张月天然气脱硫技术工艺综述
张月——天然气脱硫技术工艺综述
关键字：脱硫净化醇胺法
摘要：本文主要讲述了天然气的脱硫的主要方法，及其应用。
引言：
中国天然气产业生产-消费现状
进入二十一世纪的第二个十年之后，中国对天然气的消费呈直线上升趋势，据了解，2012年天然气消费同比增长12.8%，2013年天然气消费同比增长高达13.9%，国家能源局预计称，2014年我国天然气表观消费量1930亿立方米，增长14.5%。
我国目前天然气1/3以上都含有硫，为改善环境质量，实现可持续发展。故发展天然气必须先解决其净化问题。
1、天然气脱硫技术的现状及发展趋势
1.1含硫天然气净化研究现状
自18世纪末英国就开始使用干式氧化铁法从气流中脱除硫化物，但直到上世纪30年代醇胺类溶剂应用于气体脱硫以后，天然气脱硫才成为独立的工业分支。经过70多年的发展，目前国内外报道的脱硫方法已有百余种[1]。
1.2天然气脱硫技术的目的
天然气净化的目的是脱除含硫天然气中的H2S、CO2、水份及其它杂质（如有机硫等），使净化后的天然气气质符合GB17820-1999国家标准，并回收酸气中的硫，且使排放的尾气达到GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求。
1.3高含硫天然气净化工艺的发展趋势
国外对高含硫天然气的开发已有几十年的丰富经验，天然气净化技术也有了进一步的发展。目前，国外针对高含硫天然气的处理技术已向大型化、自动化、组合化方向发展，用以节约投资、降低能耗、提高装置的适应能力和运行维护的可靠性。国外针对高含硫天然气处理普遍采用以下工业技术路线[2]:
（1）当原料气有机硫含量高（为满足总硫要求，必须脱除有机硫）建议采用Sulfional —M法进行脱硫。
（2）当原料气中有机硫含量低（将H2S脱除后，总硫即可满足要求）建议采用MDEA 法进行脱硫。
2、天然气脱硫方法的分类
通常用于天然气脱除酸性组分的方法有化学溶剂法、物理溶剂法、物理化学溶剂法、直接化学溶解法、直接转化法、非再生性法和膜分离及其的低温分离法等。
2.1天然气净化中化学溶剂法
2.1.1醇胺法：
醇胺法是目前天然气脱硫中使用最多的方法。醇胺法脱硫是一种典型的化学吸收反应过程,对硫化氢有较强的吸收能力,而且化学反应速度较快的醇胺弱碱性的水溶液(复合型甲基二乙醇胺)为吸收剂。在脱硫塔内,使其在常温下与干气、液化气逆流接触。
2.1.2胺法工艺流程
原料气从吸收塔底部进入,与从顶部加入的贫胺液逆流接触脱硫净化后,从吸收塔顶部引出,离开吸收塔的富胺溶液,通过换热器与贫胺换热得到加热,然后在再生塔中再生,脱除的含H2S和CO2再生酸气进入克劳斯装置进行硫回收,贫胺经冷却泵送至吸收塔[3]。
2.1.3醇胺的缺点
胺吸收法是一种比较成熟的天然气处理方法，但该法存在设备笨重、投资费用高、再生和环境污染等问题。其中最大的问题就是吸收液的再生。目前所应用的再生方法主要是高温减压蒸馏，该方法回收耗能高，投资大，再生回收液率不高。
2.2天然气物理溶剂法
物理溶剂法一般在高压和较低温度下进行，适用于酸性组分分压高(大于345kPa)的天然气脱硫脱碳。此外，此法还具有可大量脱除酸性组分，溶剂不易变质，比热容小，腐蚀性小以及可脱除有机硫(COS、CS，和RSH)等优点。由于物理溶剂对天然气中的重烃有较大的溶解度，故不宜用于重烃含量高的天然气，且多数方法因受再生程度的限制，净化度(即原料气中酸性组分的脱除程度)不如化学溶剂法。当净化度要求很高时，需采用汽提法等再生方法。
目前，常用的物理溶剂法有多乙二醇二甲醚法(Selexol法)、碳酸丙烯酯法(Fluor法)、冷甲醇法(Rectisol法)等。
2.3气体膜分离的基本原理
2.3.1膜分离过程的原理
利用膜的选择透过性而使不同的物质得到分离。它具有无相变、分离效率高、可在常温下进行、无化学变化、节能、设备简单、卫生程度高、自动化程度高等优点。气体膜分离是基于混合气体组分在膜内溶解和扩散性能的不同，即渗透速率的不同来实现分离的技术。推动力（膜两侧各组分的分压差）、膜的面积以及膜的分离选择性构成了膜分离的三要素［4-5］。气体分子天然气中膜分离法在压力作用下，首先在膜的高压侧接触，然后是吸附、溶解、扩散、逸出，一般气体分子在膜内的渗透扩散过程较慢，提高渗透速率和分离系数是气体膜分离技术实现工业化应用的关键。
3、MDEA法
3.1MDEA应用
作为一个在 H2S 和 CO2 同时存在下具有选择脱除 H2S 能力的醇胺于 20 世纪 80 年代初在国外获得工业应用，最初系着眼于以此解决进入克劳斯装置的酸气质量问题。事实上，MDEA 的这种选吸能力早在 20 世纪 50 年代即已为实验工作所证实，但并未获工业应用，因为当时无此需求。MDEA 在实现工业应用后，除去它的选吸能力，人们还发现了它优越的节能性质和低的腐蚀性，于是其体系和应用范围一再扩展就溶液体系而言，除 MDEA 水溶液
外，还有 MDEA 配方溶液、活化 MDEA溶液、MDEA 混合胺溶液和DEA-环丁砜溶液等。至于其应用范围，使用不同的 MDEA 溶液，几乎可以完全覆盖整个天然气脱硫领域。我国 MDEA 的应用始于20世纪80年代中期，至90年代初，我国天然气净化厂只有四川的几套 MDEA 装置；然而据有关方面估算，采用 MDEA 所获得年增收节支效益超过两千万元。我国由于天然气工业方面的后发优势，在发现 MDEA的优良性能后即一再推广应用，截至 2010 年，在我国现有的天然气净化厂中，使用 MDEA 的脱硫脱碳装置占有绝对统治的地位。
3.2原理
MDEA又称为N-甲基二乙醇胺，MDEA法脱碳技术是利用活化MDEA水溶液在高压常温将天然气或合成气中的二氧化碳(CO2)吸收，并在降压和升温的情况下，二氧化碳(CO2)又从溶液中解吸出来，同时溶液得到再生。我公司除了在国内建设MDEA法脱碳装置外，也成功登陆海外市场，在印度尼西亚也建设了类似装置。
3.3技术特点
（1）MDEA脱除酸性气体的流程可以采用贫液一段吸收和贫液半贫液两段吸收，贫液一段吸
收的流程投资省、电耗低、热耗高；贫液半贫液二段吸收的投资大、电耗高、热耗低，根据脱除不同规模的二氧化碳，采用不同的流程。
（2）MDEA溶液对天然气的溶解度低于天然气在纯水中的溶解度，因此，MDEA脱除酸性气
体的过程中，天然气的损失很低。
（3）MDEA溶液兼有物理吸收和化学吸收的特点，溶剂对二氧化碳的负载量大。
（4）MDEA稳定性较好，在使用过程中很少发生降解的现象，它对碳钢设备几乎无腐蚀。
（5）烃类回收率高，二氧化碳脱除精度高。
