石灰石石膏法
四种脱硫方法工艺简介

一、石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺一)、工作原理石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。
在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。
二)、反应过程1、吸收SO2+ H2O—>H2SO3SO3+ H2O—>H2SO42、中和CaCO3+ H2SO3—>CaSO3+CO2+ H2OCaCO3+ H2SO4—>CaSO4+CO2+ H2OCaCO3+2HCl—>CaCl2+CO2+ H2OCaCO3+2HF—>CaF2+CO2+ H2O3、氧化2CaSO3+O2—>2 CaSO44、结晶CaSO4+ 2H2O—>CaSO4·2H2O三)、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。
四)、工艺流程锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。
系统一般装3-5台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。
当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。
吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。
吸收SO2后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。
同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液,用于补充被消耗掉的石灰石,使吸收浆液保持一定的pH值。
石灰石石膏法脱硫

一是增加液气比,并使之高度湍动,同时使液滴的颗粒尽可能的小,以增 大气-液传质面积;
二是在吸收液中加入化学活性物质,比如加入CaCO3。
由Henry定律可知,由于活性反应物的加入,使得SO2的自由分子在 液相中的浓度比用纯水吸收时大为降低,从而使SO2的平衡分压大大降 低。这样,在总压P一定的情况下,会大大提高溶解的推动力,使吸收 速率加快。
和亚硫酸氢根离子; 而pH值为5以下时,只存在亚
硫酸氢根离子。 当pH值继续下降到4.5以下时, 随着pH值的降低,SO2水化物 的比例逐渐增大,与物理溶解 SO2建立平衡。 在本工艺中,吸收液的pH值基 本上在5~6之间,所以进入水 中的SO2主要以亚硫酸氢根离 子HSO3-的形式存在。
10 9 8 7 pH 6 5 4 3 2 1 0
2
酸氢根离子HSO3-在pH值为4.5时氧 化速率最大。但实际运行中,浆液的
pH值在5.4~5.8之间,在此条件下,
1
0 3.3 3.7 4 4.5 5
HSO3-离子很不容易被氧化,为此,
pH值
6 6.8
工艺上采取向循环槽中鼓入空气的方法,使HSO3-强制氧化成SO42-,以 保证反应按下式进行
HSO3-+1/2O2
以形成大颗粒的石膏晶种。
可以采用相对饱和度RS来表示石膏的饱和程度, RS=C/ C*,
式中 C—溶液中石膏的实际浓度,C=[Ca2+][SO42-]; C*—工艺条件下石膏的饱和浓度,即石膏的溶度积常数Ksp。
当处于平衡状态时,RS=1;当RS<1时,固体趋于溶解;RS >1时,固体趋于结晶。
石灰石-石膏法课程设计

石灰石-石膏法课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握石灰石-石膏法的原理、流程及其在工业上的应用。
具体包括:1.知识目标:(1)了解石灰石-石膏法的背景及意义;(2)掌握石灰石-石膏法的原理及基本流程;(3)了解石灰石-石膏法在工业上的应用。
2.技能目标:(1)能够分析并解决石灰石-石膏法过程中的技术问题;(2)能够运用所学知识对相关设备进行操作和维护。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对石灰石-石膏法的兴趣,提高其学习积极性;(2)培养学生对环保产业的认同感,增强其社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括:1.第一章:石灰石-石膏法概述(1)石灰石-石膏法的背景及意义;(2)石灰石-石膏法的发展历程;(3)石灰石-石膏法的应用领域。
2.第二章:石灰石-石膏法原理(1)石灰石-石膏法的反应原理;(2)石灰石-石膏法的工艺流程;(3)影响石灰石-石膏法效果的因素。
3.第三章:石灰石-石膏法工艺操作(1)设备选型及布局;(2)操作步骤及要点;(3)常见问题及解决方法。
4.第四章:石灰石-石膏法在工业中的应用(1)石灰石-石膏法在电力行业的应用;(2)石灰石-石膏法在化工行业的应用;(3)石灰石-石膏法在其他行业的应用。
三、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:用于阐述石灰石-石膏法的原理、流程及应用;2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解石灰石-石膏法的操作及应用;3.实验法:学生进行实验,提高其动手能力及实际问题解决能力;4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养其团队协作能力。
四、教学资源为实现教学目标,我们将充分利用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、科学的知识体系;2.参考书:提供丰富的参考资料,帮助学生拓宽视野,深入了解石灰石-石膏法;3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高课堂教学效果;4.实验设备:为学生提供充足的实验设备,确保实验教学的顺利进行。
石灰石石膏湿法脱硫的工艺

