《脱硫方法综合比较说明书》

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氨法、镁法、钙法和双碱湿法脱硫方案比较

氨法、镁法、钙法和双碱湿法脱硫方案比较

氨法、镁法、钙法和双碱湿法脱硫方案比较1. 湿法脱硫技术比较当前我国环境形势相当严峻,在新颁布的国家标准《火电厂大气污染物排放排放提出了更严格的要求,必须采用标准》(GB13223-2011)中,对电厂的SO2的排放浓度满足环保要求。

湿法脱硫技术,才能使SO2湿法工艺是指脱硫剂以液浆形式喷入反应器,而脱硫产品也以液浆形式排出的系统。

适用于中小型锅炉烟气脱硫技术,依采用的脱硫剂不同,常用的主要有石灰(石)法、氧化镁法、双碱法、氨法等几类。

湿法脱硫因其脱硫效率高、适应范围广而得到广泛运用,市场占有率为85%以上。

中小型脱硫产物的处理国内外多采用抛弃法处理。

A、石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)作脱硫吸收剂原料,经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Ca(OH)2)作为脱硫吸收浆。

石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔,吸附其中的SO2气体,产生亚硫酸钙,进而氧化为硫酸钙(石膏)副产品。

该工艺的优点主要是:(1)脱硫效率高,在Ca/S比小于1.1的时候,脱硫效率可高达90%以上;(2)吸收剂利用率高,可达到90%;(3)吸收剂资源广泛,价格低廉;(4)适用于高硫燃料,尤其适用于大容量电站锅炉的烟气处理;(5)副产品为石膏,高品位石膏可用于建筑材料。

该工艺的缺点是:(1)系统复杂,占地面积大;(2)造价高,一次性投资大;(在美国,单位一般造价在$150— 200/kW;在中国,重庆珞璜电厂一期烟气脱硫工程2×360MW脱硫装置占电厂总投资的11.15%,太原第一热电厂高速平流简易湿式300MW机组的600000m3/h 脱硫装置的单位造价约RMB650元/kW,杭州半山电厂2×125MW和北京第一热电厂2×410t/h锅炉脱硫装置单位造价更高达RMB 1600/KW);(3)运行问题较多——由于副产品CaSO4易沉积和粘结,所以,容易造成系统积垢,堵塞和磨损;(而双减法在系统内产物是NaSO3,不会造成堵塞和积垢)(4)运行费用高,高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大;(5)副产品处理问题——目前,世界上对该副产品处理,主要采用抛弃和再利用两种方法:西欧和日本因缺乏石膏资源,所以用此副产品做建筑用石膏板,与此同时,当地建筑规范也为该产品的推广使用提供了方便。

[世界五百强企业绝密文件]脱硫对比9

[世界五百强企业绝密文件]脱硫对比9

几种脱硫方案的对比1、烧结机各种烟气处理工艺方案比选目前世界上烟气脱硫工艺技术(FGD)有上百种,但是具有实用价值的仅十几种,它们分别适用于不同的场合和要求。

按脱硫过程及产物的干湿形态,烟气脱硫技术可分为湿法、半干法和干法等工艺。

干法/半干法烟气脱硫技术主要有旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部烟气增湿法、循环流化床烟气脱硫技术、循环悬浮式半干法等,由于其副产品(脱硫灰)与粉煤灰在理化性质上的不同,只能得到低级的利用,因此通常把这些技术都归属于抛弃法的范畴。

传统的干法/半干法烟气脱硫技术的脱硫剂利用率较低,相对湿法脱硫技术,干法/半干法的脱硫效率较低,一般为70%左右,对于SO2排放标准较严的地区适用性较差。

湿法烟气脱硫技术为目前使用范围较广泛的方法,占脱硫设施总量的80%以上,它具有脱硫效率高、吸收剂利用率高等优点。

由于碱性吸收剂的不同,又可细分为石灰石/石灰-石膏法、氧化镁法、氨法等。

1.1常用烟气脱硫技术简介1、石灰石/石灰-石膏湿法石灰石/石灰-石膏法湿法脱硫工艺是目前世界上实用业绩最多、运行状况比较稳定的脱硫技术,占目前全世界烟气脱硫装置总量的36.7%,其脱硫效率最高可达到95%。

石灰-石膏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。

大机组多采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,其特点是技术成熟,吸收剂来源广泛,适用于各种煤种,该法的缺点在于设备易腐蚀、磨损,系统易发生结垢、堵塞等长期存在的技术难点还没有得到较为满意的解决,其建设投资和运行费用较高。

此外,副产品脱硫石膏的产生量较大,目前还没有需要量大而又稳定的用户,我国是一个天然石膏藏量丰富的国家,脱硫石膏与它缺乏竞争上的优势,这也是不得不把它列为抛弃法的原因。

具体的工艺如下:从电除尘器出来的烟气通过增压风机(BUF)进入换热器(GGH),烟气被冷却后进入吸收塔(Abs),并与石灰石浆液相混合。

浆液中的部分水份蒸发掉,烟气进一步冷却。

各脱硫工艺简介及对比课件ppt

各脱硫工艺简介及对比课件ppt
前提下,最大程度的选用操作方便、可靠性高、便于维 护、自动化程度高的设备,以便使整个电气系统能高效、 可靠的运行。
低压控制柜选用标准型控制柜,控制柜采用镀锌钢
板制作而成,具有抗腐、耐潮、防尘等功能,安全可靠 性高、发生故障后影响范围小。各回路主开关选用高分 段能力的塑壳断路器。
为了保证系统脱硫效率稳定,本脱硫系统采用PLC, 上位机同时监视和控制脱硫设施内设备的运行。通过仪 表监测系统,对整个脱硫岛进行温度、压力、液位等数 据监测,可以是整个脱硫装置最优化运行。
(8)本脱硫装置同时也是二级除尘设备。
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3、脱硫系统说明
脱硫系统的工艺流程图见下页图。
整套系统由六大部分组成:
(1)烟气系统;(2)SO2吸收系统;(3)吸收剂 制备及供给系统;(4)石膏脱水系统;(5)工艺水 系统;(6)电控系统。
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(1)烟气系统 烟气从锅炉引风机后的烟道上引出,进入吸收塔。
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5 、FGD设计参数表
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项目实施及进度安排
1、项目实施条件 烟气脱硫系统的公用部分在工程中同时实施。脱硫除尘装置的
外部条件,如施工场地、施工所需水、电、气、交通运输由厂方有关
部门提供;运行所需的吸收剂、水、电、副产品的处置等公司统筹落 实。
2、项目实施办法 (1)做好施工前期准备工作,保证一定的初步设计及详细设计 周期。
脱硫工艺简介及对比
--双碱法
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一、脱硫工艺
不同脱硫工艺之间的比较 ,具体见下表。
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脱硫初步设计说明书

脱硫初步设计说明书

青岛赢创化学项目脱硫脱硝项目初步设计说明脱硫部分摩博泰科(中国)有限公司2014年12月目录1 概述 (1)1.1设计依据 (1)1.1.1 设计使用的规程、规范 (1)1.2项目概述 (1)2 基本设计条件 (1)2.1锅炉概况 (1)2.2原始烟气参数 (2)2.3设计指标 (2)2.4设计原则 (3)3 工艺系统描述 (3)3.1石灰石浆液制备系统 (3)3.2、烟气系统 (4)3.3、SO2吸收系统 (5)3.4浆液排空及回收系统 (8)3.5石膏脱水系统 (9)3.6工艺水系统 (10)3.7FGD废水处理系统 (11)3.8杂用气和仪用压缩空气系统 (11)4. 电气系统描述 (11)4.1设计范围 (11)4.2专业设计依据的技术规程、规范 (12)4.3电气系统描述 (13)4.3.4 防雷接地系统 (15)4.3.7 电缆防火封堵 (16)4.3.8 通讯系统 (16)5. 仪表及控制系统描述 (16)5.1总则 (16)5.1.2.5 电缆及电缆敷设 (17)5.2系统设计要求及工作范围 (17)5.2.1 系统设计要求 (17)5.2.2 工作范围 (19)5.3供货范围 (20)5.3.1 就地设备 (20)5.3.2 监控设备 (20)5.3.2.1 脱硫系统控制和监测设备 (21)5.3.2.2 辅助控制和监测设备 (21)5.3.3 安装材料 (21)5.3.4 通讯系统 (22)5.4技术条件 (22)5.5分散控制系统 (25)5.5.1 总则 (25)5.5.2 供货范围和工作范围 (25)6. 设计范围界限 (26)7. 脱硫系统设备清单 (27)1 概述1.1 设计依据1)青岛赢创化学有限公司提供的资料。