（6）二氧化碳回收率高、纯度高，经过简单后处理，即可达到食品级标准。
4、脱硫工艺技术设备构造及其原理
4.1脱硫塔
构造：分为填料塔、空喷塔和板式塔等形式，常用的是填料塔。由圆同形塔体和堆放在塔内对传质起关键作用的填料等组成，内有喷淋、捕雾等装置。常用的填料有木格栅、钢板网和塑料花形填料等。
脱硫原理：焦炉煤气和吸收液分别从塔底和塔顶进入塔内，气液两相逆流接触传质，脱去硫化氢和氰化氢的煤气从塔顶排出，带反应物的脱硫液从塔底排出。
4.2解吸塔
作用：在解吸塔内利用水蒸气的加热和汽提作用，对吸收了硫化氢等酸性气体的脱硫液进行解吸，从而将硫化氢等酸性气体从中分离出来。
构造：由圆筒形塔体和塔内的喷淋装置、填料及塔板组成。
解吸原理：水蒸气和脱硫液分别从下部和上部进入解吸塔，汽液两相逆流接触。硫化氢等酸性气体从塔顶排出，用来制取硫磺或硫酸。再生吸收液从塔底排出，送回脱硫塔循环使
用。
4.3再生塔
作用：用来氧化和再生脱硫脱氰溶液。
构造：再生塔大多为圆柱形空塔，有的还在空塔内设几层筛板。塔底设空气分配盘，其作用是使压缩空气在塔截面上均匀分布。顶部扩大段为环形硫泡沫槽。塔体用碳钢制成，内衬玻璃钢，以防腐蚀。
再生原理：利用空气中的氧气将脱硫液中的硫化物氧化成单质硫，并借助空气的作用将单质硫颗粒吹浮在再生液上层，以便将硫泡沫分离。
4.4工艺流程图
HPDF法工艺流程图（煤气脱硫）
参考文献
[1]王遇冬.天然气处理与加工工艺.北京:石油工业出版社.1999, 4（1）：59-61.
[2]刘家洪,康智,周平等.高含硫天然气净化厂设计特点.天然气与石油.2006，24（3）：52-54.
[3]蔡培,王树立,赵会军（江苏工业学院,江苏常州）
[4]孟志强，赵焕卿，茹大林，等．汽油脱硫醇装置尾气排放膜法回收工艺［Ｊ］．石油与天然气化工，2010，39（5）：399-401．
[5]苏毅，胡亮，刘谋盛．气体膜分离技术及应用［Ｊ］．石油与天然气化工，2001,30（3）：113-116.
我国烟气脱硫技术现状综述
我国烟气脱硫技术现状综述
我国烟气脱硫技术现状综述 ——工业脱硫技术姓名：李凯雷 学号: 20081400 班级：2008027
我国烟气脱硫技术现状综述 高浓度SO2烟气脱硫技术大规模工业化应用，SO2含量高于3%的烟气,通常称为高浓度二氧化硫烟气。它可采用钒催化剂接触催化制硫酸等方法脱硫回收利用硫资源。目前,我国基本上都已采用催化转化脱硫制酸,不仅有效地控制了二氧化硫污染,而且使冶炼烟气二氧化硫成为重要的硫资源,补充了我国缺乏的硫资源。 低浓度SO2烟气脱硫技术的工业化应用处于起步阶段，SO2含量低于3%的烟气,通常称为低浓度二氧化硫烟气。我国2亿kW机组火电厂锅炉烟气及钢铁、有色、建材等部门50万台工业锅炉、18万台工业窑炉排放的主要是这类烟气。由于烟气中的二氧化硫浓度低(一般仅为0.1%~0.5%),采用传统的接触法脱硫制酸等方法,技术经济上难度大。 目前我国这类烟气的脱硫技术工业化应用程度还很低,已应用的主要是引进的国外烟气脱硫装置和中小锅炉简易除尘脱硫装置。 从20世纪70年代后期,我国先后从国外引进烟气脱硫装置,包括“氨-硫铵法”烟气脱硫装置、“碱式硫酸铝法”烟气脱硫装置、“湿式石灰石-石膏法”烟气脱硫装置、“旋转喷雾干燥法”脱硫装置和“电子束辐照法”装置。这些烟气脱硫装置的引进为
我国烟气脱硫吸收国外先进成熟的技术奠定了基础。我国中小锅炉占全国燃煤锅炉的70%,为此我国探索中小型燃煤锅炉二氧化硫污染控制多种途径,如低硫燃料、型煤固硫等技术的同时,针对中小锅炉特点,开发了一批简易烟气脱硫技术。目前这类技术申请的专利已达几十种,应用数百套。简易烟气脱硫除尘技术一般是在各类除尘设备的基础上,采用石灰、冲渣水等碱性浆液为固硫剂,应用水膜除尘、文丘里除尘、旋风除尘的机理和旋流塔、筛板塔、鼓泡塔、喷雾塔吸收等机理相结合同时除尘脱硫。已形成冲激旋风除尘脱硫技术、湿式旋风除尘脱硫技术、麻石水膜除尘脱硫技术、脉冲供电除尘脱硫技术、多管喷雾除尘脱硫技术、喷射鼓泡除尘脱硫技术等在同一设备内进行除尘脱硫的烟气脱硫技术,其共同特点是设备少、流程短、操作简便,一般除尘效率70%~90%,脱硫效率30%~80%。 我国从70年代开始引进国外烟气脱硫成套装置,但到目前为止,却仅有不到1%装机容量的火力电厂和少数中小型锅炉实施烟气脱硫。主要有脱硫成本问题、产物出路问题以及引进技术国产化的问题。 由国外引进的烟气脱硫装置,设备投资和运行费用高,如我国重庆珞璜电厂引进的“石灰石-石膏法”烟气脱硫装置,投资约4000万美元,每年还需运行费4000万元人民币,脱硫运行成本为每吨SO21100元,设备建设费用占到了电厂投资的16%。另一方面,国内外目前应用的主要烟气脱硫技术,无论是国外引进的“石
烟气脱硫系统概述
烟气脱硫系统概述 烟气脱硫（Flue gas desulfurization,简称FGD ）是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法，是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 石灰石/石膏湿法FGD 工艺技术是目前最为先进、成熟、可靠的烟气脱硫技术，更由于其具有吸收剂资源丰富，成本低廉等优点，成为世界上应用最多的一种烟气脱硫工艺，也是我国行业内推荐使用的烟气脱硫技术。 我公司烟气脱硫系统采用石灰石—石膏就地强制氧化脱硫工艺。吸收塔采用单回路四层喷淋、二级除雾装置，脱硫剂为（CaCO 3）。在吸收塔内，烟气中的SO 2与石灰石浆液反应后生成亚硫酸钙，并就地强制氧化为石膏（CaSO 4·2H 2O ），石膏经二级脱水处理后外售或抛弃。其主要化学反应如下： CaCO 3+ SO 2+ H 2O CaSO 3·H 2O+CO 2 CaSO 3·H 2O+21O 2+2H 2O CaSO 4·H 2O+H 2O FGD 工艺系统主要有如下设备系统组成：烟气系统；吸收塔系统；石灰石浆液制备系统；石膏脱水系统；工艺水系统；氧化空气系统；压缩空气系统；事故浆液系统等。 工艺流程描述为： 由锅炉引风机来的热烟气进入喷淋吸收塔进行脱硫。在吸收塔内，烟气与石灰石/石膏浆液逆流接触，被冷却到绝热饱和温度，烟气中的SO2和SO3与浆液中的石灰石反应，
生成亚硫酸钙和硫酸钙，烟气中的HCL、HF也与烟气中的石灰石反应被吸收。脱硫后的烟气温度约50℃，经吸收塔顶部除雾器除去夹带的雾滴后进入烟囱。氧化风机将空气鼓入吸收塔浆池，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，过饱和的硫酸钙溶液结晶生成石膏，产生的石膏浆液通过石膏浆液排出泵连续抽出，通过石膏旋流器、真空皮带脱水机二级脱水后贮存在石膏间或者进行抛弃处理。
