电石渣-石膏脱硫方案
脱硫技术----电石渣、石膏法
脱硫技术----电石渣、石膏法
电石渣-石膏法
一、工艺介绍
湿式电石渣-石膏法烟气脱硫工艺利用电石法制乙炔中产生的电石渣及其清液作为脱硫剂,其吸收工艺流程与石灰石-石膏法相似,该工艺不会产生温室气体——二氧化碳,是一个“以废治废”、电石渣无害化和资源化综合利用的环境友好型工艺。
脱硫效率可达95%以上,产生的脱硫石膏可用于水泥厂、石膏板厂等。
由于电石渣本身是固体废弃物,相比较于石灰石,其价格低廉、脱硫活性较高,因此所需的液气比较低,相应的运行费用也明显降低。
电石渣-石膏法烟气脱硫工艺突出以废治废、资源综合利用的循环经济理念,符合节能、低碳的环保要求,是一种符合中国国情、值得大力推广的脱硫工艺。
本文由江西金阳钢艺有限公司(专业生产火电厂脱硫脱硝设备用搪瓷钢)提供。
二、工艺特点
1、运行费用低,与传统石灰石-石膏法脱硫装置相比,其运行成本、能耗分别降低40%和30%;
2、无碳排放,节能、减排;
3、“以废治废”,可为用户带来显著的环保效益和经济效益。
三、工艺流程图。
电厂脱硫石膏脱水困难的原因及解决方案
电厂脱硫石膏脱水困难的原因及解决方案我厂脱硫采用电石渣-石膏湿法脱硫技术,一炉一塔,不设增压风机、GGH。
设计入口SO2≦8000mg/m3,出口SO2≦35mg/m3。
电石渣浆液在吸收塔内对烟气进行逆流洗涤,通过物理、化学反映使烟气中的SO2与电石渣中钙离子发生反应,生成半水亚硫酸钙,再被鼓入浆液中的空气强制氧化生成二水硫酸钙,形成电石渣石膏浆液,由排浆泵将吸收塔内的浆液抽出,送往一级水力旋流器进行粒径╱密度分离,含固量5%左右的溢流,主要包括电石渣,灰尘等细小杂质颗粒重新返回吸收塔,含固量40%左右的底流,主要为石膏晶体送往二级真空皮带脱水机机进行脱水,形成含水量小于10%、石膏纯度90%以上的石膏饼,运送至厂外综合利用处理,从而除去烟气中98%以上的SO2污染物。
1石膏脱水困难的现象极其原因分析1.1现象1)滤布成型的石膏饼中出现分层现象,上层较湿,下层较干:2)石膏饼表面有一层湿黏,发亮的物质;3)石膏病断层有气泡破裂后留下的小孔。
4)下料口不结块、不滑落,成稀泥状,甚至出现下部粘稠、上部成流水状。
1.2原因分析影响石膏脱水的因素比较多,归纳起来,不外乎吸收塔物理化学反应过程的参数控制和脱水设备的运行状况。
1.2.1参数控制参数控制因素对于吸收塔,除了粉尘,上游烟气因素已不可控,因而在运行过程中,主要要控制吸收塔本身的浆液PH值、浆液密度。
吸收塔液位,粉尘含量和氧化风量,这些参数,影响石膏的结晶和水分的脱出,因为在石膏的生成过程中,如果参数控制不好,往往会生成层状、针状晶体,进一步向片状、簇状或花瓣形发展,其粘性大难以脱水,如亚硫酸钙晶体。
而石膏晶体应是短柱状,比前者颗粒大,易脱水。
另外,颗粒较小的物质如电石渣和粉尘等杂质,游离于石膏晶体之间,堵塞水分脱出通道,是水分难以脱出。
1.2.1.1浆液PH值。
浆液PH是控制脱硫反应过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制过程的一个重要参数。
控制PH值就是控制进入吸收塔的电石渣浆液量。
电石渣石膏法脱硫工艺介绍(石灰石-石膏法,电石渣-石膏法,石灰石-电石渣工艺对比,面临问题,学术研究)
电石渣本身为废弃物,实现以废制废。 不产生二次污染。
4、电石渣-石膏法面临问题及解决方案
1 电石渣为什么要预处理
2
设备磨损问题
3
除雾器堵塞问题
4
石膏氧化困难
5
石膏脱水困难
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问题1:电石渣为什么要预处理?
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1、石灰石-石膏法工艺介绍
❖ (4) 溶液中的离解、氧化 ❖ HCl → H+ + Cl❖ H2SO3 → H+ + HSO3❖ HSO3- → H+ + SO32❖ HSO3- + 1/2 O2 → HSO4❖ SO32- + 1/2 O2 → SO42- (部分) ❖ (5) 在液相中,CaCO3溶解与电离 ❖ CaCO3 → Ca2+ + CO32❖ CO32- + H2O → HCO3- + OH❖ HCO3- + H2O → H2CO3 + OH-
废水排放
❖ 为什么排放废水?
➢ 维持系统CL-平衡; ➢ 维持系统黑色物质平衡。
❖ 废水排放水量:
➢ 15-25t/h
❖ 废水处理系统
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天蓝公司为何能做出高品质电石渣石膏?
