石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺简介
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一、石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺一)、工作原理石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。
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氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。
二)、反应过程1、吸收SO2+ H2O—>H2SO3SO3+ H2O—>H2SO42、中和CaCO3+ H2SO3—>CaSO3+CO2+ H2OCaCO3+ H2SO4—>CaSO4+CO2+ H2OCaCO3+2HCl—>CaCl2+CO2+ H2OCaCO3+2HF—>CaF2+CO2+ H2O3、氧化2CaSO3+O2—>2 CaSO44、结晶CaSO4+ 2H2O—>CaSO4·2H2O三)、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。
四)、工艺流程锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。
系统一般装3-5台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。
当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。
吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。
吸收SO2后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。
同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液,用于补充被消耗掉的石灰石,使吸收浆液保持一定的pH值。
. 1. 湿法烟气脱硫石灰石(石灰)—石膏烟气脱硫是以石灰石或石灰浆液与烟气中的SO2反应,脱硫产物是含水15-20%的石膏。
氧化镁烟气脱硫是以氧化镁浆液与烟气中的SO2反应,脱硫产物是含结晶水的亚硫酸镁和硫酸镁的固体吸收产物。
氨法烟气脱硫用亚硫酸铵(NH4)2SO3吸收SO2生成亚硫酸氢铵NH4HSO3,循环槽中用补充的氨使NH4HSO3亚硫酸氢铵再生为(NH4)2SO3亚硫酸铵循环使用。
双碱法烟气脱硫是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用海水法烟气脱硫海水通常呈弱碱性具有天然的二氧化硫吸收能力,生成亚硫酸根离子和氢离子,洗涤后的海水呈酸性,经过处理合格后排入大海。
2.干法或半干法烟气脱硫所谓干法烟气脱硫,是指脱硫的最终产物是干态的喷雾法:利用高速旋转雾化器,将石灰浆液雾化成细小液滴与烟气进行传热和反应,吸收烟气中的SO2。
炉内喷钙尾部增湿活化法:将钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷入到炉膛燃烧室上部温度低于1200℃的区域,石灰石煅烧成氧化钙,新生成的氧化钙CaO与SO2进行反应生成CaSO4硫酸钙,并随飞灰在除尘器中收集,并且在活化反应器内喷水增湿,促进脱硫反应。
循环流化床法:将干粉吸收剂粉喷入塔内,与烟气中的SO2反应,同时喷入一定量的雾化水,增湿颗粒表面,增进反应,控制塔出口烟气的温度,吸收剂和生成的产物一起经过除尘器的收集,再进行多次循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,大大提高吸收剂的利用率和脱硫效率。
荷电干式喷射脱硫法:吸收剂干粉以高速通过高压静电电晕充电区,使干粉荷上相同的负电荷被喷射到烟气中荷电干粉同电荷相斥,在烟气中形成均匀的悬浊状态,离子表面充分暴露,增加了与SO2的反应机会。
同时荷电粒子增强了活性,缩短了反应所需停留时间,提高了脱硫效率。