石灰石石膏湿法脱硫的工艺【石灰石石膏湿法脱硫的工艺】导语:石灰石石膏湿法脱硫是一种常见的烟气脱硫技术,通过将石灰石与石膏反应,可以高效地去除燃煤发电厂和工业锅炉烟气中的二氧化硫。
本文将深入探讨石灰石石膏湿法脱硫的工艺原理、优势以及相关问题。
一、工艺原理1. 石灰石石膏湿法脱硫原理:石灰石与石膏发生反应生成硬石膏,将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙,并形成可回收利用的石膏产物。
主要反应方程式如下所示:CaCO3 + SO2 + 2H2O → CaSO4·2H2O + CO22. 脱硫反应的特点:该反应是一个快速的液相反应,在一定反应温度、气体流速和石膏浆液浓度下进行。
反应速率受碱性、反应温度、质量浓度等因素的影响。
二、工艺步骤1. 石灰石石膏湿法脱硫的基本步骤:(1)石灰石破碎、磨细:将原料石灰石经过破碎和磨细处理,提高其活性和反应速率。
(2)制备石膏浆液:将石灰石与水混合,形成石灰石浆液。
为了提高脱硫效果,还可加入一定量的添加剂。
(3)脱硫反应:将石灰石浆液喷入脱硫塔,通过与烟气的接触和反应,使二氧化硫转化为硫酸钙。
(4)石膏产物处理:将脱硫过程中生成的硬石膏经过脱水、干燥等处理后,得到成品石膏。
2. 工艺改进:为了提高脱硫效率和经济性,石灰石石膏湿法脱硫工艺进行了多方面的改进。
例如引入喷雾器、增加反应塔数目、采用高效填料等,以增加烟气与石灰石浆液的接触面积,加强反应效果。
三、工艺优势1. 脱硫效率高:石灰石石膏湿法脱硫工艺能够高效地将烟气中的二氧化硫转化为重质石膏产物,脱硫效率可达到90%以上。
2. 石膏产物可回收利用:脱硫过程中生成的硬石膏可以用于建材、石膏板等行业,实现资源的循环利用。
3. 工艺成熟可靠:石灰石石膏湿法脱硫工艺经过多年的实践应用,技术成熟可靠,广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉等领域。
四、问题与挑战1. 石膏处理与排放:脱硫过程中生成的硬石膏需要进行后续的脱水、干燥等处理,同时还需要解决石膏产物的长期存储和排放问题。
石灰石石膏湿法脱硫工艺流程

石灰石石膏湿法脱硫工艺流程
《石灰石石膏湿法脱硫工艺流程》
石灰石石膏湿法脱硫工艺是一种常见的燃煤电厂脱硫设备。
它通过将石灰石和石膏溶解在水中,利用石膏吸收和固定煤烟中的二氧化硫,从而达到去除燃烧煤炭产生的二氧化硫的目的。
工艺流程主要包括石灰石破碎、制浆、搅拌、氧化、脱硫、絮凝、分离和结晶等主要环节。
首先,石灰石经过破碎、研磨后形成石灰石浆,然后与水混合搅拌,形成石灰石石膏浆。
在反应槽中,石膏浆与燃烧煤烟中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙,然后通过絮凝剂的作用,促使硫酸钙颗粒在反应槽中聚集形成絮体,并利用分离设备将絮体与反应槽内未反应的石灰石石膏浆分离。
最后,经过干燥和结晶处理,得到成品石膏。
整个工艺流程需要严格控制温度、pH值等参数,以确保工艺稳定运行,同时减少对环境的影响。
总的来说,石灰石石膏湿法脱硫工艺是一种有效的脱硫方法,能够有效地减少燃煤电厂排放的污染物,对保护环境起到重要作用。
但是在实际应用中,还需要根据具体情况对工艺流程进行优化和改进,以适应不同的工作条件和要求。
石灰石-石膏法问题解析

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解决方法1)运行控制溶液中石膏过饱和度最大不超过130%。
运行中控制石膏浆液密度在一合适的范围内(1075~1085 kg/m3),将有利于FGD的有效、经济运行2)选择合理的pH值运行,一般PH在5.4-5.5为合适,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,以提供足够的沉积表面,使溶解盐优先沉积在表面,而减少向设备表面的沉积和增长。
4)向吸收液中加入添加剂如:镁离子、乙二酸。
乙二酸可以起到缓冲pH值的作用,抑制二氧化硫溶解,加速液相传质,提高石灰石的利用率。
镁离子的加入生成了溶解度大的MgCO3,增加了亚硫酸根离子的活度,降低了钙离子浓度,使系统在未饱和状态下运行,以防止结垢。
5) 采用新的液柱塔工艺,结垢可得到较好的解决。
2脱硫系统的腐蚀与防腐2.1腐蚀机理1)烟气中的SO2、HCl、HF等酸性气体在与液体接触时,生成相应的酸液,其SO32-、Cl-、SO42-对金属有很强的腐蚀性,对防腐内衬亦有很强的扩散渗透破坏作用。
2)金属表面与水及电解质形成电化学腐蚀,在焊缝处比较明显。
3)结晶腐蚀,溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐随溶液渗入防腐内衬及其毛细孔内,当系统停运后,吸收塔内逐渐变干,溶液中的硫酸盐和亚硫酸盐析出并结晶,随后体积发生膨胀,使防腐内衬产生应力,尤其是带结晶水的盐在干湿交替作用下,体积膨胀高达几十倍,应力更大,导致严重的剥离损坏。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺原理