底流
氧化塔
吸收塔
顶流
废水
1.371(mg/L) 1.178(mg/L) 1.067(mg/L) 1.035(mg/L) 1.014(mg/L)
3、石灰石-电石渣工艺对比
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电厂石膏脱硫工艺流程
电厂石膏脱硫工艺流程电厂石膏脱硫是为了减少烟气中的二氧化硫排放,保护环境。
目前常用的方法是湿法石膏脱硫法,主要有石膏法、石灰石法和氨法。
下面是湿法石膏脱硫的一般工艺流程:1.烟气净化系统入口:烟气首先通过烟囱进入净化系统。
2.除尘:在石膏脱硫系统之前,通常会设置除尘设备,如电袋复合除尘器或电除尘器,用于去除烟气中的粉尘颗粒。
3.石膏浆液准备:石膏脱硫的核心是利用石膏(CaSO₄·2H₂O)与二氧化硫(SO₂)发生化学反应生成硫酸钙,进而达到脱硫的效果。
为此,需要事先准备石膏浆液,一般是将石膏粉末与水混合搅拌而成。
4.脱硫塔:烟气通过脱硫塔,脱硫塔内喷淋喷头喷洒石膏浆液。
石膏浆液中的氢离子(H⁺)与二氧化硫(SO₂)反应生成硫酸离子(HSO₃⁻),再与空气中的氧气反应生成硫酸钙(CaSO₄),这一过程中SO₂被还原成SO₄²⁻离子,从而完成脱硫过程。
5.石膏分离:经过脱硫反应的烟气中生成的石膏颗粒沉积在脱硫塔底部形成石膏糊状物,需要进行石膏的分离。
通常通过旋流器或沉淀池等设备进行石膏的分离和固液分离。
6.产生的废水处理:脱硫过程中产生的废水中可能含有一些硫酸离子,需经过处理,防止对水体环境造成污染。
处理方法包括中和、沉淀等。
7.清洁烟气排放:经过脱硫处理后的烟气中,二氧化硫含量显著降低,清洁的烟气可以经过烟囱排放到大气中。
8.运行监控与维护:对脱硫系统进行运行监控,包括石膏浆液浓度、脱硫效率等参数的实时监测。
同时,定期进行设备的维护与检修,确保系统的稳定运行。
这只是一种湿法石膏脱硫的基本流程,具体的工厂可能会根据不同的条件和要求进行一些调整和改进。
需要注意的是,石膏脱硫工艺虽然可以有效降低二氧化硫排放,但在应用中仍需关注产生的废水处理等环境保护问题。
电石渣石膏法脱硫工艺介绍
电石渣石膏法脱硫工艺介绍
电石渣石膏法脱硫技术是通过加入一定数量的石灰和石膏,将烟气中的SO2 转化为硫酸盐并通过吸收剂吸收到石膏中而实现的一种脱硫技术。
其主要原理是在燃煤或燃油发电、化工、钢铁、石化等行业中产生的燃烧废气中,通过强制排空的方式将烟气与浸泡在水池内的含有碱性物质的石灰浆液分别混合,并通过反应产生与石膏固化的硫酸盐,从而实现对废气中SO2 的有效减排。
该工艺具有以下一些显著的优点与特点:
1.技术成熟:电石渣石膏法脱硫是一种相对成熟、实践经验丰富的废气脱硫技术,在国内外均有较广泛的应用。
2.去除效率高:通过该工艺处理废气,SO2 的去除率可以达到90% 以上,实现了较好的环保效果。
3.设备安装简单:相对于其他废气处理设备,电石渣石膏法脱硫设备不需要占地面积大,也不需要太过复杂的安装工作,因此其装配、维护等方面相对简单。
4.运营成本较低:该工艺所需要的主要原料为石灰和石膏,且这些物质的价格相对较低,可以大大降低运营成本。
5.具有良好的适应性:该工艺能够适用于不同类型的燃料,如燃煤、燃气、重油等,而且适应性强,不受温度和湿度等因素的限制,在各种环境气氛中均能稳定运作。
6. 具有循环利用的特点:通过该工艺所获得的石膏可以再用于建筑材料生产等领域,从而实现废弃物的循环利用。
总的来说,电石渣石膏法脱硫工艺具有操作简单、投资成本低、效果显著、稳定性强等特点,是目前废气治理技术中非常实用的一种。
电石渣—石膏湿法烟气脱硫工艺应用
电石渣—石膏湿法烟气脱硫工艺应用李远斌【摘要】The application of wet carbide-gypsum flue gas desulphurization (FGD) technology with calcium carbide slag which was deputy production waste as the desulfurizer for the 65 t/h boiler and the 35 t/h boiler in nanning chemical Co.,Ltd.,was discussed.The process and key technologies of "Carbide-Gypsum" wet FGD were introduced.the ways of desulfurized gypsum were analyzed,and technical problems were discussed.%论述了南宁化工股份有限公司65 t/h、35 t/h锅炉烟气脱硫采用以自有副产废弃物电石渣作为脱硫剂的"电石渣—石膏"湿法烟气脱硫的工艺应用情况,介绍"电石渣—石膏"湿法烟气脱硫工艺的原理和关键技术,分析脱硫石膏的综合利用途径,并探讨所解决的技术问题。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2011(039)016【总页数】3页(P154-156)【关键词】“电石渣—石膏”湿法脱硫;南化股份;工艺;应用【作者】李远斌【作者单位】南宁化工股份有限公司,广西南宁530031【正文语种】中文【中图分类】TQ177.375我国经过30多年的改革开放,工业化水平得到了很大提高,拉近了与发达国家的距离。
但同时也带来了严峻的环境问题,付出环境恶化的代价。
