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更新時間:2022-01-13 12:28:08瀏覽次數(shù):945次
聯(lián)系我時,請告知來自 環(huán)保在線通過對國內(nèi)外脫硫技術以及國內(nèi)電力行業(yè)引進脫硫工藝試點單位情況的分析研究,目前脫硫方法一般可劃分為干法、半干法、濕式脫硫等
通過對國內(nèi)外脫硫技術以及國內(nèi)電力行業(yè)引進脫硫工藝試點單位情況的分析研究,目前脫硫方法一般可劃分為干法、半干法、濕式脫硫等。
其中煤燃燒后脫硫,又稱煙氣脫硫,簡稱FGD。在FGD技術中,按脫硫劑的種類劃分,可主要分為以下幾種方法:鈉堿法、鈉/鈣雙堿法、石灰石-石膏法、氨法、半干法等。
濕法煙氣脫硫是采用堿性溶液吸收劑洗滌煙氣以除去煙氣中的SO2,濕法脫硫是目前實際運用中應用,工藝應用最多的脫硫方法,約占世界上現(xiàn)有煙氣脫硫裝置的90%。由于該反應為氣液反應,故具有脫硫反應速度快,效率高,脫硫劑利用率高等特點。
一、鈉堿法脫硫工藝介紹
鈉堿法脫硫工藝相對其他脫硫工藝簡單,投資少。主要適合于小型的燃煤鍋爐(或煙氣量較小)的項目,由于鈉基脫硫效率高,所以小型脫硫項目比較容易接受。
鈉堿法是以Na2CO3或NaOH溶液為吸收劑吸收煙氣中的SO2和NOX,處理吸收反應的吸收液將被再生還原后送回吸收塔循環(huán)使用。
帶有雜質(zhì)、廢碴的溶液在循環(huán)池達到一定濃度后,應更換沉降池
內(nèi)溶液并進行清池或排渣。
鈉堿法原理如下:
吸收反應SO2溶解 SO2(氣)→SO2(液)
SO2(液)+H2O==HSO3-+H+
HSO3- ==H+ SO32-
2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
Na2CO3+SO2==Na2SO3+CO2
Na2CO3+SO2+H2O==2NaHSO3
該過程中由于采用鈉堿作為吸收液,因此吸收系統(tǒng)中不會產(chǎn)生結垢和沉淀物。
二、雙堿法脫硫工藝技術介紹
1.概述雙堿法(NaOH/Ca(OH)2)是利用鈉鹽易溶于水,在吸收塔內(nèi)部采用鈉堿吸收SO2。吸收后的脫硫液在再生池內(nèi)利用廉價的石灰進行再生,從而使得鈉離子循環(huán)吸收利用。該工藝綜合石灰法和鈉堿法的特點,解決了石灰法塔內(nèi)易結垢的問題,又具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點。
脫硫副產(chǎn)物為業(yè)硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后),亞硫酸鈣配以合成樹脂可生產(chǎn)一種稱為鈣塑的新型復合材料;或?qū)⑵溲趸笾瞥墒?;或者直接將其與粉煤灰混合,可增加粉煤灰的塑性,增加粉煤灰作為鋪路底層墊層材料的強度。與氧化鎂法相比,鈣鹽不具污染性,因此不產(chǎn)生廢渣二次污染。
目前濕法脫硫技犬應用廠泛,占有FGD裝置總量的90%以上。其中雙堿法由于脫硫工藝簡單,運行穩(wěn)定性好,脫硫效率高,脫硫成本低,適合我國國情,因而在我國應用較為廣泛。
2.工藝流程
3.工藝說明
雙堿法是中小型鍋爐應用較廣的煙氣脫硫技術,是為了克服石灰石-石膏法容易結垢的缺點而發(fā)展起來的。雙堿法種類較多,的是鈉鈣雙堿法。
鈉-鈣雙堿法【Na2CO3一Ca(OH)2】采用純堿吸收SO2,石灰還原再生,再生后吸收劑循環(huán)使用,無廢水排放。
脫硫液采用外循環(huán)吸收方式。吸收了SO2的脫硫液流入再生池,與新來的石灰水進行再生反應,反應后的漿液流入沉淀池,當一個沉淀池沉淀物集到一定程度時,然后由污泥泵提出進入壓濾機進行有效壓濾,廢渣晾干后外運處理。循環(huán)池內(nèi)經(jīng)再生和沉淀后的上清液由循環(huán)泵打入脫硫塔循環(huán)使用。
另外,由于渣帶水會使脫硫液損失一部分鈉離子,故需在清液池內(nèi)補充少量純堿。
基本化學原理可分為脫硫過程和再生過程兩部分。