2)现行的国家和火电行业规程、规范和标准。

1.1.1 设计使用的规程、规范《小型火力发电厂设计规程》(GB 50049-2011)《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》(DL/T5121-2000)《火力发电厂烟风煤粉管道支吊架设计手册》(华东电力设计院1988 年版)《火力发电厂汽水管道设计技术规定》(DL/T5054-1996)《火力发电厂保温油漆设计规程》(DL/T5072-2007)1.2 项目概述青岛赢创化学采用燃油制碳黑,燃油混合燃烧、裂解后生成炭黑尾气,尾气分两部分,一部分作为电站锅炉的燃料,一部分作为干燥炉的燃料。

脱硫方法对比

脱硫方法对比
型号
单位
数量
单价
合价
备注
1
脱硫塔
SSL-40

1
含防腐、保温
2
钢制烟筒
φ3.5×24m

1
含防腐
3
循环泵
250UHB-ZK-400-32,Q=400m3/h、H=32m、P=90kw

3
4
风机
NSR125C,P=15kw

1
5
反冲洗泵
65UHB-ZK-M2-30-30,Q=30m3/h,H=30m,P=7.5kw

1
2
13
管道保温材料

1
8
14
安装材料

1
60
小计

1
¥104
技术服务费报价明细
序号
取费项目
取费基数
单位
数量
单价
合价
备注
1
工程直接费

1
2
施工组织措施费
28.00%

1
3
企业管理费
12%

1
4
安全防护、文明施工费
5%

1
5
规费
18.50%

1
6
税金
3.48%

1
小计

1
¥94.49
项目合计
序号
内容
1
小计

1
¥94.76
技术服务费报价明细
序号
取费项目
取费基数
单位
数量
单价
合价
备注
1
工程直接费

三种脱硫方法技术论证

三种脱硫方法技术论证

三种脱硫方法技术论证脱硫技术是用来控制空气污染的重要手段之一,它可以有效地减少大气中的硫氧化物和其他有毒物质的排放,保护人类健康。

随着工业发展和经济发展,脱硫技术的使用越来越普遍。

本文就脱硫技术的三种方法进行技术论证,并评价其优劣势。

首先,从化学的角度来看,精制无硫石油产品的脱硫技术是最常用的方法。

传统的精制技术是以原油和煤油为原料,利用加热、蒸馏、萃取、裂化等方法,将原油分离成石油汽油、柴油、矿油和煤油等精制石油产品。

精制技术可以有效地减少石油中的硫含量,从而减少大气中对人类健康有害的硫氧化物。

然而,这种方法需要大量的原油和煤油,耗费时间和资金,还可能造成环境污染。

其次,以脱硫剂的使用为代表的化学方法也是目前常用的一种脱硫技术。

这种方法利用脱硫剂,如硫酸钾、碳酸钠等,将大气中的硫氧化物与空气中的污染物质进行反应,将其彻底分离。

这种方法可以有效地减少大气中的硫氧化物含量,从而改善大气质量。

然而,这种方法也有不足之处,脱硫剂的使用容易造成污染,而且价格昂贵,耗费资金。

第三,催化脱硫技术是一种相对新的脱硫技术,它利用催化剂,如铜催化剂、钯催化剂等,将烟气中的硫氧化物及其他有害物质进行单向反应,将硫氧化物转化为水和二氧化硫等无害物质,从而减少大气中有害物质的排放。

催化脱硫技术能够有效地降低大气中的硫氧化物含量,并且比前两种方法具有更高的环境友好性。

然而,它也存在不足之处,催化剂的使用会消耗大量能源,且成本较高。

综上所述,三种脱硫技术都具有优点和缺点。

催化脱硫技术相比其他两种方法的环境友好性更好,但是它的使用成本更高。

因此,不同的脱硫技术应根据需要选择,以保护环境,提高工业产品的精细化程度,保障人类的健康。

以上就是有关脱硫技术的三种方法的技术论证,它们各有优缺点,应根据实际情况选择最合适的一种。

有效地利用脱硫技术,不仅可以改善大气质量,也可以提高工业产品的品质,保护人类的健康生活环境。

沼气脱硫工艺设计说明书

沼气脱硫工艺设计说明书

工艺设计说明1、沼气管道与前部接口根据PURAC的总体设计,考虑到二期工程的总沼气量需要,从厌氧罐接出的沼气管汇总后将采用DN450管径的沼气输送管,在进入沼气进化系统前设三通,一端接DN300沼气管至沼气火炬,另一端接手动阀门后至沼气净化系统。

本方案起始位置自此DN450阀门始。

详见场内沼气管网平面布置图及工艺系统图。

2、沼气脱硫工艺设计厌氧发酵罐刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体,其组成绝大部分为气体燃料CH4与CO2外,还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。

H2S不仅有毒,而且遇水蒸汽反应后极容易生成有很强腐蚀性的稀硫酸。

因此,沼气中过量的H2S 含量会危及发电机组的寿命,因此需进行脱硫净化处理。

本工艺拟采用生物脱硫法对沼气进行脱硫处理。

生物脱硫法是利用微生物的作用,在微氧条件下将H2S氧化成单质硫或亚硫酸的脱硫过程。

这种脱硫方法已在欧洲广泛使用,在国内某些工程已有采用,其优点是:不需要催化剂、不需处理化学污泥,产生很少生物污泥、耗能低、去除效率高。

脱硫效率稳定,H2S去除率可达90%以上,脱硫成本低,每立方米沼气处理费用小于0.03元,比化学脱硫法成本降低70%以上。

当沼气中进入了一定数量的氧气时,专门的好氧嗜硫细菌(如:丝硫细菌属或硫杆菌属等)可以将沼气中的硫化氢成分氧化成硫元素,并根据环境条件的不同,将其进一步氧化成硫酸。

这种反应需要的条件为:氧气、营养液、温度、湿度与生长区域。

在不同的温度下会产生不同的好氧嗜硫菌群,一般认为,在25℃至35℃的温度环境下,好氧嗜硫菌群的生长与活动是最快的,因而在此温度下脱硫效果最高。

反应方程式如下:2H2S + O2→2H2O +2S2H2S +3O2→2H2SO3氧气进入沼气中的方式有二种,一是将一定数量的压缩空气直接进入沼气管道内与沼气混合,在喷淋反应器内在特定的环境下与沼气中的硫化氢气体反应。

二是将压缩空气通过曝气器进入培养液中,使培养液成为含有饱和氧分子的水,并在喷淋反应塔内与沼气中的硫化氢气体反应。

三种脱硫方案综合比较

三种脱硫方案综合比较

烧结烟气脱硫方案综合比较2008年8-10月,规划设计组对收集到的烧结脱硫资料进行认识筛选、分析,最终委托成都华西工业气体有限公司、大连绿诺环境工程科技有限公司、武汉都市环保工程技术股份有限公司为我公司烧结机烟气脱硫工程做初步设计方案。

现对上述三公司设计方案的工艺、经济指标、消耗、成本及优缺点进行比较,结果如下:(一)、成都华西“离子液”法脱硫:该法以成都华西工业气体有限公司自主研发的“离子液”作为脱硫剂(约5.5万元/吨)。

该工艺主要分为:脱硫-离子液再生-制酸三个系统。

脱硫系统:经增压风机增压后的烧结烟气进入吸收塔下部洗涤段,与从吸收塔中部喷淋下来的洗涤凉水逆流接触,将烟气中的粉尘和部分SO3等杂质洗涤下来,烟气温度被降低至约40℃,进入吸收塔上部吸收区,与从吸收塔上部进入的脱硫贫液逆流接触,气体中的SO2被吸收。

未被吸收的净化气从吸收塔顶引出,经塔顶烟筒放空。

吸收了二氧化硫的离子液进入富液槽缓冲,然后经富液泵打入贫富液换热器升温至约100℃,进入再生塔再生。

离子液再生系统:进入再生塔顶部的吸收了SO2的离子液与从再生塔底部上升的水蒸气和SO2气体逆向接触,温度进一步升高,同时解吸出部分SO2气体。

随后离子液进入再沸器进一步升温到约110℃,SO2气体全部解吸出来。

从再沸器出来的气液混合物在再生塔底部分离,液体从底部出口流出,进入贫富液换热器;SO2气体和水蒸气向上流动,从顶部出口出来后进入再生气冷却器降温到约40℃,然后进入再生气分离器进行气液分离,分离出的高纯度SO2气体作为制酸原料进入制酸系统;液体经冷凝水泵增压后回流至再生塔顶部。