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺原理
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺原理是一种常用于烟气脱硫的方法。
它基于石灰石(CaCO3)与烟气中的二氧化硫(SO2)反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的化学原理。
该工艺主要包括石灰石粉碎、石膏湿法吸收、石膏浆液处理及循环系统等步骤。
首先,石灰石经过粉碎成为合适的颗粒大小。
然后,烟气通过脱硫塔,与石灰石颗粒接触,其中的SO2与石灰石中的CaCO3反应生成钙亚硫酸钙(CaSO3)。
接着,钙亚硫酸钙在脱硫塔中的湿环境下与氧气氧化为石膏(CaSO4·2H2O)。
石膏与水形成的浆液通过脱硫塔下部的排出管道排出。
为了保持反应的持续进行,石膏浆液需要循环使用。
因此,排出的石膏浆液经过处理后,再被送回脱硫塔进行再次使用。
处理包括石膏浆液的浓缩、滤液的回收以及过滤液的处理等步骤。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的原理是利用石灰石作为反应剂,将烟气中的二氧化硫与石灰石反应生成石膏,从而达到脱硫的目的。
石膏是一种无害且可以回收利用的产物,因此该工艺具有环保和资源利
用的双重优势。
总结起来,石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺原理是通过石灰石与烟气中的二氧化硫反应生成石膏,再将石膏浆液进行循环利用,以达到脱硫的效果。
这种工艺在工业生产中被广泛应用,为减少大气污染做出了重要贡献。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理

石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理一、概述:脱硫过程就是吸收,吸附,催化氧化和催化还原,石灰石浆液洗涤含SO2烟气,产生化学反应分离出脱硫副产物,化学吸收速率较快与扩散速率有关,又与化学反应速度有关,在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系,既服从于相平衡(液气比L/G,烟气和石灰石浆液的比),又服从于化学平衡(钙硫比Ca/S,二氧化硫与炭酸钙的化学反应)。
1、气相:烟气压力,烟气浊度,烟气中的二氧化硫含量,烟尘含量,烟气中的氧含量,烟气温度,烟气总量2、液相:石灰石粉粒度,炭酸钙含量,黏土含量,与水的排比密度,3、气液界面处:参加反应的主要是SO2和HSO3-,它们与溶解了的CaCO3的反应是瞬间进行的。
二、脱硫系统整个化学反应的过程简述:1、 SO2在气流中的扩散,2、扩散通过气膜3、 SO2被水吸收,由气态转入溶液态,生成水化合物4、 SO2水化合物和离子在液膜中扩散5、石灰石的颗粒表面溶解,由固相转入液相6、中和(SO2水化合物与溶解的石灰石粉发生反应)7、氧化反应8、结晶分离,沉淀析出石膏,三、烟气的成份:火力发电厂煤燃烧产生的污染物主要是飞灰、氮氧化物和二氧化硫,使用静电除尘器可控制99%的飞灰污染。
四、二氧化硫的物理、化学性质:①. 二氧化硫SO2的物理、化学性质:无色有刺激性气味的有毒气体。
密度比空气大,易液化(沸点-10℃),易溶于水,在常温、常压下,1体积水大约能溶解40体积的二氧化硫,成弱酸性。
SO2为酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性、还原性、氧化性、漂白性。
还原性更为突出,在潮湿的环境中对金属材料有腐蚀性,液体SO2无色透明,是良好的制冷剂和溶剂,还可作防腐剂和消毒剂及还原剂。
②. 三氧化硫SO3的物理、化学性质:由二氧化硫SO2催化氧化而得,无色易挥发晶体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。
SO3为酸性氧化物,SO3极易溶于水,溶于水生成硫酸H2SO4,同时放出大量的热,③. 硫酸H2SO4的物理、化学性质:二元强酸,纯硫酸为无色油状液体,凝固点为10.4℃,沸点338℃,密度为1.84g/cm3,浓硫酸溶于水会放出大量的热,具有强氧化性(是强氧化剂)和吸水性,具有很强的腐蚀性和破坏性,五、石灰石湿-石膏法脱硫化学反应的主要动力过程:1、气相SO2被液相吸收的反应:SO2经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫酸H2SO3亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO3-和氢离子H+,当PH值较高时,HSO3二级电离才会生成较高浓度的SO32-,要使SO2吸收不断进行下去,必须中和电离产生的H+,即降低吸收剂的酸度,碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H+当吸收液中的吸收剂反应完后,如果不添加新的吸收剂或添加量不足,吸收液的酸度迅速提高,PH值迅速下降,当SO2溶解达到饱和后,SO2的吸收就告停止,脱硫效率迅速下降2、吸收剂溶解和中和反应:固体CaCO3的溶解和进入液相中的CaCO3的分解,固体石灰石的溶解速度,反应活性以及液相中的H+浓度(PH值)影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应,以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理