在塔內(nèi)吸收SO2
?。?)Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
?。?)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
?。?)Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
以上三式視吸收液酸堿度不同而異,堿性較高時(PH>9)以(2)式為主要反應;堿性稍微降低時以(1)式為主要反應;堿性到中性
甚至酸性時(5 用消石灰再生 Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3 Ca(OH)2+2NaHSO3=Na2SO3+CaSO3+2H2O 在石灰漿液(石灰達到達飽和狀況)中,NaHSO3很快與Ca(OH)2反應從而釋放出【Na+】,【SO32-】與【Ca2+】反應,反應生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下來從而使【Na+】得到再生。Na2CO3只是一種啟動堿,啟動后實際上消耗的是石灰,理論上不消耗純堿(只是清渣時會帶走一些,因而有少量損耗)再生的NaOH和Na2SO3等脫硫劑循環(huán)使用。 工程示范 三、石灰石膏法脫硫工藝技術介紹 1.工藝說明 燃煤煙氣經(jīng)布袋或靜電除塵后進入吸收塔。在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液則通過噴漿層內(nèi)設置的噴嘴噴射到吸收塔中,以便脫除SO2、S03、HCL和HF,與此同時在氧化風機及氧化噴槍的處理下反應的副產(chǎn)物被導入的空氣氧化為石膏(CaSO4?2H2O),并消耗作為吸收劑的石灰石。循環(huán)漿液通過漿液循環(huán)泵向上輸送到噴淋層中,通過噴嘴進行霧化,可使氣體和液體得以充分接觸。每個泵通常與其各自的噴淋層相連接,即通常采用單元制。 在吸收塔中,石灰石與二氧化硫反應生成石膏,這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出,進入石膏脫水系統(tǒng)。脫水系統(tǒng)主要包括石膏水力旋流器(作為一級脫水設備)和真空皮帶脫水機。 經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級除霧器除霧,在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。進行除霧器沖洗有兩個目的,一是防止除霧器堵塞,二是沖洗水同時作為補充水,穩(wěn)定吸收塔液位。 在吸收塔出口,煙氣一般被冷卻到46-55℃左右,且為水蒸氣所飽和。通過GGH(可選)將煙氣加熱到80℃以上,以提高煙氣的抬升高度和擴散能力。 最后潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。 2.工藝流程圖 四、氨法脫硫工藝技術介紹 1、工作原理 氨水洗滌法脫硫工藝(簡稱:氨法脫硫)與石灰-石膏法脫硫工藝類似,它是以液氨或氨水作為脫硫劑的一種*、高效、經(jīng)濟的脫硫系統(tǒng)。在吸收塔內(nèi),吸收溶液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與溶液中的(NH4)2SO3和NH4HSO3進行化學反應從而被脫除,最終反應產(chǎn)物為硫酸銨晶體。 2、反應過程 ?。?)吸收 SO2+(NH4)2SO3+H2O→2NH4HSO3 ?。?)中和 NH3+NH4HSO3→(NH4)2SO3 (3)氧化 2(NH4)SO3+O2→2(NH4)2SO4 3、系統(tǒng)組成 脫硫系統(tǒng)主要由煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、濃縮塔系統(tǒng)、副產(chǎn)品處理系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、公用系統(tǒng)(工藝水、壓縮空氣、事故漿液罐系統(tǒng)等)、電氣控制系統(tǒng)等幾部分組成。 