二、烧结机石灰—石膏湿法脱硫工艺概述1、烧结机的烟气特点烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中产生的含尘废气,烧结烟气的主要特点是:(1)烧结机年作业率较高,达90%以上,烟气排放量大;(2)烟气成分复杂,且根据配料的变化存在多改变性别;(3)烟气温度波动幅度较大,波动规模在90~170 ℃;(4)烟气湿度比较大一般在10%左右;(5)由于烧结原料含硫率关系,引起排放烟气SO2浓度随配料比的变化而发生较大的变化;(6)烧结烟气含氧量高,约占10%~15%左右;(7)含有腐蚀性气体。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫原理及工艺流程摘要:文中主要对目前火力发电厂普遍使用的石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学反应原理及工艺流程进行了阐述。
为运行及检修提供理论基础。
关键词:火力发电厂石膏湿法烟气脱硫目前,我国的电力供应仍以燃煤的火力发电厂为主,并因此产生的大量SO2的排放而产生的酸雨对我国的生态环境造成了极大的危害,因此,减少SO2的排放是我国大气治理的一个重要方面。
当前,我国火力发电厂减少SO2排放主要采用的为烟气脱硫技术,其中石灰石—石膏湿法FGD技术由于最为成熟、可靠而被广泛采用。
一、石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺介绍石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺属于煤燃烧后脱硫,脱硫系统位于除尘器之后,脱硫过程在溶液中进行,脱硫剂及脱硫生成物均为湿态,脱硫过程的反应温度低于露点,故脱硫后的烟气一般需要经再加热后排出,或提高烟囱的防腐等级。
1 工艺流程介绍其工艺流程为:从锅炉出来的烟气首先经过电除尘器进行除尘,去除烟气中的大部分粉尘颗粒,经除尘后的烟气进入到吸收塔中,同时,浆液循环泵由吸收塔下部抽取浆液并提升到一定高度后,通过喷淋层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中。
在吸收塔内烟气向上流动,浆液向下流动,两种物料在吸收塔内进行逆流接触混合,此时,SO2与浆液中的碳酸钙相接触,在空气作用下进行化学反应,并最终形成石膏(CaSO4•2H2O)。
为保证有足量空气使亚硫酸根离子的充分氧化,还需设置氧化风机进行强制氧化。
整个过程中,吸收塔内浆液被循环泵连续不断的向上输送到喷淋层,浆液通过喷嘴喷出,在喷嘴的雾化作用下,气液两相物质充分混合。
每个循环泵与各自的喷淋层相连接,形成多层浆液喷嘴,根据锅炉烟气量及烟气含硫量开启相应的喷嘴层数。
随着烟气中SO2的不断被吸收,在吸收塔中不断的产生石膏,因此必须将石膏排出,以维持物料平衡,故在吸收塔底部设置石膏浆液泵,将二氧化硫与石灰石浆液反应生成的石膏浆液输送至石膏脱水系统,形成可被利用的工业石膏。
石灰石石膏湿法脱硫的工艺【石灰石石膏湿法脱硫的工艺】导语:石灰石石膏湿法脱硫是一种常见的烟气脱硫技术,通过将石灰石与石膏反应,可以高效地去除燃煤发电厂和工业锅炉烟气中的二氧化硫。
本文将深入探讨石灰石石膏湿法脱硫的工艺原理、优势以及相关问题。
一、工艺原理1. 石灰石石膏湿法脱硫原理:石灰石与石膏发生反应生成硬石膏,将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙,并形成可回收利用的石膏产物。
主要反应方程式如下所示:CaCO3 + SO2 + 2H2O → CaSO4·2H2O + CO22. 脱硫反应的特点:该反应是一个快速的液相反应,在一定反应温度、气体流速和石膏浆液浓度下进行。
反应速率受碱性、反应温度、质量浓度等因素的影响。
二、工艺步骤1. 石灰石石膏湿法脱硫的基本步骤:(1)石灰石破碎、磨细:将原料石灰石经过破碎和磨细处理,提高其活性和反应速率。
(2)制备石膏浆液:将石灰石与水混合,形成石灰石浆液。
为了提高脱硫效果,还可加入一定量的添加剂。
(3)脱硫反应:将石灰石浆液喷入脱硫塔,通过与烟气的接触和反应,使二氧化硫转化为硫酸钙。
(4)石膏产物处理:将脱硫过程中生成的硬石膏经过脱水、干燥等处理后,得到成品石膏。
2. 工艺改进:为了提高脱硫效率和经济性,石灰石石膏湿法脱硫工艺进行了多方面的改进。
例如引入喷雾器、增加反应塔数目、采用高效填料等,以增加烟气与石灰石浆液的接触面积,加强反应效果。
三、工艺优势1. 脱硫效率高:石灰石石膏湿法脱硫工艺能够高效地将烟气中的二氧化硫转化为重质石膏产物,脱硫效率可达到90%以上。
2. 石膏产物可回收利用:脱硫过程中生成的硬石膏可以用于建材、石膏板等行业,实现资源的循环利用。