新型变脱塔在变换气脱硫中的应用
新型变脱塔在变换气脱硫中 的设计与应用 张大涛 （山东晋煤明升达化工有限公司泰安271400） 0 前言 山东晋煤明升达化工有限公司，成立于2009年5月，系原山东飞达化工科技有限公司与山东晋煤明水化工集团有限公司合资合作后成立的新公司。公司现为国家级“高新技术企业”，设有“博士后科研工作站”、“省级技术中心”和“泰安市橡胶助剂工程技术研究中心”。目前，主导产品的生产能力分别为合成氨12万吨/年、尿素18万吨/年、橡胶防老剂5000吨/年、食品级二氧化碳2万吨/年、甲醇2万吨/年、无碳氨水15000吨/年。 公司变换气脱硫装置原为Ф3000×31800的填料吸收塔改造而成,由于随着产量的增加，变换气脱硫岗位的装置明显处于超负荷状态，变脱塔压差大、带夜、被迫开近路维持生产，变脱后H2S指标无法得到保障，且当时变脱塔、再生槽等设备腐蚀严重，变脱塔塔体多次发生泄漏，成了生产装置的重大安全隐患。能否开发一种投资少，脱硫效率高、节能、又不堵塔能够长周期稳定运行的新型变脱塔，以解决生产的瓶颈问题，已成为公司的当务之急。 1.设计方案的确定
变换气中H2S的脱除是保证合成氨和尿素生产装置长期稳定运行的关键，是生产工艺控制的重中之重。气体中H2S 超标对碳酸丙烯酯脱碳系统会在水冷器壁及填料上沉积硫垢、堵塞填料、造成带液；对铜洗系统会使铜液吸收H2S生成CuS沉淀，造成铜洗带液、铜耗增加；对尿素和碳铵系统，还会造成设备腐蚀，影响尿素及碳铵产品质量。针对以上危害我们在方案设计上进行了全面的分析。 1.1脱硫催化剂的确定 目前，我国氮肥行业变换气脱硫工艺绝大多数采用湿式催化氧化法，脱硫催化剂主要有考校、KCA、888、OTS、DDS、PDS等，这些催化剂的原理基本上大同小异，作用各有千秋。考校和KCA对变换气中H2S含量较高时，效果较好，但脱硫后的指标的H2S精度不是很理想；888、DDS、OTS等对脱硫后变换气中H2S可以达到比较低的指标，但对脱硫前变换气中H2S含量有严格的要求。结合我公司的实际情况，我们确定采用KCA和888两种催化剂混用。 1.2脱硫塔的确定 目前，我国氮肥行业变换气脱硫装置中基本上采用填料吸收塔和板式吸收塔两种，填料吸收塔约占70%，在填料吸收塔中根据气液分布装置和填料的不同，又有规整填料塔和散装填料塔。填料吸收塔具有结构简单、压力降小、造价低、维修施工方便、且填料可用各种材料制造耐腐蚀等优点。缺
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干燥法）的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。 烧结烟气脱硫 海水脱硫技术
HPF脱硫工艺流程图
粗焦炉煤气脱硫工艺有干法和湿法脱硫两大类。干法脱硫多用于精脱硫,对无机硫和有机硫都有较高的净化度。不同的干法脱硫剂,在不同的温区工作,由此可划分低温(常温和低于100 ℃) 、中温(100 ℃～400 ℃) 和高温(> 400 ℃)脱硫剂。 干法脱硫由于脱硫催化剂硫容小,设备庞大,一般用于小规模的煤气厂脱硫或用于湿法脱硫后的精脱硫。 湿法脱硫又分为“湿式氧化法”和“胺法”。湿式氧化法是溶液吸收H2S后,将H2S直接转化为单质硫,分离后溶液循环使用。目前我国已经建成(包括引进)采用的具有代表性的湿式氧化脱硫工艺主要有TH法、FRC法、ADA法和HPF法。胺法是将吸收的H2S 经再生系统释放出来送到克劳斯装置,再转化为单质硫,溶液循环使用,主要有索尔菲班法、单乙醇胺法、AS法和氨硫联合洗涤法。湿法脱硫多用于合成氨原料气、焦炉气、天然气中大量硫化物的脱除。当煤气量标准状态下大于3000m3/h 时,主要采用湿法脱硫。 HPF法脱硫工艺流程： 来自煤气鼓风机后的煤气首先进入预冷塔，与塔顶喷洒的循环冷却液逆向接触，被冷却至25℃～30℃；循环冷却液从塔下部用泵抽出送至循环液冷却器，用低温水冷却至2 3℃～28℃后进入塔顶循环喷洒。来自冷凝工段的部分剩余氨水进行补充更新循环液。多余的循环液返回冷凝工段。
预冷塔后煤气并联进入脱硫塔A、脱硫塔B，与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触，以吸收煤气中的硫化氢（同时吸收煤气中的氨，以补充脱硫液中的碱源）。脱硫后煤气进入下道工序进行脱氨脱苯。 脱硫基本反应如下： H2S+NH4OH→NH4HS+H2O 2NH4OH+H2S→(NH4)2S+2H2O NH4OH+HCN→NH4CN+H2O NH4OH+CO2→NH4HCO3 NH4OH+NH4HCO3→(NH4)2CO3+ H2O 吸收了H2S、HCN的脱硫液从脱硫塔A、B下部自流至反应槽，然后用脱硫液循环泵抽送进入再生塔再生。来自空压机站压缩空气与脱硫富液由再生塔下部并流进入再生塔A、B，对脱硫液进行氧化再生，再生后的溶液从塔顶经液位调节器自流回脱硫塔循环使用。 再生塔内的基本反应如下： NH4HS+1/2O2→NH4OH+S （NH4）2S+1/2O2+ H2O→ 2NH4OH+S （NH4）2Sx+1/2O2+ H2O→2NH4OH+Sx 除上述反应外，还进行以下副反应： 2NH4HS+2O2→（NH4）2S2O3+ H2O 2（NH4）2S2O3+O2→2（NH4）2SO4+2S 从再生塔A、B顶部浮选出的硫泡沫，自流入硫泡沫槽，在此经搅拌，沉降分离，排出清液返回反应槽，硫泡沫经泡
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国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述
