干法烟气脱硫技术应用及其进展
- 格式:doc
- 大小:68.00 KB
- 文档页数:14
烟气脱硫技术的发展及应用现状的论文摘要:我国是一个能源消耗大国,同时我国的燃料组成结构主要以煤炭为主,这样在煤炭的燃烧过程中会有大量的SO2产生并排放到大气中,使大气中所含有的SO2超过标定的标准,所以针对这类污染源,需要做好燃气排放过程中的SO2的脱硫工作,从而改善其对大气的污染程度。
文中针对当前脱硫技术发展及应用现状进行了分析,以供参考。
关键词:烟气脱硫技术;发展趋势;应用现状SO2随烟气排入大气会形成酸雨,造成环境污染,破坏生态系统,危害人类健康和建筑物。
煤炭和石油燃烧过程排出的SO2约占世界总SO2排放量的90%,因此采取有效方法脱除燃煤、石油烟气中的SO2是控制SO2污染的主要途径。
虽然国内外为防治SO2污染进行了长期和大量的工作,提出了近200种烟气脱硫方法,但真正实施工业化的也仅10多种。
探求技术上先进、经济上合理的烟气脱硫技术是现阶段环保领域广泛关注的焦点之一。
1我国烟气脱硫技术的发展现状目前我国许多工厂在生产工艺流程中都加入了烟气脱硫技术,近年来,许多地方的大气污染都得到了不同程度的改善。
而不同的地区,不同的工厂中,所使用的烟气脱硫技术也有所不同,目前的发展阶段最为常用的是湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术以及半干法烟气脱硫技术这三类。
1.1湿法烟气脱硫技术。
湿法烟气脱硫技术在当今的许多工业生产领域都非常常用,很多工厂有着较为成熟的技术应用基础,并且脱硫效果与脱硫效率非常好,技术工艺相对来说也并不困难。
在脱硫过程中,主要采用液体的吸收剂去除掉二氧化硫气体,液体吸收剂的主要成分为石灰石以及水,脱硫原理为工业生产气体在通过液体吸收剂时,二氧化硫与碳酸钙发生反应,从而形成了硫酸钙以及二氧化碳,达到了脱硫的目的。
通常湿法烟气脱硫技术的具体工艺可以分为直接使用石灰石脱硫以及间接使用石灰石脱硫两类,根据工业生产过程中的具体条件选择合适的脱硫方法。
1.2干法烟气脱硫技术。
相对于湿法脱硫来说,干法烟气脱硫技术具有更加鲜明的特点,在当今的许多工厂中得到了非常广的应用。
干法脱硫技术及应用我国是燃煤大国,连续多年SO2排放总量超过2000万t,已成为世界上最大的排放国。
烟气脱硫是控制SO2排放最有效、最经济的手段。
目前,我国大型火电厂烟气脱硫主要采用国外应用较成熟、业绩较多的石灰石/石膏湿法工艺,但由于湿法工艺系统复杂、投资较大、占地面积大、耗水较多、运行成本较高,国内企业迫切需要投资少、运行成本低、效率高的脱硫技术。
奥地利AEE集团(LLAG)公司在上世纪70年代末率先将循环流化床工艺用于烟气脱硫,开发了一种烟气循环流化床干法脱硫工艺(Circu.1ating Fluidized Bed nue GasDesulphurization,简称CFB— FGD)。
经过近30年的不断改进(主要是在90年代中后期),解决负荷适应性、煤种变化、物料流动性、可靠性、大型化应用等方面的技术问题,至今运行业绩达到40多台套。
辽宁万和环保有限责任公司于2009年10月在国内率先引进了德国LLAG公司的CFB—FGD技术。
2002年底,华能国际电力有限公司在经过多次论证和招标后,为其下属抚顺新钢铁烧结机的2 X 300MW机组配套由辽宁万和环保股份有限公司负责设计、制造的CFB—FGD装置。
l 工程概况抚顺新钢铁位于辽宁省中部地区的抚顺市,是个典型的多煤地区,距沈阳东南方向150km。
一期已建2X 100MW燃煤机组,2002年新建二期工程,安装2 X 300MW空冷燃煤发电机组,配置2台1053t/h'~粉锅炉。
榆社电厂2 X 300MW机组配套烟气循环流化床脱硫系统于2003年4月开始设计,2003年12月开始安装。
2004年10月初和11月中旬,两套脱硫系统分别与锅炉同步投运。
脱硫效率高达90%以上,运行可靠,成功地将国外先进技术与国内的吸收、消化和工程管理相结合,取得了较好的技术经济性能,使之成为目前世界上单机容量最大的干法脱硫系统。
2 工程设计2.1 煤质特性榆社电厂二期工程燃用贫煤,主要的煤质特性2.3 吸收剂分析(1)吸收剂名称:生石灰(2)吸收剂品质要求:软煅生石灰粒径≤lmm,氧化钙(CaO)含量≥70%,生石灰消化速度Voo<4min(检验标准为DIN EN459—2)。
我国烟气脱硫技术的发展及应用现状于庆波 王新华 秦 勤 吴进怡(东北大学材料冶金学院) 邢海滨(大连钢铁集团公司)摘 要 扼要介绍了国内目前正在运行或研究的烟气脱硫技术,阐述了湿法、半干法、干法和生物脱硫技术在我国的发展及应用情况,并对各种技术加以分析比较,指出半干法烟气脱硫比较适合我国国情,值得加以深入研究和推广。