石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理一、石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本原理石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺的原理是采用石灰石粉制成浆液作为脱硫吸收剂,与经降温后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙,以及加入的氧化空气进行化学反应,最后生成二水石膏。
脱硫后的净烟气依次经过除雾器除去水滴、再经过烟气换热器加热升温后,经烟囱排入大气。
由于在吸收塔内吸收剂经浆液再循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低(一般不超过1.1),脱硫效率不低于95%,适用于任何煤种的烟气脱硫。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺的化学原理:烟气中的SO2溶解于水中生成亚硫酸并离解成氢离子和HSO 离子;烟气中的氧(由氧化风机送入的空气)溶解在水中,将 HSO 氧化成SO ; ? 吸收剂中的碳酸钙在一定条件下于水中生成Ca2+;在吸收塔内,溶解的二氧化硫、碳酸钙及氧发生化学反应生成石膏(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HSO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抛弃处理。
二、工艺流程及系统湿法脱硫工艺系统整套装置一般布置在锅炉引风机之后,主要的设备是吸收塔、烟气换热器、升压风机和浆液循环泵我公司采用高效脱除SO2的川崎湿法石灰石,石膏工艺。
该套烟气脱硫系统(FGD)处理烟气量为定洲发电厂,1和,2机组(2×600MW)100,的烟气量,定洲电厂的FGD系统由以下子系统组成:(1)吸收塔系统(2)烟气系统(包括烟气再热系统和增压风机)(3)石膏脱水系统(包括真空皮带脱水系统和石膏储仓系统)(4)石灰石制备系统(包括石灰石接收和储存系统、石灰石磨制系统、石灰石供浆系统) (5)公用系统(6)排放系统(7)废水处理系统1、吸收塔系统吸收塔采用川崎公司先进的逆流喷雾塔,烟气由侧面进气口进入吸收塔,并在上升区与雾状浆液逆流接触,处理后的烟气在吸收塔顶部翻转向下,从与吸收塔烟气入口同一水平位置的烟气出口排至烟气再热系统。
石灰石—石膏法脱硫工艺

石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺我国是以煤炭为主要能源的国家,煤炭占一次能源消费总量的70%左右。
煤炭造成的大气污染有二氧化碳、二氧化硫、氮氧物和粉尘等。
控制二氧化硫排放已成为社会和经济可持续发展的迫切要求。
目前,全世界烟气脱硫工艺共有200多种,经过几十年不断的探索和实践,在火电厂上应用的脱硫工艺仅在10种左右,主要包括有:石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺;旋转喷雾半干法烟气脱硫工艺;炉内喷钙加尾部烟道增湿活化脱硫工艺;循环流化床锅炉脱硫工艺;海水脱硫烟气工艺;电子束烟气脱硫工艺以及荷电干式喷射法烟气脱硫等工艺。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前应用最广泛的一种脱硫技术,其基本工艺流程如下:锅炉烟气经电除尘器除尘后,通过增压风机、GGH(可选)降温后进入吸收塔。
在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。
循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除SO2、SO3、HCL和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO4•2H2O),并消耗作为吸收剂的石灰石。
循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,通过喷嘴进行雾化,可使气体和液体得以充分接触。
每个泵通常与其各自的喷淋层相连接,即通常采用单元制。
在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏,这部分石膏浆液通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。
脱水系统主要包括石膏水力旋流器(作为一级脱水设备)、浆液分配器和真空皮带脱水机。
经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。
同时按特定程序不时地用工艺水对除雾器进行冲洗。
进行除雾器冲洗有两个目的,一是防止除雾器堵塞,二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。
在吸收塔出口,烟气一般被冷却到46—55℃左右,且为水蒸气所饱和。
通过GGH将烟气加热到80℃以上,以提高烟气的抬升高度和扩散能力。
最后,洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
石灰石-石膏法与氨法脱硫技术比较