国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述 【摘要】国外燃煤电厂烟气脱硫技术取得了较大的发展。湿法脱硫技术使用较广，约占85%左右，其它如喷雾干燥式脱硫技术等也有较好的业绩。美国、德国、日本等工业发达国家的燃煤电厂普遍采用了脱硫措施，并制定了严格的环境保护法律、法规；对燃煤电厂规定了烟气的SO2排放标准，减轻了对周围环境的污染。 【关键词】燃煤电厂环境保护脱硫技术烟气SO2 1．国外常用的脱硫技术 近年来，世界各发达国家在烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization，FGD）方面均取得了很大的进展，美国、德国、日本等发达工业国家计划在2000年前完成200610MW的FGD处理容量。 目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有： （1）湿法脱硫技术，占85%左右，其中石灰-石膏法约占36.7%，其它湿法脱硫技术约占48.3%； （2）喷雾干燥脱硫技术，约占8.4%； （3）吸收剂再生脱硫法，约占3.4%； （4）炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法，约占1.9%； （5）海水脱硫技术； （6）电子束脱硫技术； （7）脉冲等离子体脱硫技术； （8）烟气循环流化床脱硫技术等。 以湿法脱硫为主的国家有：日本（约占98%）、美国（约占92%）和德国（约占90%）等。 1.1 湿法石灰石/石灰烟气脱硫工艺技术 这种技术在70年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用，经过多年的实践和改进，工作性能和可靠性大为提高，投资
与运行费用显著减少。突出的优点是：（1）脱硫效率高（有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%）；（2）吸收剂利用率高，可大于90%；（3）设备运转率高（可达90%以上）。 目前从设计上综合考虑加强反应控制，强制氧化和加入氧化剂，从而减少吸收塔和附属设备体积、降低电耗，减小基建投资和运行费用；选用耐腐蚀材料，提高吸收塔及出口烟道、挡板、除雾装置等处的使用寿命，提高气液传质效率，建造大尺寸的吸收塔等因素，对此项技术作了进一步改进和提高。 1.2喷雾干燥烟气脱硫技术 这种技术属于半干法脱硫技术，多数采用旋转喷雾器，技术成熟、投资低于湿法工艺。在西欧的德国、奥地利、意大利、丹麦、瑞典、芬兰等国家应用比较多，美国也有15套装置（总容量5000MW）正在运行。燃煤含硫量一般不超过1.5%，脱硫效率均低于90%。 1.3吸收剂再生烟气脱硫工艺 主要有氧化镁法、双碱法、WELLMEN LORD法。虽然脱硫效率可达95%左右，但系统复杂，投资大，运行成本高，仅在特定条件下应用，目前应用不多。双碱法用的石灰可用石灰石代替，使成本降低。加拿大正在建设一个采用此法脱硫的大型电厂。 1.4炉内喷吸收剂/增湿活化烟气脱硫工艺 为寻求有中等脱硫效率、投资和运行费较低的工艺，以减轻脱硫带来的巨大经济压力，这种工艺方法现在又开始受到注意，并在短时期内取得了重大进展。目前，该工艺在德国、法国、奥地利、芬兰等国已有工业运行装置，美国、加拿大等国亦正在研究。为了克服喷射吸收剂后，烟尘比电阻升高，影响除尘效果及脱硫效率不够高的弊端，芬兰IVO公司开发了LIFAC（Limestone Injection into the Furnace and Activation of Calcium）——炉内喷石灰石（钙）/活化脱硫工艺。即在锅炉尾部烟道上安装活化反应器，将烟气增湿，延长滞留时间，使剩余的吸收剂和SO2发生反应。它适用于中、低硫煤锅炉，当Ca/S=2.5时，脱硫效率可达80%，其工艺流程见图1。
湿法脱硫综述
湿法脱硫分析 摘要 湿法脱硫工艺按照脱硫机理的不同可分为化学吸收法、物理吸收法、物理-化学吸收法和湿式氧化法。湿法脱硫，最大的优点是能脱除气体中绝大部分的硫化物，是一种比较适用和经济的方法，但存在脱有机硫能力差、脱硫精度不高的问题，一般用于含硫高、处理量大的气体脱硫。 一化学吸收法 化学吸收法主要包括醇胺法（对不同天然气组成有广泛的适应性）、热钾碱法（主要用于合成气脱除CO2）。 1.醇胺法 醇胺法是化学吸收法最常用的方法，是天然气净化的主导工艺。醇胺法包括一乙醇胺法（MEA）、二乙醇胺法（DEA）、二甘醇胺法（GDA）、二异丙醇胺法（DIPA）砜胺法（sulfinol），以及具有选择性吸收的改良甲基二乙醇胺法（MDEA）。 1.1.化学过程基本原理 依靠化学溶剂与酸气发生酸碱中和反应而脱除硫化氢等，在升温、降压条件下使溶液析出酸气，溶剂得以再生。 1.2.工艺流程 醇胺法和砜胺法工艺流程图如图所示，包括吸收、闪蒸、换热及再生部分。天
然气自吸收塔底进入与由上而下的醇胺液逆流接触，脱除酸气后从吸收塔顶部出来，成为湿净化气。吸收了硫化氢的醇胺液叫富液，从吸收塔底出来后进入闪蒸罐降压闪蒸，脱除烃类气，再经贫富液换热器升温后进入再生塔解吸，再生完全的醇胺液叫贫液，经降温后泵送回吸收塔顶部继续循环使用。 1.3.醇胺法工艺特点及主要影响因素 MEA在各种胺中碱性最强,与酸气反应最迅速,既可脱除H2S又可脱除CO2，无选择性。与COS及CS2发生不可逆降解，不宜用MEA法。氧的存在也会引起乙醇胺的降解，故含氧气体的脱硫不宜用MEA。 DEA既可脱除H2S,又可脱除CO2,也没有选择性。与MEA不同,DEA可用于原料气中含有COS的场合。虽然DEA的分子量较高,但由于它能适应两倍以上MEA 的负荷,因而它的应用仍然经济。DEA溶液再生之后一般具有较MEA溶液低得多的残余酸气浓度。 MDEA工艺被证实具有对H2S优良的选择脱除能力和抗降解性强、反应热较低、腐蚀倾向小、蒸气压较低等优点。但MDEA工艺对有机硫的脱除效率低，对CO2含量很高的原料气（如注入CO2后采出的油田气）的净化，其选吸性能还不能满足要求。 砜胺法采用的吸收液是具有物理吸收性能的环丁砜、具有化学吸收性能的醇胺以及少量水组成。该工艺具有酸气负荷高，吸收贫液的循环量小，水、电、蒸汽的消耗低，溶剂损失量小，气体的净化度高，对设备的腐蚀性差等优点；但溶剂吸收重烃能力强，溶剂溅漏到管线或设备上会溶解油漆，价格较贵，变质后再生困难。 醇胺法工艺主要影响因素有：温度、压力溶剂浓度、贫液酸性气负荷。 温度低有利于醇胺吸收干气中的硫化氢，温度高则有利于富液再生；压力高气相分压高，有利于吸收硫化氢，但压力过高，设备成本较高。压力低有利用富液再生；溶液浓度高吸收硫含量高，但富液浓度过高，容易发泡，影响运转；贫液酸性气负荷越低吸收硫容量越大，但过低的酸性气负荷，再生蒸汽用量较大，能耗也就越大。
有机胺法脱硫工艺流程
