干法和半干法脱硫工艺
双碱法脱硫工艺简介
双碱法脱硫装置技术工艺简介一、常用脱硫法简介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.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;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;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;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;3.2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;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;由于氨易挥发,使吸收剂消耗量增加,脱硫剂利用率不高;脱硫对氨水的浓度有一定的要求,若氨水浓度太低,不仅影响脱硫效率,而且水循环系统庞大,使运行费用增大;浓度增大,势必导致蒸发量的增大,对工作环境产生影响,而且氨易与净化后烟气中的SO2反应,形成气溶胶,使得烟气无法达标排放;氨法的回收过程也是较为困难的,投资费用较高,需配备制酸系统或结晶回收装置需配备中和器、结晶器、脱水机、干燥机等,系统复杂,设各繁多,管理维护要求高;3.4金属氧化物法常用的金属氧化物法是氧化镁法,氧化镁与SO2反应得到亚硫酸镁与硫酸镁,它们通过锻烧可重新分解处氧化镁,同时回收较纯净的SO2气体,脱硫剂可循环使用;由于氧化镁活性比石灰水高,脱硫效率也较石灰法高;它的缺点是氧化镁回收过程需锻烧,工艺较复杂,但若直接采用抛弃法,镁盐会导致二次污染,总体运行费用也较高;3.5钠钙双碱法二、双碱法脱硫工艺1、什么是双碱法脱硫双碱法脱硫是指采用NaOH和石灰氢氧化钙两种碱性物质做脱硫剂的脱硫方法; 2、双碱法脱硫工艺原理主要工艺过程是:清水池一次性加入氢氧化钠溶剂制成氢氧化钠脱硫液循环水,用泵打入脱硫除尘器进行脱硫;3种生成物均溶于水;在脱硫过程中,烟气夹杂的烟道灰同时被循环水湿润而捕集进入循环水,从脱硫除尘器排出的循环水变为灰水稀灰浆;一起流入沉淀池,烟道灰经沉淀定期清除,回收利用,如制内燃砖等;上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中,同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等,可通过沉淀清除;可以回收,是制水泥的良好原料;因此可做到废物综合利用,降低运行费用;用NaOH脱硫,循环水基本上是NaOH的水溶液;在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养;为保证脱硫除尘器正常运行,烟气排放稳定达标,确保脱硫剂有足够使用量是一个关键问题;脱硫剂用量计算如下:脱硫反应中,NaOH的消耗量是SO2和CO2与其反应的消耗量;用量需要过量5%以上按5%计算;前面计算的10 t/h锅炉烟气中SO2排放量为42 kg/h,CO2排放是为2 161 kg/h;SO2和CO2中和反应用氢氧化钠量为:80×42÷64+80×2 161÷44×105%=4 180 kg脱硫过程由于NaOH的转换实际消耗是石灰;折算成生石灰消耗量56×4180÷80=2 926 kg生石灰日消耗量为70 224 kg综上所述,脱硫过程的碱消耗量是很大的;但要保证脱硫效率,就必须要保证碱的用量,通过比较双碱法脱硫可以实现脱硫效率高,运行费用相对比较低,操作方便,无二次污染,废渣可综合利用;所以改进后的双碱法脱硫工艺是值得推荐和推广应用的;3、优势钠钙双碱法Na2CO3/CaOH2是在石灰法基础上结合钠碱法,利用钠盐易溶于水,在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2,吸收后的脱硫液在再生池内利用较廉价的石灰进行再生,从而使得钠离子循环吸收利用;该工艺综合石灰法与钠碱法的特点,解决了石灰法的塔内易结垢的问题,又具备钠碱法吸收效率高的优点;脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙氧化后;亚硫酸钙配以合成树脂可生产一种称为钙塑的新型复合材料;或将其氧化后制成石膏;或者直接将其与粉煤灰混合,可增加粉煤灰的塑性,增加粉煤灰作为铺路底层垫层材料的强度;与氧化镁法相比,钙盐不具污染性,因此不产生废渣二次污染;双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的;传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺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;结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行,更甚者严重影响锅炉系统的正常运行;为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素,钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统曝气系统,从而增加初投资及运行费用,用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题,单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理,二者矛盾相互凸现,双碱法烟气脱硫工艺应运而生,该工艺较好的解决了上述矛盾问题;石灰石/石膏法的原理是:将石灰石粉加水或石灰石磨制为石灰石浆制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏;经洗涤脱出二氧化硫的烟气经加热或不加热由烟囱排入大气;氨法脱硫工艺是以氨水为吸收剂,副产硫酸铵化肥;锅炉排出的烟气经烟气换热器降温到90-100℃,进入预洗涤器经洗涤后除去HCI和HF,洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中;在前置洗涤器中,氨水自塔顶喷淋洗涤烟气,烟气中的SO2被洗涤吸收除去,经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴,进入脱硫洗涤器;在该洗涤器中烟气进一步被洗涤,经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴,进入脱硫洗涤器;再经烟气换热器加热后经烟囱排放;洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔,可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售,也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售;烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成;该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂;由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔即流化床底部进入;吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合,颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦,形成流化床,在喷入均匀水雾降低烟温的条件下,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3 