制酸系统:空气和SO2气体一并进入干燥塔,经金属丝网除沫器除雾、除沫后由SO2鼓风机送至转化工段。

经一次转化后的气体进入吸收塔,用98%H2SO4吸收其中的SO3,经塔顶的金属丝网除沫器除沫、除雾后,去主系统。

干燥、吸收工段有93%、98%硫酸的串酸管线,产品酸由98% H2SO4酸冷却器冷却后产出。

脱硫方法比较

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
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谢谢

交流与讨论

选择时应考虑的问题:



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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

烟气脱硫和脱硝说明书

烟气脱硫和脱硝说明书
8)《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》(HGJ229-91)
9)《火力发电厂保温油漆设计规程》(DL/T5072-1997)
10)《建筑设计防火规范》(GBJ50016-2006)
1.4
1.4.1厂址地理位置
三水区属于佛山市辖区,位于珠江三角洲西北角,广州市的西面,是北江、西江和绥江三水交汇处,距离广州市公路里程为48km,距佛山市区里程为40km,距肇庆市里程为64km,东北面与广州花都区相连、东南面与佛山南海区相连,南面与佛山高明区隔江相望,西北与肇庆四会市毗邻,北面与清远市接壤。三水区具有珠江三角洲各县市所共有的优越地理环境,历来是广东省的主要商品粮基地之一,地理上距广州、香港、澳门较近;全市水陆交通方便,国道G321、G324过境,三茂铁路贯穿境内,广三高速与广州相连;铁路、公路、水路的对外交通都十分便利。

117
124
124
BMCR

180
短期运行
(30分钟)

200
保护动作
引风机出口烟气压力
(脱硫系统不设置增压风机情况下)
Pa
~1200
BMCR
FGD入口烟气中污染物成分(标准状态,干基,6%O2)BMCR
SO2
mg/Nm3
883
1975
3693
SO3
mg/Nm3
<50
<100
<50
Cl-(HCl)
制浆脱水综合楼立面布置图
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脱硝系统工艺流程图
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SCR区布置图
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烧结机烟气脱硫除尘工艺设计说明书

烧结机烟气脱硫除尘工艺设计说明书

某公司烧结机烟气脱硫除尘工艺设计说明书目录一.设计背景1.设计对象-------------------------------12.设计原始数据---------------------------13.设计施工地点---------------------------2 二.设计步骤⒈原始数据的计算----------------------------------2⒉净化系统设计方案的分析确定----------------------3⒊除尘器和脱硫净化塔的比较和选择------------------4⒋管网布置及计算----------------------------------8⒌风机及电机的选择设计---------------------------13 三.小结1.处理效果-----------------------------------162.工程造价-----------------------------------163.综合评价-----------------------------------16 四.参考文献-------------------------------------16 五.附图------------------------------------------17一.设计背景介绍:1.设计对象内容:某公司烧结机烟气脱硫除尘工程设计方案。

2.设计原始数据资料:①锅炉型号:SZL4-13型,共4台(2.8MW×4)②设计耗煤量:600kg/h(台)③排烟温度:160℃④烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3⑤空气过剩系数:α=1.4⑥排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16%⑦烟气在锅炉出口前阻力:800Pa⑧当地大气压力:97.86kPa⑨冬季室外空气温度:-1℃⑩空气含水(标准状态下)按0.01293kg/m3⑪烟气其他性质按空气计算⑫煤的工业分析值:⑬C Y=68% H Y=4% S Y=1% O Y=5%⑭N Y=1% W Y=6% A Y=15% V Y=13%⑮按锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2001)中一类区II时段标准执行。

脱硫方法及其比较

脱硫方法及其比较

脱硫的方法及其比较随着工业的发展,二氧化硫造成大气污染及其危害,已日益成为人们关注的环境问题。

因此,控制燃煤锅炉排放的二氧化硫,对于控制大气污染,改善生态环境有着举足轻重的意义。

下面就脱硫的方法及其比较作一简要的介绍。

按与燃烧的结合点区分,脱硫方法有:a.燃烧前脱硫—~煤脱硫; b燃烧中脱硫——炉内脱硫; C.燃烧后脱硫———-烟气脱硫。

按脱硫后有无付产品回收区分有抛弃法和回收法。

一、煤脱硫浮选法工业应用,主要有:强磁分选、细菌处理、苛性碱浸提等方法只用于脱除无机硫;微波辐射、溶剂浸提、热分解、酸碱处理、氧化还原处理、亲核置换宰方法能同时脱除有机硫和无机硫,其中强磁分选与微波辐射较受重视。

1.机械分选法(MF)利用煤质与灰中无机硫比重不同,用浮选法浮选,用水作浮选剂。

2强磁分选法(HMS)利用强磁场将煤中顺磁性的无机硫与反磁性的煤质分离。

3微波辐射法(MCD)用电磁波照射经水或碱或三氯化铁盐类处理过的50~100℃煤粉,能使煤粉中的Fe一S和C—S等化学键发生共振而裂解,形成的游离硫可与氢、氧反应生成硫化氢、二氧化硫低分子等气体,从煤中逸出,将逸出的气体收集处理,可以得到硫磺付产品。

二、炉内脱硫1、石灰石注入炉内分段燃烧(LIMB)为了抑制二氧化氮,后来发展为喷钙,采用合适的受热面布置,可使炉内温度控制在 850~950℃,因而抑制了二氧化氮。

当 Ca/S比为2时,同时获得50%左右的脱硫效率。

用石灰石及消石灰作脱硫剂,Ca/S摩尔比为2时,脱硫效率分别为32和44%。

该法适用干老厂改造。

2.炉内注入石灰石并活化氧化钙法 LIFAC将石灰石于锅炉的1150℃左右区段注入,碳酸钙迅速分解成氧化钙,同时起到一些固硫作用。

在尾部烟道适当部位(一般在空气预热器与除尘器之问)设置增湿活化反应器,使未反应的氧化钙水合成氢氧化钙,进一步脱硫,总脱硫率70%。

采用压力消化石灰代替石灰石,可以进~步提高脱硫剂的利用率和脱硫效率; Ca/S— l、5时,脱硫率达80%。

烟气脱硫设计说明书

烟气脱硫设计说明书

电厂2×125MW机组烟气脱硫工程设计说明书1总论1.1项目名称燃煤电厂2×125MW机组烟气脱硫系统设计。

1.2设计依据(1)设计任务书;(2)相关法律法规、技术标准及规范。

1.3设计范围和技术要求1.3.1 设计范围(1)燃煤电厂烟气脱硫的技术方案和工艺要求;(2)对烟气脱硫装置进行设计;(3)管道系统。

1.3.2技术要求达到国家排放标准及设计任务书中的要求。

1.4项目执行标准1.4.1本项目涉及的国家标准(1)环境空气质量标准GB 3095-1996。

其中二级标准规定SO2的浓度限值如下:年平均为0.06 mg/m3(标准状态),日平均为0.15mg/m3(标准状态),一个小时平均为0.5 mg/m3(标准状态)。

(2)火电厂大气污染排放标准GB 13223-2011。

其中规定如表1所示。

表1 火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值单位:mg/m3(烟气黑度除外)度为100 mg/m3;锅炉烟尘最高允许排放浓度为30 mg/m31.4.2本项目执行国家标准及任务书中的排放要求。

2方案选择与工艺设计2.1设计目的通过本次设计,对石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺、双碱法、烟气循环流化床脱硫工艺优缺点进行比较,了解烟气脱硫工艺的基本流程以及在其过程中设计参数的选择、相应设备参数的计算,工艺流程图的绘制,以达到相应的国家或地方的相应标准。

2.2设计的参数本次设计参数如下:锅炉台数 2蒸发量 150t/h单台锅炉烟气量 53.2万m3/h锅炉排烟温度142℃锅炉排烟含尘量165 mg/ Nm3锅炉燃煤量 18t/h锅炉排烟含硫量 1346 mg/ Nm3要求脱硫效率达到90%,SO2允许排放浓度为100mg/m3;锅炉烟尘最高允许排放浓度为30 mg/m3。

2.3除尘器的选择由于电除尘器有一下特点:(1)除尘效率搞。

普遍使用的三个电场的除尘器,当叹气中的粉尘状态处于一般状态时,其捕集效率可达99%以上。

脱硫毕业设计说明书(1)

脱硫毕业设计说明书(1)