3. 工艺成熟可靠:石灰石石膏湿法脱硫工艺经过多年的实践应用,技术成熟可靠,广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉等领域。
四、问题与挑战1. 石膏处理与排放:脱硫过程中生成的硬石膏需要进行后续的脱水、干燥等处理,同时还需要解决石膏产物的长期存储和排放问题。
石灰石-石膏湿法脱硫技术石灰石−石膏湿法(简称湿法)烟气脱硫工艺是目前世界上燃煤电厂烟气脱硫工艺中应用最广泛的一种脱硫技术,其工艺技术最为成熟、运行可靠、脱硫效率高而且稳定、煤种及含硫量变化适应性广,单塔出力大,脱硫副产品石膏可以利用。
该工艺系统相对复杂、初投资较大、装置占地面积也相对较大。
一、工艺系统组成◇吸收剂制备供应系统◇二氧化硫吸收和氧化系统◇烟气输送及调温系统◇副产品石膏处理系统◇废水处理系统具体工程的脱硫系统因条件不同其组成也有差异。
二、整体工艺介绍该工艺的主要原理是:锅炉引风机出来的烟气经增压风机升压后进入烟气换热器(GGH)热烟侧,与GGH冷烟侧的净烟气进行换热降温,降温后的烟气进入吸收塔下部。
吸收塔中的吸收剂−−石灰石浆液由塔的上部向下喷淋与向上流动的烟气逆流混合,烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收剂浆液反应生成亚硫酸钙同时进一步被鼓入的空气中的氧气(O2)氧化成硫酸钙(CaSO4)即石膏;脱硫后的洁净饱和烟气依次经过除雾器除去雾滴、气气换热器加热升温后,由脱硫风机经烟囱排入大气。
反应产生的石膏浆液送至水力旋流器站,进行石膏初级脱水后,送至真空皮带过滤机进一步脱水,产生脱硫副产品——石膏。
三、主要系统介绍1、吸收剂制备供应系统石灰石是一种石头,主要成分是CaCO3,把石灰石高温以后,就成了生石灰CaO,一般成较脆的块状,生石灰能够吸收潮气,可用来做干燥剂。
把生石灰放入大量的水中,经过一段时间,就成了熟石灰Ca(OH)2(消化过程),在这个过程中,将放出大量的热,熟石灰成松软状态,它的粘性较大。
通常吸收剂制备可采用干法制浆或湿法制浆工艺:干法制浆一般采用圈流管磨系统,制成符合细度要求的干粉后再调水制浆;湿法制浆采用湿式球磨机装置,直接将石灰石块制成石灰石浆液,石灰石浆液通过泵送入吸收塔内。
2、二氧化硫吸收和氧化系统目前吸收塔型式主要有喷淋塔、填料塔或液柱塔。
在添加了新鲜石灰石的情况下,石灰石、副产品和水的混合物从吸收塔浆池通过浆液循环泵送至塔的上部循环使用。
百万火电机组石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺简介脱硫工艺系统采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺,结合以往的工程实际经验,优化后的工艺系统如下:1石灰石浆液制备系统采用石灰石制浆方案,用自卸车将石灰石输送入石灰石仓,再通过称重计量给料设备送至石灰石球磨机,磨制后的石灰石浆液经过石灰石旋流器旋流后合格的石灰石浆液进入石灰石浆液箱,通过石灰石供浆泵输送至吸收塔补充与SO2反应消耗了的吸收剂。
共设置2个石灰粉仓、2套卸料称重设施、2台石灰石浆液箱。
石灰石仓为混凝土结构,石灰石浆液箱采用碳钢衬玻璃鳞片,搅拌器为碳钢衬胶。
每台石灰石浆液箱设置2台石灰石浆液泵,一运一备,可分别对应2座吸收塔。
供浆管路是循环回路,通过循环回路的分支管线给吸收塔提供需要的石灰石浆液,多余的浆液经循环回路回到浆液箱。
供浆泵出口管线上设有密度测量,供浆的分支管线上设有流量测量和流量控制。
供浆量是根据进口SO2浓度、吸收塔进口烟气量、吸收塔出口SO2浓度、吸收塔内浆液的pH值、石灰石浆液浓度在DCS中进行运算来控制的。
2烟气处理系统从锅炉引风机后的烟道上引出的烟气经过原烟道后进入吸收塔。
在吸收塔内脱硫净化,经除雾器除去水雾后,通过净烟道进入烟囱排入大气。
在吸收塔中,烟气中的二氧化硫、粉尘及其他污染物得以去除。
从吸收塔中排出的经过处理后的烟气导入净烟道,由电厂的湿烟囱直接排放。
烟道最小壁厚按6mm设计,并考虑一定的腐蚀余量。
烟道内烟气流速不超过15m/s。
烟道能够承压为±6000Pa。
烟道壁厚考虑充分的腐蚀余量,横向有足够的槽钢加固,纵向有加强筋,尺寸精度在±0.5%的公差之内。
两台机组烟气分别经引风机升压,进入吸收塔脱硫,出吸收塔后进入主烟道,经烟囱排放。
在有冷凝液烟道设置排放系统。
锅炉与吸收塔的操作是独立的。
正常工况,烟气可以从FGD系统经吸收塔脱硫后至烟囱排放。