石灰石-石膏法脱硫与氨法脱硫的对比研究 大型火力发电厂锅炉尾气中含有大量硫,若不经处理直接
年 运 行 时 间 为 7200 时 , 主 要 烟 气 参 数 ( 标 态 , 干 基 , 6%O2 ) 见 表 1 。
表1 300MW机组脱硫系统烟气参数
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1、 石灰石-石膏湿法脱硫技术的特点
石灰石-石膏湿法脱硫技术是目前世界技术上较成熟、实用业绩多、运 行状况较稳定的脱硫工艺,已有几十年的运行经验。
脱硫工艺系统主要包括:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、 石膏脱水系统、排放系统等。
在脱硫过程中,脱硫效率可高达95%以上,吸收剂利用率高(90%以
入口粉尘浓度 .m 0.38 CO2(干)/% 12.9
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3.2 技术比较
石灰石-石膏法脱硫是把石灰石磨成粉后与水混合,制成 石灰石桨液,不断补充到吸收塔内。经升压风机增压的原 烟气经CCH冷却,烟温从136度降至100度,随即进入吸 收塔。
2、 氨法脱硫技术的特点
湿法氨水脱硫工艺最早是由德国克卢伯公司于20世纪70年代开发的Walther工 艺 , 80 年 代 初 得 到 一 定 的 应 用 , 其 中 1 套 脱 硫 装 置 的 处 理 烟 气 量 为 750000m3/h。经世界各国过多年研究,原有氨法脱硫气溶胶问题得到改进, 进入工业推广使用阶段。
石灰石石膏湿法脱硫工作流程

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火电厂烟气脱硫技术与应用之二石灰石石膏法系统简介

5 工艺水供应系统
脱硫岛旳工艺水一般均从电厂主系统引接
脱硫工艺水系统负责向下列设备供水:
①吸取塔除雾器冲洗 ②各设备冷却水
③石灰石制浆
④吸取塔氧化浆池
⑤石膏脱水建筑冲洗 ⑥石膏及真空皮带
⑦脱硫场地冲洗
⑧ 氧化空气管道冲
⑨ 吸取塔干湿界面冲洗
⑩与浆液接触旳阀门和管道旳冲洗
用水量大和有废水产生是湿法脱硫 为节省用水,设备、管道及箱罐旳
脱硫废水处理 工艺流程1
脱硫废水处理工艺流程 2
back
除雾器层 喷淋层
底槽
本项目吸取塔重要参数见表3-5
吸取塔浆液循环泵 吸取塔浆液循环泵为离心泵,泵旳壳体采用合金钢或衬
每套FGD配置3台循环泵。
氧化风机 氧化风机采用罗茨型,提供足够旳氧化空气,氧化风管旳
石膏浆液排出泵 石膏浆液排出泵为离心泵,泵旳壳体和叶轮采用合金钢。
除雾器 参数见表3-9 湿法吸取塔在运行过程中,易产生粒径为10~60μm旳“雾”。“雾”不
AN系列静叶可调轴流风机(成都电力机械厂提供)
增压风机旳安放位置旳讨论
• 烟气系统分段阻力见表3-4。
烟气再热方案旳讨论
旋转式换热器(RGGH)是湿法烟气脱 硫系统中最广泛旳一种换热设备
RGGH工作原理
RGGH组装现场
RGGH安装示意 增压风机 2 旋转式烟气/烟气再热器 3
虽然旋转式换热器有泄漏问题,且占用空间大,投资高,但 回转式烟气再热器(RGGH)旳蓄热元件采用涂有搪瓷旳碳 但目前有取消换热器旳趋势Biblioteka 雾器层back• 喷嘴
• -喷淋层数/层间距 3/1.8
• -每层喷咀数
~180
• -喷嘴型式
石灰石-石膏法设计计算

