常见脱硫吸收塔的性能
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常见吸收塔的性能
目前国内外燃煤电厂常用的脱硫塔,主要有喷淋空塔、填料塔、双回路塔及喷射鼓炮塔等四种脱硫除尘器.近年来,我国许多部门对燃煤工业锅炉及窑炉烟气脱硫技术进行了研究及开发。为了经济简便起见,常常将烟气除尘及脱硫一体化处理,即在同一个设备内处理。为此,将脱硫除尘一体化设备成为脱硫除尘器。我国中小型燃煤锅炉常用的脱硫除尘器,主要有旋流塔板脱硫除尘器、空心塔脱硫除尘器、填料塔脱硫除尘器以及流化床脱硫除尘器等。
5、湿法烟气脱硫技术的应用
(1)湿法烟气脱硫在燃煤发电厂及中小型燃煤锅炉上获得广泛的应用,成为当今世界上燃煤发电厂采用的脱硫主导工艺技术。这是由于湿法烟气脱硫效率高、设备小、易控制、占地面积小以及适用于高中低硫煤等。目前,在国内外燃煤发电厂中,湿法烟气硫占总烟气脱硫的85%左右,并有逐年增加的趋势。在我国中小型燃煤锅炉中,湿法烟气脱硫占98%以上,接近100%。
(2)在国内外燃煤发电厂中,湿法烟气脱硫中,石灰石/石灰——石膏法、石灰石/石灰抛弃法烟气脱硫,占烟气脱硫总量的83%左右,其中石灰石/石灰——石膏法占45%以上,并有逐年增加的趋势,而石灰石/石灰-石膏抛弃法呈逐年下降的趋势。这是由于石灰石/石灰——石膏法副产建筑材料石膏,对环境不造成二次污染所致。在我国中小型燃煤锅炉上,石灰抛弃法烟气脱硫占主导地位,SO2一般不回收,多以硫酸盐或亚硫酸
盐抛弃。
(3)湿法石灰石/石灰——石膏烟气脱硫中,由于石灰石来源丰富,价格比石灰低得多,多年来形成了湿法石灰石——石膏烟气脱硫技术,并在国内外燃煤发电厂中获得广泛的应用,其应用量有逐年增加的趋势。
(4)湿法石灰石/石灰工艺可适用于高中低硫煤种。
(5)湿法烟气脱硫技术,尤其是石灰石/石灰烟气脱硫技术,除在燃煤发电厂获得广泛应用外,在硫酸工业、钢铁工业、有色冶金工业、石油化工以及燃煤工业窑炉等烟气脱硫中也获得广泛的应用。
(6)美国烟气脱硫工程的基本建设投资费用,占电厂总投资的10~2 0%。我国珞璜电厂已运行的2台36万KW机组,湿法石灰石/石灰——石膏法烟气脱硫总投资为2.26亿元,占电厂同期总投资的11.15%,年运行费用为8319万元,脱除每吨SO2的费用为945元。可见,削减SO2的排放量,防治大气SO2污染,需要投入大量的资金和人力。因此,实施严格的排放标准,必须以高额的环保投资为代价。
6、湿法烟气脱硫存在的问题及解决。
湿法烟气脱硫通常存在富液难以处理、沉淀、结垢及堵塞、腐蚀及磨
损等等棘手的问题。这些问题如解决的不好,便会造成二次污染、运转效率低下或不能运行等。
(1)富液的处理