和CaSO4;脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔,由于固体颗粒反复循环达百次之多,故吸收剂利用率较高;双碱法脱硫是指采用NaOH和石灰氢氧化钙两种碱性物质做脱硫剂的脱硫方法;双碱法脱硫一般只有一个循环水池,NaOH、石灰与除尘脱硫过程中捕集下来的烟灰同在一个循环池内混合,在清除循环水池内的灰渣时烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未完全反应的石灰同时被清除,清出的灰渣是一种混合物不易被利用而形成废渣;主要工艺过程是:清水池一次性加入氢氧化钠溶剂制成氢氧化钠脱硫液循环水,用泵打入脱硫除尘器进行脱硫;3种生成物均溶于水;在脱硫过程中,烟气夹杂的烟道灰同时被循环水湿润而捕集进入循环水,从脱硫除尘器排出的循环水变为灰水稀灰浆;一起流入沉淀池,烟道灰经沉淀定期清除,回收利用,如制内燃砖等;上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中,同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等,可通过沉淀清除;可以回收,是制水泥的良好原料;脱硫的方法其实有很多,主要的方法有,石灰石——石膏湿法CaCO3、石灰法也就市氧化钙法CaO、氨法NH3、双碱法NaOH/CaCO3、氧化镁法MgO;生石灰是CaO 熟石灰是CaOH2 石灰石主要成分是CaCO3CaO+H2O=CaOH2CaOH2+CO2=CaCO3+H2OCaCO3=CaO+CO2 反应条件是高温主要工艺过程是:清水池一次性加入氢氧化钠溶剂制成氢氧化钠脱硫液循环水,用泵打入脱硫除尘器进行脱硫;3种生成物均溶于水;在脱硫过程中,烟气夹杂的烟道灰同时被循环水湿润而捕集进入循环水,从脱硫除尘器排出的循环水变为灰水稀灰浆;一起流入沉淀池,烟道灰经沉淀定期清除,回收利用,如制内燃砖等;上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中,同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等,可通过沉淀清除;可以回收,是制水泥的良好原料;因此可做到废物综合利用,降低运行费用;用NaOH脱硫,循环水基本上是NaOH的水溶液;在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养;为保证脱硫除尘器正常运行,烟气排放稳定达标,确保脱硫剂有足够使用量是一个关键问题;脱硫剂用量计算如下:脱硫反应中,NaOH的消耗量是SO2和CO2与其反应的消耗量;用量需要过量5%以上按5%计算;前面计算的10 t/h锅炉烟气中SO2排放量为42 kg/h,CO2排放是为2 161 kg/h; SO2和CO2中和反应用氢氧化钠量为:80×42÷64+80×2 161÷44×105%=4 180 kg脱硫过程由于NaOH的转换实际消耗是石灰;折算成生石灰消耗量56×4180÷80=2 926 kg生石灰日消耗量为70 224 kg综上所述,脱硫过程的碱消耗量是很大的;但要保证脱硫效率,就必须要保证碱的用量,通过比较双碱法脱硫可以实现脱硫效率高,运行费用相对比较低,操作方便,无二次污染,废渣可综合利用;所以改进后的双碱法脱硫工艺是值得推荐和推广应用的;物料就是氢氧化钠和氧化钙白灰;双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,由于钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不会造成过饱和结晶,造成结垢堵塞问题;另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生,再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用;双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用,比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造;双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用;脱硫工艺主要包括5个部分:1吸收剂制备与补充;2吸收剂浆液喷淋;3塔内雾滴与烟气接触混合;4再生池浆液还原钠基碱;5石膏脱水处理;双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似,主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中,然后离解成H+和HSO3-;SO2g= SO2lSO2aq+H2Ol = H++HSO3-=2H++SO32-;式1为慢反应,是速度控制过程之一;然后H+与溶液中的OH-中和反应,生成盐和水,促进SO不断被吸收溶解;具体反应2方程式如下:2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2ONa2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱,一般是CaOH2进行再生,再生反应过程如下:CaOH2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3CaOH2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3·1/2H2O +1/2H2O存在氧气的条件下,还会发生以下反应:CaOH2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4·H2O脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系统或直接堆放、抛弃;再生的NaOH可以循环使用;工艺流程介绍来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘,然后烟气经烟道从塔底进入脱硫塔;在脱硫塔内布置若干层根据具体情况定旋流板的方式,旋流板塔具有良好的气液接触条件,从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的SO2与喷淋的碱液充分吸收、反应;经脱硫洗涤后的净烟气经过除雾器脱水后进入换热器,升温后的烟气经引风机通过烟囱排入大气;双碱法脱硫工艺流程图:最初的双碱法一般只有一个循环水池,NaOH、石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混合;在清除循环池内的灰渣时,烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未反应的石灰同时被清除,清出的混合物不易综合利用而成为废渣;为克服传统双碱法的缺点,对其进行了改进;主要工艺过程是,清水池一次性加入氢氧化钠制成脱硫液,用泵打入吸收塔进行脱硫;三种生成物均溶于水,在脱硫过程中,烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集,从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池;灰渣经沉淀定期清除,可回收利用,如制砖等;上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中,同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等,可通过沉淀清除;3、工艺流程说明双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统,烟气系统,SO2吸收系统,脱硫石膏脱水处理系统和电气与控制系统五部分组成;吸收剂制备及补充系统脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂,氢氧化钠干粉料加入碱液罐中,加水配制成氢氧化钠碱液,碱液被打入返料水池中,由泵打入脱硫塔内进行脱硫,为了将用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产物进行再生还原,需用一个制浆罐;制浆罐中加入的是石灰粉,加水后配成石灰浆液,将石灰浆液打到再生池内,与亚硫酸钠、硫酸钠发生反应;在整个运行过程中,脱硫产生的很多固体残渣等颗粒物经渣浆泵打入石膏脱水处理系统;由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠,所以,在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充,以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放;为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生结垢、堵塞现象,可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大,再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体;另外,还可在循环泵前加装过滤器,过滤掉大颗粒物质和液体杂质;烟气系统, 锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔,洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道,经过烟气再热后由烟囱排入大气;当脱硫系统出现故障或检修停运时,系统关闭进出口挡板门,烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放;SO2吸收系统烟气进入吸收塔内向上流动,与向下喷淋的石灰石浆液以逆流方式洗涤,气液充分接触;脱硫塔采用内置若干层旋流板的方式,塔内最上层脱硫旋流板上布置一根喷管;喷淋的氢氧化钠溶液通过喷浆层喷射到旋流板中轴的布水器上,然后碱液均匀布开,在旋流板的导流作用下,烟气旋转上升,与均匀布在旋流板上的碱液相切,进一步将碱液雾化,充分吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性气体,生成NaSO3、NaHSO3,同时消耗了作为吸收剂的氢氧化钠;用作补给而添加的氢氧化钠碱液进入返料水池与被石灰再生过的氢氧化钠溶液一起经循环泵打入吸收塔循环吸收SO2;在吸收塔出口处装有两级旋流板或折流板除雾器,用来除去烟气在洗涤过程中带出的水雾;在此过程中,烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕获,两级除雾器都设有水冲洗喷嘴,定时对其进行冲洗,避免除雾器堵塞;脱硫产物处理系统&电气与控制系统脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆固体含量约20%,具体成分为CaSO3、CaSO4,还有部分被氧化后的钠盐NaSO4;从沉淀池底部排浆管排出,由排浆泵送入水力旋流器;由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSO4,严重影响了石膏品质,所以一般以抛弃为主;在水力旋流器内,石膏浆被浓缩固体含量约40%之后用泵打到渣处理场,溢流液回流入再生池内;电气与控制系统脱硫装置动力电源自电厂配电盘引出,经高压动力电缆接入脱硫电气控制室配电盘;在脱硫电气控制室,电源分为两路,一回经由配电盘、控制开关柜直接与高压电机浆液循环泵相连接;另一回接脱硫变压器,其输出端经配电盘、控制开关柜与低压电器相连接,低压配电采用动力中心电动机控制中心供电方式;系统配备有低压直流电源为电动控制部分提供电源;脱硫系统的脱硫剂加料设备和旋流分离器实行现场控制,其它实行控制室内脱硫控制盘集中控制,亦可实现就地手动操作;正常运行时,由立式控制盘自动控制各个调节阀,控制脱硫系统石灰供应量和氢氧化钠补给量,要在锅炉负荷变动时能自动予以调节;烟气量的控制是根据锅炉排烟量,由引风机入口挡板通过锅炉负荷信号转换为烟气量与实际引入脱硫装置的烟气量反馈信号控制;吸收剂浆液流量的控制是通过进入脱硫装置的SO2量以及循环浆池中浆液的PH值来控制的;副产品浆液供给量通过吸收剂浆液的流量来控制;除雾装置清洗水的流量、吸收室入口冲洗水的压力以及脱水机排出液流量单独控制;脱硫塔底部的液位亦属于单独控制,即通过补给水量来控制;吸收剂浆池浓度的控制由补给水量调节给料器的转速以控制石灰加入量,继而达到控制浓度的目的;吸收室出口除雾器的清洗是按一定的时间间隔开关喷水阀用补充给水进行冲洗;二次污染的解决问题:采用氢氧化钠作为脱硫剂,在脱硫塔内吸收二氧化硫反应速率快,脱硫效率高,但脱硫的产物Na2SO4很难进行处理,极易造成严重的二次污染问题;采用双碱法烟气脱硫工艺,用氢氧化钠吸收二氧化硫后的产物用石灰来再生,只有少量的Na2SO4被带入石膏浆液中,这些掺杂了少量Na2SO4的石膏浆液用泵打入旋流分离器中进行固液分离,分离的大量的含水率较低的固体残渣被打到渣场进行堆放,溶液流回再生池继续使用,因此不会造成二次污染;5、工艺特点与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比,双碱法原则上有以下优点1用NaOH脱硫,循环水基本上是NaOH的水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养2吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外,这样避免了塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了操作费用;同时可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔,使系统更紧凑,且可提高脱硫效率;3钠基吸收液吸收SO2速度快,故可用较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般在90%以上;对脱硫除尘一体化技术而言,可提高石灰的利用率;缺点是:NaSO3氧化副反应产物Na2SO4较难再生,需不断的补充NaOH或Na2CO3而增加碱的消耗量;另外,Na2SO4的存在也将降低石膏的质量双碱法脱硫技术是国内外运用的成熟技术,是一种特别适合中小型锅炉烟气脱硫技术,具有广泛的市场前景;3、工艺设备双碱法工艺系统主要由除尘装置、脱硫塔、供液系统、制浆系统、再生系统、水处理系统五部分组成;除尘装置与脱硫塔可采用我公司脱硫除尘一体化设备脱硫除尘一次完成;供液系统工艺水系统主要由工艺水管在路组成,根据实际情况需要配置工艺水泵及工艺水箱,可由厂区自来水管网引入;制浆系统脱硫剂配制系统包括斗式提升机、石灰料仓、螺旋输送机、石灰消化池、纯碱制备罐等;生石灰粉通过斗式提升机送入石灰料仓储存,再由螺旋输送机送入石灰消化池溶解后溢流至再生反应池,供脱硫液再生使用;螺旋输送机配变频器,可调节石灰投量;由于系统产生石膏沉淀带走水份中含有钠离子,系统需要补充少量纯碱;纯碱在制备罐中充分溶解后通过阀门调节投入至再生液池;脱硫剂主要为石灰和纯碱;纯碱为市卖98%工业纯碱,石灰粉粒径200目,CaO含量80%;纯碱启动时一次添加,以后少量补充随脱硫渣带走的部分,通过监测废液pH值的高低,控制电磁阀门对纯碱投量进行控制;再生系统再生反应系统包括再生反应池、搅拌器等;废液泵将部分废液输送入再生反应池,同时制备好的石灰浆液也加入到再生反应池,在池内发生再生反应,池内进行充分的机械搅拌;在再生反应中产生了可供脱硫的再生液,同时也生成大量的亚硫酸钙沉淀,再生反应池出口溢流入沉淀池;沉淀池上清液流入再生液储存池,由再生液输送泵输送至吸收塔循环水池;水处理系统废水处理系统包括沉淀池、刮泥机、PAC、PAM制备灌、压滤机、压滤机给料泵等;由再生反应池排入的浑浊浆液进入沉淀池,沉淀池为竖沉池;沉淀池底部安装刮泥机,沉淀物在此沉淀后由压滤机给料泵打入压滤机中;压滤机清水返回至再生反应池,泥饼的主要成分为亚硫酸钙与硫酸钙;泥饼含水率低,利于外运,泥饼可用于铺路或作为水泥添加剂;刮泥机用于浓缩池中的机械排泥;污水经池中心导流筒均匀流向池四周,随着流速的降低,污水中的悬浮物质沉淀于池底,池底刮泥机将沉淀污泥刮集到中心泥坑中,将沉降在池底上污泥刮集至积泥坑;特点:结构简单、重量轻;由于采用箱形结构,比传统机构重量大大减轻;维护简单方便,运行费用低;新型的传动机械,减速机采用行星减速机,安装方便、结构简单紧凑、效率高;电气元件均采用户外型,安全可靠,可随机控制或远程控制;。
脱硫技术分为燃烧前煤脱硫, 燃烧中煤脱硫
煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂,碳酸钙、 碳酸镁受热分解生成氧化钙、氧化镁,与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐,随灰分排出。在我国采用的燃烧过程中脱硫的技术主要有两种:型煤固硫和流化床燃烧脱硫技术。
1、型煤固硫技术:将不同的原料经筛分后按一定比例配煤,粉碎后同经过预处理的粘结剂和固硫剂混合,经机械设备挤压成型及干燥,即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。固硫剂主要有石灰石、大理石、电石渣等,其加入量视含硫量而定。燃用型煤可大大降低烟气中二氧化硫、一氧化碳和烟尘浓度,节约煤炭,经济效益和环境效益相当可观,但工业实际应用中应解决型煤着火滞后、操作不当会造成的断火熄炉等问题。
2、流化床燃烧脱硫技术:把煤和吸附剂加入燃烧室的床层中,从炉底鼓风使床层悬浮进行流化燃烧,形成了湍流混合条件,延长了停留时间,从而提高了燃烧效率。其反应过程是煤中硫燃烧生成二氧化硫,同时石灰石煅烧分解为多孔状氧化钙,二氧化硫到达吸附剂表面并反应,从而达到脱硫效果。流化床燃烧脱硫的主要影响因素有钙硫比,煅烧温度,脱硫剂的颗粒尺寸孔隙结构和脱ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ剂种类等。为提高脱硫效率,可采用以下方法:
(1)改进燃烧系统的设计及运行条件
(2)脱硫剂预煅烧
(3)运用添加剂,如碳酸钠,碳酸钾等
(4)开发新型脱硫剂
三、 燃烧后烟气脱硫技术
烟气脱硫的基本原理是酸碱中和反应。烟气中的二氧化硫是酸性物质,通过与碱性物质发生反应,生成亚硫酸盐或硫酸盐,从而将烟气中的二氧化硫脱除。最常用的碱性物质是石灰石、生石灰和熟石灰,也可用氨和海水等其它碱性物质。共分为湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术三类,分别介绍如下:
3、干法烟气脱硫技术
干法采用固体粉末或颗粒为吸附剂,干法脱硫后烟气仍具有较高的温度(100?),排出后易扩散。主要有炉内喷钙法和活性炭法。由于炉内喷钙法的吸收剂及反应原理与湿法有些相似,这里不再详述,只介绍一下活性炭法。
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。
脱硫工艺的方法
脱硫工艺的方法脱硫是指将含有二氧化硫(SO2)的气体或液体中的硫化物去除的过程。
脱硫工艺的方法主要有物理方法和化学方法两大类。
下面将详细介绍几种常见的脱硫工艺方法。
一、湿法脱硫1.石灰石湿法脱硫:石灰石湿法脱硫是目前最常用的脱硫工艺方法之一。
在该方法中,二氧化硫气体与石灰石(CaCO3)中的钙氢碳酸盐反应生成硫酸钙(CaSO4)。
该方法具有脱硫效率高、可靠性好、成本较低等优点,但生成的硫酸钙需要处理和处置,产生的废水也需要处理。
2.浆液石灰石湿法脱硫:与石灰石湿法脱硫类似,浆液石灰石湿法脱硫也是利用石灰石与二氧化硫反应生成硫酸钙。
不同之处在于,石灰石不是以固体形式添加,而是以悬浮液形式添加到反应器中,使反应速率更高。