有机胺法脱硫工艺 1、工艺流程 本烟气脱硫装置采用湿法有机胺脱硫工艺，装置采用有机胺浓液稀释到一定浓度后作为脱硫剂。该工艺主要分为4个过程，即烟气的预处理、SO2的吸收、SO2的再生和胺液的净化。 烟气预处理的目的是降低进入脱硫塔烟气温度和洗涤烟气中的酸雾及粉尘等杂质，为烟气在脱硫塔采用有机胺脱硫剂高效脱硫奠定基础。烟气预处理设置洗涤塔一座，采用空塔喷雾洗涤降温除尘。 二氧化硫吸收系统是烟气脱硫系统的核心。在吸收装置中吸收剂与烟气相接触，吸收剂与SO2发生可逆性反应。为了达到最大的吸收效果,采用高效耐腐蚀规整填料塔和空喷吸收相结合的形式。烟气经过洗涤塔洗涤降温净化后，将烟气中的粉尘和部分SO3等杂质洗涤下来，烟气温度被降低至约40℃，进入脱硫塔下段，与从喷头处循环喷淋的脱硫液逆流接触，气体中60%的SO2被吸收。未被吸收的烟气进入脱硫塔中部，在两段分布的规整填料中实现气液的逆流接触和SO2的高效吸收，吸收液为再生塔再生后温度35～45℃的贫液。未被吸收的净化气进入脱硫塔上部，经回收液回收夹带的溶液后，从塔顶引出，经塔顶烟囱送至硫酸尾气总管。 SO2再生装置包含一个再沸器、一座再生塔及二氧化硫、蒸汽冷凝冷却系统和二氧化硫真空系统，将吸收了SO2的富液从吸收装置通过换热后进入再生装置，减压再生后返回脱硫塔。从脱硫塔底部出来
的吸收液温度约43～45℃，经富液泵打入再生塔一级冷凝器、贫富液换热器升温至约60～65℃，进入再生塔上部，塔釜经再沸器加热至75～85℃再生。从再生塔底部出来的溶液经贫液泵加压，进入贫富液换热器换热、贫液冷却器冷却后，大部分进入脱硫塔吸收SO2，小部分送溶液净化装置，以除去溶液中的热稳定性盐。 贫液经脱盐前冷却器冷却后，进入脱硫液净化系统除去系统中的SO42-和Cl-。净化后的脱硫液进入系统继续使用。 2、工艺原理 有机胺湿法烟气脱硫技术是一种新兴的烟气脱硫技术、具有处理二氧化硫浓度低、脱硫效率高、吸收剂可以循环利用、不产生二次污染、能有效解决烟气制酸的稳定性问题等优点。 有机胺脱硫化学原理为：在水溶液中,溶解的SO2会发生式(1) 、(2) 所示的可逆水合和电离过程。 在水中加入有机胺缓冲剂，通过和水中的氢离子发生反应，形成胺盐，反应(1)、(2) 方3程式向右发生反应，增大了SO2的溶解量如反应(3)，可以增加SO2的溶解量。采用蒸汽加热，可以逆转(1) ～(3) 的方程式，再生吸收剂，得到高浓度的SO2气体，对SO2进行回收利用。 一元胺的吸收功能过于稳定,以至于无法通过改变温度再生SO2，一旦一元胺与SO2或其他的强酸发生化学反应便永久的生成一种非常稳定的胺盐。二元胺在烟气脱硫上具有更大优势，二元胺在工艺过程中首先与一种发生反应:
张月天然气脱硫技术工艺综述
张月——天然气脱硫技术工艺综述 关键字：脱硫净化醇胺法 摘要：本文主要讲述了天然气的脱硫的主要方法，及其应用。 引言： 中国天然气产业生产-消费现状 进入二十一世纪的第二个十年之后，中国对天然气的消费呈直线上升趋势，据了解，2012年天然气消费同比增长12.8%，2013年天然气消费同比增长高达13.9%，国家能源局预计称，2014年我国天然气表观消费量1930亿立方米，增长14.5%。 我国目前天然气1/3以上都含有硫，为改善环境质量，实现可持续发展。故发展天然气必须先解决其净化问题。 1、天然气脱硫技术的现状及发展趋势 1.1含硫天然气净化研究现状 自18世纪末英国就开始使用干式氧化铁法从气流中脱除硫化物，但直到上世纪30年代醇胺类溶剂应用于气体脱硫以后，天然气脱硫才成为独立的工业分支。经过70多年的发展，目前国内外报道的脱硫方法已有百余种[1]。 1.2天然气脱硫技术的目的 天然气净化的目的是脱除含硫天然气中的H2S、CO2、水份及其它杂质（如有机硫等），使净化后的天然气气质符合GB17820-1999国家标准，并回收酸气中的硫，且使排放的尾气达到GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求。 1.3高含硫天然气净化工艺的发展趋势 国外对高含硫天然气的开发已有几十年的丰富经验，天然气净化技术也有了进一步的发展。目前，国外针对高含硫天然气的处理技术已向大型化、自动化、组合化方向发展，用以节约投资、降低能耗、提高装置的适应能力和运行维护的可靠性。国外针对高含硫天然气处理普遍采用以下工业技术路线[2]: （1）当原料气有机硫含量高（为满足总硫要求，必须脱除有机硫）建议采用Sulfional —M法进行脱硫。 （2）当原料气中有机硫含量低（将H2S脱除后，总硫即可满足要求）建议采用MDEA 法进行脱硫。 2、天然气脱硫方法的分类 通常用于天然气脱除酸性组分的方法有化学溶剂法、物理溶剂法、物理化学溶剂法、直接化学溶解法、直接转化法、非再生性法和膜分离及其的低温分离法等。 2.1天然气净化中化学溶剂法 2.1.1醇胺法：
氨法烟气脱硫技术综述_徐长香
氨法烟气脱硫技术综述 Review on ammonia flue gas desulfurization 徐长香,傅国光 (镇江江南环保工程建设有限公司,江苏镇江212009) 摘要:简述了多种氨法烟气脱硫的原理和技术特点。主要介绍了湿式氨法烟气脱硫技术,为烟气脱硫技术的选择提供参考。 关键词:氨法;烟气脱硫;回收法;湿式氨法 Abstract:Am monia s crubbing technology has been developed over the last few years.Wet amm onia flue gas desulfu-rization(FGD)process offers an unique advantage of an attractive amm onium sulfate by-product that can be used as fertilizer. Key words:flue gas desulfurization;recoverable process,wet am monia FGD process. 中图分类号:X701.3 文献标识码:B 文章编号:1009-4032(2005)03-0017-04 1 氨法脱硫的发展 20世纪70年代,日本、意大利等国开始研究氨法脱硫工艺并相继获得成功。由于氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范筹,当时该技术未能在电力行业得到广泛应用。随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱硫工艺的不断完善和改进,进入90年代后,氨法脱硫工艺逐步得到推广。 国外研究氨法脱硫技术的企业主要有:美国的GE、Marsulex、Pircon、Babcock&Wilcox;德国的Lentjes Bischoff、Kr upp Koppers;日本的NKK、IHI、千代田、住友、三菱、荏原等。 