法国阿尔斯通
在有氧气存在时，HSO3－的氧化：
HSO 31 2O2 HSO42
CaSO3和CaSO4的结晶：
HSO42 HSO4
C a2SO 32 K SP 1C aSO 31 2H 2O (s)
C a2SO 42K SP 2C aSO 42H 2O (s)
〔2〕典型工艺流程 石灰石—石膏湿法FGD系统图
典型工艺流程
电厂环保
——烟气脱硫脱硝
提纲
一、燃煤产生的污染 二、烟气排放标准
三、烟气脱硫技术概况
湿法烟气脱硫技术〔WFGD技术〕 半干法烟气脱硫技术〔SDFGD技术〕
旋转喷雾枯燥法 烟气循环流化床法脱硫 增湿灰循环脱硫(NID) 干法烟气脱硫技术〔DFGD技术) 炉膛干粉喷射 高能电子活化氧化法(EBA) 荷电干粉喷射(CDSI)
一、燃煤产生的污染
燃煤产生的烟气污染物：SO2、NOx、CO2、Hg等
燃煤烟气中SO2的量：
以燃烧10000吨煤为例计算，产生的SO2：
10000吨*1%〔煤含硫量〕*2〔SO2是S重量的2倍〕 *80%〔煤中S转化为SO2的百分率〕=160吨
以上是煤燃烧生成烟气中的SO2，现在对烟气脱硫，以脱硫90%
计算，那么最后排放SO2：
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❖ 1992年两省九市开始工业燃煤二氧化硫排污收费试点。 ❖ 1995年全国人大常委会第一次修订《大气污染防治法》。 ❖ 1996年修订的《大气污染防治法》第一次提出二氧化硫排放浓度
限度。 ❖ 1998年两控区二氧化硫排污收费，0.2元/公斤。 ❖ 2000年修订《大气污染防治法》。 ❖ 2003年9月国家环保局和国家发改委联合印发《关于加强燃煤电厂
第4章 硫氧化物的污染控制
内容
❖ 烟气脱硫概述 ❖ 燃烧前脱硫 ❖ 燃烧中脱硫 ❖ 不同浓度SO2尾气净化 ❖ 主要脱硫工艺
背景
❖ 我国是世界上唯一以煤为主要能源的国家，煤在一次能源中占75%， 而其中84%以上是通过燃烧方法利用的。燃烧煤产生的SO2废气， 成为大气污染的最主要的根源。
❖ SO2是酸雨的主要组分，酸雨对水生生态系统，农业生态系统，森 林生态系统，建筑物和材料以及人体健康均有不同程度的危害，酸 雨酸性越大造成的危害越严重。
第三节 燃烧中脱硫
❖ 流化床燃烧技术
➢ 气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化 状态
➢ 流化床利于燃料的充分燃烧 ➢ 分类
按流态：鼓泡流化床和循环流化床 按运行压力：常压流化床和增压流化床
流化床燃烧脱硫
流化床燃烧脱硫
❖ 流化床脱硫的化学过程
➢ 脱硫剂：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3•MgCO3） ➢ 炉内化学反应
内容
❖ 烟气脱硫概述 ❖ 燃烧前脱硫 ❖ 燃烧中脱硫 ❖ 不同浓度SO2尾气净化 ❖ 主要脱硫工艺
第二节 燃烧前脱硫
❖ 1.煤炭的固态加工
➢ 煤炭洗选
物理洗煤 化学洗煤 微生物洗煤
➢ 我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占23%、浮 选占14%
➢ 1995年我国煤炭洗选能力3.8亿吨， ➢ 入洗量2.8亿吨，入洗率22%。
跳汰机
1——机体；2——风阀矸道；9——分隔板；10——脉动水流 11——跳汰室；12——空气室；13——顶水进水管
燃烧前脱硫
❖ 2.煤炭的转化
➢ 煤的气化
采用空气、氧气、CO2和水蒸气作为气化剂，在气化炉内 反应生成不同组分不同热值的煤气
CaCO3 CaO CO2 1
CaO SO2 2 O2 CaSO4 ➢ 流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境 ➢ CaSO4的摩尔体积大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完
全转化为CaSO4
流化床燃烧脱硫
流化床燃烧脱硫的影响因素
❖ 1.钙硫比 ➢ 表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数 ➢ 脱硫率（）可以用Ca/S（R）近似表达
❖ 4.脱硫剂的种类 ➢ 白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬析， 且用量大近两倍
流化床燃烧脱硫的影响因素
脱硫剂的再生
❖ 不同温度下的再生反应
➢ 11000C以上（一级再生法） CaSO4 CO CaO CO2 SO2 CaSO4 H2 CaO H2O SO2
➢ 870～9300C（二级再生法） CaSO4 4CO CaS 4CO2 CaSO4 4H2 CaO 4H2O
氧化硫生成硫酸钙。 （2）循环硫化床脱硫技术。 3 燃烧后脱硫：即烟气脱硫。应用最为广泛的技术。
烟气脱硫方式
床增循超超
低 硫 煤
压环临超
循硫界临
环化机界
化硫
床
组
机 组
燃烧前
燃烧中
IGCC
烟 气 脱 硫
燃烧后
减少 SO2
减少 SO2
减少 SO2
图 2-1 火电厂 SO2 控制过程示意图
烟气脱硫