石灰石——石膏湿法烟气脱硫计算模块一、 设计输入参数:烟气流量、入口烟气SO 2浓度、烟气温度、烟气烟尘浓度、HCl 、HF 、SO 3、含氧量、含水率等。
1、烟气流量Q :(工况,全烟气)m 3/h :用于烟道尺寸、吸收塔径的计算 (标况,干基,实际氧气)m 3/h :液气比计算 (标况,湿基,实际氧气)m 3/h :液气比计算 (标况,干基,6%O 2)m 3/h :SO 2浓度计算 (标况,湿基,6%O 2)m 3/h 2、SO2浓度C SO2计算:SO2SO2M C Q=3、 液气比L/G :3L GV 10L /G V ⨯=V L :循环浆液体积 V G :烟气体积(标态)石灰石洗涤塔的液气比一般在8~25之间。
4、Ca/S=耗钙基的摩尔数/脱除的SO 2摩尔数 典型范围:1.01~1.10石灰石CaCO 3含量超过90%时,Ca/S 不超过1.03。
5、 吸收区烟气流速u :一般为2.5~3.8m/s6、 烟气停留时间t :4s7、 氧化倍率O 2/SO 2:取2.5 二、 烟气量计算 1、完全燃烧产生的烟气量理论干烟气量(mg/Nm 3):d a r a r a r V 1.866C 0.70S 0.80N 0.79V=+++1kg 燃料完全燃烧所需理论空气量V a :a a r a r a r V 8.882C 26.46H 3.332S O=++(-) 理论湿烟气量(mg/Nm 3):w d H2O d ar a a ar V V V V 11.12H 1.24V d M ==+++(+) M ar :燃料收到基中水分的质量分率。
d a :燃料的含湿率。
实际烟气量:d1d aw1w a aV V (1)V V V 111.24d V αα==∙+-+(-)(+)各成分的体积:C O 2a r S O 2a rN 2aa r O 2aH 2O a ra a a r V 1.866C V 0.700S V 0.79V 0.80NV 0.211VV 11.12H 1.24V dM α=====+(-)+(+)烟气密度:ar aw11A 1.293V V ρ=(-)+A ar :灰分 2、不知道煤具体组分状况下的计算:(1)确定燃煤热值H u 、全厂效率η、含硫量(若是发电机组,确定机组功率P )(2)选择合适设计参数1kg 煤燃烧产生的湿烟气量V 含水量η1 c o a lu 3600PM H η=∙ V wet = M coal ·V V dry =V w ·(1-η1)V water =V wet ·η1 (3)水蒸汽密度ρ水蒸气:w a t e rw a t e rm V ρ=水蒸汽 PV=nRTmn M=所以:PMRTρ=水蒸汽 P :标准大气压 101350PaM 水蒸汽的摩尔质量 18 R :阿伏伽德罗常数 8.31 T :标准大气压下温度 273.15K 水蒸汽的质量:m water =ρ水蒸汽 ·V water (4) 烟气密度gas ρ =1.35kg/Nm 3 (5) 烟气质量流量flue gas dry gas dry flue gas wet gas wetm V m V ρρ=∙=∙三、 SO 2相关计算(1) 确定参数:脱硫率:95%;煤种S 含量ηS ;燃煤量m coal (2) SO 2燃烧生成量:coal S SO2SO2Sm M mM η=(3)SO 2浓度C SO2S O 2S O 2d r ymC V = (4)SO 2在6% O 2下浓度C SO2 O2 6% 确定干烟气中O 2含量C O2 dry gas则 S O 2O 2a i r S O 2 O 2 6%O 2 a i r O 2 d r y g a s C (C 6%)C C C ∙=-- 四、 吸收塔计算1、除尘器出口温度T 1,GGH 出口温度T 22、干烟气中水含量计算water1flue gas drym Xm =根据除尘器出口温度及干烟气中水含量计算,在h-x 图上,求出X 1、T 2处的焓,沿等焓线到饱和线可得到饱和温度T 3和x 2蒸发水的质量m water vapourised =(x 2-x 1)m flue gas dry蒸发水体积water vapourisedwater saturation waterm V ρ=(水蒸汽密度)3、 吸收塔出口净烟气烟气含水体积:water1water saturation water V V V =+(燃烧过程中烟气含水量) 出口净烟气量:clean gas wet dry water1V V V =+ 五、 石灰石消耗/石膏产量计算23224221S O C a C O 2H O OC a S O 2C O2H O +++→∙+SO 2=64 [g/mol] CaCO 3=100 [g/mol] H 2O=18 [g/mol] CO 2 =44 [g/mol] O 2=32 [g/mol]CaSO 4·2H 2O=172 [g/mol] (石膏)脱除1t SO 2生成副产物石膏2.69t 。
石灰-石膏石灰石-石膏法脱硫介绍