目录目录 (1)前言 (2)第一章结构选型及材料选择 (4)1.1 设备的结构设计 (4)1.2 填料塔的组成 (4)1.3 脱硫塔的工作原理 (4)1.4 设备设计参数 (5)1.5 容器类别 (5)1.6结构选型 (5)1.6.1体结构 (5)1.6.2封头结构 (6)1.6.3裙座结构 (6)1.6.4法兰形式 (6)1.7材料选择 (7)1.7.1受压元件 (7)1.7.2非受压元件选材 (7)1.8焊条选择 (7)1.9填料选择 (7)1.10助装置及附件的选择 (8)1.10.1料支撑 (8)1.10.2体分布器 (8)1.10.3体再分布器 (8)1.10.4沫器 (8)1.10.5面计的选择 (9)1.10.6孔的选择 (9)第二章筒体与封头设计计算 (9)2.1 塔体设计 (9)2.1.1 筒体壁厚设计 (9)2.1.2 塔体封头设计 (10)2.2 水压试验及强度校核 (11)2.3 除沫器设计 (12)2.3.1 筒体壁厚的设计 (12)2.3.2 除沫器封头设计 (12)2.3.3 除沫器锥形封头设计 (13)2.4 除沫器水压试验及强度校核 (14)第三章塔的载荷计算 (15)3.1塔的质量载荷计算 (15)3.1.1 塔设备自重载荷计算 (15)3.2 塔自振周期的计算 (17)3.3 风载荷计算 (18)3.3.1 风力计算 (18)3.3.2 风弯矩计算 (20)3.4 地震载荷计算 (21)3.4.1 水平地震力的计算 (21)3.4.2 垂直地震力的计算 (23)3.4.3 地震弯矩的计算 (25)3.4.4 偏心弯矩计算 (25)3.4.5 最大弯矩的计算 (26)3.4.6 判断是否存在卡曼涡街 (26)第四章塔体的强度与稳定性校核 (27)4.1 各种载荷引起的轴向应力 (27)4.2 筒体和裙座危险截面的强度性校核 (28)4.3 筒体水压试验和吊装时的应力校核 (29)4.4 基础环设计 (30)4.4.1 基础环尺寸 (30)4.4.2 基础环的应力校核 (31)4.4.3 基础环厚度 (31)4.5 地脚螺栓计算 (32)4.6 筋板强度计算 (33)4.7 盖板强度计算 (34)第五章开孔及开孔补强 (35)5.1 开孔补强原则 (35)5.2 气体入口的开孔补强计算 (36)5.3 气体出口的开孔补强计算 (38)5.4人孔开孔补强计算 (40)5.5 进液口的开孔补强计算 (42)5.6 出液口的开孔补强计算 (44)5.7 除沫器的开孔补强计算 (46)第六章填料支撑梁的强度校核 (48)前言通过这次毕业设计,将我近三年所学的专业知识得到综合运用,同时也得到了综合考察,通过设计我不仅知道学知识要全面掌握外,还要能够综合运用,并结合所学知识才能完成。