近些年来,我国的二氧化硫年排放总量都位居世界前列,在一些工业集中城市酸雨频频出现,环境日趋恶劣,严重危害到人民身体健康,阻碍了国民经济的可持续和谐发展。
电石渣—石膏湿法烟气脱硫技术
电石渣—石膏湿法烟气脱硫技术摘要:某公司配套热电厂规模2×300MW能力,锅炉烟气未处理前SO2含量达2000mg/m3,年产生量为1360吨,烟气脱硫充分利用了上游电石制乙炔装置产生的废电石渣做为脱硫的原料,年消耗废电石渣17400吨,脱硫反应产生的石膏(42400吨/年)经干燥后送水泥厂做制造水泥的原料,真正实现了“低碳环保,循环经济”的理念。
关键词:电石渣—石膏;湿法;烟气;脱硫技术一、工艺原理乙炔(C2H2)是基本有机合成工业的重要原料之一,以电石(CaC2)为原料,加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟,至今已有60余年工业史,目前在我国仍占较大比重。
1t电石加水可生成300多kg乙炔气,同时生成10 t含固量约12%的工业废液,俗称电石渣浆。
华塑公司采用干法乙炔工艺生产,其电石渣含水约5%。
在对乙炔气进行洗涤精制过程中产生的含有电石渣成分的浆液经配制后送热电厂做为烟气脱硫原料。
烟气自锅炉引风机后烟道引入吸收塔内,自下而上流动与喷淋层喷射向下的电石渣浆液滴发生反应,洗涤SO2、SO3、HF、HCl等有害气体。
由吸收塔循环泵将浆液向上输送到喷淋层,与浆液池中电石渣浆液混合。
从高效雾化喷嘴喷出的浆液在喷淋作用下形成很细的雾状液滴,在塔内产生高效充分的气-液-固接触。
在氧化塔中,氧化风机供给的空气通过布置在氧化塔内的曝气管道与洗涤产物在搅拌器的协助下进一步反应生成石膏(CaSO4·2H2O),石膏浆液通过石膏排出泵打入水力旋流器和真空皮带过滤机脱水,并在石膏烘干系统中烘干,使其含水率小于4%,然后通过石膏转运机送至石膏库房堆放。
反应过程:经过除尘烟气后进入吸收塔,在吸收塔吸收区内,烟气中的SO2被雾化的吸收剂浆液吸收生成CaSO3,Ca(OH)2 +SO2 =CaSO3·1/2H2O+1/2H2O,CaSO3·1/2H2O +1/2H2O+SO2 =Ca(HSO3)2并在吸收塔浆液池中被鼓入的氧化空气氧化生成石膏CaSO3·1/2H2O +3/2H2O +1/2O2 = CaSO4·2H2O。
2×300MW机组“电石渣-石膏法”工艺脱硫运行主要参数及控制方法
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脱 硫剂 成 本 , 采用 石 灰 石一 膏 法 工艺 脱 硫 , 灰 若 石 石
石 的 1年 运 行 成 本 至 少 6 0万 元 。虽然 塔 外 氧 化 8
“ 电石 渣一 膏法 ”脱 硫 工 艺在 系 统上 比石灰 石 一 石 石 膏法 复 杂 , 前期 一 次性投 资也 略 高 , 运行 成本 却 且 但 大 大降低 , 系统 全 寿命 费用来 分析 具有 很 大优 势 。 从
中 图分 类号 : 7 1 X 0. 3
吱 献标 识码 : B
文章 编号 :0 9 1 8 (0 20 — 0 9 0 1 0 — 7 52 1)1 0 3 — 4
2x 0 W t¨ a bi 3 0M uni c r de— g p um ¨pr c s s f ia i n y s o e sde ulurz to
摘 要 : 绍 了 电石 法聚 氯 乙烯 生 产 过程 中产 生 的 电石 渣 作 为 烟 气脱硫 剂 的 工 艺 , “ 介 及 电石渣 一 膏 石
法 ” 法烟 气脱硫 运行 参 数和控 制方 法 。 湿
关键 词 : 电石 渣 ; 脱硫 工 艺 ; 脱硫 效率 ; 脱硫 放 心渣利 用率
【 作者简介】 张增利 , , 男 新疆天业集 团研究院工程部部长 , 工程 师 , 长期从事电厂烟气脱硫工程建设 、 调试运行工作。
新疆天业 2 3 O x O MW 自备热 电装置是年产 1 0 万t 2 聚 氯 乙烯 二期 工程 4 0万t 聚氯 乙烯 的综 合 配套 建 设 项 目。F D采 用 “ G 电石 渣一 膏法 ” 石 湿法 烟 气脱 硫 工 艺 , 硫 塔按 “ 炉一 塔 ” 置 。 台塔 设 1台增 压 风 脱 一 配 每 机 , 电机 组年 运行 时间 为 85 0h 发 0 。脱 硫 剂采 用 电
试析电石渣湿法烟气脱硫石膏的环保处理
试析电石渣湿法烟气脱硫石膏的环保处理电石渣-石膏湿法脱硫废水与石灰石-石膏湿法脱硫废水存在差异,主要体现在悬浮物与COD较难去除,采用在中和池添加助凝剂与曝气池添加氧化剂的方法,可在沿用石灰石法脱硫废水处理工艺设计的前提下达到对电石渣法脱硫废水的良好处理效果。
1脱硫石膏的产生电石渣是在电石制取乙炔过程中大量排放的湿工业废弃物,其主要成分是Ca(OH)2、Mg(OH)2等碱性物质,可作为烟气脱硫的脱硫剂。
目前,利用电石渣等碱性工业废弃物进行烟气脱硫以湿法居多,采用电石渣作为脱硫剂对于降低烟气脱硫运行成本、以废制废、保护环境具有重要意义。
2脱硫石膏的环保处理因生产工艺的原因,脱硫石膏含有多种杂质成分,其质量无法与天然石膏相比,在工业生产各领域中难以得到广泛应用。
而对脱硫石膏的处理,国内大多采用“抛弃法”。
被抛弃的脱硫石膏经太阳暴晒后,蒸发出的酸性物质又加重了酸雨的危害;经雨水冲刷后的脱硫石膏还渗入土地、农田,污染地下水资源和地表植被,对人们的生存环境造成不可逆转的二次污染。