目前在国内成功应用的湿式氨法脱硫装置大多从硫酸尾气治理中发展而来,主要的技术供应商有江南环保工程建设有限公司、华东理工大学等。现国内湿式氨法脱硫最大的应用项目是天津永利电力公司的60MW机组烟气脱硫装置。 近年来出现的磷铵法、电子束法、脉冲电晕放电等离子体法等烟气脱硫脱硝技术皆是氨法的演变与发展,改进之处在于降低水耗、改进氧化及后处理、降低装置压降、提高脱硝能力等,以求氨法烟气脱硫技术更加经济、更加适应锅炉的运行。 2 氨法脱硫的技术原理 2.1 氨法脱硫工艺特点 氨法脱硫工艺是以氨作为吸收剂脱除烟气中的SO2。其特点是:①氨的碱性强于钙基吸收剂;②氨吸收烟气中SO2是气—液或气—气反应,反应速度快,完全,吸收剂利用率高,可以达到很高的脱硫效率。相对于其他钙基脱硫工艺来说,系统简单、设备体积小、能耗低。另外,其脱硫副产品硫酸铵是一种常用的化肥,副产品的销售收入能大幅度降低运行成本。 根据氨与SO2、H2O反应的机理,氨法脱硫工艺主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。 2.2 电子束氨法(EBA法)与脉冲电晕氨法(PPC P 法) EB A与PPCP法分别是用电子束和脉冲电晕照射70℃左右、已喷入水和氨的烟气。在强电场作用下,部分烟气分子电离,成为高能电子,高能电子激活、裂解、电离其他烟气分子,产生OH、O、H O2等多种活性粒子和自由基。在反应器中,SO2、NO被活性粒子和自由基氧化成SO3、NO2,它们与烟气中的H2O相遇形成H2SO4和HNO3,在有NH3或其他中和物存在的情况下生成(NH4)2SO4/NH4NO3气溶胶,再由收尘器收集。 脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场还具有除尘功能。 这两种氨法能耗和效率尚需改善,主要设备如大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制阶段。 EB A法脱硫工艺流程见图1。 17
醇胺法脱硫工艺流程图
1.醇胺法脱硫工艺流程图。 (一) 工艺流程 醇胺法脱硫脱碳的典型工艺流程见图2-2。由图可知，该流程由吸收、闪蒸、换热和再生(汽提)四部分组成。其中，吸收部分是 将原料气中的酸性组分脱除至规定指标或要求；闪蒸部分是将富液 (即吸收了酸性组分后的溶液)在吸收酸性组分时所吸收的一部分烃 类通过闪蒸除去；换热是回收离开再生塔的贫液热量；再生是将富液 中吸收的酸性组分解吸出来成为贫液循环使用。 图2-2中，原料气经进口分离器除去游离液体和携带的固体杂质后进入吸收塔底部，与由塔顶自上而下流动的醇胺溶液逆流接 触，吸收其中的酸性组分。离开吸收塔顶部的是含饱和水的湿净化气， 经出口分离器除去携带的溶液液滴后出装置。通常，都要将此湿净化 气脱水后再作为商品气或管输，或去下游的NGL回收装置或LNG生产 装置。 由吸收塔底部流出的富液降压后进入闪蒸罐，以脱除被醇胺溶液吸收的烃类。然后，富液再经过滤器进贫富液换热器，利用热贫 液将其加热后进入在低压下操作的再生塔上部，使一部分酸性组分在 再生塔顶部塔板上从富液中闪蒸出来。随着溶液自上而下流至底部， 溶液中剩余的酸性组分就会被在重沸器中加热汽化的气体(主要是水 蒸气)进一步汽提出来。因此，离开再生塔的是贫液，只含少量未汽 提出来的残余酸性气体。此热贫液经贫富液换热器、溶液冷却器冷却 和贫液泵增压，温度降至比塔内气体烃露点高5～6℃以上，然后进 入吸收塔循环使用。有时，贫液在换热与增压后也经过一个过滤器。 从富液中汽提出来的酸性组分和水蒸气离开再生塔顶，经冷凝器冷却与冷凝后，冷凝水作为回流返回再生塔顶部。由回流罐分出 的酸气根据其组成和流量，或去硫磺回收装置，或压缩后回注地层以 提高原油采收率，或经处理后去火炬等 2.甘醇法吸收脱水工艺流程 1. 工艺流程 图3-5为典型的三甘醇脱水装置工艺流程。该装置由高压吸收系统和低压再生系统两部分组成。通常将再生后提浓的甘醇溶液称为贫甘醇，吸收气体中水蒸 气后浓度降低的甘醇溶液称为富甘醇。
脱硫工艺流程
现运行得各种脱硫工艺流程图汇总
通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况得分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫与燃烧后脱硫等3类、 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Fｌｕe gａｓdesulfurization,简称FGD),在ＦGD技术中,按脱硫剂得种类划分,可分为以下五种方法:以ＣａCO３(石灰石)为基础得钙法,以ＭｇO为基础得镁法,以Na2ＳO3为基础得钠法,以NH3为基础得氨法,以有机碱为基础得有机碱法、世界上普 遍使用得商业化技术就是钙法,所占比例在9０%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中得干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法与半干(半湿)法。湿法FGＤ技术就是用含有吸收剂得溶液或浆液在湿状态下脱硫与处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术得脱硫吸收与产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。 半干法FGD技术就是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)得烟气脱硫技术。特别就是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物得半干
法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高得优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理得优势而受到人们广泛得关注。按脱硫产物得用途,可分为抛弃法与回收法两种、 烧结烟气脱硫
国内外烟气脱硫技术综述