脱硫的方法及设备

脱硫的方法及设备

精脱硫1. 根本概念1. 1 脱硫活性:是指脱硫剂能够到达的脱硫指标净化气体中硫含量最高值.脱硫活性≤0.1ppm 是指净化气体中硫含量不超过0.1ppm.1. 2 硫容:指脱硫剂中能吸取的硫重量与脱硫剂装填重量之比.分理论硫容和操作工况硫容.工厂里适用操作工况硫容.是指在操作工况下—温度、压力、原料气中硫含量、空速肯定下—单位重量脱硫剂能够最多吸取的硫重.河北建滔MF—1 型脱硫剂操作工况硫容≥15%.1. 3 堆密度:指脱硫剂或催化剂等固体颗粒自然乱堆,单位体积里的质量.Kg/L t/m3.1. 4 空速:单位体积脱硫剂或催化剂等固体药剂每小时通过的反响气体折合成标准状态下的体积数目.NM3 气体M3 药剂hr 简写为hr-1空速之比照只能在一样压力、一样温度下有意义.空速并不能说明气体穿过药剂的实际流速.一样分子数量(mol 数一样)由于压力低或温度高,气体体积增大,实际流速必定快.而压力高、温度低,气体体积缩小,实际流速必定慢.在一样温度下,6.0MpaA 气体实际流速仅相当于2.0MpaA 下一样空速气体的实际流速1/3.1. 5 化学平衡常数KP化学反响到达平衡时(正反响和逆反响到达动态平衡)气态的反响物与气态生成物之间浓度(用气体分压来表示)关系表达数.如:ax+by=czx、y 为两种气体反响物,z 为气体生成物.a、b、c 分别为三种分子参与反响的分子比数.那么:KP=Z c/(X a·Y b)举例:CO+2H =CH OH2 3KP=P /[P ·(P )2CH3OH CO H2而ZnO+H S=ZnS+H O 中ZnO、ZnS 均为固体物质,其不参与化学平衡.2 2故:KP=P /PH2O H2S1. 6 反响速度:化学反响快慢程度.用所需时间来衡量,所需时间短反响速度快,所需时间长,反响速度慢. 1. 7 化验反响中温度提高,反响速度加快,温度降低反响速度减缓.当温度到达肯定程度,反响温度每高化1℃,反响速度会几倍甚至十几倍变化.对于平衡常数来讲,放热反响,温度提高,平衡常数会下降,温度下降平衡常数提高.对于吸热反响(如转化炉内转化反响)则相反.在实际生产上,化学反响往往达不到平衡,因此,温度和反响物浓度生成物浓度是打算反响进展程度的主要因素.1. 8 分压:混合气体中某种分子单独产生的压力.]在高温较低压力下,反响气体处于过热状态,可近似地看作为”抱负气体”.因此,某种分子分压,与该分子占混合气总分子比例成正比关系.即:P =P ×(A 分子mol 数/气体总mol 数)=P 总×(mol%)A 总1. 9 复原:高价金属氧化物、化合物,与H 、CO 等易氧化物(复原剂)发生化学反响.金属氧化物自身的2氧被”夺”走,或金属原子负离子数目削减的过程叫金属氧化物、化合物的复原.如:M O3+H =M O2+H OO 2 O 23Fe O +H =3(Feo·Fe O )+H O2 3 2 2 3 2以上两反响金属氧化物中的氧被H 局部”夺”走.金属负离子数目削减.21. 10 热解:大分子量的化合物在高温下”裂开”,形成分子量较小的的化合物的过程.CH SCH (硫甲醚)=H S+C H3 3 2 2 41. 11 吸取硫化氢—复分解反响含硫化合物与某种金属氧化物发生分解,化合反响.含硫化合物的硫被氧取代,而金属氧化物中的氧被硫取代,形成的氧化物和金属硫化物的过程.该反响KP 值很大,可视为不行逆反响.H S+ZnO=ZnS+H O2 21. 12 转化催化剂:能加快加氢转化反响速度,但本身并不参与反响,反响前后化学构造、性能、质量均无变化的物质叫转化催化剂.如:经过活化后的铁钼催化剂JT-8 中的FeS MoS2镍钼催化剂JT-1 中的NiS MOS21. 13 脱硫剂:与硫发生化学反响自身分子组成,化学性能都发生变化的物质.如:MF-1 型脱硫剂(铁锰脱硫剂)中的MnO、Fe O3 4MnO+H S=MnS+H O2 2Fe O +3H S+H =3FeS+4H O3 4 2 2 21.14ppm:百万分之计量单位,通常用体积PPM 和质量PPM 两种表达方式.2.精脱硫工艺要脱除的硫分2.1精脱硫的目的焦炉气中含有大约12PPmH S 和12~13PPm 的有机硫.2各种硫对转化炉催化剂、合成催化剂都有很危害,特别会造成合成铜、锌催化剂永久性失活Zn+H S=ZnS+H2 2CuO+H S=CuS+H O2 2各厂实践证明,合成原料气中含硫超过1PPm,合成催化剂寿命不会超过半年.因此,低压铜系催化剂生产,要求原料中H S 必需降低到0.1ppm 以下.22.2各种硫化物的特性要脱净各种硫化物,就必需对各种硫化物的性质简洁了解.H S 无色气体,有”臭鸡蛋”的气味,剧毒,能溶于水,呈酸性.能与碱性吸取液反响生成盐,因此可以用一些2溶液在常温下吸取脱除H S 称湿法脱硫, H S 还可以和很多金属或金属盐类反响,因此可以用铁、锰、2 2锌等氧化物吸取反响,加以脱除,这就是干法脱硫.R-SH 硫醇硫醇具有油性不溶于水,有恶臭,显酸性,可以用碱性溶液进展湿法脱硫.但硫醇不易与金属反响,故不能直接用干法脱硫,需先将硫醇转化成H S,低碳链(含碳 4 个以下的)硫醇在催化剂作用下150~250℃就2可以分解,然后用干法脱除.2.2.3R-S-R’硫醚,最简洁的是二甲硫醚(CH ) S3 2无味的中性气体,不易分解,必需在催化剂作用下,才能在400℃以下分解.CH -S-CH ==H C=H C+H S3 3 2 2 22.2.4噻吩C H S4 4构造式:其各种物理性质与苯相像,不溶于水.化学性质很稳定C,H即=便CH是加热S到500℃也很难分解,它是焦炉气中最难除去的一类硫化物.必需在镍钼或钴钼催化加氢才C能H转=C化H为H S并生成烯烃、烷烃.22.2.5二硫化物及二硫化碳R-S-S-R’CS2CS2易挥发,二硫化物难溶于水.但它们在催化剂作用下很简洁分解.R-S-S-R’+4H2=RH+R’H+2H2SCS2+4H2=CH4+2H2S2.2.6COS 无色无味气体,水溶性差,高温催化作用下分解COS+H2=CO+H2S通常把除H2S 以外的含碳硫化物都称为有机硫,有机硫是不能直接与金属氧化物反响的,必需经过转化反响生成H2S 再加以脱除,又由于加氢转化反响都是放热反响,有机硫含量打算着铁钼及镍钼转化催化剂反响程度及温度变化.3.脱硫方法:世界上目前所承受的脱硫方法有几十种,但根本上可分为干法和湿法二大类型.3.1湿法脱硫是利用某些能与硫化物进展化学反响或对硫化物有良好的溶解作用的液体,进展物理吸2’ ’ 收,化学反响吸取来脱除硫化物的方法,由于吸取剂为液体,所以称湿法脱硫.如氨水脱硫,碱液脱硫均属化学吸取法2NH OH+H S=(NH ) S+2H O4 2 4 2 22NaOH+H S=Na S+2H O 2 2 2 而低温甲醇洗是利用低温甲醇对酸性气体溶解度大的原理,物理吸取脱硫.3.2 湿法脱硫的优缺点湿法脱硫硫容量大,溶液可以再生重复使用,但湿法脱硫动力,热能消耗大,工艺操作较为简单.湿法脱硫往往具有脱除 CO 的作用,不适合用 CO 做原料的工艺,湿法脱硫净化度不如干法脱硫,很少能使净化2 2 气总硫到达∑S ≤3~5PPM.3.3 干法脱硫是利用固体金属氧化物或金属化合物与H S 发生化学反响,生成金属硫化物来脱除硫分,或 2利用固体活性碳等吸附剂吸附脱除硫化物的方法.3.4 干法脱硫的优缺点干法脱硫方法简洁,净化度高,而且不会削减气体中的CO .但干法脱硫设备粗大,占地面积多,干法脱 2硫剂吸取硫分后往往不能再生重复使用,给废脱硫剂处理带来很大麻烦,处理不好会造成严峻污染,引发 火灾.3.5 湿、干法结合脱硫正由于二类脱硫各有优缺点,因此,工厂往往承受湿法脱硫和干法脱硫相结合的方法,即先用溶液吸 收,使原料气中的硫含量尽可能削减,以减轻干法脱硫负担,延长脱硫剂使用寿命.然后再用干法脱硫吸取 剩余的微量硫份(一般以PPM 计),确保净化气体的纯洁度.我厂精脱硫是在化产湿法脱硫将硫分降至很低,一般 H S+有机硫≤30PPM 后进展催化剂加氢转化 2有机硫,脱硫剂吸取H S 来工作的. 2 河北建滔所上的”二次脱硫 NHD 法”是防止化产湿法脱硫不合格,焦炉气中硫含量太高而建立的,但 由于”NHD”具有脱CO 作用,不到万不得已不必投用. 4. 精脱硫前的二步加氢转化4.1 加氢转化正由于 H2S 能与金属氧化物发生化学反响.被”吸取”,而有机硫化物则难与金属氧化物反响,因此首先要将有机硫化物加氢转化为H S. 24.2 有机硫转化反响在催化剂作用下,在较低的温度范围内,各种有机硫转化为H S . 2 R-SH(硫醇)+H ==RH+H S+Q2 2 R-S-R (硫醚)+2H =RH+R H+H S+Q 2 2 R-S-S-R’(二硫化物)+3H =RH+R’H+2H S+Q2 2 C H S+4H =C H +H S+Q4 4 2 4 10 2 COS+H =CO+H S+Q 2 2CS +4H =CH +2H S+Q2 2 4 2 在加氢催化剂作用下,还伴有如下反响:C 2H 4(乙烯)+H 2=C 2H 6+Q 不饱和烃加氢成为饱和烃O 2+2H 2=2H 2O+Q 脱除焦炉气中的氧以上反响有共同的特点1). 都是放热反响2). 直链硫化物都在硫与碳联接链处发生断裂,形成 H 2S 及饱和烃.3). 环键或杂环化合物都断裂成开链(直链)化合物.4). 不饱和烃及氧与H 2 反响生成饱和烃及水蒸汽.4.3 加氢转化催化剂4.3.1 建滔甲醇加氢转化催化剂性能比照建滔甲醇加氢催化剂有两种:JT-8 型铁钼催化剂和JT-1 型镍钼催化剂.铁钼JT-8 和镍钼JT-1 都能将焦炉气中的有机硫转化成H S.JT-8KP值低于JT-1KP值.有机硫转化率低于后者,因此JT-8转化反响较为2平缓,而转化反响又都是放热反响,在一样的焦炉气和温度下,JT-8 温升较慢.JT-8 用于精脱硫进口有机硫浓度相对较高部位,而JT-1 活性更好,反响更猛烈,用于有机硫较少,H S 脱除2了大局部的后工序,转化剩余更稀有的有机硫.另外:JT-1 还能使不饱和烯烃加氢成为饱和烃,使氧在较低温度下加氢转化成H O,转化率都在90%2以上,在有CO、CO 存在的状况下.还可能产生甲烷化反响,而这些反响都是放热量很大的反响,因此,JT-1 2温度掌握更须严格.关于甲烷化反响:C H (乙烯)+H ====C H +32730 千卡/公斤分子2 4 2 2 6CO+3H =CH +H2O+49270 千卡/公斤分子2 4CO +4H =CH +2H O+39430 千卡/公斤分子2 2 4 2不饱和烃加氢转化及甲烷化反响都伴有大量热产生,很简洁JT-1 床层温度飞升.据有关资料供给,焦炉气里假设有1%CO 发生甲烷化反响,催化剂床层温度将上升38℃,当反响温度到达肯定程度,每再上升1℃,都会使反响速度加快数倍到数十倍,当JT-1 床层温度超过430℃,就会促进烃类分解,析碳增多.C H =CH +C+Q2 4 42CO=CO +C+Q2不仅析C 易造成催化剂活性点堵塞,而且可能使床层温度失控,催化剂过热晶格变化失活.4.3.3转化催化剂温度掌握要求转化反响器进口气温度要求<350℃,一般在320℃左右,床层允许温升严格掌握在80℃以内.焦炉气CO、CO 浓度越高,床层温度越应掌握低些,但是假设JT-8 温度过低,有机硫转化率过低,势必使JT-1 反响2猛烈,造成JT-1 超温.因此,掌握好JT-8 温度即不过高,又能使转化率高,是保证JT-1 稳定的前提.4.3.4其它因素对催化剂的影响氧能促进烃类聚合反响,不饱和烃浓度越高,聚合反响越猛烈,放热量越大.因此,焦炉气中氧含量应尽量少.氨是碱性物质,氨吸附在催化剂外表,使在酸性条件下显活性的催化剂活性下降,阻碍加氢反响.因此氨也是应当尽量少.从加氢转化反响方程式中:RSH+H =RH+H S2 2KP =(H S×RH)/(RSH+H )2 2假设转化气中H2S 浓度高,对加氢转化不利,因此,化产脱H S 的结果直接影响JT-8 转化反响,而铁锰2脱硫剂能否把JT-8 转化的H S 尽量多吸取,又影响到JT-1 转化反响.24.4JT-8、JT-1 催化剂的复原和硫化JT-8 活性体成分和JT-1 活性体成分最初是以金属氧化物形式存在,FeO、MoO 、NiO.它们并不具有2稳定的脱硫活性,因此,JT-8、JT-1 在投用前必需进展复原硫化处理,使之活化.4.4.1当催化剂床层升温到200℃以上,在焦炉气里复原硫化开头了.FeO+H S=FeS+H O+Q2 2MoO +2 H S=MoS +2 H O+Q2 2 2 2NiO+ H S=NiS+ H O+Q2 24.4.2JT-8、JT-1 复原温升一般掌握在25~30℃,复原快完毕时可适当加快温升,但不宜超过80℃/H,复原应尽量压力平稳,一般掌握在0.5~1.5Mpa.4.5JT-1 的再生镍钼催化剂有甲烷化析炭副反响C H =CH +C2 4 42CO=CO +C2析出的C 复盖在催化剂活性点,影响转化率.假设氧化锌出口有机硫超标,说明JT-1 活性下降.可以考虑是否由于析 C 造成.所谓”再生”就是有掌握地把积炭燃烧掉和吹洗掉,使催化剂恢复活性.假设积碳不太严峻,可在常压~0.5Mpa 压力下向催化剂床层通入过热蒸汽吹洗,床层温度应保持在水蒸汽露点以上);假设积炭较严峻,可向过热蒸汽中通入氧气或仪表空气.掌握O 含量0.5~1%,送入床层.留意掌握床层温2度≤400℃.再生反响原理是:C+2 H O= CO +2 H2 2 2S+2 H O=SO +2 H2 2 2C+ O = CO2 2S+ O = SO2 2再生后的催化剂须重复原硫化,才能使活性得到肯定程度恢复.只要操作正确,加氢转化剂在正常状况下没有必要再生.5.金属氧化物脱硫5.1铁锰脱硫剂MF-1 的作用正象有机硫加氢转化为H S 分两步进展一样,H S 与金属氧化物的反响吸取也要分两步进展.而吃2 2较高浓度H S”粗粮”的是MF-1 脱硫剂.2当JT-8 铁钼催化剂将局部有机硫转化成H S,需要准时将H S 脱除,以免影响JT-1 镍钼催化剂的转化,减2 2轻氧化锌脱硫剂的负担.MF-1 脱硫剂就起到这种作用.5.2MF-1 型脱硫剂技术指标5.2.1主要活性组分Mn+Fe+Zn≥35%5.2.2侧压抗裂开强度≥160N/㎝25.2.3 磨耗率≤11%5.2.4脱硫活性≤0.1ppm5.2.5操作工作硫容≥15%5.3MF-1 反响原理MF-1 型脱硫剂中MnO、FeO、ZnO 相结合,可以热解有机硫并有烯烃加氢转化作用,同时还可以吸收大局部H S.25.3.1热解反响2CH SH(硫甲醇)=2H S+C H3 2 2 4CH SCH =H S+C H3 3 2 2 45.3.2氢解COS+H =H S+CO2 2CS +4H =2H S+CH2 2 2 4CH SH+H =H S+CH3 2 2 4CH SH +H =H S+C H3 3 2 2 2 65.3.3吸取硫经氢H S+MnO=MnS+H O2 2H S+ZnO=ZnS+H O2 23H S+Fe O +H =3FeS+4H O2 3 4 2 2从以上各种反响可以看出, 只要有足够的H2存在, 热解反响最终会转变为加氢后的饱和烃C 2H4+H2=C2H6吸硫反响生成物为不行再生的硫化物.5.4MF-1 正常使用工艺条件5.4.1 压力0.1~4.0Mpa5.4.2 温度300~420℃(假设有机硫高,应提凹凸线温度至380℃)5.4.3 空速100~1000hr空速过小,会产生局部过热;空速过大,反响不完全,但空速须结合操作压力,压力低空速可低些,反之空速必需提高.5.4.4 该脱硫剂适宜于含氢气体.如焦炉煤气.5.5MF-1 脱硫剂的复原5.5.1MF-1 脱硫剂除含ZnO 之外,主要成分MnO 、Fe O 与锰铁矿一样.但是MnO 、Fe O 不易与H S2 23 2 2 3 2 反响,需要在使用前复原为低价氧化物.5.5.2复原反响MnO + H = MnO+ H O+ Q2 2 2MnO +CO= MnO+ CO +Q2 23 Fe O + H =2 Fe O (相当于FeO·Fe O )+ H O+Q2 3 2 3 4 2 3 23Fe O + CO=2 Fe O + CO +Q2 3 3 4 25.5.3MF-1 的复原操作MF-1 床层氮气升温到150℃之后,可以转入焦炉气升温复原,由于复原反响为放热反响,复原好的MnO、FeO 又可以直接吸硫放热,因此,升温复原要保持低压力高流速.掌握温度缓慢上升,严防床层温度”飞升”.150℃应恒温2 至4 小时;然后缓慢升至180℃再恒温1 至2 小时;然后又按30~50℃/h 升速将床层温度升至250℃,恒温2 至4 小时;最终按30~50℃/h 升速升至400℃恒温14~16 小时,出口取样H S 合格2复原完毕.可以提高压力加量生产.5.6M F-1 脱硫剂停车保护及卸出更换留意事项5.6.1短时间停车可以用原料气保持床层低正压,确定不允许空气进入.5.6.2较长时间停车,应先降温,然后通入氮气保持正压,假设保不压力须加肓板.5.6.3无论是复原过程中觉察设备漏需要卸出脱硫剂,还是使用过久,硫容根本饱和需要更换卸出,都要防止硫化物或低价氧化物与氧发生猛烈的氧化放热反响.4FeS+ 7O =2 Fe O +4SO +Q2 23 24 FeO+ O =2 Fe O +Q2 2 32 MnO+ O =2 MnO +Q2 2因此,MF-1 脱硫剂在卸出之前须用蒸汽及氮气强制降温至常温.温度低可以使氧化反响速度减慢.在床层氮气微正压保护下翻开下部卸料口(留意:不要同时翻开两个卸料口,防止空气对流),用消防水保护, 铁制小车接废脱硫剂,冲水即可防止自燃,又能削减粉尘.卸下的脱硫剂应妥当填埋,防止污染环境,更不行堆放在可燃物品四周,以免引发火灾.6.氧化锌脱硫6.1氧化锌的作用氧化锌脱硫是目前工业生产上脱硫效果最好的干法脱硫,ZnO 能以极快的速度与H S 以及局部有机2硫发生反响,使净化气体中硫含量<0.1ppm.但是,反响猛烈产生热量也必定多.因此,氧化锌脱硫被利用在气体中硫浓度很低,其它脱硫剂难以脱除的最终部位,以精细脱除硫份来为后工序把关.6.2建滔甲醇中温氧化锌KT-3 型脱硫剂及KT405 型脱氯剂6.2.1操作适用范围操作压力:常压~5.0Mpa操作温度:250~400℃空速:500~3000hr 低压空速低些,高压空速高些.床层高度/容器直径>4进口气中氯含量:1~200ppm 尽量低进口气中H S 含量尽量低,延长使用寿命.2出口气中H S<0.1 ppm2CL-1<0.1 ppm之所以添加了KT-405 脱氯剂,是由于焦炉气中含有微量氯,而氯离子对转化炉和合成塔催化剂的损害远远超过H S,对合成塔Cu、Zn 毒害程度比H S 的毒害尤为严峻.2 26.2.2KT-3 氧化锌脱硫剂里添加了镍钼成分,因此它具有加氢转化功能COS+ H =H S+CO2 2CS +4 H =2 H S+CH2 2 2 4COS+ H O= H S+CO2 2 2CS +2 H O=2 H S+ CO温度KP200℃2.081×108300℃7.121×106360℃1.569×106380℃1.008×106400℃6.648×105但以上反响是在有机硫浓度很低的状况下,才能正常工作,其主要功能是吸取H S 的反响.2 ZnO+ H S= ZnS+ H O2 2也能直接吸取硫醇ZnO+RSH=ZnS+ROHKT405 脱氯剂作用Cu+2+2CI-=CuCI2AI+3+3CI-=AICI3Ca+2+2 CI-=CaCI26.2.3K T-3 反响影响因素由H S+ZnO= H O+ ZnS+Q2 2这是个放热反响:KP=PH O/PH S2 2该反响KP 值在200℃以上都很大.举例:焦炉气中水蒸汽含量1%,压力2.3Mpa,氧化锌温度360℃,计算氧化锌脱硫后H S 平衡浓度.2解:查360℃ KP=1.569×106KP= PH O/PH S=1.569×106 (1)2 2PH O=2.4 MpaA×1%=0.024 MpaA 或就是1%代入(1)式2PH S=0.01/(1.569×106)=6.4×10-9=0.0064ppm2可见平衡时H S 浓度之低.但由于实际生产上气体流量大,流速快.化学反响远远达不到平衡.影响脱2硫效果的并不是KP 值.影响ZnO 脱硫效果的因素主要有:1).假设水蒸汽浓度太大,依据KP=PH O/PH S2 2PH S 必定随之增大,对脱硫不利.因此,氧化锌脱硫不允许过饱和的水存在.而且液体H O 还会使氧2 2化锌、脱氯剂KT405 强度减弱,甚至粉化,造成对脱硫剂的破坏.2).温度提高,反响速度加快,使反响易接近平衡,而KP 值在操作温度范围内都格外大,所以,提高温度氧化锌脱硫力量增加.并且, ZnO、ZnS 在较高温度下还有使有机硫转化成H S 的催化剂作用.2ZnO+C H SH(硫乙醇)= ZnS+C H +H O2 5 2 4 2ZnO+C H SH= ZnS+C H OH(乙醇)2 5 2 5氧化锌脱除有机硫的作用并不依靠氢,但气体生有氢会使上的反响应中 C H 加氢后生成饱和烃2 4C H .2 6象噻吩(C4H4S)、(C2H5)2S 等大分子硫化物较为稳定,一般要在400~500℃甚至更高温度才能热分解,单独使用氧化锌是不能将全部有面硫脱除的,这就是氧化锌脱硫槽之前需要串联镍钼(或钴钼)加氢转化器的道理.中温氧化锌操作温度在350~400℃最适宜.3).操作压力的影响:氧化锌脱硫剂使用在总硫含量相对淡薄的气体中,空速打算着H2S 与ZnO 接触的时机,压力提高,一样体积里气体密度增大,与氧化锌脱硫剂接触时机增大,有利于脱硫.相反,压力降低,不利于脱硫.在操作温度范围内,1.4Mpa 以下,氧化锌适宜空速为1000h-1.1.4~2.4Mpa 时,空速可提高到1500 h-1.举例:某厂中温氧化锌操作压力2.1Mpa,温度350±20℃,处理煤气量26500Nm3/h.含硫10ppm.氧化锌装填28m3,积存密度1100KG/m3,工艺硫容≥17%问:氧化锌脱硫槽操作空速多少?估量氧化锌使用寿命为多久?解:氧化锌装填质量为28×1100=30800KG最多可吸硫30800×17%=5236KG假设一年生产8000H,吸硫量为26500×8000×(10/106)×(32/22.4)=3028.6KG/Y试中32/22.4 是每Nm3 的硫质量使用寿命(年限)5236/3028.6=1.73 年空速:26500÷28=946.4h-1再例:卸出一炉氧化锌旧脱硫剂,分析其含硫18%,求按脱硫剂计算其硫容到达多少?解:由ZnO+H S=ZnS+ H O2 2旧脱硫剂重量之差为(Zn+S)-(Zn+O)=S-O可见旧脱硫剂与脱硫剂重量之差就是S 重量与O 重量之差.而S 原子量为32,O 原子量为16,重量比为2:1.使用过旧脱硫剂中有100kg 含硫为18kg,与脱硫剂中含氧重量比为2:1,相当于置换了催化剂中9KG 氧,增加了9KG/100KG.那么旧脱硫剂100KG 相当于100-9=91KG 脱硫剂.每91KG 脱硫剂吸取了18KG 硫硫容是18/91=20%氧化锌脱硫后重量发生变化,用旧催化剂硫含量计算硫容依照上述方法.6.3氧化锌脱硫剂的保护及卸出6.3.1氧化锌脱硫KP 值很大,反响几乎是不行逆的,只要有微量H2O 存在,即使有CO、H2存在,ZnS 也不行能被复原.6.3.2Z nS 格外稳定,需要1500℃以上高温才能再生,因此工业生产上旧氧化锌都不再生.卸出后就只能做化肥稀有元素添加剂,或填埋了.6.3.3虽然ZnS 格外稳定,但其上吸附的可燃气体在高温下遇空气燃烧,局部温度超过1500℃,会引起ZnS 燃烧,因此卸旧脱硫剂前需降温,置换,卸出时预备好水淋洒.7.关于焦油过滤器F61201ABC焦炉气中含有少量焦油,水蒸汽,并含有砷、矾等重金属.焦油会附着在焦炉气初预热器C60603AB 管内,影响焦炉气与转化气换热,焦油会堵塞催化剂脱硫剂活性微孔,高温下焦油结炭堵塞活性微孔.而重金属会使加氢转化催化剂永久性中毒失活.因此,焦炉气在进入精脱硫工序时,首先进入焦油过滤器F61201ABC 中串联使用着的任意两个。