脱硫石膏的细度大,在水泥中能与水泥颗粒及混合料充分接触,迅速发生反应,有效调节水泥凝结时间,可用作水泥生产所需的缓凝剂。
针对这一特性,结合整个企业的循环经济链,新疆天业集团有限公司对脱硫石膏进行资源化处理,将有较高附着水含量的原状脱硫石膏进行干燥脱水处理,使其表面含水质量分数从10%降至4%,以满足水泥使用的基本要求,并得到了较好的利用。
2.1脱硫石膏干燥工艺2.1.1工艺概述干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发性湿分(大多数情况下是水)而获得一定湿含量固体产品的过程。
湿分存在于物料中有两种形式,一种是结合水分,另一种是非结合水分。
湿分以松散的化学结合形式或以液态溶液存在于固体中,或积聚在固体的毛细微结构中,这种液体的蒸汽压低于纯液体的蒸汽压,称之为结合水分。
而游离在物料表面的湿分则称之为非结合水分。
物料的干燥过程实际上包括两个过程:①恒速干燥过程,②降速干燥过程。
电石渣_石膏法烟气脱硫技术
第26卷第5期电站系统工程V ol.26 No.5 2010年9月Power System Engineering 65 文章编号:1005-006X(2010)05-0065-02电石渣-石膏法烟气脱硫技术内蒙古电力科学研究院禾志强韩秀峰祁利明摘要:石灰石-石膏法烟气脱硫技术是目前最为成熟、有效的工业脱硫技术,但石灰石耗量巨大,因此寻求更为廉价易得的脱硫吸收剂就成为研究热点。
电石渣是化工生产的工业废弃物,主要成分为Ca(OH)2,以电石渣为脱硫吸收剂,能够有效替代石灰石,脱硫效率高于95%。
通过对电石渣-石膏烟气脱硫工艺的阐述,对该工艺的主要参数进行了描述,并对工艺的经济性进行了详细分析,证实了该工艺的优越性。
电石渣-石膏法脱硫工艺成熟,原料廉价易得且资源丰富,具有很好的应用前景。
关键词:电石渣;烟气;脱硫中图分类号:X701.3 文献标识码:ACarbide Slag/Gypsum Flue Gas Desulfurization TechnologyHE Zhi-qiang, HAN Xiu-feng, QI Li-mingAbstract:Limestone-gypsum flue gas desulfurization technology is currently the most mature and effective industrial desulfurization technology. However, the technology needs consume a large amount of limestone, so the search for a new desulfurization absorbent that is more low-cost and easy to get has become a popular fields of study. The carbide slag is the chemical waste, mainly composed of Ca(OH)2, which can effectively substitute for limestone as a desulfurization sorbent, and can be higher than 95% desulfurization efficiency. Based on the elaborate on the carbide slag-gypsum flue gas desulfurization process, the superiority of the process is confirmed. Because of the cheaper raw materials and abundant resources, the carbide slag-gypsum FGD process has s very good application prospects.Key words: carbide slag; flue gas; desulfurization近年来,随着电力行业的快速发展,电力环保技术水平稳步提升,特别是烟气脱硫技术得到了非常广泛的应用,为实现污染物减排和经济可持续发展做出了巨大贡献。
电石渣——石膏湿法脱硫工艺在天业电厂的应用
局面 , 起到国产化脱 硫技术对国内烟气脱硫产业 的示范和 并 带动作用 。2 电石渣一 膏法脱硫运行前后 对 比, () 石 未脱硫时
s 0 的排 放 浓度 为 I7 11 / m , 9 . N 脱硫 后 的排 放 浓度 仅 为 mg
石 河子科技
电石 渣一 石 膏 湿 法 脱硫 工 艺在 天 业 电厂 的应 用
天业 电厂 电控部 ( 河 子 8 2 0 ) 翟桂 萍 石 300
中 图分 类 号 : K9 文 献标 识 码 : T 0 B 文 章 编 号 : 0 8 0 9 (0 O O ~ O 4 O 1 0 — 8 92 1 )2 0 4 一 2
石膏库房堆放 。 被脱硫后 的烟气通过烟道排人大气 , 了监测脱硫效率 为 和脱硫后净烟气排放是否达标 , 烟气脱硫工程装设连续烟气
新 疆 天 业 电 厂 建 设 的 4X1 5 燃 煤 供 热 发 电 机 组 配 3 MW
在 线 监 测 系 统 。 监 测 项 目为 烟 尘 、O 、 O S 。N X浓 度 及 附 带 测 量
4 控制方孓
( 产生 ; 干) 年产 4 万吨聚氯 乙烯投产后 , O 将产生约 6 万 吨电 0