3.浆液法脱硫:浆液法脱硫是将石灰石(CaCO3)与二氧化硫气体反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的一种方法。
该方法具有反应速度快、有效去除二氧化硫等优点,但产生的废水中含有石膏,需要处理。
二、半干法脱硫半干法脱硫是湿法脱硫与干法脱硫的组合,具有湿法脱硫的高脱硫效率和干法脱硫的低能耗特点。
该方法主要是利用气体与悬浮在气流中的碱性物质反应,生成硫酸盐或硫化盐,然后通过过滤或吸附等方法将反应产物与气体分离。
半干法脱硫可以适用于高硫煤的脱硫,是一种相对环保且经济的脱硫工艺方法。
三、干法脱硫干法脱硫是指在无水条件下进行的脱硫方法。
干法脱硫一般适用于低浓度的二氧化硫气体的处理。
干法脱硫的主要方法有:1.流化床脱硫:流化床脱硫是将石灰石或其他碱性物质和二氧化硫气体一起送入反应器,当气体通过床层时,二氧化硫与碱性物质反应生成硫酸盐或硫化物,从而达到脱硫的目的。
这种方法具有去除二氧化硫的效率高、设备结构简单等优点。
2.干燥吸附剂脱硫:干燥吸附剂脱硫是使用干燥的固体吸附剂来吸收排放气体中的二氧化硫。
常用的吸附剂有活性炭、硅胶、氧化铁等。
该方法具有脱硫效率高、处理设备简单且易于操作等优点。
四、生物脱硫生物脱硫是近年来发展起来的一种新型脱硫方法。
电厂脱硫工艺
电厂脱硫工艺电厂脱硫工艺多为烟气脱硫(FlueGasDesulfurization,简称FGD)是目前燃煤电厂控制SO2气体排放最有效和应用最广的技术。
电厂烟气脱硫工艺电厂烟气脱硫工艺按脱硫剂及脱硫反应产物的状态可分为湿法、干法及半干法三大类。
1、湿法脱硫工艺世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是以碱性溶液为脱硫剂吸收烟气中的SO2。
湿法脱硫工艺主要有:石灰石/石灰-石膏法、海水法、双碱法、亚钠循环法、氧化镁法等。
2、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。
干法脱硫工艺主要有:荷电干法吸收剂喷射脱硫法、电子束照射法、吸附法等。
3、半干法脱硫工艺工艺融合了湿法、干法脱硫工艺的优点,具有广阔的应用前景。
半干法脱硫工艺主要有:喷雾干燥法、循环流化床法、增湿灰循环法、烟道喷射法等。
目前烟气脱硫技术以湿法脱硫工艺占主导,同时干法、半干法脱硫工艺也在发展中。
四大电厂烟气脱硫工艺石灰石/石灰-石膏法是技术最成熟、应用最多、运行状况最稳定的方法,其脱硫效率在95%以上。
石灰石/石灰-石膏湿法是300MW及以上机组中最广泛采用的脱硫方式。
世界各国(如德国、日本等)在大型火电厂中,90%以上采用湿式石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工艺。
目前,石灰石/石灰法是世界上应用最多的一种FGD工艺,对高硫煤,脱硫率可在90%以上,对低硫煤,脱硫率可在95%以上。
喷雾干燥法烟气脱硫最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺,20世纪70年代中期得到发展,第1台电站喷雾干燥脱硫装置于1980年在美国北方电网河滨电站投入运行,并在电力工业迅速推广应用。
该工艺目前已基本成熟,在欧洲应用较多,法国、奥地利、丹麦、瑞典、芬兰等国家均建有这种设备。
器,用以脱除烟气中的SO2。
炉内喷钙脱硫技术早在20世纪50年代中期就已开始研究,但由于脱硫效率不高(只有15%~40%),钙利用率低(15%)而被搁置。
废气脱硫工艺
废气脱硫工艺
废气脱硫工艺是一种用来减少大气污染的技术,主要是通过将废气中的二氧化硫(SO2)转化为硫酸(SO4)或硫酸盐(SO42-)的方法来完成废气脱硫的过程。
废气脱硫工艺有多种实现方式,下面将介绍其中几种比较常见的方法。
1. 湿法脱硫工艺
湿法脱硫工艺是目前最常用的废气脱硫方法之一。
它主要是将废气通过喷淋装置,喷上一定量的吸收液(通常为氢氧化钙,即石灰浆),使SO2与石灰浆中的Ca(OH)2发生反应,生成硫酸钙(CaSO3)和水(H2O)。
硫酸钙很容易与空气中的氧气反应,生成硫酸盐(CaSO4)。
这种方法能够脱除90%以上的SO2,但同时也会产生大量的废水。
2. 半干法脱硫工艺
半干法脱硫工艺是在湿法脱硫工艺的基础上进行的改进,它采用干式吸收剂(如活性炭)来吸收废气中的SO2,然后再通过喷淋装置将干式吸收剂喷上一定量的水,使SO2与水反应生成硫酸盐。
这种方法的优点是可以减少废水的产生,但是需要消耗大量的活性炭。
3. 干法脱硫工艺
干法脱硫工艺是一种不使用水的废气脱硫方法,相对于湿法脱硫和
半干法脱硫,它的优点在于没有废水产生,并且可以在低温下进行。
这种方法的原理是通过将废气通过一种吸附剂(如石灰或白云石)来吸附SO2,然后再进行氧化反应,生成硫酸盐。
干法脱硫工艺虽然成本低,但是其脱除SO2的效率较低。
总的来说,废气脱硫工艺是一项非常重要的环保技术,能够有效减少大气污染,但是不同的脱硫工艺也有其自身的优缺点。
未来的发展方向是将各种脱硫工艺进行整合,以达到更高效、更环保的废气脱硫效果。
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900~125(TC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S03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。
工业锅炉烟气治理中几种脱硫工艺流程及对比
工业锅炉烟气治理中几种脱硫工艺流程及对比1.干法脱硫干法脱硫是利用干燥的吸收剂直接与烟气接触,将烟气中的二氧化硫转化为硫酸盐或硫酸盐的混合物。
干法脱硫工艺简单、投资成本低、占地面积小,适用于硫含量低的烟气。
常见的干法脱硫工艺有喷雾吸收、筒式吸收、循环流化床等。
喷雾吸收是将干燥的喷雾液直接喷入烟道内与烟气接触,使烟气中的二氧化硫被吸收。
筒式吸收是将干燥的吸收剂填入筒内,烟气通过筒内被吸收剂吸收,二氧化硫转化为硫酸盐。
循环流化床是通过气力输送将干燥的吸收剂和烟气混合,烟气中的二氧化硫被吸收后在床内沉积。
干法脱硫工艺的主要优点是投资和运行成本低,但脱硫效率较低。
2.湿法脱硫湿法脱硫是利用吸收剂与烟气接触,通过氧化反应将二氧化硫转化为硫酸盐,并通过吸收剂吸收烟气中的颗粒物。
湿法脱硫工艺可以分为浆液吸收法、石灰石石膏法和氨法。
浆液吸收法是将石灰石和水混合制成浆液,烟气与浆液接触,二氧化硫转化为硫酸盐。
石灰石石膏法是将石灰石和水制成石膏浆料,烟气通过石膏浆料所形成的吸收塔,在吸收塔中与石膏浆料接触,硫酸盐形成在石膏颗粒上。
氨法是通过在烟气中加入氨气,与烟气中的二氧化硫发生反应生成硫酸铵。
湿法脱硫工艺的优点是脱硫效率高,能够同时去除烟气中的颗粒物和二氧化硫,但投资和运行成本较高。
3.半干法脱硫半干法脱硫是将湿法脱硫和干法脱硫两种技术相结合的一种工艺。
半干法脱硫的主要原理是在湿法脱硫工艺中加入干式脱硫的环节,通过干式脱硫可以提高脱硫效率和降低湿法脱硫工艺中的吸收剂消耗量。
常见的半干法脱硫工艺有旋风式湿法脱硫和浆液喷雾干式脱硫。
