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烟气脱硫技术的探讨

烟气脱硫技术的探讨
烟气脱硫技术的探讨

烟气脱硫技术的探讨

一、提出背景

随着世界各国工业化进程的不断加深,SO2污染已超过烟尘污染成为大气环境的第一大污染物。烟气脱硫(FGD)有别于其他脱硫方式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SO2污染的最为有效的和主要的技术手段。

目前,世界各国对烟气脱硫都非常重视,已开发了数十种行之有效的脱硫技术,其中广泛采用的烟气脱硫技术有:

(1)石灰/石灰石—湿法。

(2)旋转喷雾半干法(LSD)。

(3)炉内喷钙增湿活化法(LIFAC)。

(4)海水烟气脱硫法。

(5)氨法烟气脱硫。

(6)简易湿式脱硫除尘一体化技术。

石灰/石灰石—石膏湿法,具有适用煤种宽、原料廉价易得、脱硫率高(可达90%以上)等诸多优点,占据最大的市场份额,但投资和运行费用大,运行维护量大。

旋转喷雾法脱硫率较湿法低(能达到80%—85%),投资和运行费用也略低于湿法。产物为亚硫酸钙(CaSO3)。

炉内喷钙尾部增湿法,脱硫率可达70%—80%,工程造价较低。产物为亚硫酸钙(CaSO3),易造成炉内结渣。

海水烟气脱硫技术,工艺简单,系统运行可靠,脱硫率高(可达90%

以上)运行费用低。脱硫系统需要设置在海边且海水温度较低,溶解氧(OC)较高。

氨法除硫通常以合成氨为原料,产物为硫氨等。需要邻近合成氨工厂及化肥厂。

简易湿式脱硫除尘一体化技术,脱硫率低(60%左右),造价较低原料为工业废碱及烧碱,需要临近有废碱液排放的工厂,中和后,废水需排入污水厂进行处理。

烟气脱硫的技术及装置虽然日臻完善,但在大多数国家,尤其是在能源结构中煤炭占较大比例的国家中,其推广和普及却举步唯艰,拿我国来说,近20年来花巨资引进的技术和装置难以推广,巨额的投资和高昂的运行费用使企业背上了沉重的负担,难以承受。所以说具有真正推广普及意义的技术和装置还有待于继续研究和开发。

在现在国际国内市场竞争异常激烈的条件下,要研究开发一种新的技术和设备装置,使其能大规模普及应用,应具备以下几个特征:(1)原料(中和剂)廉价易得,脱硫率高。

(2)工程投资和运行费用要低到应用企业能承担得了。

(3)工艺流程简单,运行可靠,易于调控且对锅炉正常运行无不良影响。

(4)对各种含硫煤(油)具有较好的适应性。

(5)不造成二次污染,诸如水污染、粉尘、噪声等。

二、推理分析

(1)原料(中和剂)

随着市场经济的发展和社会的进步,原来意义上的百年老店越来越少,每年都有大量的新兴产业掘起,每年都有大量的老产业退出市场。

烟气脱硫项目一般都需要投入大量资金,如果原料和工艺依赖于临近的工厂(如合成氨、化肥、废碱排放等),那么这个项目很可能由于这些工厂的关停并转而中途停止运转,使该项目投资得不到应有的经济和社会效益。所以以石灰石、石灰为中和剂的烟气脱硫技术为大多数业内专家所认同。以石灰为中和剂成本高于石灰石,且需要设备、构筑物及监测设备较多;使用石灰石成本低且反应易于控制,是最具实用性的中和剂。

传统的“石灰石—石膏法烟气脱硫”需要将石灰石粉磨至200—300目,这样就需要建一座粉磨站,既增加投资,又造成了一定程度的“噪声”和“粉尘”污染,且其产物与反应物混合在一起,造成钙硫比的提高,增加了运行费用。如果采用石灰石颗粒(粒径3—6mm)只需要将石灰石粉碎即可,方便、环保、运行费用低、又能减少设备投资。

(2)产物

湿法脱硫,脱硫率最高(可达90%以上),中和产物有两种,硫酸钙CaSO4和亚硫酸钙CaSO3,通常是两种物质的混和物,中和产物被完全再利用的可能性不大,如果亚硫酸钙(CaSO3)一但进入水体,由于它具有很强的还原性,会迅速耗尽水中的溶解氧,使水中鱼类

大量死亡,甚至灭绝,因为它溶解速度很慢,其污染物会在很长时间内存在,严重破坏水体生态环境,所以中和产物中不含亚硫酸钙(CaSO3)最为安全,既可再利用创造价值也可安全排放。