第26卷第4期电站系统工程V ol.26 No.4 2010年7月Power System Engineering 1 文章编号：1005-006X(2010)04-0001-02 国内外烟气脱硫技术综述 Summary of Domestic and Abroad FGD Technology 嫩江县海信热电有限责任公司张秀云 郑继成 近年来，世界各发达国家在烟气脱硫（FGD）方面均取得了很大的进展，美国、德国、日本等发达工业国家计划在2000年前完成200610 MW的FGD处理容量。目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有：①湿法脱硫技术，占85%左右，其中石灰石石膏法约占36.7%；②雾干燥脱硫技术，约占8.4%；③吸收剂再生脱硫法，约占3.4%； ④炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法，约占1.9%；⑤海水脱硫技术；⑥电子束脱硫技术；⑦脉冲等离子体脱硫技术；⑧烟气循环流化床脱硫技术。 1 主要烟气脱硫技术 1.1 湿法脱硫技术 湿法脱硫工艺应用最多，占脱硫总装机容量85%。而其中占主导地位的石灰石-石膏法是目前技术上最成熟、实用业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺，已有近30年的运行经验，其脱硫效率在90%以上，副产品石膏可回收利用，也可抛弃处置。20世纪70年代末，石灰石-石膏法FGD技术在美国、德国和英国基本过关，开始大规模推向市场，到80年代中期，这些国家的FGD市场渐趋饱和。各供应商在完成项目的过程中不断积累经验，形成了各自的特点，但从总体上看，还是大同小异，共性大于个性。值得一提是德国的SHU 公司（全称黑尔环境工程公司）的工艺，在吸收剂石灰石浆液中加入少量甲酸（HCOOH即蚁酸），效果很好；脱硫反应中间生成物不是难溶的CaSO3而是易溶的Ca(HSO3)2，避免了一般石灰石/石灰-石膏法操作不当时出现CaSO3结垢和堵塞现象；石灰石的溶解度增加80～1000倍，可使液气比减少25%～75%。据称，美国环保局评估后认为SHU石灰石-石膏法是脱硫效果最好且最经济的一种工艺。此外，日本千代田公司的CT-121法也颇有特点，其核心是JBR射流沸腾反应器，烟气沸腾状通过浆液发生反应，该工艺省去了再循环泵、雾化喷嘴、氧化槽和浓缩装置等，使投资及运行费用大为降低，运行稳定可靠，为湿法注入了活力。 1.2 半干法脱硫技术 半干法的工艺特点是：反应在气、固、液三相中进行,利用烟气显热蒸发吸收液中的水分，使最终产物为干粉状，若与袋式除尘器配合使用，可提高10%的脱硫效率。脱硫废渣一般抛弃处置，但最近德国将此废渣成功地用于建材生产，使半干法的应用前景更为乐观。 (1) 炉内喷钙增湿活化法（LIFAC法）：此法是芬兰IVO 收稿日期：2010-01-26 张秀云(1979-)，女。黑龙江，161400公司和Tampelle公司联合开发的，是在炉内喷钙直接脱硫的基础上发展起来的，据称脱硫效率可达40%～70%，采用袋式除尘调节方法则系统总脱硫效率为60%～80%，波兰WROCLAW电厂的半干法则在此基础上在喷雾塔中以雾状形式加入一种催化剂。据了解其脱硫效率稳定在70 %左右，其喷雾塔使用5 年仍未见锈蚀，其投资仅为湿法脱硫装置的20%，操作简单，用于对老电厂的改造很方便。 (2) ABB公司最新开发的NID（New Integrated Desulphurization）半干式FGD工艺，是专门针对亚洲、东欧市场开发的。对中、低硫煤，脱硫效率超过80%。吸收剂（石灰或消石灰）在引入烟气之前，在增湿器中被加入少量水（足以激活其吸收SO2），与传统的半干法相比，其循环吸收剂的量要大得多，用于蒸发换热的表面很大，因而反应器很小，与其后的袋式收尘器的进风口管道尺寸相近。1996年波兰的Laziska电厂在120 MW锅炉上成功应用了该技术。NID工艺也可在电厂的电收尘器上实施改造。 (3) B&W公司的半干法FGD工艺根据锅炉出口烟气温度的高低不同，吸收剂分别以悬浊液或粉状的方式与低压水蒸气由独立的喷嘴引入反应器。两种工艺均通过烟囱出口所要求的有害气体浓度来控制吸收剂的喷射量，因而可保持运行费用最低。 1.3 干法脱硫技术 干法的工艺特点是：反应在干燥的状态下进行，吸收剂和反应产物均为干粉状，不存在腐蚀、结露等问题。干法脱硫技术包括：荷电干试喷射脱硫法（CDSI法）、等离子体法、回流式循环流化床法等。 2 国外主要国家烟气脱硫技术 2.1 美国烟气脱硫技术 在1986～1995年美国计划新安装燃煤发电机组32815 MW，扣除退役机组2136 MW，净增加容量30679 MW，这些新增机组大多数安装了烟气脱硫装置共206套，烟气脱硫容量/装机总量由18.77%上升到27.00%。 在美国的烟气脱硫装置中，湿法石灰石/石灰法占90%以上，其次是双碱法和碳酸钠法。80年代以来，为降低基本投资和运行费用，研究开发了喷雾干燥烟气脱硫和炉内直接喷射石灰石烟气脱硫技术。目前，美国正在研究开发E-SO x 法脱硫技术，将改造现有电除尘器（ESP），拆除电场第一电场极板、极线，加装石灰乳浆喷射装置，在除尘时又脱硫。该方法的实质是向烟气中喷入石灰浆液，再用电除尘器收集脱硫后的粉尘产物，要求同时脱硫、脱氮，脱硫、脱氮费用
氨法烟气脱硫技术综述
氨法烟气脱硫技术综述 1 氨法脱硫的发展 20 世纪70 年代,日本、意大利等国开始研究氨法脱硫工艺 并相继获得成功。由于氨法脱硫工艺主体部分属化肥工业范筹,当时该技术未能在电力行业得到广泛应用。随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱硫工艺的不断完善和改进,进入 90 年代后,氨法脱硫工艺逐步得到推广。 国外研究氨法脱硫技术的企业主要有:美国的GE、Marsulex、Pircon、Babcock&Wilcox ; 德国的Lentjes Bischoff 、Krupp Koppers ;日本的NKK、IHI、千代田、住友、三菱、荏原等。目前在国内成功应用的湿式氨法脱硫装置大多从硫酸尾气 治理中发展而来,主要的技术供应商有江南环保工程建设有 限公司、华东理工大学等。现国内湿式氨法脱硫最大的应用项目是天津永利电力公司的60MW机组烟气脱硫装置。 近年来出现的磷铵法、电子束法、脉冲电晕放电等离子体法等烟气脱硫脱硝技术皆是氨法的演变与发展,改进之处在于 降低水耗、改进氧化及后处理、降低装置压降、提高脱硝能力等,以求氨法烟气脱硫技术更加经济、更加适应锅炉的运行。 2 氨法脱硫的技术原理 2.1 氨法脱硫工艺特点 氨法脱硫工艺是以氨作为吸收剂脱除烟气中的SO2 。其特