石 渣 ( ) 电石 渣 除 满 足 天 业 集 团水 泥生 产外 , 全 能 满 足 干 。 完
烟 气脱硫的需要 。这 也充 分体现 出新 疆天业循 环经济 的特
脱硫 系统控制 方式 采用分散控 制系统( C )D S O S , C 系统 使 用浙大 中控 E S 0 系统 的 A vnmlP 25 . 版本 , C 10 da t — ml. 0 04 通 过4 个控制站 、 个 操作站对 烟气脱硫装置进行集中控制 , 5 通 过对脱硫控制 室中的操作员站 , 在少量就地操 作和巡 回检查 人员 的配合下 , 实现烟气 脱硫装置 启停 、 运行 工况的监视 和 调整 以及事故处理 , 并设有与外部 系统 的通讯接 口。D S的 C 功能包括 : 数据 采集和处理 、 拟量控制和顺 序控 制及联锁 模 保护。 5 电石渣一 石膏法脱硫对环境和经济 的影响 对环 境影响。 1此项 电石渣一 膏法脱硫是 国内首次在 () 石
电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术
电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术与常规的石灰石-石膏湿法相比,电石渣-石膏法液气比低,脱硫反应速度快,脱硫效率高(一般脱硫效率都能达到95%以上)。
电石渣作为一种大宗工业固废,具有以废治污、资源综合利用的循环经济效益;同时,采用电石渣石膏法工艺每脱除1吨二氧化硫比石灰石-石膏法减排约0.69吨二氧化碳。
选用电石渣代替石灰石来进行烟气脱硫,可降低脱硫运行成本,具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。
目前,我国多家单位已有该技术的具体实施工程案例。
【适用范围】燃煤电站锅炉图1典型工艺流程图典型案例【案例名称】2×130t/h应急锅炉脱硫系统改造项目【项目概况】本技术属于产学研合作开发成果,获2013年度福建省科技进步奖二等奖。
本项目于2009年7月开始设计、开工建设,2009年12月完成168试运行,2010年2月完成性能验收试验。
【主要工艺原理】电石渣/石灰粉由粉仓进入化灰罐加水进行消化,配制成具有一定浓度的浆液,然后送入成品浆液罐储存,最终通过供浆泵打入吸收塔。
吸收塔有三层喷淋层,浆液经喷嘴雾化成雾滴,从上部向下喷洒。
烟气经过引风机进入吸收塔,在塔内上升过程中与雾滴充分接触,大部分SO2被除去,反应后的净烟气通过除雾器,以除去夹带的液滴,然后排至烟囱。
通过氧化风机将空气鼓入塔内,保证了被吸收的SO2与浆液反应后生成的HSO3-完全氧化成SO42-,直接降低浆液发生结垢的可能性,同时使石膏(CaSO4˙2H2O)结晶析出,在吸收塔内停留一定时间后,通过石膏外排泵送至石膏旋流站。
经旋流器分离的高浓度石膏浆液进入真空皮带机脱水形成水分少于10%的石膏。
改造后的脱硫系统采用塔内氧化-钙基强碱(电石渣/石灰粉)-石膏湿法工艺,一炉一塔方案,吸收塔采用喷淋塔。
脱硫副产品采用旋流站和皮带脱水机配合的二级脱水装置,不设置废水处理系统。
本工艺过程与其他石灰-石膏湿法脱硫系统相比,突出特点为采用了单塔强制氧化的方式,在同一个吸收塔内完成吸收、氧化和结晶过程,有别于原有的非氧化流程,属一种新颖的脱硫装置。
电石渣代替石灰石湿法脱硫的技术改造
电石渣代替石灰石湿法脱硫的技术改造摘要:电石渣是工业电石(CaC2)生产乙炔气时产生的渣,电石渣的主要成分是Ca(OH)2,还含有CaCO3、SiO2、硫化物、镁和铁等金属的氧化物、氢氧化物等无机物以及少量有机物。
据国家发展与改革委员会统计。
2006年国内共产生电石渣2400万吨,2007国内共产生电石渣3600万吨。
目前电石渣的利用主要用于水泥、制砖、建筑行业,利用率不足30%,废弃的电石渣不仅占用宝贵的土地资源,长时间堆放极易风干起飞灰,对周边环境及地下水污染很大,属于难以处理的工业废弃物。
因此对电石渣代替石灰石湿法脱硫的技术改造显得非常重要。
关键词:电石渣;石灰石湿法脱硫;技术改造引言电石渣主要成分是Ca(OH)2,含钙量高于石灰石(CaCO3)含钙量15%以上,电石渣-石膏湿法脱硫与石灰石-石膏湿法脱硫相比,它们同属于钙基固硫法脱硫技术,主要区别在于Ca元素基的化合态不同。
脱硫反应原理是,烟气中的SO2溶于水生成H2SO3,电石渣中的Ca(OH)2与H2SO3反应生成Ca SO3·1/2H2O,再经过氧化生成Ca SO4·2H2O,俗称石膏。
原我厂采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,用电石渣代替石灰石作脱硫剂,优点显著。
首先,电石渣作为脱硫剂,以废治废,节约石灰石的开采、运输、制浆成本,整体降低脱硫剂运行成本;其次,电石渣作脱硫剂,可以减少二氧化碳的产生,二氧化碳是一种可以造成温室效应的气体,二氧化碳排放量的减少能有效的改善环境,减少排放费用。
另外,三联化工厂与我厂运距仅13公里,使用他厂产生的电石渣,即可节约运费,又可达到以废治废、互利共赢目的。
一、现状调查与可行性分析1.1 2015年9月,我公司组织人员到山西太原一电厂进行调研。
经调研分析得出:电石渣脱硫是可行的,但山西太原一电厂在之前的电石渣脱硫过程中,其电石渣最大使用量为30%,后由于石膏脱水困难、除雾器堵塞等问题停止了使用。
浅谈电石渣代替石灰石湿法脱硫技术
液 排 出泵将 生成 的石 膏浆 液 送 主 厂沉 淀 池进 行 综