(3)钙硫比

钙硫比(Ca/S)是决定运行费用的重要因素,Ca/S=1是经济运行的极限状态,也就是说哪种脱硫工艺Ca/S实现或接近1,那么它就可能实现真正意义的经济运行。目前的湿法脱硫,剩余反应物与脱硫产物混合在一起被排除掉无法分离,所以很难实现理想的Ca/S, 如果反应物以颗粒状态存在,解决这个问题,实现理想的Ca/S较为容易,而且设备和资金投入也随之减少,有利于实现真正意义的经济运行。

三、理想模型

综上所述,最理想的烟气脱硫工艺应该是:

(1)湿法脱硫(脱硫率可达90%以上)。

(2)中和剂为石灰石颗粒(3—6mm)。

(3)钙硫比(Ca/S)为1。

(4)产物为硫酸钙且不含亚硫酸钙杂质。

(5)投资少,工艺简单,运行费用低廉,无二次污染。

(6)控制参数少,测控设备成熟,可实现全线自动控制。

(7)运行中的中间循环物质由锅炉及电厂废液补充,对周边企业无依赖性。

(8)充分吸收与利用烟气余热。

这个理想的模型如果能够实现,很可能成为烟气脱硫技术中最为理想的运行模式,它的推广和应用可以创造巨大的市场机会和社会价值,但要真正实现这种理想模式却很难,主要原因是:

(1)石灰石颗粒要迅速溶解,PH值必须小于4,但PH值小于4时CaCO3的溶解物对SO2几乎不吸收。

(2)SO2溶于水生成的H2SO3及被氧化生成的H2SO4,与石灰石颗粒反应后生成的CaSO3和CaSO4会附着在石灰石颗粒的表面,而且越反应堆积越多,使反应很难继续进行下去。

(3)CaSO4与CaSO3同为吸收产物,使CaSO4析出且不产生CaSO3是比较困难的。

可以说这3个问题是“石灰石法”脱硫的真正的难以愈越的天险,能否解决这3个问题是这个工艺能否达到预定目标及其装置能否稳定运行的关键。

四、循环架桥理论

既然是天险就应该架起一座桥梁把它愈越过去,经研究发现WSQ具有架桥作用。拿“海水烟气脱硫工艺“来说,其工艺简单,系统运行可靠,脱硫率高,且在PH值2.5~3时仍具有很好的吸收能力,业内的专家普遍认为“海水烟气脱硫”主要靠海水的碱度脱硫,(即:SO2+H2O=H2SO3 ; CO32-+H2SO3=SO32-+H2O+CO2↑; 2SO32-+O2=2SO42-↓; Ca2++SO42-=CaSO4)其实海水中所含的WSQ 在脱硫过程中参与反应,并起了架桥作用,其反应进程为:

SO2+H2O=H2SO3

WSQ+H2SO3=CaSO3+2HCl

2CaSO3+O2=2CaSO4 ↓

2HCl+CO32-=2Cl-+H2O+CO2 ↑

这种架桥作用使海水烟气脱硫技术在低PH值状态下对SO2具有很好的吸收能力。

利用WSQ的这种架桥作用,在循环液中加入WSQ ,SO2 的低 PH值吸收问题迎刃而解。

在中和反应中,由于WSQ的架桥作用,把H2SO3、H2SO4、的酸度转化成HCl酸度,而HCl与CaCO3能持续反应,所以第二个问题也迎刃而解。

由于WSQ的架桥作用产生了HCl,而CaSO3在有HCl存在的情况下不沉淀,而SO32-、HSO3-、H2SO3等在酸度比较大的情况下易于氧化成SO42-,CaSO4可以在HCl存在的情况下沉淀,所以WSQ的架桥作用也同时解决了第三个问题,使排出产物为CaSO4,且不含CaSO3。

所以说工艺的结合点在于“用WSQ溶液作为循环液”,利用WSQ的“循环架桥作用”促使该工艺技术全面完成,通常工业锅炉和热电厂的软化水系统和工业除盐系统排出的废液中含有高浓度的WSQ,脱硫运行中WSQ会有少量损失,可以用软化或除盐的废液补充。