点是: ①氨的碱性强于钙基吸收剂; ②氨吸收烟气中SO2 是气—液或气—气反应,反应速度快,完全,吸收剂利用率高,可 以达到很高的脱硫效率。相对于其他钙基脱硫工艺来说,系统简单、设备体积小、能耗低。另外,其脱硫副产品硫酸铵是一种常用的化肥,副产品的销售收入能大幅度降低运行成本。根据氨与SO2 、H2O 反应的机理,氨法脱硫工艺主要有湿式氨法、电子束氨法、脉冲电晕氨法、简易氨法等。 2.2 电子束氨法( EBA 法) 与脉冲电晕氨法( PPCP 法) EBA 与PPCP 法分别是用电子束和脉冲电晕照射70 ℃左右、已喷入水和氨的烟气。在强电场作用下,部分烟气分子电离,成为高能电子,高能电子激活、裂解、电离其他烟气分子,产生OH、O、HO2 等多种活性粒子和自由基。在反应器中,SO2 、NO 被活性粒子和自由基氧化成SO3 、NO2 , 它们与烟气中的H2O 相遇形成H2SO4 和HNO3 ,在有NH3 或其他中和物存在的情况下生成(NH4) 2SO4/ NH4NO3 气溶胶,再由收尘器收集。 脉冲电晕放电烟气脱硫脱硝反应器的电场还具有除尘功能。这两种氨法能耗和效率尚需改善,主要设备如大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制阶段。 EBA 法脱硫工艺流程见图1。
脱硫工艺流程
脱硫工艺流程 1、石灰石/石膏湿法脱硫工艺过程简介 石灰石/石膏湿法脱硫工艺是以石灰石溶解后制成的碱性溶液作为吸收剂对烟气中含有的酸性气体污染物（主要是二氧化硫）进行吸收处理的一种工艺。湿法脱硫工艺的主要过程可分为以下几个部分： （1）混合和加入新鲜的吸收液；（2）吸收烟气中的二氧化硫并反应生成亚硫酸钙；（3）氧化亚硫酸钙生成石膏；（4）从吸收液中分离石膏。 2 、吸收塔系统在湿法脱硫工艺中的重要地位 吸收塔系统是石灰石/石膏湿法脱硫工艺的核心部分，在湿法脱硫工艺的四个部分中，（1）～（3）三个部分是在吸收塔系统中实现的，即在吸收塔系统中完成了对烟气中二氧化硫进行吸收、氧化和结晶的整个反应过程。 2.1吸收塔系统的构成 吸收塔系统主要由如下几个子系统构成：吸收塔本体系统、石灰石浆液供应系统、氧化空气供应系统、石膏浆液排出系统。此外，石膏一级脱水系统及排空系统等也与吸收塔系统的运行密切相关。 2.2 吸收塔系统的工作原理 2.2.1 吸收塔本体吸收系统：在吸收塔的喷淋区，石灰石、副产物和水等混合物形成的吸收液经循环浆液泵打至喷淋层，在喷嘴处雾化成细小的液滴，自上而下地落下，而含有二氧化硫的烟气则逆流而上，气液接触过程中，发生如下反应： CaCO3+2 SO2+H2O <=> Ca(HSO3)2+CO2 除SO2外，烟气中三氧化硫、氯化氢和氟化氢等酸性组分也以很高的效率从烟气中去除。浆液中的水将烟气冷却至绝热饱和温度，消耗的水量由工艺水补偿。为优化吸收塔的水利用，这部分补充水被用来清洗吸收塔顶部的除雾器。 2.2.2氧化空气供应系统 在吸收塔的浆池区，通过鼓入空气，使亚硫酸氢钙在吸收塔氧化生成石膏，反应如下： Ca(HSO3)2+O2+ CaCO3+3 H2O 2CaSO4.2H2O+CO2
火力发电厂超低排放烟气脱硫技术综述
火力发电厂超低排放烟气脱硫技术综述 发表时间：2018-01-22T15:14:29.630Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第24期作者：高飞[导读] 2014年9月14日，国家三部委发布《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020）年》[1]国家减排计划。 大唐环境产业集团股份有限公司北京市 100097 摘要：本文介绍了火力发电厂超低排放烟气脱硫技术及其在电厂上的应用，并提供一些运行数据，为设计新超低排放烟气脱硫FGD提供设计思路。 关键词：超低排放；烟气脱硫引言2014年9月14日，国家三部委发布《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020）年》[1]国家减排计划，要求东部地区火力发电厂污染物粉尘和SO2排放分别达到10和35mg/Nm3的排放标准。近三年来，各大发电公司纷纷响应国家的减排计划，在新建和老机组改造上采用新技术和新方法使粉尘和SO2排放浓度达到上述要求，特别是粉尘的排放，一些地区提出了更高的要求，甚至要求达到8mg/Nm3、5mg/Nm3和3mg/Nm3的要求。 文章是基于近三年来本人参加新建和老机组烟气脱硫技术改造，对烟气脱硫的技术路线和存在的问题进行论述。 1．火力发电厂超低排放脱硫技术 1.1新机组的超低脱硫排放设计 对新设计的脱硫装置，可以全面考虑各方面的因素，在保证脱硫效率的同时，特别要考虑在吸收塔内粉尘的去除，要求吸收塔内选择合适的烟气速度，增加进口烟道至最下部喷淋层的距离，在吸收塔喷淋层下部加装托盘或湍流装置，使石灰石浆液与烟气充分接触和反应，加大喷淋层之间的距离，加大最上层喷淋层至除雾器最下端的距离，加大除雾器上端至出口烟道的距离，使吸收塔内通过除雾器的烟气流场更均匀，同时采用高效除雾器等，这些措施都有利于增加烟气在吸收塔内与石灰石浆液的接触时间，在提高脱除SO2效率的同时，更有利于脱除烟气中的粉尘。 1.2老机组的超低脱硫排放改造 为了实现超低排放的目标，必须提高脱硫效率，由原来的效率一般低于99%提高到超过99%以上的效率，有的机组甚至达到99.8%左右。 提高脱硫效率的基本措施是提高液气比L/G和增加烟气与石灰石浆液的接触，使烟气与石灰石浆液充分接触而发生反应。目前主要采用在老塔加装喷淋层、老塔加喷淋层+塔外浆池、串塔、单塔双循环和双塔双循环等技术来解决脱硫效率提高而引起的增加液气比和需要加大浆液反应池容积等措施，除了上述技术方法外，在吸收塔内加装托盘、湍流装置或节流环等，进一步增加烟气与石灰石浆液的接触，有效地增加脱硫反应的效果，在脱除SO2的同时，也有效脱除烟气中的粉尘。对老塔的改造，加装的喷淋层一般布置在现有喷淋层的上面，并增加浆液在吸收塔内的停留时间，从而增加石灰石浆液与烟气反应的时间，有利于SO2的脱除。下表2是大唐集团太原第二发电厂七期13号机组采用单塔内加装管式湍流装置及喷淋层的改造方案，于2014年11月投入运行，运行效果良好。 1.3高硫煤超低脱硫排放技术 对吸收塔入口SO2浓度达到6000mg/Nm3以上的机组，如FGD出口要求控制在35mg/Nm3以下时，需要的液气比L/G数值很大，当喷淋层数超过6层以上时，可考虑采用2级吸收塔方案，即串塔方案，或单塔双循环的方案，经过2级吸收塔的脱除，SO2和粉尘的脱除效果良好。