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脱硫方法综合比较说明书(钙法、镁法、氨法)2015年5月21日目录1 脱硫方法简介 (1)2 脱硫方法工艺技术简介 (2)2.1湿式钙法脱硫 (2)2.1.1钙法脱硫工艺原理 (2)2.1.2钙法脱硫工艺流程 (2)2.1.3钙法脱硫工艺简图 (5)2.2 氧化镁法脱硫 (5)2.2.1氧化镁法脱硫原理 (5)2.2.2氧化镁法脱硫工艺流程 (6)2.2.3氧化镁法脱硫工艺简图 (9)2.3 湿式氨法脱硫 (9)2.3.1 湿式氨法脱硫原理 (9)2.3.2 湿式氨法脱硫工艺简述 (10)2.3.3 湿式氨法脱硫工艺简图 (11)3 脱硫方法优缺点比较 (12)3.1 石灰(石)/石膏法湿法脱硫 (12)3.1.1钙法工艺主要优点 (12)3.1.2钙法工艺主要缺点 (12)3.2 氧化镁法脱硫 (14)3.2.1 氧化镁法脱硫优点 (14)3.2.2 氧化镁法脱硫缺点 (15)3.3氨法脱硫 (16)3.3.1 氨法脱硫主要优点 (16)3.3.2 氨法脱硫主要缺点 (18)4实例分析不同脱硫方法的技术经济性 (19)4.1 技术经济性对比 (19)4.2 运行费用对比 (20)5 结论 (21)1 脱硫方法简介目前,工业应用的烟气脱硫技术可分为干法(含半干法)脱硫和湿法脱硫。