五、WSQ石灰石脱硫原理

(1)吸收反应原理

A:CO2的溶解

CO2+H2O= H2CO3

B:SO2的溶解和电离

SO2+H2O= H2SO3

H2SO3=H++ HSO3-

HSO3-= H++SO32-

C:氧化反应

2HSO3-+O2=2H++2SO42-

2SO32-+O2=2SO42-

D:分离反应

SO42-+Ca2+=CaSO4 ↓

吸收反应后CaSO4被分离,循环液中以HCl、WSQ为主并夹杂少量的H2CO3、H2SO3。

(2)中和反应

A:碳酸溶解石灰石

CaCO3+ H2CO3=Ca(HCO3)2

B: 亚硫酸溶解石灰石

CaCO3+ H2SO3= CaSO3+H2O+CO2↑

由于HCl的存在CaSO3不沉淀

C:HCl溶解石灰石

CaCO3+ HCl= WSQ+H2O+CO2 ↑

此反应为主反应。

(3)有害副反应的产生及消除办法

有害副反应方程式为:Ca2++SO42-=CaSO4 ↓

在中和反应中,HCl与CaCO3反应生成WSQ,使Ca2+浓度升高,如果循环液中CaSO4处于饱和溶解状态,Ca2+浓度升高会引起少量的CaSO4析出(通常为CaCO3.H2O和CaCO3.2H2O),由于主反应强烈产气,自身具有清污作用,析出的CaSO4通常不会附着在石灰石颗粒上,但由于CaSO4沉淀速度快且具有一定的强度,容易引起设备及构筑物表面结垢,所以必须消除。

消除有害副反应的办法通常是用降温的办法使循环液中的CaSO4在“循环”和“中和”的过程中处于不饱和状态。由于循环液中Cl-的大量存在使CaSO4溶解度通常在85℃左右形成突降区间,把工艺温度设置在85℃~95℃区间内,温度的略微降低会引起CaSO4溶解度的大量提高,使循环液中的CaSO4饱和溶液变成不饱和溶液。在降温的过程中的余热可以用来提高锅炉进水温度,也可以用来提供热水,有利于锅炉的节煤和经济运行。

六、工艺流程

WSQ石灰石法脱硫工艺流程如下:(附录1为工艺流程图)

锅炉烟气在吸收塔中与循环液反应生成CaSO4,沉淀到吸收塔底由清除装置清除。反应后循环液成份以HCl和WSQ为主,经过滤后进入中和床,与石灰石颗粒反应生成WSQ、H2O、CO2,CO2从中和床排气管排出,为使循环液中CaSO4处于不饱和状态以防止设备、构筑物及喷淋系统结垢,工艺流程中设置水冷装置以抑制有害副反应发生。冷却后的循环液经过滤进入吸收塔循环使用。排出产物为不

含CaSO3的石膏,石膏脱水速度快,易于收集存放且有比较广泛的用途,可以创造一定的经济价值,也可以直接排放(不会造成二次污染)。

七、技术工艺特点

(1)造价和运行费用极低,运行管理工作量极少。

(2)工艺简单,可实现全程自动化控制。

(3)测控参数少(PH值、温度、液位),测控技术成熟。

(4)各流程均有成熟技术可借鉴。

(5)适合各种规模的电站及工业锅炉。

(6)对各种含硫煤(油)具有较好的适应性。

(7)对燃烧装置无不良影响,生产工艺、原料来源及产物应用对周边企业无依赖性。

(8)有利于烟气余热的吸收和利用。

(9)不造成(水体、噪声、粉尘等)二次污染。

八、有益效果

1、脱硫效率高。H2SO3与WSQ反应生成的是CaSO3,白色沉淀,反应速度快,反应进行比较彻底。

2、工艺简单,投资少,比“石灰石/石膏湿法脱硫”降低固定资产投资90%以上。

3、运行费用低。本脱硫工艺在运行的过程中,WSQ可以再生,循环利用,只需少量补充一些即可。实际上,主要消耗的是石灰石,比传统的石灰石/石膏湿法脱硫降低运行费用50%-80%。

4、操作简单。因本脱硫工艺流程,脱硫溶液为无色、透明、澄清液,脱硫液浓度低,循环泵阻力小,耗电量小,运行费用低,系统不堵塞,不结垢。

九、社会经济意义

“WSQ石灰石法烟气脱硫湿法脱硫技术是最具商业优势的脱硫技术,

技术”使(湿法)烟气脱硫设备及装置的小型化、普及化成为可能,使治理SO2污染在一些经济条件较差的国家和地区的普及应用成为可能。它的经济、高效、节能、环保、集控的特点和优点有利于为众多企业所接受,为经济的可持续发展和环境科技的进步做出应有的贡献。

火电厂脱硫的几种方法

火电厂脱硫的几种方法(总12 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

火电厂脱硫的几种方法(1) 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的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD 技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:1、以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,2、以MgO为基础的镁法,3、以Na2SO3为基础的钠法,4、以NH3为基础的氨法,5、以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。A、湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,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。B、干法FGD技术的脱硫吸收和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。C、半干法FGD技术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)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。 1脱硫的几种工艺 (1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺

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。

烟气脱硫基本原理及方法

烟气脱硫基本原理及方法 烟气脱硫基本原理及方法: 1 、基本原理: =亚硫酸盐(吸收过程) 碱性脱硫剂+ SO 2 亚硫酸盐+ O =硫酸盐(氧化过程) 2 ,先反应形成亚硫酸盐,再加氧氧化成为稳定的硫酸盐,然碱性脱硫剂吸收 SO 2 后将硫酸盐加工为所需产品。因此,任何烟气脱硫方法都是一个化工过程。 2 、主要烟气脱硫方法 烟气脱硫的技术方法种类繁多。以吸收剂的种类主要可分为: ( 1 )钙法(以石灰石 / 石灰-石膏为主); ( 2 )氨法(氨或碳铵); ( 3 )镁法(氧化镁); ( 4 )钠法(碳酸钠、氢氧化钠); ( 5 )有机碱法; ( 6 )活性炭法; ( 7 )海水法等。

目前使用最多是钙法,氨法次之。钙法有石灰石 / 石灰-石膏法、喷雾干燥法、炉内喷钙法,循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、 GSA 悬浮吸收法等,其中用得最多的为石灰石 / 石灰-石膏法。氨法亦多种多样,如硫铵法、联产硫铵和硫酸法、联产磷铵法等,以硫铵法为主。 二、烟气脱硫技术简介: ( 一 ) 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫技术: 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。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空气进行化学反应,最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物,如粉尘、 HCI 、 HF 等。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经热交换器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。该技术采用单循环喷雾空塔结构,具有技术成熟、应用范围广、脱硫效率高、运行可靠性高、可利用率高,有大幅度降低工程造价的可能性等特点。

几种催化裂化烟气脱硫技术的比较

湿式气体洗涤系统对比关键指标(KPI) BELCO 贝尔格 CANSOLV 康世富 HAMON 哈曼 NORTON 诺顿关键设备 容器类吸收塔 低pH冷却器 分离器/吸收塔分离器胺吸收器 NaOH吸收器 再生器 (蒸汽气体塔) SO2脱除NaOH溶液 多层喷淋 第一填料部分使用胺 溶液NaOH溶液 外部文丘里洗涤 NaOH溶液 外部文丘里洗涤第二填料部分使用 NaOH溶液 粉尘颗粒物脱除 滤清模块中喷淋 (安装在吸收塔内部 的文丘里) 无外部文丘里洗涤外部文丘里洗涤 NOx脱除LoTOx无WGS+多种处理方案 NOx脱除反应试剂氧气/臭氧亚氯酸钠/ 次氯酸钠 SNCR:氨 CoNOx:氧气 催化添加剂 洗涤液循环泵有有有特殊设计/最好的质量 及可靠性 紧急情况下 液体排泄设施 需要需要不需要不需要净化处理需要需要需要需要 颗粒物脱除沉淀及过滤CANSOLV不提供沉淀及过滤沉淀及过滤 硫的脱除氧化为Na2SO4湿SO2被送至 硫磺车间 氧化为Na2SO4氧化为Na2SO4 热稳定性盐脱除不需要需要离子交换树脂不需要不需要 公用工程 补水新鲜水新鲜水及去离子水多种多种 碱新鲜碱新鲜碱新鲜碱新鲜碱或废碱氨试剂补充无每天需补充1%无无 Nox反应试剂氧气消耗量为O3加入 速率的10倍 无 亚氯酸钠/ 次氯酸钠 消耗量最低 能耗 SO2及颗粒物脱除能耗一般一般一般最低NOx脱除能耗高无Nox脱除技术一般最低蒸汽消耗无高无无

湿式气体洗涤系统对比关键指标(KPI) BELCO 贝尔格 CANSOLV 康世富 HAMON 哈曼 NORTON 诺顿关键性能因素 设备高可靠性√有引起FCC运行不稳定的风险√√√ 对系统进行定制化设计√最优化的能源消耗√公用工程消耗-补充水√√√√补充水选择高灵活性√碱消耗量最低√ 界区内设备安装成本最低√界区外设备安装成本最低√脱除效率√√√√占地面积最小√系统复杂√√ 运行简单√√曾经引起FCC装置停车√√ 净化处理系统√√√增加硫磺车间载荷√ 需安装的设备数量多√ 设备安装之后提供技术支持√√√√为FCC提供优化,检修等服务√FCC再生器烟气回路工程服务√燃烧设备工程服务(CO锅炉及 其他加热器)√在FCC污染物控制领域拥有最丰 富的从业经验√