在烟气温度高于180℃或其它意外情况时,为避免高温烟气对吸收塔内设备、防腐造成损坏,在吸收塔入口设有事故冷却水系统。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺原理及特点一、工艺原理该工艺采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂,石灰石破碎与水混合,磨细成粉壮,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)。
在吸收塔内,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3(碳酸钙)以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成二水石膏,二氧化硫被脱除。
吸收塔排出的石膏浆液经脱水装置脱水后回收。
脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。
烟气从吸收塔下侧进入,与吸收浆液逆流接触,在塔内CaCO3与SO2、H2O进行反应,生成CaSO3·1/2H2O和CO2↑;对落入吸收塔浆浆池的CaSO3·1/2H2O和O2、H2O 再进行氧气反应,得到脱流副产品二水石膏。
化学反应方程式:2CaCO3+H2O+2SO2====2CaSO3·1/2H2O+2CO22CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O====2CaSO4·2H2O二、FGD烟气系统的原理从锅炉引风机后烟道引出的烟气,通过增压风机升压,烟气换热器(GGH)降温后,进入吸收塔,在吸收塔内与雾状石灰石浆液逆流接触,将烟气脱硫净化,经除雾期除去水雾后,又经GGH升温至大于75摄氏度,再进入净烟道经烟囱排放。
脱硫系统在引风机出口与烟囱之间的烟道上设置旁路挡板门,当FGD装置运行时,烟道旁路挡板门关闭,FGD装置进出口挡板门打开,烟气通过增压风机的吸力作用引入FGD系统。
在FGD装置故障和停运时,旁路挡板门打开,FGD装置进出口挡板门关闭,烟气由旁路挡板经烟道直接进入烟囱,排向大气,从而保证锅炉机组的安全稳定运行。
FGD装置的原烟气挡板、净烟气挡板及旁路挡板一般采用双百叶挡板并设置密封空气系统。
旁路挡板具有快开功能,快开时间要小于10s,挡板的调整时间在正常情况下为75s,在事故情况下约为3~10s。
一、旁路挡板门的控制原理概述一、烟气脱硫挡板风门的结构简述1.烟气脱硫挡板风门——风门框架和截面的主体部分和叶片均按设计用不同材质、规格的钢板制造。
石灰石石膏湿法脱硫工艺前言石灰石石膏湿法脱硫工艺是一种常见的工业脱硫方法,用于减少燃煤电厂、钢铁厂等工业生产过程中排放的二氧化硫(SO2)对环境的污染。
该工艺通过氧化石灰石和反应生成石膏的方式,将SO2转化为无害的石膏,并且可以回收利用。
工艺原理石灰石石膏湿法脱硫工艺的核心是利用石灰石(CaCO3)与SO2发生化学反应,生成石膏(CaSO4)的过程。
具体的反应方程式为:CaCO3 + SO2 + 2H2O -> CaSO4·2H2O + CO2该反应是一个可逆反应,因此可以根据需要控制反应的进行程度,以获得所需的脱硫效果。
工艺的主要步骤包括石灰石浆液的制备、氧化反应、石膏生成和石膏渣的处理。
工艺步骤1. 石灰石浆液的制备首先需要将粉状石灰石与水进行混合,形成悬浮液状的石灰石浆液。
在制备过程中需要注意控制浆液的浓度和pH值,以确保浆液的稳定性和反应效果。
常用的石灰石浆液浓度为15-20%。
2. 氧化反应石灰石浆液通过喷射或喷淋的方式加入SO2所在的烟气中,使二者充分接触,触发氧化反应。
这一步骤一般在脱硫塔中进行。
氧化反应的有效性与气液接触面积、接触时间和反应温度密切相关。
为了提高气液接触面积和接触时间,常常采用喷雾式喷射器或旋流雾化器,并通过增加塔体高度,提高反应温度来增加反应速率。
3. 石膏生成在氧化反应中,SO2与石灰石浆液中的CaCO3反应生成了石膏。
石膏的生成是一个放热反应,石灰石浆液中的温度会随之升高。
反应完成后,石膏与水会自然分离,形成固液两相。
4. 石膏渣的处理在石膏生成后,需要对石膏渣进行处理。
常见的处理方法包括脱水、脱水湿法输运和硬化处理。
脱水是将石膏渣中剩余的水分去除,使其成为干燥的固体,方便后续的处理和利用。
脱水后的石膏渣可以包装成粉状或块状产品,用于建材或农业等领域。
脱水湿法输运是通过浆液输送系统,将脱水石膏渣以浆液形式输送到相应的处理装置进行继续处理。
这种方法适用于处于较长输送距离的场合。