三、石灰-石膏/石灰石-石膏法脱硫介绍3.1石灰石/石膏湿法脱硫概述3.1.1工艺说明石灰石/石膏湿法脱硫具有反应速度快、脱硫效率高、设备运行可靠性高,吸收剂采用石灰石粉来源广泛,适应机组负荷变化范围大,系统运行安全稳定等优点,因此,湿法脱硫工艺在大型机组脱硫中被广泛采用。
由于石灰石/石膏湿法脱硫技术成熟度高,且国家环保要求的不断提高,近两年来,中小型机组脱硫中也被广泛采用。
3.1.2脱硫反应原理烟气中SO2的吸收主要在吸收塔中进行,通过吸收塔喷淋浆液及浆液池氧化等措施脱除二氧化硫,浆液pH值为5.2到6.0。
吸收塔浆池的设计易于碳酸钙溶解,强制氧化和晶体沉淀。
其工艺原理主要有以下过程。
吸收塔基本反应如下:SO2 + CaCO3---> CaSO3 + CO2SO3 + CaCO3 ---> CaSO4 + CO2中间反应也同时发生,钙离子溶解:CaCO3 (s) ---> CaCO3 (aq)CaCO3 (aq) + H2O ---> Ca2++ HCO3- + OH-SO32-在气液交界面上:SO2 (g) ---> SO2 (aq)SO2 (aq) + H2O ---> H2SO3---> HSO3- + H+HSO 3- ---> H + + SO 32-石膏的初级沉淀是由于强制氧化的作用:SO 32- + 1/2 O 2 ---> SO 42-Ca 2+ + SO 42- + 2H 2O ---> CaSO 4.2H 2O(s)亚硫酸盐也与钙离子发生反应生成CaSO 3.1/2H 2O :Ca 2+ + SO 32- + 1/2 H 2O ---> CaSO 3.1/2H 2O(s)不仅可以脱除二氧化硫,吸收塔也可以脱除HCl 和HF 。
碳酸钙按照下述方式被中和:2 HCl + CaCO3 ---> CaCl 2 + H 2O + CO 22 HF + CaCO3 ---> CaF 2 + H 2O + CO 2通过上述一系列反应过程,烟气中的SO 2最终反应生成了稳定无污染的CaSO 4(石膏),从而达到有效脱除SO 2等污染物的目的。
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石灰/石灰石-石膏法脱硫
石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的,该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2,先生成亚硫酸钙,然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。
副产品石膏可抛弃也可以回收利用。
(1)反应原理
用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序,先吸收生成亚硫酸钙,然后再氧化为硫酸钙,因而分为吸收和氧化两个过程。
1)吸收过程在吸收塔内进行,主要反应如下。
石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3.1/2H2O
石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3.1/2H2O+CO2
CaSO3.1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2
由于烟道气中含有氧,还会发生如下副反应。
2CaSO3.1/2Hz0+O2+3 H2O一2CaSO4.2H20
②氧化过程在氧化塔内进行,主要反应如下。
2 CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20
Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O一CaSO4·H2O+SO2
传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程如图所示。
将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部,经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔,在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动,经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。
石灰浆液在吸收so:后,成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液,将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右,送人氧化塔,并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化,生成的石膏经稠厚器使其沉积,上层清液返回循环槽,石膏浆经离心机分离得成品石膏。
现代石灰/石灰石一石膏法工艺流程主要有原料运输系统、石灰石浆液制备系统、烟气脱硫系统、石膏制备系统和污水处理系统。