4、工藝流程 五、工藝說明 來自于鍋爐或窯爐的煙氣經(jīng)過布袋或靜電除塵后在引風機作用下進入濃縮塔、吸收塔。吸收塔為逆流噴淋空塔結構,集吸收、氧化功能于一體,上部為吸收區(qū),下部為氧化區(qū),煙氣與吸收塔內(nèi)的循環(huán)漿液逆向接觸。系統(tǒng)一般裝2—3臺漿液循環(huán)泵,每臺循環(huán)泵對應一層霧化噴淋層。當只有一臺機組運行時或負荷較小時,可以停運1層噴淋層,此時系統(tǒng)仍保持較高的液氣比,從而可達到所需的脫硫效果。吸收區(qū)上部裝二級除霧器,除霧器出口煙氣中的游離水份不超過75mgNm3。吸收SO2后的漿液進入循環(huán)氧化區(qū),在循環(huán)氧化區(qū)中,亞硫酸銨被鼓入的空氣氧化成硫酸氨晶體。同時,由吸收劑制備系統(tǒng)向吸收氧化系統(tǒng)供給新鮮的氨水或液氨(利用液氨蒸發(fā)通過氧化風管進入吸收塔),用于補充被消耗掉的氨水,使吸收溶液保持一定的PH值。反應生成物溶液達到一定密度時先排至吸收塔前的濃縮塔,經(jīng)濃縮后進入脫硫副產(chǎn)品系統(tǒng),經(jīng)過脫水形成硫酸氨晶體,進一步干燥、包裝成袋后商業(yè)化利用。 1、脫硫效率高,可保證98%以上; 2、系統(tǒng)能耗低; 3、對煤種變化、負荷變化的適應性強,適用于高硫煤; 4、副產(chǎn)品回收的經(jīng)濟效益高; 5、具有一定的脫硝功能。 六、半干法脫硫工藝技術介紹 循環(huán)流化床煙氣半干法脫硫工藝是八十年代末德國魯奇(LURGI)公司開發(fā)的一種新的脫硫工藝,這種工藝以循環(huán)流化床 原理為基礎以干態(tài)消石灰粉Ca(OH)4作為吸收劑,通過吸收劑的多次再循環(huán),在脫硫塔內(nèi)延長吸收劑與煙氣的接觸時間,以 達到高效脫硫的目的,同時大大提高了吸收劑的利用率。通過化學反應,可有效除去煙氣中的SO2、SO3、HF與HCL等酸性氣體,脫硫終產(chǎn)物脫硫渣是一種自由流動的干粉混合物,無二次污染,同時還可以進一步綜合利用。該工藝主要應用于電站鍋爐煙氣脫硫,單塔處理煙氣量可適用于蒸發(fā)量75t/h~1025t/h之間的鍋爐,SO2脫除率可達到90—98%,是目前干法、半干法等脫硫技本中單塔處理能力、脫硫綜合效益的一種方法 工藝流程圖 1.工藝原理 Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H2O Ca(OH)2+SO3=CaSO4+H2O Ca(OH)2+2HCI=CaCI2+2H2O CaSO3+1/202=CaSO4 2、系統(tǒng)組成 1、脫硫劑制備系統(tǒng) 2、脫硫塔系統(tǒng) 3、除塵器系統(tǒng) 4、工藝水系統(tǒng) 5、煙氣系統(tǒng) 6、脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng) 7、脫硫灰外排系統(tǒng) 8、電控系統(tǒng) 3、技術特點 1、脫硫塔內(nèi)煙氣和脫硫劑反應充分,停留時間長,脫硫劑循環(huán)利用率高; 2、脫硫塔內(nèi)無轉(zhuǎn)動部件和易損件,整個裝置免維護; 3、脫硫劑和脫硫渣均為干態(tài),系統(tǒng)設備不會產(chǎn)生粘結、堵塞和腐蝕等現(xiàn)象; 4、燃燒煤種變化時,無需增加任何設備,僅增加脫硫劑就可滿足脫硫效率; 5、在保證SO2脫除率高的同時,脫硫后煙氣露點低,設備和煙道無需做任何防腐措施; 6、脫硫系統(tǒng)適應鍋爐負荷變化范圍廣,可達鍋爐負荷的30%—110%; 7、脫硫系統(tǒng)簡單,裝置占地面 積小; 8、脫硫系統(tǒng)能耗低、無廢水排放; 9、投資、運行及維護成本低。
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