烟气脱硫的三种工艺
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Page 5
4 石灰石湿法脱硫工艺流程及设备
4.1 工艺介绍
石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔。 吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷淋。 n 烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入GGH烟气加 热器冷却后进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石 浆液接触，除掉烟气中的SO2，洁净烟气从吸收塔排出后 经GGH烟气加热器加热后排入烟道。 n 吸收塔内吸收SO2后生成的亚硫酸钙，经氧化处理生 成硫酸钙，从吸收塔内排出的硫酸钙经旋流分离（浓缩）、 真空脱水后回收利用。
Page 2
2 研究对象
火电厂排放烟气中所含成份很多，主要有 N2、水蒸汽、CO2、 SO2、SO3、NOx、CO、颗粒物、重金属和微量元素，如As、Hg、 Ni、Mn 等。目前，我国和世界各国对火电厂排放烟气中污染物的控
制集中于SO2、NOx 和烟尘，发达国家开始研究对重金属的控制。控 制指标包括：SO2、NOx、氨氮、烟尘浓度，以及烟气黑度5项指标。
2011 年初，国家环境保护部发布了《火电厂大气污染物排放标
准》（二次征求意见稿）。与2009 年发布的一次征求意见稿相比，
其中的脱硫规定，无论是完成时间要求，还是减排力度，都有明显提
高。新标准将于2011 年内颁布，2012 年1 月1 日起开始执行。新标
准规定新建燃煤电厂SO2的排放限值为100mg/m3。新标准脱硫限值 大幅下降，远远超出旧标准和2009 年初稿，甚至超越欧美现用标准。
Page 7
2020/5/12
8
图1 湿法石灰石石膏法烟气脱硫技术系统图
4.2 设备介绍
1) 静电除尘
含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的 阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此 时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒 相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到 达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防 尘器外。
1 脱硫技术现状 2 研究对象 3 烟气脱硫技术的原理及分类 4 石灰石湿法脱硫工艺流程及设备 5 钠钙双碱法烟气脱硫工艺 6 氨-硫酸铵烟气脱硫工艺 7 总结
Page 1
1 脱硫技术现状
为了控制大气中二氧化硫，早在19世纪人 类就开始进行有关的研究，但大规模开展脱硫 技术的研究和应用是从二十世纪50年代开始的。 经过多年研究目前已开发出的200余种SO2控制 技术。这些技术按脱硫工艺与燃烧的结合点可 分为：①燃烧前脱硫(如洗煤，微生物脱硫)； ②燃烧中脱硫(工业型煤固硫、炉内喷钙)；③ 燃烧后脱硫，即烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization，简称FGD)。FGD是目前世 界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控 制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段。
Page 6
由于吸收浆液得到循环利用，脱硫吸收剂的利用率较 高。在烟气中SO2浓度≦4000mg/Nm3时，其脱硫效率可达 到95%左右。该工艺主要化学反应为：
SO2 + H2O→H2SO3→H + + HSO3－ CaCO3 + 2H +→Ca2 + + H2O + CO2 HSO3 － + 1 /2O2→H + + SO42 － Ca2 + +SO42 － + 2H2O→CaSO4 ·2H2O 总反应SO2 +CaCO3 +2H2O+1 /2O2→CaSO4·2H2O+CO2 （4-1）
Page 9
4.3 石灰石-石膏法中涉及原料与材料
1) 石灰石 高纯度的吸收剂将有利于产生优质的石膏；石灰石颗粒越பைடு நூலகம்，其