按其用水量的多少可分为湿法，干法和半干法。 1) 湿法脱硫：主要包括石灰石-石膏法，海水脱硫法，
❖ 2003年我国煤炭消费量为15.8 亿吨，二氧化硫排放量达到2167 万吨，比2000年增长了8.6%。而我国基本消除酸雨污染所允许的 最大二氧化硫排放量为：1200-1400万吨。
❖ 因此，燃煤二氧化硫的污染控制成为我国大气污染控制的最主要任 务。
我国二氧化硫污染控制的有关法规和标准的发展情况
二氧化硫防治工作的通知》。 ❖ 2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气污染物排放
标准》。
2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气 污染物排放标准》
脱硫方式
1 燃烧前脱硫：通过洗煤等可以减少40%的无机硫。 2 燃烧时脱硫： （1）型煤固硫技术：加入固硫剂氧化钙与二氧化硫和三
1 exp(mR)
m－综合影响参数
❖ 2.煅烧温度 ➢ 存在最佳脱硫温度范围 ➢ 温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面 ➢ 温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重
流化床燃烧脱硫的影响因素
流化床燃烧脱硫的影响因素
流化床燃烧脱硫的影响因素
❖ 3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构 ➢ 颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好 ➢ 颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容积， 又保证孔道不易堵塞
移动床、流化床和气流床三种方法
➢ 煤的液化
通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液体产品 直接液化和间接液化
燃烧前脱硫
❖ 3.重油脱硫
➢ 在催化剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化 学键，使氢与硫作用形成H2S从重油中分离
➢ 直接脱硫和间接脱硫
内容
❖ 烟气脱硫概述 ❖ 燃烧前脱硫 ❖ 燃烧中脱硫 ❖ 不同浓度SO2尾气净化 ❖ 主要脱硫工艺
碱原料 CaCO3
副产品 石膏
脱硫率 85-95%
CaO
石膏
85-95%
Mg(OH)2 NaOH
NH3 活性碳 NH3 Ca(OH)2,CaO CaCO3
MgSO4溶液 Na2SO4溶液 Na2SO3溶液
(NH4)2SO4(硫酸铵） 硫酸 硫酸铵
水泥原料等 水泥原料等
90-95% 90-95%
90-95% 80-90% 80-90% 70-85% 75-85%
钠碱法，氧化镁法等。 2) 半干法脱硫：旋转喷雾干燥法，烟气循环流化床脱
硫技术，增湿灰循环脱硫技术等。 3) 干法脱硫：高能电子束法，脉冲电晕等离子体法，
吸附-再生法等。
烟气脱硫常用工艺
工艺 石灰—石膏法 亚硫酸钠—石膏法 湿 硫酸—石膏法 石灰—石膏法 镁—石膏法 镁排放法 式 钠排放法 亚硫酸钠回收法 氨吸收法 干 活性碳法 式 电子照射法 半 喷射干燥机法 干 石灰炉内脱硫+ 式 水喷射法
限度。 ❖ 1998年两控区二氧化硫排污收费，0.2元/公斤。 ❖ 2000年修订《大气污染防治法》。 ❖ 2003年9月国家环保局和国家发改委联合印发《关于加强燃煤电厂
第4章 硫氧化物的污染控制
内容
❖ 烟气脱硫概述 ❖ 燃烧前脱硫 ❖ 燃烧中脱硫 ❖ 不同浓度SO2尾气净化 ❖ 主要脱硫工艺
背景
❖ 我国是世界上唯一以煤为主要能源的国家，煤在一次能源中占75%， 而其中84%以上是通过燃烧方法利用的。燃烧煤产生的SO2废气， 成为大气污染的最主要的根源。
❖ SO2是酸雨的主要组分，酸雨对水生生态系统，农业生态系统，森 林生态系统，建筑物和材料以及人体健康均有不同程度的危害，酸 雨酸性越大造成的危害越严重。
第三节 燃烧中脱硫
❖ 流化床燃烧技术
➢ 气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化 状态
➢ 流化床利于燃料的充分燃烧 ➢ 分类
按流态：鼓泡流化床和循环流化床 按运行压力：常压流化床和增压流化床
流化床燃烧脱硫
流化床燃烧脱硫
❖ 流化床脱硫的化学过程
➢ 脱硫剂：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3•MgCO3） ➢ 炉内化学反应
内容
❖ 烟气脱硫概述 ❖ 燃烧前脱硫 ❖ 燃烧中脱硫 ❖ 不同浓度SO2尾气净化 ❖ 主要脱硫工艺
第二节 燃烧前脱硫
❖ 1.煤炭的固态加工
➢ 煤炭洗选
物理洗煤 化学洗煤 微生物洗煤
➢ 我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占23%、浮 选占14%
➢ 1995年我国煤炭洗选能力3.8亿吨， ➢ 入洗量2.8亿吨，入洗率22%。
跳汰机