①原料运输系统烟气脱硫所需的石灰石粉(粒度为250目,筛余量为5%),采用自卸封罐车运输,并卸人石灰石料仓。
每个料仓可有多个进料口,能同时进行多台运料车卸料作业。
在每个仓底设有粉碎装置,仓顶安装布袋除尘器。
②浆液制备系统石灰石粉料从料仓下部出来,经给料机及输送机送人石灰石浆液槽。
石灰石浆液槽为混凝土结构,内衬树脂防腐,容积为l00m3”左右。
浆液浓度约为30%,用调节给水量来控制浆液浓度。
③烟气脱硫系统烟气脱硫系统主要由吸收塔、烟气再加热装置、旁路系统、有机剂
添加装置及烟囱组成。
吸收塔是脱硫装置的核心设备,现普遍采用的集冷却、再除尘、吸收和氧化为一体的新型吸收塔。
常见的有喷淋空塔、
填料塔、双回路塔和喷射鼓泡塔。
喷淋塔是石灰/石灰石一石膏法工艺的主流塔型,按其功能可分为喷淋区、除雾区和氧化区。
喷淋吸收区高度为5-15m,接触时间约为2一5s.区内设有3~6个喷淋层,每个喷琳层装有多个雾化喷嘴.交叉布置。
锅炉烟气经电除尘器和引风机后,从喷淋区下部进人吸收塔,与均匀喷出的吸收浆液逆流接触。
氧化区的功能是接受和贮存脱硫剂,溶解石灰石,鼓风将CaSO3氧化成CaSO4,并结晶生成石膏。
吸收剂浆液制备系统将所需浓度的石灰浆液送人吸收塔底部的反应槽.与塔内未反应完全的吸收液及部分石膏混合,用再循环泵送至吸收塔上部喷嘴,喷人塔内进行脱硫反应。
循环的吸收剂一般在槽内停留时间为4---8min,
烟气再加热装置是使洗涤冷却后的烟气加热到80一I00 C以上,再经过脱硫风机送入烟囱排入大气。
加热的目的是防止烟气下沉。
烟气再加热器通常有蓄热式和非蓄热式两种.蓄热式工艺利用未脱硫的热烟气加热冷烟气。
统称为GG H。
非蓄热式换热器通过蒸汽、天然气等重新进行加热。
又分为直接加热和间接加热两种。
旁路系统的作用是在锅炉启动过程或脱硫系统出现故障时,引风机出口烟气经旁路烟道直接进入烟囱。
④石膏制备系统来自吸收塔浓度约为40%一60%的石膏浆,经泵进人水力旋流器浓
缩,然后通过脱水机脱水成为含水低于10%的石膏粉状晶粒子,再经过皮带运输机存人石膏仓库。
⑤污水处理系统一般来说,脱硫污水的pH值为4一6,悬浮物含量为9000一
I2700mg/L,并含有汞、铜、铅、镍、锌等重金属及砷、氟等非金属。
处理的方法是先向污水中加入石灰乳,将pH值调为6-7,去除部分重金属和氟化物。
继续加人石灰乳、有机硫和絮凝剂,将pH值调至8一9,使重金属生成氢氧化物和硫化物沉淀。
(3)操作影响因素
①浆液的pH值浆液的pH值是影响脱硫效率的重要因素。
一方面,浆液的pH值影
响吸收过程,pH值高,传质系数增高,so,的吸收速度加快;pH值低,S02的吸收速度
就下降,pH值下降到4以下时,则几乎不能吸收S02。
另一方面,pH值影响石灰石/石灰的溶解度,用石灰石吸收S02时,pH值较高时,CaSO3溶解度很小,而CaSO,溶解度则变化不大,随着S02的吸收,溶液pH值降低,溶液中溶有较多的CaSa3,在石灰石粒子表面形成一层液膜,液膜内部的石灰石的溶解使pH值上升,这样石灰石粒于表面被液膜内表面析出的CaSQ3所覆盖,使粒子表面钝化,因此浆液的pH值应控制适当。
一般情况下,石灰石系统控制pH值范围为5一7,石灰系统的最佳pH值为8,
②吸收温度吸收温度低,有利子吸收,但温度过低,会使H2SO4和CaCO3或
Ca(OH)2之间的反应速度降低,一般控制烟气的温度为50-60℃。
③石灰石的粒度石灰石的粒度直接影响其溶解速度,减少石灰石粒度,可以加快其
溶解瑰度,同时增大与SO2的接触面积,有利于脱硫。
一般石灰石粒度为200一300目。
④浆液浓度浆液浓度的选择应控制合适,因为过高的浆液浓度易产生堵塞、磨损和
结垢,但浆液浓度较低时,脱硫率较低且pH值不易控制。
石灰浆液浓度一般为10%~
15%。
石灰石浆液浓度为30%。
⑤氧化方式在烟气脱硫过程中,根据不同的要求,可以采用自然氧化和强制氧化。
自然氧化是利用烟气中的残余氧将液相中的亚硫酸根和亚硫酸氢根氧化生成硫酸根,氧化率一般小于15%。
强制氧化是向氧化槽中鼓入空气,几乎将所有的SO3和HSO3氧化生成CaS04·2H2O该产品经处理后可以作为商业石膏出售。
⑥防止结垢脱硫系统的结构和堵塞是湿法工艺中最常见的问题。
造成结垢堵塞的固
体沉积,主要以三种方式出现,即因溶液或浆液中的水分蒸发而使固体沉积;Ca(OH):或CaCO3沉积或结晶析出;Caso3被氧化成Ca
SO,从溶液中结晶析出。
其中后者是导致脱硫塔发生结垢的主要原因,特别是硫酸钙结垢坚硬,一旦结垢难以去除,影响到所有与脱硫液接触的阀门、水泵、控制仪器和管道等。
为防止固体沉积,特别是防止CaSq的结垢,除使吸收器应满足持液量大,气液相间相对速度高,有较大的气液接触表面积,内部构件少,压力降小等条件外,还可采用控制吸收液过饱和和使用添加剂等方法。
控制吸收液过饱和的最好方法是在吸收液中加人二水硫酸钙晶种或亚硫酸钙晶种,提供足够的沉积表面,使溶解盐优先沉积在上面,减少固体物向设备表面的沉积和增长。
向吸收液中加入添加剂也是防止设备结垢的有效方法,常用的添加剂有己二酸、乙二胺四乙酸、硫酸镁、抓化钙和单质硫等。