目前最常用的几种烟气脱硫技术的优缺点

目前最常用的几种烟气脱硫技术的优缺点 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,SO x可导致酸雨形成,NO X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,伦敦正是由于光化学烟雾的原因,整天被雾所笼罩着,所以才会有雾都之称。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。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。 正文: 烟气脱硫经过了近30年的发展已经成为一种成熟稳定的技术,在世界各国的燃煤电厂中各种类型的烟气脱硫装置已经得到了广泛的应用。从烟气脱硫技术的种类来看,除了湿式洗涤工艺得到了进一步的发展和完善外,其他许多脱硫工艺也进行了研究,并有一部分工艺在燃煤电厂得到了使用。烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨的有效手段之一,根据脱硫工艺脱硫率的高低,可以分为高脱硫率工艺、中等脱硫率工艺和低脱硫率工艺;最常用是按照吸收剂和脱硫产物的状态进行分类可以分为三种:湿法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和干法烟气脱硫。 湿法烟气脱硫工艺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。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点,所以限制了它的发展速度。 半干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂以浆液状态进入吸收塔(洗涤塔),脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程。 干法烟气脱硫工艺是采用吸收剂进入吸收塔,脱硫后所产生的脱硫副产品是干态的工艺流程,干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点,但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。 自20世纪80年代末,经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进,现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术

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。

几种最常用烟气脱硫技术的优缺点

几种最常用烟气脱硫技术的优缺点 中脱硫率工艺脱硫率70%~90% 路博环保中等脱硫技术包括三种工艺:炉内喷钙加增湿活化工艺(LIFAC),烟气循环流化床(CFB,包括喷钙和常规)和喷雾干燥工艺。与低脱硫效率的工艺相比,脱硫效率有所提高,运行费用相对减少,设备较复杂,因而投资费用增加。与高效率的湿法工艺相比具有启停方便,负荷跟踪能力强的特点。适用于燃用中低含硫量的现有机组的脱硫改造。 (1)LIFAC脱硫技术是由芬兰的Tampella公司和IVO公司首先开发成功并投入商业应用的该技术是将石灰石于锅炉的800℃~1150℃部位喷入,起到部分固硫作用,在尾部烟道的适当部位(一般在空气预热器与除尘器之间)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SO2,提高脱硫率。 LIFAC技术是将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来,是其开创性工作,目前该技术脱硫率可达90%以上,这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到实现。 LIFAC技术具有占地小、系统简单、投资和运行费用相对较、无废水排放等优点,脱硫率为60%~80%;但该技术需要改动锅炉,会对锅炉的运行产生一定影响。我国南京下关电厂和绍兴钱清电厂从芬兰引进的LIFAC脱硫技术和设备目前已投入运行。 (2)炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术是由德国Sim-meringGrazPauker/LurgiGmbH公司开发的。该技术的基本原理是:在锅炉炉膛适当部位喷入石灰石,起到部分固硫作用,在尾部烟道电除尘器前装设循环流化床反应器,炉内未反应的CaO随着飞灰输送到循环流化床反应器内,在循环硫化床反应器中大颗粒CaO 被其中湍流破碎,为SO2反应提供更大的表面积,从而提高了整个系统的脱硫率。 该技术将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来,是其开创性工作,目前该技术脱硫率可达90%以上,这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到证实。在此基础上,美国EEC(EnviromentalElementsCorporation)和德国Lurgi公司进一步合作开发了一种新型烟气的脱硫装置。在该工艺中粉状的Ca(OH)2和水分别被喷入循环流化床反应器内,以此代替了炉内喷钙。在循环流化床反应器内,吸收剂被增湿活化,并且能充分的循环利用,而大颗粒吸收剂被其余粒子碰撞破碎,为脱硫反应提供更大反应表面积。 本工艺流程的脱硫效率可达95%以上,造价较低,运行费用相对不高,是一种较有前途的脱硫工艺。 (3)喷雾干燥法烟气脱硫技术是一项发展最成熟的烟道气脱硫技术之一。该技术采用了旋转喷雾器,投资低于湿法工艺,在全世界范围内得到广泛应用,在西欧的德国、意大利等国家利用较多。对中高硫燃料的SO2脱硫率能达到80-90%。 该技术的基本原理是由空气加热器出来的烟道气进入喷雾式干燥器中,与高速旋转喷嘴喷出的充分雾化的石灰、副产品泥浆液相接触,并与其中SOX反应,生成粉状钙化合物的混合物,再经过除尘器和吸风机,然后再将干净的烟气通过烟囱排出,其反应方程式为:SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O SO3+Ca(OH)2CaSO4+H2O 该技术一般可分为吸收剂雾化、混合流动、反应吸收、水汽蒸发、固性物的分离五个阶段,与其它干燥技术相比其独特之处就在于吸收剂与高温烟气接触前首先被雾化成了细小的雾滴,这样便极大增加了吸收剂的比表面积,使得反应吸收及传热得以快速进行。其工艺流程如图1所示【3】。该技术安装费用相对较低,一般是同等规模的石膏法烟气脱硫系统的70%左右。但存在着石灰石用量大、吸收剂利用率低及脱硫后的副产品不能够再利用的难题,故该技术意味着要承担双倍的额外费用,即必须购买更多的石灰石和处理脱硫后的