表面积越大，反应越充分，吸收速率越快，石灰石的利用率越高。吸 收剂的一般要求为：通过325目筛或250目筛，石灰石纯度一般要求 为大于90%。 2) 石膏 吸收底部浆液池中产生的石膏，由吸收塔浆液排出泵送入石膏一 级旋流器浓缩，其溢流流回吸收塔。含固量45%～60%的底流送入真 空皮带脱水机，脱水后的产物为含水量≯10 %的石膏，由皮带输送机 送入石膏储藏间，必要时石膏浆液可由吸收塔浆液排出泵排入事故浆 液池。可用于生产建材产品和水泥缓冲剂。
《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011
Page 3
3 烟气脱硫技术的原理及分类
3.1 原理 烟气脱硫技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟
气中的二氧化硫，将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化 合物或单质硫，从而达到脱硫的目的。 3.2 分类 1）按脱硫剂和脱硫产物含水量的多少可分为两类：
2) 烟气加热器
GGH（Gas Gas Heater ），是烟气脱硫系统中的主要装置之一。它的作用是 利用原烟气将脱硫后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对净烟 道和烟囱的腐蚀，提高污染物的扩散度；同时降低进入吸收塔的烟气温度，降低 塔内对防腐的工艺技术要求。
3) 吸收塔
吸收剂由制浆系统输送至吸收塔，吸收塔底部为浆池，浆液由循环泵送至吸 收塔顶部喷淋盘中，从喷淋盘的喷嘴中以极细小的雾滴形式喷下，含硫烟气由吸 收塔中部进入，烟气在上升过程中与吸收剂逆流接触，并在塔内进行吸收反应， 烟气中的SO2与石灰石浆液反应生成物沉积在吸收塔底部，经脱硫的净烟气由吸收
①湿法，即采用液体吸收剂如水或碱性溶液(或浆液)等洗 涤以除去二氧化硫。
②干法，用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二 氧化硫。
2）按脱硫产物是否回用可分为回收法和抛弃法。 3）按照吸收二氧化硫后吸收剂的处理方式可分为再生法和非
再生法（抛弃法）。
Page 4
3.3 目前工业化的主要技术 ①湿式石灰/石灰石—石膏法 该法用石灰或石 灰或石再的 氧浆 化液 成吸 石收膏烟。气其中技的术成SO熟2，程生度成高半，水脱亚硫硫效酸率钙 稳定，达90%以上，是目前国内外的主要方法。 ②喷雾干燥法 该法是采用石灰乳作为吸收剂喷 入脱硫塔内，经脱硫及干燥后为粉状脱硫渣排出， 属半干法脱硫，脱硫效率85%左右，投资比湿式 石灰石-石膏法低。目前主要应用在美国。 ③吸收再生法 主要有氨法、氧化镁法、双碱法、 W-L法。脱硫效率可达95%左右，技术较成熟。 ④炉内喷钙—增湿活化脱硫法 该法是一种将粉 状钙质脱硫剂(石灰石)直接喷入燃烧锅炉炉膛的 脱硫技术，适用于中、低硫煤锅炉，脱硫效率约 85%。
4 石灰石湿法脱硫工艺流程及设备
4.1 工艺介绍
石灰石经过破碎、研磨、制成浆液后输送到吸收塔。 吸收塔内浆液经循环泵送到喷淋装置喷淋。 n 烟气从烟道引出后经增压风机增压，进入GGH烟气加 热器冷却后进入吸收塔。烟气在吸收塔中与喷淋的石灰石 浆液接触，除掉烟气中的SO2，洁净烟气从吸收塔排出后 经GGH烟气加热器加热后排入烟道。 n 吸收塔内吸收SO2后生成的亚硫酸钙，经氧化处理生 成硫酸钙，从吸收塔内排出的硫酸钙经旋流分离（浓缩）、 真空脱水后回收利用。
Page 2
2 研究对象
火电厂排放烟气中所含成份很多，主要有 N2、水蒸汽、CO2、 SO2、SO3、NOx、CO、颗粒物、重金属和微量元素，如As、Hg、 Ni、Mn 等。目前，我国和世界各国对火电厂排放烟气中污染物的控
制集中于SO2、NOx 和烟尘，发达国家开始研究对重金属的控制。控 制指标包括：SO2、NOx、氨氮、烟尘浓度，以及烟气黑度5项指标。
2011 年初，国家环境保护部发布了《火电厂大气污染物排放标
准》（二次征求意见稿）。与2009 年发布的一次征求意见稿相比，
其中的脱硫规定，无论是完成时间要求，还是减排力度，都有明显提
高。新标准将于2011 年内颁布，2012 年1 月1 日起开始执行。新标
准规定新建燃煤电厂SO2的排放限值为100mg/m3。新标准脱硫限值 大幅下降，远远超出旧标准和2009 年初稿，甚至超越欧美现用标准。
Page 7
2020/5/12
8
图1 湿法石灰石石膏法烟气脱硫技术系统图
4.2 设备介绍
1) 静电除尘
含有粉尘颗粒的气体，在接有高压直流电源的阴极线(又称电晕极)和接地的 阳极板之间所形成的高压电场通过时，由于阴极发生电晕放电、气体被电离，此 时，带负电的气体离子，在电场力的作用下，向阳板运动，在运动中与粉尘颗粒 相碰，则使尘粒荷以负电，荷电后的尘粒在电场力的作用下，亦向阳极运动，到 达阳极后，放出所带的电子，尘粒则沉积于阳极板上，而得到净化的气体排出防 尘器外。