干法脱硫是使用固体吸收剂、吸附剂或催化剂除去废气中的SO2,常用的方法有活性炭吸附法、分子筛吸附法、氧化法和金属氧化物吸收法等。

干法脱硫的最大优点是治理中无废水、废酸的排出,减少了二次污染;缺点是脱硫效率低,设备庞大。

湿法脱硫采用液体吸收剂洗涤烟气以除去SO2,常用的方法有石灰石/石膏法、氧化镁吸收法、氨吸收法等。

湿法脱硫所用设备比较简单,操作容易,脱硫效率高。

目前多数火电厂、焦化厂等烟气脱硫采用湿法脱硫。

本技术方案主要针对湿法脱硫中常用的钙法、氧化镁法、氨法等技术在工艺特点、设备投资、运行费用等方面做综合比较。

2 脱硫方法工艺技术简介本章节针对钙法、氧化镁法、氨法的反应原理及工艺系统组成做简要概述。

2.1湿式钙法脱硫2.1.1钙法脱硫工艺原理石灰石-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HSO3-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HSO3-氧化成SO42-;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SO42-、Ca2+及水反应生成石膏(CaSO4·2H2O)。

化学反应式分别如下:①SO2+H2O→H2SO3→H++HSO3-②H++HSO3-+1/2O2→2H++SO42-③CaCO3+2H++H2O→Ca2++2H2O+CO2↑④Ca2++SO42-+2H2O→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HSO3-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作抛弃处理。

2.1.2钙法脱硫工艺流程石灰石—石膏湿法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。

1)烟气系统烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和气—气加热器(GGH)等关键设备。

吸收塔入口烟道及出口至挡板的烟道,烟气温度较低,烟气含湿量较大,容易对烟道产生腐蚀,需进行防腐处理。

烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备,分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。