1——机体；2——风阀矸道；9——分隔板；10——脉动水流 11——跳汰室；12——空气室；13——顶水进水管
燃烧前脱硫
❖ 2.煤炭的转化
➢ 煤的气化
采用空气、氧气、CO2和水蒸气作为气化剂，在气化炉内 反应生成不同组分不同热值的煤气
CaCO3 CaO CO2 1
CaO SO2 2 O2 CaSO4 ➢ 流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境 ➢ CaSO4的摩尔体积大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完
全转化为CaSO4
流化床燃烧脱硫
流化床燃烧脱硫的影响因素
❖ 1.钙硫比 ➢ 表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数 ➢ 脱硫率（）可以用Ca/S（R）近似表达
❖ 4.脱硫剂的种类 ➢ 白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬析， 且用量大近两倍
流化床燃烧脱硫的影响因素
脱硫剂的再生
❖ 不同温度下的再生反应
➢ 11000C以上（一级再生法） CaSO4 CO CaO CO2 SO2 CaSO4 H2 CaO H2O SO2
➢ 870～9300C（二级再生法） CaSO4 4CO CaS 4CO2 CaSO4 4H2 CaO 4H2O
氧化硫生成硫酸钙。 （2）循环硫化床脱硫技术。 3 燃烧后脱硫：即烟气脱硫。应用最为广泛的技术。
烟气脱硫方式
床增循超超
低 硫 煤
压环临超
循硫界临
环化机界
化硫
床
组
机 组
燃烧前
燃烧中
IGCC
烟 气 脱 硫
燃烧后
减少 SO2
减少 SO2
减少 SO2
图 2-1 火电厂 SO2 控制过程示意图
烟气脱硫
按其用水量的多少可分为湿法，干法和半干法。 1) 湿法脱硫：主要包括石灰石-石膏法，海水脱硫法，
❖ 2003年我国煤炭消费量为15.8 亿吨，二氧化硫排放量达到2167 万吨，比2000年增长了8.6%。而我国基本消除酸雨污染所允许的 最大二氧化硫排放量为：1200-1400万吨。
❖ 因此，燃煤二氧化硫的污染控制成为我国大气污染控制的最主要任 务。
我国二氧化硫污染控制的有关法规和标准的发展情况
二氧化硫防治工作的通知》。 ❖ 2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气污染物排放
标准》。
2003年12月国家环保总局发布新修订的《火电厂大气 污染物排放标准》
脱硫方式
1 燃烧前脱硫：通过洗煤等可以减少40%的无机硫。 2 燃烧时脱硫： （1）型煤固硫技术：加入固硫剂氧化钙与二氧化硫和三
1 exp(mR)
m－综合影响参数
❖ 2.煅烧温度 ➢ 存在最佳脱硫温度范围 ➢ 温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面 ➢ 温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重
流化床燃烧脱硫的影响因素
流化床燃烧脱硫的影响因素
流化床燃烧脱硫的影响因素
❖ 3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构 ➢ 颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好 ➢ 颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容积， 又保证孔道不易堵塞
移动床、流化床和气流床三种方法
➢ 煤的液化
通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液体产品 直接液化和间接液化
燃烧前脱硫
❖ 3.重油脱硫
➢ 在催化剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化 学键，使氢与硫作用形成H2S从重油中分离
➢ 直接脱硫和间接脱硫
内容
❖ 烟气脱硫概述 ❖ 燃烧前脱硫 ❖ 燃烧中脱硫 ❖ 不同浓度SO2尾气净化 ❖ 主要脱硫工艺
碱原料 CaCO3
副产品 石膏
脱硫率 85-95%
CaO
石膏
85-95%
Mg(OH)2 NaOH
NH3 活性碳 NH3 Ca(OH)2,CaO CaCO3
MgSO4溶液 Na2SO4溶液 Na2SO3溶液
(NH4)2SO4(硫酸铵） 硫酸 硫酸铵
水泥原料等 水泥原料等
90-95% 90-95%
90-95% 80-90% 80-90% 70-85% 75-85%
钠碱法，氧化镁法等。 2) 半干法脱硫：旋转喷雾干燥法，烟气循环流化床脱
硫技术，增湿灰循环脱硫技术等。 3) 干法脱硫：高能电子束法，脉冲电晕等离子体法，
吸附-再生法等。
烟气脱硫常用工艺
工艺 石灰—石膏法 亚硫酸钠—石膏法 湿 硫酸—石膏法 石灰—石膏法 镁—石膏法 镁排放法 式 钠排放法 亚硫酸钠回收法 氨吸收法 干 活性碳法 式 电子照射法 半 喷射干燥机法 干 石灰炉内脱硫+ 式 水喷射法