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

常用脱硫技术

常用脱硫技术 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

(一)湿法脱硫技术 1)、石灰石-石膏湿法 采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂。吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合,烟气中二氧化硫与吸收浆液中碳酸钙以及鼓入的氧化空气发生反应,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。吸收浆液可循环利用。工艺流程 湿法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。工艺流程如下: 烟气经降温后进入吸收塔,吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液与逆流方式洗涤,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,可是气体和液体得以充分接触,以便脱除SO2、SO3、HCL和HF,最终被空气氧化为石膏 (CaSO4.2H2O)。

经过净化处理的烟气经除雾器去除清洁烟气中携带的浆液后进入烟囱排向大气。同时按特定程序不时用工艺水对除雾器进行冲洗(两个目的:一、防止除雾器堵塞,二、作为补充水稳定吸收塔液位)。 石灰石与二氧化硫反应生成的石膏通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。 脱硫过程反应 SO2 + H2O → H2SO3吸收 CaCO3 + H2SO3→ CaSO3 + CO2 + H2O 中和 CaSO3 + 1/2 O2→ CaSO4氧化 CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3?1/2H2O 结晶 CaSO4 + 2H2O → CaSO4?2H2O 结晶 CaSO3 + H2SO3→Ca(HSO3)2 pH 控制 烟气中的HCL、HF和CaCO3反应生成CaCl2和CaF2,吸收塔中pH 值大小通过石灰石浆液进行调节与控制,pH值在5.5~6.2 脱硫效率控制的主要方法 1、控制吸收塔浆液的pH值(新石灰石浆液的投加) 2、增加烟气在吸收塔内部的停留时间 3、控制石膏晶体 技术特点 1、技术成熟,设备运行可靠性高; 2、适用于任何含硫量的烟气脱硫; 3、设备布置紧凑减少场地需求; 4、吸收剂资源丰富,价廉易得; 5、脱硫副产物便于综合利用,经济效益显著。

烟气脱硫技术

烟气脱硫技术 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进行优化;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。 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,技术成熟,适用面广。 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。 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。 1、石灰石/石灰-石膏法: 原理: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。 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。 2、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、碱性氧化铝或稀硫酸吸收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。 3、柠檬吸收法:

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

烟气脱硫基本原理及方法

烟气脱硫基本原理及方 法 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

烟气脱硫基本原理及方法 烟气脱硫基本原理及方法: 1 、基本原理: =亚硫酸盐(吸收过程) 碱性脱硫剂+ SO 2 亚硫酸盐+ O =硫酸盐(氧化过程) 2 ,先反应形成亚硫酸盐,再加氧氧化成为稳定的硫酸盐,然碱性脱硫剂吸收 SO 2 后将硫酸盐加工为所需产品。因此,任何烟气脱硫方法都是一个化工过程。 2 、主要烟气脱硫方法 烟气脱硫的技术方法种类繁多。以吸收剂的种类主要可分为: ( 1 )钙法(以石灰石 / 石灰-石膏为主); ( 2 )氨法(氨或碳铵); ( 3 )镁法(氧化镁); ( 4 )钠法(碳酸钠、氢氧化钠); ( 5 )有机碱法; ( 6 )活性炭法; ( 7 )海水法等。 目前使用最多是钙法,氨法次之。钙法有石灰石 / 石灰-石膏法、喷雾干燥法、炉内喷钙法,循环流化床法、炉内喷钙尾部增湿法、 GSA 悬浮吸收法等,其中

用得最多的为石灰石 / 石灰-石膏法。氨法亦多种多样,如硫铵法、联产硫铵和硫酸法、联产磷铵法等,以硫铵法为主。 二、烟气脱硫技术简介: ( 一 ) 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫技术: 石灰石 / 石灰 - 石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。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空气进行化学反应,最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物,如粉尘、 HCI 、 HF 等。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经热交换器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。该技术采用单循环喷雾空塔结构,具有技术成熟、应用范围广、脱硫效率高、运行可靠性高、可利用率高,有大幅度降低工程造价的可能性等特点。