用于烟气脱硫的化学吸收操作,不仅要达到脱硫的要求,满足国家及地区环境法规的要求,还必须对洗后SO2的富液(含有烟尘、硫酸盐、亚硫酸盐等废液)进行合理的处理,既要不浪费资源,又要不造成二次污染。合理处理废液,往往是湿法烟气脱硫烟气脱硫技术成败的关键因素之一。因此,吸收法烟气脱硫工艺过程设计,需要同时考虑SO2吸收及富液合理的处理。所谓富液合理处理,是指不能把碱液从烟气中吸收SO2形成的硫酸盐及亚硫酸盐废液未经处理排放掉,否则会造成二次污染。回收和利用富液中的硫酸盐类,废物资源化,才是合理的处理技术。例如,日本湿法石灰石/石灰——石膏法烟气脱硫,成功地将富液中的硫酸盐类转化成优良的建筑材料——石膏。威尔曼洛德
钠法烟气脱硫,把富液中的硫酸盐类转化成高浓度高纯度的液体SO2,可作为生产硫酸的原料。亚硫酸钠法烟气脱硫,将富液中的硫酸盐转化成为亚硫酸钠盐。上述这些湿法烟气脱硫技术,对吸收SO2后的富液都进行了妥善处理,既节省了资源,又不造成二次污染,不会污染水体。
对于湿法烟气脱硫技术,一般应控制氯离子含量小于2000mg/L。脱
硫废液呈酸性(PH4~6),悬浮物质量分数为9000~12700mg/L,一般含汞、铅、镍、锌等重金属以及砷、氟等非金属污染物。典型废水处理方法为:先在废水中加入石灰乳,将PH值调至6~7,去除氟化物(产品Ca F2沉淀)和部分重金属;然后加入石灰乳、有机硫和絮凝剂,将PH升至8~9,使重金属以氢氧化物和硫化物的形式沉淀。
(2)烟气的预处理
含有SO2的烟气,一般都含有一定量的烟尘。在吸收SO2之前,若能专门设置高效除尘器,如电除尘器和湿法除尘器等,除去烟尘,那是最为理想的。然而,这样可能造成工艺过程复杂,设备投资和运行费用过高,在经济上是不太经济的。若能在SO2吸收时,考虑在净化SO2的过程中同时除去烟尘,那是比较经济的,是较为理想的,即除尘脱硫一机多用或除尘脱硫一体化。例如,有的采取在吸收塔前增设预洗涤塔、有的增设文丘里洗涤器。这样,可使高温烟气得到冷却,通常可将120~180℃的高温烟气冷却到80℃左右,并使烟气增湿,有利于提高SO2的吸收效率,又起到了除尘作用,除尘效率通常为95%左右。有的将预洗涤塔和吸收塔合为一体,下段为预洗涤段,上段为吸收段。喷雾干燥法烟气脱硫技术更为科学,含硫烟气中的烟尘,对喷雾干燥塔无任何影响,生成的硫酸盐干粉末和烟尘一同被袋滤器捕集,不用增设预除尘设备,是比较经济的。
近年来,我国研究及开发的燃煤工业锅炉和窑炉烟气脱硫技术,多为
脱硫除尘一体化,有的在脱硫塔下端增设旋风除尘器,有的在同一设备中既除尘又脱硫。1石灰石-石膏系统中吸收塔的结垢问题
1.1结垢机理
1)石膏终产物超过了悬浮液的吸收极限,石膏就会以晶体的形式开始沉积,当相对饱和浓度达到一定值时,石膏晶体将在悬浮液中已有的石膏晶体表面进行生长,当饱和度达到更高值时,就会形成晶核,同时,晶体也会在其它各种物体表面上生长,导致吸收塔内壁结垢。
2)吸收液pH值的剧烈变化,低pH值时,亚硫酸盐溶解度急剧上升,硫酸盐溶解度略有下降,会有石膏在很短时间内大量产生并析出,产生硬垢。而高pH值亚硫酸盐溶解度降低,会引起亚硫酸盐析出,产生软垢。在碱性pH值运行会产生碳酸钙硬垢。
1.2解决办法
1)运行控制溶液中石膏过饱和度最大不超过130%。
2)选择合理的pH值运行,尤其避免运行中pH值的急剧变化。
3)向吸收液中加入二水硫酸钙或亚硫酸钙晶种,以提供足够的沉积