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脫硫的技術原理

來源:湖州核通機械有限公司作者:核通機械技術部網址:http://www.cn-hetong.com
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脫硫技術原理

⒈SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- SO3十H2O→H2SO4 SO2和SO3吸收的關鍵是提高其他水中的溶解度,PH值越高,水的表面積越大,氣相湍流度越高,SO2和SO3的溶解量越大。

2. 與石灰石漿液反應 CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2 CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2 CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步驟的關鍵是提高CaCO3的溶解度,PH值越低,溶解度越大。系統組成 ——煙氣系統——吸收塔系統 ——制漿系統 ——漿液疏排系統 ——process water 工藝水系統 ——石膏脫水與儲運系統 ——廢水處理系統石灰石-石膏濕法脫硫的優點

1、工藝成熟,最大單機容量超過1000MW;

2、脫硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03;

3、系統運行穩定,可用率≥95%;

4、脫硫—石灰石,價廉易得;

5、脫硫副產品—石膏,可綜合利用;

6、建設期間無需停機。 

缺點:系統復雜,占地面積大;造價高,一次性投資大;運行較多、運行費用高,副產品處理問題。一、燃燒前煤脫硫技術主要為煤炭洗選脫硫,即在燃燒前對煤進行凈化,去除原煤中部分硫分和灰分。分為物理法、化學法和微生物法等。

1、物理法:主要指重力選煤,利用煤中有機質和硫鐵礦的密度差異而使它們分離。該法的影響因素主要有煤的破碎粒度和硫的狀態等。主要方法有跳汰選煤,重介質選煤,風力選煤等。

   2、化學法:可分為物理化學法和純化學法。物理化學法即浮選;化學法又包括堿法脫硫,氣體脫硫,熱解與氫化脫硫,氧化法脫硫等。

   3、微生物法:在細菌浸出金屬的基礎上應用于煤炭工業的一項生物工程新技術,可脫除煤中的有機硫和無機硫。中國當前的煤炭入洗率較低,大約在 20%左右,而美國為 42%,英國為94.9%,法國為 88.7%,日本為 98.2%。提高煤炭的入洗率有望顯著改善燃煤二氧化硫污染。然而,物理選洗僅能去除煤中無機硫的 80%,占煤中硫總含量的 15%~30%,無法滿足燃煤二氧化硫污染控制要求,故只能作為燃煤脫硫的一種輔助手段。

2、二、燃燒中煤脫硫技術煤燃燒過程中加入石灰石或白云石作脫硫劑,碳酸鈣、碳酸鎂受熱分解生成氧化鈣、氧化鎂,與煙氣中二氧化硫反應生成硫酸鹽,隨灰分排出。在中國采用的燃燒過程中脫硫的技術主要有兩種:型煤固硫和流化床燃燒脫硫技術。

   1、型煤固硫技術:將不同的原料經篩分后按一定比例配煤,粉碎后同經過預處理的粘結劑和固硫劑混合,經機械設備擠壓成型及干燥,即可得到具有一定強度和形狀的成品工業固硫型煤。固硫劑主要有石灰石、大理石、電石渣等,其加入量視含硫量而定。燃用型煤可大大降低煙氣中二氧化硫、一氧化碳和煙塵濃度,節約煤炭,經濟效益和環境效益相當可觀,但工業實際應用中應解決型煤著火滯后、操作不當會造成的斷火熄爐等問題。

   2、流化床燃燒脫硫技術:把煤和吸附劑加入燃燒室的床層中,從爐底鼓風使床層懸浮進行流化燃燒,形成了湍流混合條件,延長了停留時間,從而提高了燃燒效率。其反應過程是煤中硫燃燒生成二氧化硫,同時石灰石煅燒分解為多孔狀氧化鈣,二氧化硫到達吸附劑表面并反應,從而達到脫硫效果。流化床燃燒脫硫的主要影響因素有鈣硫比,煅燒溫度,脫硫劑的顆粒尺寸孔隙結構和脫硫劑種類等。

   [1]  為提高脫硫效率,可采用以下方法:

    ⑴改進燃燒系統的設計及運行條件

    ⑵脫硫劑預煅燒

    ⑶運用添加劑,如碳酸鈉,碳酸鉀等

    ⑷開發新型脫硫三、燃燒后煙氣脫硫技術煙氣脫硫的基本原理是酸堿中和反應。煙氣中的二氧化硫是酸性物質,通過與堿性物質發生反應,生成亞硫酸鹽或硫酸鹽,從而將煙氣中的二氧化硫脫除。最常用的堿性物質是石灰石、生石灰和熟石灰,也可用氨和海水等其它堿性物質。

   共分為濕法煙氣脫硫技術、干法煙氣脫硫技術、半干法煙氣脫硫技術三類,分別介紹如下:1、濕法煙氣脫硫技術 濕法煙氣脫硫技術是指吸收劑為液體或漿液。由于是氣液反應,所以反應速度快,效率高,脫硫劑利用率高。該法的主要缺點是脫硫廢水二次污染;系統易結垢,腐蝕;脫硫設備初期投資費用大;運行費用較高等。

   ⑴石灰石—石膏法煙氣脫硫技術 該技術以石灰石漿液作為脫硫劑,在吸收塔內對煙氣進行噴淋洗滌,使煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣,同時向吸收塔的漿液中鼓入空氣,強制使亞硫酸鈣轉化為硫酸鈣,脫硫劑的副產品為石膏。該系統包括煙氣換熱系統、吸收塔脫硫系統、脫硫劑漿液制備系統、石膏脫水和廢水處理系統。由于石灰石價格便宜,易于運輸和保存,因而已成為濕法煙氣脫硫工藝中的主要脫硫劑,石灰石—石膏法煙氣脫硫技術成為優先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。該法脫硫效率高(大于95%),工作可靠性高,但該法易堵塞腐蝕,脫硫廢水較難處理。

   ⑵氨法煙氣脫硫技術 該法的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑,氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合,煙氣中的二氧化硫與氨水反應生成亞硫酸氨,氧化后生成硫酸氨溶液,經結晶、脫水、干燥后即可制得硫酸氨(肥料)。該法的反應速度比石灰石—石膏法快得多,而且不存在結構和堵塞現象。另外 ,濕法煙氣脫硫技術中還有鈉法、雙堿脫硫法和海水煙氣脫硫法等,應根據吸收劑的來源、當地的具體情況和副產品的銷路實際選用。

   2、半干法煙氣脫硫技術 主要介紹旋轉噴霧干燥法。該法是美國和丹麥聯合研制出的工藝。該法與煙氣脫硫工藝相比,具有設備簡單,投資和運行費用低,占地面積小等特點,而且煙氣脫硫率達75%—90%。該法利用噴霧干燥的原理,將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。

   在吸收塔內,吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發生化學反應的同時,吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發干燥,完成脫硫反應后的廢渣以干態形式排出。

3、該法包括四個在步驟:

   1)吸收劑的制備;

   2)吸收劑漿液霧化;

   3)霧粒與煙氣混合,吸收二氧化硫并被干燥;

  4)脫硫廢渣排出。該法一般用生石灰做吸收劑。生石灰經熟化變成具有良好反應能力的熟石灰,熟石灰漿液經高達15000~20000r/min的高速旋轉霧化器噴射成均勻的霧滴,其霧粒直徑可小于100微米,具有很大的表面積,霧滴一經與煙氣接觸,便發生強烈的熱交換和化學反應,迅速的將大部分水分蒸發,產生含水量很少的固體廢渣,脫硫技術石灰石鈣法:包括濕法煙氣脫硫/半干法(阿爾斯通的NID)/干法(RCFB)和(CFB)如前面所述,應用在80%以上的火電廠氨法:用得較少,多在石化領域的電廠鎂法:一種可以再生吸收劑的方法,國內好象沒有海水法:要布置在海邊才行。

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行業關鍵詞:固液分離|煙氣脫硫|尾礦干排|化工脫水

適用行業:礦冶|化肥|醫藥|染料|制堿|發酵|稀土|無機鹽|造紙|環保|化工|新能源

用途:脫水|固液分離|選煤|干燥過濾|藥液過濾|煙氣脫硫|尾礦干排|化工脫水

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