各种脱硫工艺比较

各种脱硫工艺比较 1脱硫工艺比较 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。 1.1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。 1.2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。 1.3湿法 湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法,占脱硫总量的硫的原料 80%漫法脱硫根据脱 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。 1.3.1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,石灰活性大大咼于石灰石,可提咼脱硫效率,石灰法主要存在的冋题是塔内容 易结垢,引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。 1.3.2钠碱法 气体或Na2SO3它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点, 适合于烟气S02浓度比较高的废气 S02吸收处理。但也存在副产回收困难、 投资较高、 运行费用高等缺点。 1.3.3氨法 氨法采用氨水作为 S02的吸收剂,S02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,氨法可分为氨一酸法、 氨一亚硫酸氨法和氨 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 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S02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 求咼。 钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的 S02并可副产高浓度S02 ;脱硫对氨水的浓度有

对工业烟气脱硫技术的研究进展

编号:AQ-Lw-04962 ( 安全论文) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 对工业烟气脱硫技术的研究进 展 Research progress of industrial flue gas desulfurization technology

对工业烟气脱硫技术的研究进展 备注:加强安全教育培训,是确保企业生产安全的重要举措,也是培育安全生产文化之路。安全事故的发生,除了员工安全意识淡薄是其根源外,还有一个重要的原因是员工的自觉安全行为规范缺失、自我防范能力不强。 摘要:本文针对工业烟气的脱硫技术的研究现状及研究方向进 行综合性分析。 关键词:烟气脱硫技术研究 1前言 SO2是造成大气污染的主要污染物之一,有效控制工业烟气中 SO2是当前刻不容缓的环保课题。 据国家环保统计,每年各种煤及各种资源冶炼产生二氧化硫 (SO2)达2158.7万t,高居世界第一位,其中工业来源排放量1800 万t,占总排放量的83%。其中我国目前的一次能源消耗中,煤炭占 76%,在今后若干年内还有上升的趋势。我国每年排入大气的87% 的SO2来源于煤的直接燃烧。随着我国工业化进程的不断加快,SO2 的排放量也日渐增多。 2、烟气脱硫技术进展

目前,烟气脱硫技术根据不同的划分方法可以分为多种方法;其中最常用的是根据操作过程的物相不同,脱硫方法可分为湿法、干法和半干法[1]。 2.1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[2]。 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。 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(CaO3S)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙

烟气脱硫技术方案

烟气脱硫工程设计方案 二〇〇九年七月

目录 第一章概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计参数 (1) 1.3 设计指标 (1) 1.4 设计原则 (1) 1.5 设计范围 (2) 1.6 技术标准及规范 (2) 第二章脱硫工艺概述 (4) 2.1 脱硫技术现状 (4) 2.2 工艺选择 (5) 2.3 本技术工艺的主要优点 (9) 2.4 物料消耗 (10) 第三章脱硫工程内容 (13) 3.1 脱硫剂制备系统 (12) 3.2 烟气系统 (12) 3.3 SO 吸收系统 (13) 2 3.4 脱硫液循环和脱硫渣处理系统 (15) 3.5 消防及给水部分 (17) 3.6 浆液管道布置及配管 (17) 3.7 电气系统 (17) 3.8 工程主要设备投资估算及构筑物 (18) 第四章项目实施及进度安排 (19) 4.1 项目实施条件 (19) 4.2 项目协作 (19) 4.3 项目实施进度安排 (19) 第五章效益评估和投资收益 (20)

5.1 运行费用估算统 (21) 5.2 经济效益评估 (21) 5.3 环境效益及社会效益 (21) 第六章结论 (22) 6.1 主要技术经济指标总汇 (22) 6.2 结论 (22) 第七章售后服务 (23) 附图1 脱硫系统工艺流程图24

第一章概述 1.1设计依据 根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据,并严格按照所有相关的设计规范与标准,编制本方案: §《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001; §厂方提供的招标技术文件; §国家相关标准与规范。 1.2设计参数 本工程的设计参数,主要依据招标文件中的具体参数,其具体参数见表1-1。 表1-1 烟气参数 1.3设计指标 设计指标严格按照国家统一标准治理标准和业主的招标文件的要求,设计参数下表1-2。 表1-2 设计指标 1.4设计原则 §认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策,严格遵守国家有关法规、规范和标准。 §选用先进可靠的脱硫技术工艺,确保脱硫效率高的前提下,强调系统的安全、稳定性能,并减少系统运行费用。