前者安装在FGD系统的进出口,它是由双层烟气挡板组成,当关闭主烟道时,双层烟气挡板之间连接密封空气,以保证FGD系统内的防腐衬胶等不受破坏。

旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口。

当FGD系统运行时,旁路烟道关闭,这时烟道内连接密封空气。

旁路烟气挡板设有快开机构,保证在FGD系统故障时迅速打开旁路烟道,以确保锅炉的正常运行。

2)吸收系统吸收系统的主要设备是吸收塔,它是FGD设备的核心装置,系统在塔中完成对SO2、SO3等有害气体的吸收。

湿法脱硫吸收塔有许多种结构,如填料塔、湍球塔、喷射鼓泡塔、喷淋塔等等,其中喷淋塔因为具有脱硫效率高、阻力小、适应性、可用率高等优点而得到较广泛的应用,因而目前喷淋塔是石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺中的主导塔型。

喷淋层设在吸收塔的中上部,吸收塔浆液循环泵对应各自的喷淋层。

每个喷淋层都是由一系列喷嘴组成,其作用是将循环浆液进行细化喷雾。

一个喷淋层包括母管和支管,母管的侧向支管成对排列,喷嘴就布置在其中。

喷嘴的这种布置安排可使吸收塔断面上实现均匀的喷淋效果。

吸收塔循环泵将塔内的浆液循环打入喷淋层,为防止塔内沉淀物吸入泵体造成泵的堵塞或损坏及喷嘴的堵塞,循环泵前都装有网格状不锈钢滤网(塔内)。

单台循环泵故障时,FGD系统可正常进行,若全部循环泵均停运,FGD系统将保护停运,烟气走旁路。

氧化空气系统是吸收系统内的一个重要部分,氧化空气的功能是保证吸收塔反应池内生成石膏。

氧化空气注入不充分将会引起石膏结晶的不完善,还可能导致吸收塔内壁的结垢,因此,对该部分的优化设置对提高系统的脱硫效率和石膏的品质显得尤为重要。

吸收系统还包括除雾器及其冲洗设备,吸收塔内最上面的喷淋层上部设有二级除雾器,它主要用于分离由烟气携带的液滴,采用阻燃聚丙烯材料制成。

3)浆液制备系统浆液制备通常分湿磨制浆与干粉制浆两种方式不同的制浆方式所对应的设备也各不相同。

至少包括以下主要设备:磨机(湿磨时用)、粉仓(干粉制浆时用)、浆液箱、搅拌器、浆液输送泵。

浆液制备系统的任务是向吸收系统提供合格的石灰石浆液。

通常要求粒度为90%小于325目。

4)石膏脱水系统石膏脱水系统包括水力旋流器和真空皮带脱水机等关键设备。

水力旋流器作为石膏浆液的一级脱水设备,其利用了离心力加速沉淀分离的原理,浆液流切进入水力旋流器的入口,使其产生环形运动。

粗大颗粒富集在水力旋流器的周边,而细小颗粒则富集在中心。

已澄清的液体从上部区域溢出(溢流);而增稠浆液则在底部流出(底流)。

真空皮脱水机将已经水力旋流器一级脱水后的石膏浆液进一步脱水至含固率达到90%以上。

5)排放系统。

排放系统主要由事故浆池、区域浆池及排放管路组成。

2.1.3钙法脱硫工艺简图图2.1 钙法脱硫典型工艺流程2.2 氧化镁法脱硫2.2.1氧化镁法脱硫原理湿式-镁法脱硫的脱硫机理为碱性氧化物氧化镁与水反应生成氢氧化镁,再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应,反应生成亚硫酸镁和硫酸镁,亚硫酸镁氧化后生成硫酸镁。

其主要化学反应过程如下:MgO熟化反应:MgO+H2O=Mg(OH)2 (1)吸收塔内二氧化硫(SO2)气体和少量SO3气体与Mg(OH)2的吸收反应:Mg(OH)2+ SO2+2H2O=MgSO3.3H2O (2)Mg(OH)2+SO2+5H2O=MgSO3.6H2O (3)Mg(OH)2+ SO3+6H2O=MgSO4.7H2O (4)循环浆液中的MgSO3在酸性条件下与SO2进一步反应:SO2+ MgSO3.3H2O=Mg(HSO3)2+2H2O (5)SO2+MgSO3.6H2O=Mg(HSO3)2+5H2O (6)在吸收过程中,所产生的酸式盐(Mg(HSO3) 2-)对二氧化硫(SO2)不具备吸收能力。

随着吸收过程的进行,吸收液中的SO2数量增多,吸收液的吸收能力下降,需要向吸收液中补充Mg(OH)2,使部分酸式盐(Mg(HSO3)2-)转变为MgSO3,以保持吸收液的吸收能力。

浆液中的Mg(OH)2与Mg(HSO3)2反应:Mg(OH)2+Mg(HSO3)2+4H2O=2MgSO3.6H2O (7)Mg(OH)2+Mg(HSO3)2+H2O=2MgSO3.3H2O (8)氧化反应:MgSO3 + 12O2 = MgSO4 (9)因此,镁法吸收是利用MgSO3-和Mg(HSO3)2溶液不断循环的过程来吸收烟气中的SO2,此过程中补充Mg(OH)2并非用来吸收SO2,只是保持吸收液中MgSO3的一定浓度比例。

2.2.2氧化镁法脱硫工艺流程氧化镁法脱硫工艺分为脱硫剂制备与工艺系统、烟气系统、SO2吸收系统、硫酸镁溶液外排系统等组成。

1)脱硫剂制备与工艺系统将合格的氧化镁粉投入氢氧化镁配制罐,加水熟化后,经氢氧化镁浆液泵打入氢氧化镁浆液储罐。

在氢氧化镁浆液储罐内加水并搅拌配制成一定浓度的脱硫剂浆液,而后再由浆液供给泵送入脱硫塔。

浆液制备过程中,熟化温度控制在90℃,熟化3h。

2)烟气系统总烟道上的烟气经除尘器,去除大部分烟尘后,由引风机经烟道送入吸收塔底部,在吸收塔内脱硫净化,经除雾器除去水雾后经烟道进入烟囱排入大气。

在引风机去原烟囱和吸收塔的烟道上设置烟道挡板门,当装置故障停运时,烟气经原烟囱排放。

3)SO2吸收系统SO2吸收系统是烟气脱硫系统的核心,主要包括吸收塔、喷嘴、除雾器和浆液循环泵等设施、设备。

在吸收塔内,烟气中的SO2被脱硫剂浆液洗涤并与浆液中的Mg(OH)2发生反应,生成亚硫酸镁晶体,循环泵将反应液反复送入吸收塔,以提高吸收反应的效率。

在吸收塔的上部设有除雾器,以除去脱硫后烟气带出的细小液滴,从而使净烟气的液滴含量不超过保证值。

由于进入SO2吸收系统的烟气仍含有少量粉尘,脱硫剂也含有杂质(如硅、钙盐等),如果采用板式塔、填料塔等塔型,长期运行难免会出现结垢堵塞现象。

所以,氧化镁湿法脱硫吸收塔宜采用开式喷淋塔(即“空塔”),采用碳钢衬玻璃钢结构,分为喷淋层和除雾器两部分结构简单,运行可靠,不会因为浆液中的固态物质和灰份在塔内件沉积和结垢。

在喷淋塔内,吸收浆液与烟气逆流结构设计。

采用四层喷淋,将脱硫剂浆液以雾状均匀地喷洒于充满烟气的塔中,增长气液反应时间,以保证高脱硫吸收效率,并具有一定的除尘效果。

吸收塔底部废液进入硫酸镁循环池,硫酸镁循环池采用混凝土防腐结构,采用罗茨风机通入氧化风进行曝气氧化,将亚硫酸镁(MgSO3)氧化变为硫酸镁(MgSO4),经充分氧化后,当循环浆液浓度达到31-33%后废液溢流入硫酸镁缓冲池,经板框压滤机去除杂质后硫酸镁清液排至界外,固体残渣外运抛弃。

当脱硫系统出现事故停车需要检修时,吸收塔内的吸收浆液硫酸镁循环池,以备再次启用之用。

SO2吸收系统的PH是脱硫运行中的一个主要的工艺测量参数,本工艺将PH控制在6.5~6.8的范围之内。

PH的高低,不仅与SO2的吸收率和MgO利用率有关,而且与系统的腐蚀、沉淀有关。

随着吸收剂Mg(OH)2的加入,吸收塔内部的浆液PH上升,高PH的浆液环境有利于SO2的吸收,随着PH的上升,吸收剂的利用率不断降低,在达到一定的PH后,脱硫效率不会继续升高,如果浆液呈碱性,则会影响到反应中Mg(HSO3)2的生成,降低吸收剂利用率,SO3的大量生成,会使系统中磨损和沉淀增强;如果PH偏低,脱硫效率低,腐蚀性加强,不利于脱硫,同时设备的腐蚀加大。

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