作者简 介 : 张晓阳( 1 9 7 8一), 男, 助理工程 师 , 毕业于 中国石 油大学化 学工程与 工艺专 业 , 在 山西 三维 集团热 力 分厂 , 从
事 锅 炉 运 行 管 理 工作 。
《 维纶通讯 》
上, 出口 S O 低于2 0 0 mg / I n 。的 国家标准 , 缓 解 了
及鼓入 的氧化空气进行 化学反应被脱 除 , 最终反 应产物为石膏 , 从 而达 到净 化烟气 的 目的。从脱 硫 机理 上 来看 , 其 主要 反应 过程 为 : ( 1 ) S O 的吸 收
做 为脱 硫 剂 , 因地 制 宜 、 以 废 治废 、 变 废 为 宝 达 到
废料综合利用 、 减排增 效之 目的。电石渣作为一 种廉价的工业废料 , 与石灰石 同为钙基碱性物质 ,
在 脱硫 原理 上具 有 近 似 性 。经 过摸 索 总 结 目前 四 台脱硫 塔运 行基 本 稳 定 , 脱硫效率达到 了 9 5 % 以
在F G D技术 中, 按脱硫剂 的种类 划分 , 可分 为 以
下 5种方 法 : 以C a C O ( 石灰石) 为基础 的钙 法 , 以
Mg O为基 础 的镁 法 , 以 N a S O , 为 基 础 的钠 法 , 以
统、 S O : 吸收系统 、 供浆系统 、 排水坑 系统 、 工艺水 系统 等 。 与石灰 石 法相 比省 去 了制 浆 系统 和石 膏
制备 系 统 , 采用 电石渣 一石膏 法 工 艺 成熟 , 适 合 各 种工况 的烟气 , 而且节省 了成本 , 减 少 了设 备 维 护 ,同时 也达 到 了废物 和 副产 品再 利 用 的 目的 。
电石渣-石膏湿法烟气脱硫技术
中国化工贸易│China Chemical Trade 中国化工贸易网164 电石渣—石膏湿法烟气脱硫技术彭静(安徽理工大学 地球与环境学院 安徽 淮南 232001)摘 要:某公司配套热电厂规模2×300MW 能力, 锅炉烟气未处理前SO2含量达2000mg/m3,年产生量为1360吨,烟气脱硫充分利用了上游电石制乙炔装置产生的废电石渣做为脱硫的原料,年消耗废电石渣17400吨,脱硫反应产生的石膏(42400吨/年)经干燥后送水泥厂做制造水泥的原料,真正实现了“低碳环保,循环经济”的理念。
关键词:电石渣—石膏;湿法;烟气;脱硫技术一、工艺原理乙炔(C2H2)是基本有机合成工业的重要原料之一,以电石(CaC2)为原料,加水(湿法)生产乙炔的工艺简单成熟,至今已有60余年工业史,目前在我国仍占较大比重。
1t 电石加水可生成300多kg 乙炔气,同时生成10 t 含固量约12%的工业废液,俗称电石渣浆。
华塑公司采用干法乙炔工艺生产,其电石渣含水约5%。
在对乙炔气进行洗涤精制过程中产生的含有电石渣成分的浆液经配制后送热电厂做为烟气脱硫原料。
烟气自锅炉引风机后烟道引入吸收塔内,自下而上流动与喷淋层喷射向下的电石渣浆液滴发生反应,洗涤SO2、SO3、HF、HCl 等有害气体。
由吸收塔循环泵将浆液向上输送到喷淋层,与浆液池中电石渣浆液混合。
从高效雾化喷嘴喷出的浆液在喷淋作用下形成很细的雾状液滴,在塔内产生高效充分的气-液-固接触。
在氧化塔中,氧化风机供给的空气通过布置在氧化塔内的曝气管道与洗涤产物在搅拌器的协助下进一步反应生成石膏(CaSO4•2H2O),石膏浆液通过石膏排出泵打入水力旋流器和真空皮带过滤机脱水,并在石膏烘干系统中烘干,使其含水率小于4%,然后通过石膏转运机送至石膏库房堆放。
反应过程:经过除尘烟气后进入吸收塔,在吸收塔吸收区内,烟气中的SO2被雾化的吸收剂浆液吸收生成CaSO3,Ca(OH)2 +SO2 =CaSO3 1/2H2O+1/2H2O, CaSO3 1/2H2O +1/2H2O+SO2 =Ca(HSO3)2并在吸收塔浆液池中被鼓入的氧化空气氧化生成石膏 CaSO3 1/2H2O +3/2H2O +1/2O2 = CaSO4 2H2O。
电厂脱硫石膏处置方案范本
电厂脱硫石膏处置方案范本
背景
电厂的烟气中含有大量的二氧化硫,为了减少大气环境中的污染物,电厂在烟气排放前需要进行脱硫处理。
在脱硫处理过程中产生的脱硫石膏是一种废弃物,需要进行安全有效的处置。
脱硫石膏处置方案
脱硫石膏处置方案应考虑到草案、施工、运输、填埋等多方面因素,以确保处置过程的安全、卫生和环保。
车间内草案
电厂应安排专门的场地和设备用于处理脱硫石膏。
处理流程应严格按照设备要求操作,确保处理结果符合国家有关标准。
运输方案
电厂应确定最佳的运输方案,包括运输中所需的车辆、驾驶员、道路和沟通设备等因素。
运输过程中需要注意安全,按照有关法律法规和标准进行运输。
填埋方案
电厂应根据地质、地貌和气象条件,确定最合适的填埋地点和填埋方式。
填埋过程中应注意环境保护和生态平衡,避免对周围的环境造成污染。
操作规范
电厂应协调有关部门,制定合理有效的操作规范,保障处置过程的安全稳定。
同时应强调操作人员的责任意识,确保操作过程中严格遵循各项规定和标准。
监测方案
电厂应采用监测设备,对脱硫石膏处置过程各个环节进行实时监测。
同时,应严格执行监测方案,建立监测档案以及责任划分制度,确保监测工作的有效性和安全性。
结论
对于电厂脱硫石膏处置问题,需要从多方面因素进行综合考虑,提出可行的处理方案。
在提高处置效率的同时,也应注重环境保护和安全稳定。
只有尽可能利用各种资源,减少废弃物对环境的污染,才能实现可持续发展。