我国烟气脱硫技术与应用现状

我国烟气脱硫技术与应用现状 我国烟气脱硫控制技术的研究始于60年代,科研院所和高等院校相继进行了干法、湿法和半干法等烟气脱硫研究。原国家科委“七五”、“八五”和“九五”的脱硫专项金费支持,使烟气脱硫研究取得一些进展。目前我国自行开发的烟气脱硫工程,尚处在小试、中试阶段,离工业化、产业化还有一些距离。 1.旋转喷雾干法烟气脱硫中试 1983年,在四川白马电厂处理烟气量3500Nm3/h小型试验装置基础上,进行70000Nm3/h中试装置。经过近一年的调试和2000小时连续运转考查,使得以石灰为脱硫剂处理高硫煤(硫含量为3.5%)烟气,在钙硫比为1.4时脱硫率约为80%。该工艺过程是:脱硫剂喷入吸收塔,与烟气中的SO2发生反应,生成固体灰渣,固体灰渣在塔内下落时不断干燥,最终形成干燥固体粉尘,一部分在塔内分离排出,另一部分随烟气进入电除尘器除去。该工艺流程包括:吸收剂制备,吸收剂浆液雾化,接触混合反应,液滴蒸发与SO2吸收和废渣排出。该技术存在的主要技术问题是:高速旋转喷头磨损大、影响雾化质量、易形成结垢及浆液输送泵不耐久等。 2. 旋转喷雾干法烟气脱硫工艺试验研究 1987年在北京市橡胶六厂6.5t/h锅炉上引出部分烟气,建立处理2000Nm3/h烟气量的试验装置,开展工艺试验。 Ca(OH)2浆液的雾化后,与烟气充分混合反应。脱硫装置包括干燥吸收塔、高速离心喷雾机、气流分布器和产物收集器。干燥吸收塔的直径为2m、高5m,高速离心喷雾机转速为17000—27200r/min,浆液流率为50kg/h。Ca(0H)2由生石灰在消化槽制成,烟气入口温度为150℃.被处理的S02浓度为1000-2000ppm。当钙硫比为1.2—1.8时,脱琉率为66%-79%。 3.湖北松木坪电厂“烟气先水洗再用活性炭脱硫”的中试 用含碘O.5%的活性炭为脱硫剂,填装在并列的4座填充脱疏塔中,烟气通过脱硫塔时,SO2被活性炭吸附并催化氧化成硫酸。入口S02浓度大于3000PPm,出口S02浓度小于350Ppm,脱硫率为88%。该技术的缺点是:催化剂碘的流失量太大和稀硫酸浓缩太耗能。 4.四川豆坝电厂5000Nm3/h烟气磷铵肥料脱硫中试 1983年至1985年西安热工研究所与四川环保科研所合作进行3m3/h 小试,确定了该法的基本工艺流程。1986年磷铵肥法烟气脱琉被遴选为国家“七五”重点攻关计划,并在四川豆坝电厂建成5000Nm3/h中试装置。在连续运行2000h后.经国家组织的成果验收确认,该工艺流程合理可行。中试时S02浓度为1600-2700Ppm的烟气,总脱硫效率为95%,磷矿粉萃取率为90%,获得副产品复合肥料数十吨。

国内几种常用脱硫工艺比较

国内几种常用烟气脱硫工艺比较 1 概述 燃煤锅炉烟气脱硫是我国现阶段污染控制的重点,脱硫工艺的选择有诸多影响因素,国家也多次出台相关政策提出指导意见,指导业主从投资、占地、系统可利用率、运行可靠性以及运行成本等方面做出合理选择。 以下将对国内几种常用脱硫工艺从投资、占地、系统可利用率、运行可靠性以及运行成本等方面做出比较,利于业主结合自身实际选择经济适用、性能优越的脱硫技术。 2 国内几种常用脱硫工艺 2.1国内烟气脱硫技术现状 世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术估计超过200种。按脱硫产物是否回收,烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法,前者脱硫混合物直接排放,后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。按脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工艺。我国电力部门在七十年代就开始在电厂进行烟气脱硫的研究工作,先后进行了亚钠循环法(W-L法)、含碘活性炭吸咐法、石灰石-石膏法等半工业性试验或现场中间试验研究工作。进入八十年代以来,在引进吸收消化国外技术的同时,开展了一些较大规模的烟气脱硫研究开发工作,并自主开发了适合中国国情的烟气脱硫技术。

2.1.1湿法烟气脱硫工艺 湿法烟气脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂,其中石灰石(石灰)-石膏法是目前使用最广泛的脱硫技术。该工艺是用石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式。石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO2反应,反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来,经分离后即可抛弃,也可以石膏形式回收。目前的系统大多数采用了大处理量洗涤塔,从而节省了投资和运行费用。系统的运行可靠性已达99%以上,通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。 下图是重庆珞璜电厂首次引进了日本三菱公司的石灰石—石膏湿法脱硫工艺流程图: 石灰石—石膏法工艺流程图

最全面的烟气脱硫脱硝技术大汇总

最全面的烟气脱硫脱硝技术大汇总 第一部分脱硫技术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。 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

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