旋风式湿法脱硫是在湿法脱硫系统的前段设置旋风除尘器,通过旋风分离颗粒物,将大部分颗粒物分离并回收,然后再进入湿法脱硫系统进行吸收。
浆液喷雾干式脱硫是在干燥塔内喷雾吸收剂直接与烟气接触,在干燥塔内将烟气中的二氧化硫转化为硫酸盐。
半干法脱硫工艺的优点是脱硫效率高,投资和运行成本相对较低,但操作复杂度较高。
干法 半干法 湿法脱硫工艺
干法脱硫:主要的是循环流化床反应器脱硫。
石灰石加入循环流化床锅炉后,将发生两步高温气固反应:燃烧分解反应和硫盐化反应,通过这两个反应来脱硫。
湿法:石灰石/石灰—石膏湿法,锅炉烟气经增压风机增压,通过气-气热交换器交换热降温后进入脱硫塔,自下而上流经脱硫塔,与自上而下的石灰石/石灰浆液形成逆向流动,同时发生热量交换和化学反应,除去烟气中的SO2。
净化后的烟气经除雾器除去烟气中携带的液滴,通过气-气热交换器升温后从烟囱排出。
反应生成物CaSO3进入脱硫塔底部的浆液池,被通过增氧风机鼓入的空气强制氧化,生成CaSO4,继而生成石膏。
为了使浆液池中的硫酸钙保持一定的浓度,生成的石膏需不断排出,新鲜的石灰石/石灰浆液需连续补充,石膏浆经脱水后得到纯度较高的石膏。
半干法: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。
电厂脱硫原理
电厂脱硫原理
电厂烟气脱硫是指利用脱硫设备将燃煤电厂烟气中的二氧化硫去除的过程。
燃煤电厂是二氧化硫的主要排放源,而二氧化硫是造成大气污染和酸雨的重要成分之一。
因此,进行燃煤电厂烟气脱硫具有重要的环保意义。
脱硫原理主要分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法。
干法脱硫主要是通过喷射干石灰或者石膏粉末,将烟气中的二氧化硫吸收到石灰或者石膏粉末上,形成硫化钙或者硫酸钙。
而湿法脱硫则是将烟气与吸收液进行接触,通过化学反应将二氧化硫吸收到液体中,然后再进行后续处理。
在干法脱硫中,主要采用喷射干法和半干法两种技术。
喷射干法是将石灰或者石膏粉末通过喷射器喷洒到烟气中,烟气中的二氧化硫与石灰或者石膏粉末发生化学反应,生成硫化钙或者硫酸钙。
而半干法是在喷射干法的基础上增加了湿法脱硫的环节,通过加入适量水蒸气,使石灰或者石膏粉末变成半湿状,提高二氧化硫的吸收效率。
湿法脱硫主要采用石灰石法、碱液法和双碱法。
其中石灰石法
是将石灰石与水进行反应生成石灰乳,然后将烟气通过石灰乳浆液中,二氧化硫被吸收到石灰乳浆液中。
碱液法是将氢氧化钠或氢氧
化钙溶液喷入烟气中,通过化学反应将二氧化硫吸收到溶液中。
双
碱法是将氢氧化钠和氢氧化钙混合使用,以提高脱硫效率。
总的来说,电厂脱硫原理是通过化学吸收或者物理吸收的方式,将烟气中的二氧化硫去除,从而减少大气污染和酸雨的形成。
不同
的脱硫方法有各自的特点和适用范围,电厂在选择脱硫技术时需要
根据自身的情况进行合理的选择,以达到经济、环保和可行的效果。
半干法和干法脱硫工艺介绍
1、半干法脱硫工艺CFB半干法脱硫工艺是利用消石灰作为吸收剂,以循环流化床作为脱硫吸收反应器,通过喷水将床温控制在最佳反应温度,通过固体物料的多次循环提高脱硫效率和钙利用率。
脱硫产物为CaSO3、CaSO4,未反应的CaO和飞灰等混合物。
该工艺优点是工艺技术比较成熟,投资低,占地小,在有循环并降低烟气温度条件下可获得高的脱硫效率,烟道和烟囱可以不防腐。
利用半干法脱硫最大特点和优势是:可以通过喷水(而非喷浆)将吸收塔内温度控制在最佳反应温度下,达到最好的气固紊流混合并不断暴露出未反应的消熟石灰的新表面;同时通过固体物料的多次循环使脱硫剂具有很长的停留时间,从而大大提高了脱硫剂的利用率和脱硫效率。
与湿法烟气脱硫相比,具有系统简单、造价较低,而且运行可靠,所产生的最终固态产物易于处理等特点。
技术特点半干法烟气脱硫技术是在德国鲁奇半干法烟气脱硫技术基础上,结合中国的煤质和石灰品质及国家最新环保要求,经优化、完善后开发的第三代半干法技术。
它是在球团生产线尾部利用循环流化床技术进行烟气净化,脱除烟气中的大部分酸性气体,使烟气中的有害成分达到排放要求。
世清环保半干法烟气脱硫技术具有以下特点:1、在吸收塔喉口增设了独特的文丘里管,使塔内的流场更均匀。
2、在吸收塔内设置上下两级双流喷嘴,雾化颗粒可达到50um以下,精确的灰水比保证了良好的增湿活化效果,受控的塔内温度使脱硫反应在最佳温度下进行,从而取得较高的脱硫效率,较长的滤料使用寿命。
3、采用更完善的控制系统,操作更简捷。
4、采用成熟的国产原材料和设备,降低成本,节约投资。
5、占地少,投资省,运行费用低,无二次污染。
6、非常适合中小型球团生产线的脱硫改造。
7、输灰采用上引式仓泵,耗气量小,输灰管路不易堵塞,使用寿命长。
同时,在仓泵和布袋之间增设中间灰仓,使仓泵运行更稳定、可靠。
8、固体物料经袋式除尘器收集,再用空气斜槽回送至反应器,使未反应的脱除剂反复循环,在反应器内的停留时间延长,从而提高脱除剂的利用率,降低运行成本。
脱硫工艺分类
脱硫工艺分类
脱硫工艺是指去除燃料或燃烧过程中产生的硫化物(如二氧化硫)的过程。
根据脱硫过程涉及的化学物质和机理,脱硫工艺可以分为以下几类:
1.燃料改性法:
•燃料改质脱硫:通过将含硫燃料进行改质处理,如在煤炭中加入脱硫剂(如石灰石或氨水)改变燃料中硫的形态,
使其生成易于去除的硫化物,从而实现脱硫的目的。
•燃烧前脱硫:通过对含硫燃料进行燃烧前处理,如燃料预处理或气化等方式,降低燃烧时硫化物的生成量,减少产
生二氧化硫的程度。
2.烟气脱硫法:
•干法脱硫:利用干吸附材料(如活性炭、活性氧化铝等)或干法吸收剂(如硫酸、碱液等)吸附或化学反应去除烟
气中的硫化物。
•半干法脱硫:结合干法和湿法脱硫的特点,采用部分吸湿的方式,将干吸附材料和湿法吸收剂结合起来,提高脱硫
效率。
•湿法脱硫:通过将烟气与含有碱性溶液或碳酸盐溶液接触,利用化学反应将硫化物吸收转化为易于处理或回收的化合
物。
3.脱硫设备和技术:
•喷雾吸收塔(湿法烟囱):利用喷雾吸收剂将烟气中的硫化物与吸收剂接触,通过化学反应将硫化物吸收,并在塔
内形成脱硫产物,然后通过设备处理和回收。
•流化床脱硫:将固体床层中具有硫捕捉能力的固体吸收剂(如石灰石)悬浮在气流中,通过化学反应将硫化物吸收,并进行后续处理。
•海藻酸法:利用海藻酸或其钠盐与烟气中的硫化物发生反应,形成不溶于水的硫酸盐或硫酸钙,进行脱硫。
需要根据具体应用场景和要求选择适用的脱硫工艺,以实现高效、经济和环保的脱硫效果。
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。
工艺方法——半干法烟气脱硫技术
工艺方法——半干法烟气脱硫技术工艺简介半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末-颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。
1、干燥喷雾法喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴,雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积,在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。