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本工程烟气脱硫工艺采用电石渣石膏法,脱硫剂为电石渣,Ca(OH)2有效含量按85%计。
其中,电石渣浆由渣浆泵通过管道输送到,电石渣浆储池贮存。
在满足环保排放标准和设计指标下,节能降耗,脱硫系统管理维护方便,整个系统设计紧凑,布局合理。
2.4总体性能要求✧SO2脱除效率:≥ 93 %✧SO2排放浓度:≤400 mg/ Nm32.5 特点按照技术先进、工艺可靠、经济合理的原则确定,结合工程的具体情况,特点有:(1)脱硫工艺采用电石渣——石膏脱硫工艺,保证脱硫工艺的先进性和可靠性;(2)脱硫装置采用一炉一塔,每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉设计工况时的烟气量,脱硫效率按≥93%设计,满足环保总量控制要求、排放标准和设计指标;(3)脱硫系统设置100%烟气旁路,以保证脱硫装置在任何情况下不影响发电机组的安全运行;吸收塔不影响锅炉的安全、稳定运行。
脱硫不降低机组的出力,不影响锅炉效率;(4)脱硫系统配置pH值、温度、压力、液位、浓度等参数的监测;(5)吸收塔顶部设计两层除雾器,保证出口烟气雾滴含量≤75mg/Nm3;(6)脱硫设备年可运行时间按8000小时考虑;(7)FGD装置可用率不小于95%;(8)脱硫装置在尽量少改动和拆迁地面管道和地下设施的前提下,因地制宜、合理布局,尽可能减小脱硫装置占地面积。
浙江天蓝在脱硫系统布置中综合考虑了烟气脱硫装置的公共设施,相应降低了工程投资及运行费用;(9)脱硫岛主体装置寿命与锅炉使用寿命一致;(10)在满足除尘脱硫系统各项指标的前提下,节能降耗。
除尘脱硫系统管理维护方便。
整个系统设计紧凑,布局合理,占地面积小。
1.电石渣—石膏法工艺原理3.1 反应机理化学过程:1)吸收反应烟气与循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收掉大部分SO2,反应如下:SO2(g)<——> SO2(aq)SO2(aq)+H2O(l) <——>H++HSO3-<——>2 H++ SO32-石灰的溶解度是十分低的。
其溶解反应式为:CaO+H2O←→ Ca(OH)2Ca(OH)2(s)←→Ca(OH)2(aq)Ca(OH)2(aq)←→Ca2++2OH-在溶液中,SO32-和HSO3-与部分溶解的石灰反应:SO32-+Ca2+←→CaSO3(aq)SO2(aq)+CaSO3(aq)+H2O(l)===Ca(HSO3)22)中和反应循环浆液被引入吸收塔内中和氢离子,使吸收液保持一定的pH值和活性,中和后的浆液在吸收塔内再循环。
中和反应如下:Ca2++OH-+HSO3-→CaSO3+H2OH++OH-=== H2O 3)氧化反应从循环浆液中分出的一部分吸收液中的HSO3-被通入的空气强制氧化为SO42-:HSO3-+1/2 O2(g)<——> SO42-+ H+该氧化反应要求pH值小于5.5,故在氧化前还需对氧化体系中的浆液进行pH调控,以提高氧化速度及氧利用率。
随着氧化的进行循环液中的CaSO3(s)不断转化为可溶性的Ca(HSO3)2进而被氧化为石膏(CaSO4)。
4)其他烟气中大部分杂质如Cl,F和尘都被循环浆液洗掉了,含有CaSO、尘和杂3质的循环浆液被输送到氧化罐氧化后送入脱水系统。
3.1喷淋塔工作原理喷淋塔是在空塔内喷脱硫液,使其逆向或顺向(本工艺采用逆向喷淋)与气体充分接触反应,反应后的水滴在重力作用下落入塔底。
脱硫的同时还能进一步除尘,使经过处理后的烟气完全满足环保排放要求。
可以实现少花钱、办实事的目的;该塔型在大中型锅炉烟气脱硫工程中均有应用;技术成熟,运行可靠性高,喷淋塔烟气脱硫装置在湿法脱硫装置中占有率达90%以上,系统主要设备很少发生故障,因此不会因脱硫设备故障影响锅炉的安全运行。
操作弹性大,对煤种变化的适应性强。
塔内结构简单,能够有效减小塔内结垢堵塞现象。
2.工艺计算工艺计算表3.工艺设计方案5.1设计范围从锅炉原引风机出口烟道至烟囱水平烟道进口范围内所有工艺系统、电气控制系统及土建系统的设计。
5.2具体设计原则(1)脱硫工艺采用浙江天蓝公司的电石渣—石膏法脱硫工艺,保证脱硫工艺的先进性和可靠性;(2)脱硫装置采用一炉一塔,每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉设计工况时的烟气量,脱硫效率按≥93 %设计;(3)脱硫系统设置100%烟气旁路,以保证脱硫装置在任何情况下不影响锅炉系统的安全运行;(4)电石渣浆液由管道输送到浆液储池储存使用;(5)脱硫设备年可运行时间按8000 小时考虑;(6)脱硫系统装置可用率不小于95%。
5.3设计思路◆脱硫设备采用浙江天蓝公司的喷淋塔脱硫设备,具有脱硫除尘双重功能。
在设计点下,吸收塔脱硫效率按93 %设计(保证值92%),从而保证净烟气中SO的达标排放;2◆脱硫塔不影响锅炉的安全、稳定运行。
脱硫不降低机组的出力,不影响锅炉效率;◆吸收塔顶部设计双层除雾器,保证出口烟气含湿量≤75mg/Nm3;◆脱硫装置在尽量少改动和拆迁地面管道和地下设施的前提下,因地制宜、合理布局,尽可能减小脱硫装置占地面积。
浙江天蓝在脱硫系统布置中综合考虑了烟气脱硫装置的公共设施,相应降低了工程投资及运行费用;◆设备及电气控制元件的材质、品牌、生产厂家满足运行的需要;◆设备提供合适数量的检修口、取样口、人孔门,尽量设置在平台附近;◆所有需检修或巡视的部位,均设有楼梯和平台,并配有栏杆、扶手及护沿;◆设备和管路将充分考虑系统功能的实现和运行工作的方便;◆露天设备设置必须的防雨、防冻设施。