1 脱硫技术现状 2 研究对象 3 烟气脱硫技术的原理及分类 4 石灰石湿法脱硫工艺流程及设备 5 钠钙双碱法烟气脱硫工艺 6 氨-硫酸铵烟气脱硫工艺 7 总结
Page 1
1 脱硫技术现状
为了控制大气中二氧化硫，早在19世纪人 类就开始进行有关的研究，但大规模开展脱硫 技术的研究和应用是从二十世纪50年代开始的。 经过多年研究目前已开发出的200余种SO2控制 技术。这些技术按脱硫工艺与燃烧的结合点可 分为：①燃烧前脱硫(如洗煤，微生物脱硫)； ②燃烧中脱硫(工业型煤固硫、炉内喷钙)；③ 燃烧后脱硫，即烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization，简称FGD)。FGD是目前世 界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控 制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段。
Page 6
由于吸收浆液得到循环利用，脱硫吸收剂的利用率较 高。在烟气中SO2浓度≦4000mg/Nm3时，其脱硫效率可达 到95%左右。该工艺主要化学反应为：
SO2 + H2O→H2SO3→H + + HSO3－ CaCO3 + 2H +→Ca2 + + H2O + CO2 HSO3 － + 1 /2O2→H + + SO42 － Ca2 + +SO42 － + 2H2O→CaSO4 ·2H2O 总反应SO2 +CaCO3 +2H2O+1 /2O2→CaSO4·2H2O+CO2 （4-1）
Page 9
4.3 石灰石-石膏法中涉及原料与材料
1) 石灰石 高纯度的吸收剂将有利于产生优质的石膏；石灰石颗粒越பைடு நூலகம்，其
表面积越大，反应越充分，吸收速率越快，石灰石的利用率越高。吸 收剂的一般要求为：通过325目筛或250目筛，石灰石纯度一般要求 为大于90%。 2) 石膏 吸收底部浆液池中产生的石膏，由吸收塔浆液排出泵送入石膏一 级旋流器浓缩，其溢流流回吸收塔。含固量45%～60%的底流送入真 空皮带脱水机，脱水后的产物为含水量≯10 %的石膏，由皮带输送机 送入石膏储藏间，必要时石膏浆液可由吸收塔浆液排出泵排入事故浆 液池。可用于生产建材产品和水泥缓冲剂。
《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011
Page 3
3 烟气脱硫技术的原理及分类
3.1 原理 烟气脱硫技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟
气中的二氧化硫，将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化 合物或单质硫，从而达到脱硫的目的。 3.2 分类 1）按脱硫剂和脱硫产物含水量的多少可分为两类：
2) 烟气加热器
GGH（Gas Gas Heater ），是烟气脱硫系统中的主要装置之一。它的作用是 利用原烟气将脱硫后的净烟气进行加热，使排烟温度达到露点之上，减轻对净烟 道和烟囱的腐蚀，提高污染物的扩散度；同时降低进入吸收塔的烟气温度，降低 塔内对防腐的工艺技术要求。
3) 吸收塔
吸收剂由制浆系统输送至吸收塔，吸收塔底部为浆池，浆液由循环泵送至吸 收塔顶部喷淋盘中，从喷淋盘的喷嘴中以极细小的雾滴形式喷下，含硫烟气由吸 收塔中部进入，烟气在上升过程中与吸收剂逆流接触，并在塔内进行吸收反应， 烟气中的SO2与石灰石浆液反应生成物沉积在吸收塔底部，经脱硫的净烟气由吸收
①湿法，即采用液体吸收剂如水或碱性溶液(或浆液)等洗 涤以除去二氧化硫。
②干法，用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二 氧化硫。
2）按脱硫产物是否回用可分为回收法和抛弃法。 3）按照吸收二氧化硫后吸收剂的处理方式可分为再生法和非
再生法（抛弃法）。
Page 4
3.3 目前工业化的主要技术 ①湿式石灰/石灰石—石膏法 该法用石灰或石 灰或石再的 氧浆 化液 成吸 石收膏烟。气其中技的术成SO熟2，程生度成高半，水脱亚硫硫效酸率钙 稳定，达90%以上，是目前国内外的主要方法。 ②喷雾干燥法 该法是采用石灰乳作为吸收剂喷 入脱硫塔内，经脱硫及干燥后为粉状脱硫渣排出， 属半干法脱硫，脱硫效率85%左右，投资比湿式 石灰石-石膏法低。目前主要应用在美国。 ③吸收再生法 主要有氨法、氧化镁法、双碱法、 W-L法。脱硫效率可达95%左右，技术较成熟。 ④炉内喷钙—增湿活化脱硫法 该法是一种将粉 状钙质脱硫剂(石灰石)直接喷入燃烧锅炉炉膛的 脱硫技术，适用于中、低硫煤锅炉，脱硫效率约 85%。