一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等,目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。
一般情况下,此种方法的脱硫率65%-85%。
脱硫是在气、液、固三相状态下进行,工艺设备简单,生成物为干态的CaSO3、CaSO4,易处理,没有严重的设备腐蚀和堵塞情况,耗水也比较少。
但自动化要求比较高,吸收剂的用量难以控制,吸收效率不是很高。
所以选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。
2、半干半湿法半干半湿法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。
工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比,省去了制浆系统,将湿法脱硫系统中喷入的Ca(OH)2水溶液改为喷入CaO或Ca(OH)2粉末和水雾。
与干法脱硫系统相比,克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点,提高了脱硫剂的利用率,且工艺简单,有很好的发展前景。
3、粉末-颗粒喷动床脱硫法含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床,脱硫剂制成粉末状预先与水混合,以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内,与喷动粒子充分混合,借助于和热烟气的接触,脱硫与干燥同时进行。
脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。
这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。
具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率,而且对环境的影响很小。
但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求,在浆料的含湿量和反应温度控制不当时,会有脱硫剂粘壁现象发生。
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、半干法脱硫技术介绍讲解
干法脱硫技术摘要:本文主要论述了干法脱除烟气中SO2的各种技术应用及其进展情况,对烟气脱硫技术的发展进行展望,即研究开发出优质高效、经济配套、性能可靠、不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。
关键词:烟气脱硫二氧化硫干法前言:我国的能源以燃煤为主,占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧,煤燃烧过程中产生严重污染,如烟气中CO2是温室气体,SOx可导致酸雨形成,NOX 也是引起酸雨元凶之一,同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。
总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。
中国的能源消费占世界的8%~9%,SO2的排放量占到世界的15.1%,燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。
中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨,SO2的年排放量为2000多吨,预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨,如果不采用控制措施,SO2的排放量将达到3300万吨。
据估算,每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右,到2010年,要保持中国目前的SO2排放量,投资接近1千亿元,如果想进一步降低排放量,投资将更大[1]。
为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》,并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。
各地对SO2的排放控制越来越严格,并且开始实行SO2排放收费制度。
随着人们环境意识的不断增强,减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视,寻求解决这一污染措施,已成为当代科技研究的重要课题之一。
因此控制SO2的排放量,既需要国家的合理规划,更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。
烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一,按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。
湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。
常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等,湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、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。
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第三节干法和半干法脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺
喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气中的SO2发生化学反应生成CaS03,烟气中的SO2被脱除。
与此同时,吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降低。
脱硫反应产物及未被利用的吸收剂呈干燥颗粒状,随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集。
脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。
为了提高脱硫吸收剂的利用率,一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。
该工艺有两种不同的雾化形式可供选择,一种为旋转喷雾轮雾化,另一种为气液两相流。
喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点,脱硫率可达到85%以上。
该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围(8%)。
脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑[9]。
烟气循环流化床脱硫工艺
该工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。
一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对SO2有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。
未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。
吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,并在此与很细的的吸收剂粉末互相混合,颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦,形成流化床,在喷人均匀水雾降低烟温的条件下,吸收剂与烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4。
脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进人再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔,由于固体颗粒反复循环达百次之多,故吸收剂利用率较高。
此工艺的副产物呈干粉状,其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似,主要由飞灰、CaS03、 CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成,适合作废矿井回填、道路基础等。
典型的烟气循环流化床脱硫工艺,当燃煤含硫量为2%左右,钙硫比不大于1. 3时,脱硫率可达90%以上,排烟温度约70℃。
此工艺在国外目前应用在100-200 MW等级机组。
由于其占地面积少,投资省,尤其适合于老机组烟气脱硫。
炉内喷钙脱硫技术
炉内喷钙、尾部增湿脱硫工艺主要有LIFAC、LIMB和LIDS三种。
LIFAC脱硫技术(炉内喷钙尾部增湿脱硫技术)是由芬兰的Tempella公司和IVO公司首先开发成功并投人商业应用的,该技术是将石灰石于锅炉的850-1150℃部位喷入起到部分固硫作用[10]。
在尾部烟道的适当部位(一般在空气预热器和除尘器之间)装设增湿活化反应器,使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2,进一步吸收二氧化硫,提高脱硫率。
LIFAC工艺主要包括以下三步:
(1)炉内喷钙系统
将磨细到325目左右的石灰石粉用气流输送方法喷射到炉膛上部温度为900-1150℃的区域,CaC03立即分解并与烟气中SO2和少量S03反应生成CaSO3和CaS04。
可使炉内喷钙的脱硫率达到75 %,投资占整个脱硫系统投资的10%左右。
(2) 炉后增湿活化
在安装于锅炉与电除尘器之间的增湿活化器中完成,在活化器内,炉膛中未反应的Ca0与喷人的水反应生成Ca ( OH )2, SO2与生成的新鲜Ca(OH)2快速反应生成CaS03,接着又部分被氧化为CaS04。
烟气经过加水增湿活化,可使系统的总脱硫率达到75%以上,而其投资约占整个系统投资的85 % 。
(3) 灰浆或干灰再循环
将电除尘器捕集的部分物料加水制成灰浆喷入活化器增湿活化,可使系统总脱硫率提高到85 %,占整个系统投资的5%[11]。
电子束法脱硫工艺
该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的喷入、电子束照射和辐产品捕集等工序所组成。
锅炉所排出的烟气,经过除尘器的粗滤处理后进人冷却塔,在冷却塔内喷射冷却水,将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约70 ℃)。
烟气的露点通常约为50℃,被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发,因此,不产生废水。
通过冷却塔后的烟气流进反应器,在反应器进口处将氨水、压缩空气和软水混合喷人,加氨量取决于SO X和NOX浓度,经过电子束照射后,SO X和NOX在自由基作用下生成中间生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。
然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应,生成粉状微粒(硫酸氨与硝酸氨的混合粉体)。
这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部,通过输送机排出,其余被副产品除尘器所分离和捕集,经过造粒处理被送到副
产品仓库储藏。
净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。
活性炭吸附法
活性炭具有较大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团、高效的原位脱氧能力,同时有负载性能和还原性能,所以既可作载体制得高分散的催化体系,又可作还原剂参与反应提供一个还原环境,降低反应温度。
SO2、O2与H2O被吸附剂吸附,发生下述总反应:
2SO2+2O2+2H2O→2H2SO4
活性炭吸收SO2和NOX后生成的物质存在于活性炭表面的微孔中,降低了活性炭的吸附能力,因此对吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生,先用水洗,得到稀硫酸溶液,然后对活性炭进行十燥。
对吸附SO2的活性炭加热,硫酸在炭的作用下还原为SO2得到富集,可用于生产硫酸或硫磺,但要消耗一部分活性炭[12]。
气相催化氧化法
气相催化氧化法烟气脱硫是在催化剂接触表面上,烟气中的SO2直接氧化为SO3的干式烟气脱硫方法。
常用的催化剂为V2O5,广泛用于处理硫酸尾气,处理电厂锅炉气及炼油厂尾气技术尚未成熟。
反应机理简单,在钒催化剂表面上,SO2氧化为SO3,须根据既要有较高的转化率,又要有较快的反应速度的原则来选择适宜的反应温度,美国孟山都等公司联合研究发展的孟山都催化氧化法(Monsanto Cat-OX)是气相催化氧化法的典型工艺。
经高温电除尘器净化的烟气进入置有若干层钒催化剂的转化器,使烟气中80~90%的SO2氧化为SO3,经转化器的烟气再经省煤器、空气预热器冷却后,在一台填充塔内用冷硫酸洗涤除去SO3,可得浓度为80%的硫酸。
烟气中残余的飞灰沉积在催化剂表面,使转化器阻力增加,需定期取出催化剂清理。