5.4工艺技术路线确定针对锅炉烟气脱硫的实际情况,并结合我公司有多年从事锅炉、炉窑烟气脱硫治理的经验,决定采用电石渣—石膏法脱硫工艺,用喷淋塔作为吸收设备。
5.5工艺流程概述锅炉烟气经除尘器除尘后,切向进入喷淋塔,在塔内渐渐上升;烟气与脱等物质与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充硫液逆向对流接触,烟气中的SO2分接触反应,完成烟气的脱硫吸收。
经脱硫后的烟气通过塔顶的除雾器,除雾后烟气含水率少于75 mg/ Nm3;另外在脱硫过程中由于气、液、固三相间的充分接触和强大的离心作用,烟气中所含的少量烟尘也将被分离下来,使烟尘的排放浓度低于排放指标。
脱硫后的烟气直接进入烟道并由烟囱排放。
脱硫液采用塔内循环,塔外出渣的方式。
大部分脱硫液在塔内循环,少部分浆液打到塔外出渣。
循环泵将塔釜内的脱硫液打入喷淋管,在塔内吸收二氧化硫后落入塔釜。
电石渣浆液由管道从化工厂输送到电厂储存在浆液储池内,通过浆液泵按自控系统的指令定量地送入脱硫系统。
塔釜浆液通过塔釜浆液排出泵将CaSO浆液打入氧化罐,氧化风机将空气鼓3浆液几乎全部氧入氧化罐,在氧化罐的搅拌作用下空气几乎完全分散,将CaSO3化为石膏,氧化率达98%以上。
在氧化过程中在线监控浆液的pH值,用原烟气对浆液的pH值进行调控。
经氧化后的浆液由石膏浆液排出泵送入水力旋流站,经过水力旋流站预脱水及石膏粒径分级及提纯后,底部浓度较高、结晶充分、纯度较高的石膏浆液进入真空带式过滤机进一步脱水,顶部浓度较低的结晶不完全的石膏浆液返回吸收塔继续循环,滤液进入滤液罐由回液泵打回系统。
脱硫渣在石膏库堆放后由渣车外运。
5.6工程内容据整个工程的系统划分,主要包括:①吸收塔系统;②脱硫液循环系统;③电石渣浆液系统;④渣处理系统;⑤事故浆液及冲洗水收集系统;⑥烟气系统;⑦工艺水清洗系统;⑧电气及仪表控制系统。
5.6.1吸收塔系统由吸收塔、除雾器组成。
5.6.1.1吸收塔吸收塔系统的核心设备是旋流板塔。
旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、操作弹性宽等优点,适用于快速吸收过程,且具有很高的脱硫效率。
旋流板塔采用国家环保重点实用技术“HTL型旋流板塔脱硫除尘技术与装备”,由多层HTL 系列旋流板安装于圆形塔内组合而成,旋流板的形状如固定的风车叶片,中心有盲板,可使气、液有效合理的分布。
旋流板采用“863”的科技成果,本身的结构具有良好的防堵性能,塔板的叶片间隙远远大于筛板塔等板式塔,对于同样程度的积灰,旋流板的承受能力大于其它同类设备;旋流板烟气流向与塔板叶片切向相同,通过调节塔板中心盲板区大小,可改变塔板叶片处烟气流速,从而达到最佳的自清洗作用。
本方案设计是在除尘后新建喷淋塔。
塔体采用碳钢内衬玻璃鳞片,喷头采用SiC材料,两级除雾器采用PP材质。
为避免烟气进口温度过高对塔体内衬层的破坏,在烟气入口设置了急冷保护喷淋装置。
吸收塔塔体材料、旋流板、除雾器及所有内部构件选用的材料均适合工艺过程中的特性,并且能承受烟气飞灰和固体悬浮物的磨损。
所有部件包括塔体和内部构件设计均考虑腐蚀余量。
我公司采用先进的设计方法将除尘、脱硫和除雾三种功能在一个塔内实现,占地面积小,减少投资;脱硫液分层进塔,操作弹性高,方便操作和维护。
5.6.1.2 除雾器除雾器采用平铺式折流两级除雾器。
脱硫时,烟气与脱硫液充分接触后夹带了大量雾滴(烟气带水),如果不除去,在尾部烟道冷凝,会导致烟道和烟囱等的腐蚀。
烟气带水是早期湿式脱硫工程中最常见的共性问题。
折流式除雾器由数块折流板组成。
其中每两块折流板,构成一个通道的壁,在通道的每个拐弯处装有一个贮器,收集并排出液体,液滴与气体在拐弯处分离。
当气流经过拐弯处,惯性力阻止液滴随气体流动,一部分液滴碰撞到对面的壁上,聚集形成液膜,并被气流带走聚集在第二拐弯处的贮器里。
这部分在第一个拐弯处分离出来的液滴,包括大的液滴和部分靠近第一个拐弯处外壁运动的细滴。
剩余的细滴经过通道截面重新分配后能够靠近第二个拐弯处。
同样,部分靠近第二拐弯处外壁的液滴,经过碰撞外壁,聚积成液膜并聚集在第三个拐弯处的贮器里。
最后,经过除雾的气流离开折流除雾器。
采用此除雾器能去除塔内被烟气带走的细小雾滴。
同时在除雾器的上下方均设置喷淋清洗装置,避免烟气中带来的细小尘粒在除雾器上的粘附而造成系统阻力增加。
该除雾器的除雾效率可以达到99%以上,使脱硫后烟气不带大水滴。
除雾器级数:2材质:PP数量:3套5.6.2 脱硫液循环系统脱硫液循环系统主要包括循环泵及相应的管路阀门。
本设计采用分层进液方式,每层喷淋由各自独立的喷淋泵供液,可根据实际燃煤含硫量和锅炉负荷的变化调整喷淋泵的运行方式,在保证排放指标的前提下可实现节能的目的。
循环泵选用防腐耐磨泵。
管道采用钢衬塑管,管道的适当部位设置反冲洗管及排污口。
名称型号,规格参数功率(kW)数量(台)循环泵1 流量:1800 m3/h;扬程:19m 220 3 循环泵2 流量:1800 m3/h;扬程:21m 250 3 循环泵3 流量:1800 m3/h;扬程:23m 250 3循环管路材质:碳钢衬塑长度:500m5.6.3 电石渣浆液系统5.6.3.1工艺描述厂方通过管道将电石渣浆液从化工厂输送到电石渣浆液罐内储存,由浆液泵根据自动控制指令加入到系统中。