关键词 环保 烟气脱硫D EVELOP M ENT AND APPL I CAT I ON OF THE FL UE GASD ESUL FUR IZAT I ON TECHNOLOGIES IN CH INAYu Q ingbo W ang X inhua Q in Q in W u J inyi(N o rtheastern U n iversity)X ing H aib in(D alian Iron and Steel Company)Abstract Cu rren tly app lied o r researched F lue Gas D esu lfu rizati on(FGD)techno logies in Ch ina are b riefly in troduced in th is paper.P resen t statu s of developm en t and app licati on of w et,half dry, dry and b i o logical desu lfu rizati on techno logies in Ch ina are discu ssed,and after analyzing and comparing of each techno logies,w e conclude that the half dry FGD techno logy is su ited to ou r Ch inese characteristic and is w o rth of fu rther research and popu larizati on.Keywords the p ro tecti on of environm en t F lue Gas D esu lfu rizati on1 前言燃烧矿物燃料排放的SO2是造成酸雨的主要原因之一。
循环流化床干法烟气脱硫技术的应用1. 概况烟气脱硫技术按脱硫产物的干湿形态,可以分为湿法、半干法、干法工艺,循环流化床烟气脱硫属于干法脱硫工艺,较多运用于国内小机组的烟气脱硫改造项目中。
南昌发电厂装机容量2×125MW,配2台420t/h燃煤锅炉,采用循环流化床干法脱硫工艺、一炉一塔脱硫装置,烟气尾部安装布袋除尘器。
该装置于2007年7月完成系统调试,8月进入试运行,脱硫效率达到85%以上,烟尘出口浓度小于50mg/Nm3,目前该脱硫装置运行稳定。
2. 工艺流程循环流化床脱硫工艺采用干态的消石灰作为吸收剂,通过二氧化硫与粉状消石灰氢氧化钙在Turbosorp反应器内发生反应,去除烟气中的SO2,通过吸收剂的多次再循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,提高烟气脱硫效率。
锅炉炉膛燃烧后的烟气通过空气预热器出口,进入静电除尘器ESP 预除尘。
经过静电除尘预除尘之后,烟气从锅炉引风机后的主烟道上引出从底部进入Turbo反应器并从上部离开。
烟气和氢氧化钙以及返回产品气流,在通过反应器下部文丘里管时, 受到气流的加速而悬浮起来,形成流化床,烟气和颗粒之间不断摩擦、碰撞,强化了气固之间的传热、传质反应。
通过向反应器内喷水,使烟气温度冷却并控制在70 ℃左右,达到最佳的反应温度与脱硫效率。
与烟气接触发生化学反应剩下的烟尘和烟气一起离开反应器并进入下游的布袋除尘器。
经过布袋除尘器净化后的烟气经增压风机和出口挡板门后排入210m高度烟囱。
工艺流程见图1 所示。
3. 设计参数3.1 煤质分析南昌电厂燃用煤种较多,矿点主要分布在萍乡、丰城、高安一带。
表1为2×125MW 机组设计燃用煤种的煤质分析结果。
3.2 设计烟气参数烟气主要参数见表2。
3.3 生石灰参数石灰成分见表3。
4. 影响脱硫效率的因素及对策4.1 反应温度运行过程中反应塔的温度变化对脱硫效率的影响较大,反应塔烟气温度越低,脱硫效率越高。
控制脱硫反应温度是通过向反应塔内喷入工艺水来调节的。
烟气脱硫技术现状及展烟气脱硫技术是指利用化学、物理或生物方法将燃煤、燃油等燃料中所含的二氧化硫等硫化物去除的过程。
由于燃料燃烧产生的废气中常含有硫化物,若大量排放到大气中会影响环境和人体的健康,因此烟气脱硫技术成为了环保领域一个非常重要的课题。
本文将探讨烟气脱硫技术的现状及展望。
1. 干法烟气脱硫技术干法烟气脱硫技术是利用化学方法将烟气中的二氧化硫氧化为硫酸气态或颗粒物形式进行去除的方法。
在煤炭火电厂、钢铁厂等工业企业中,干法烟气脱硫技术是一种常用的脱硫方法。
其优点是设备简单、投资成本较低,易于操作和维护,但同时也存在着脱硫效率较低、副产品难处理等问题。
3. 生物脱硫技术生物脱硫技术是指利用微生物降解烟气中的硫化物,将其转化为无害物质从而实现脱硫的方法。
相比较于传统的化学方法,生物脱硫技术具有投资成本低、运行成本少、副产品易处理等优点。
但由于生物脱硫技术仍处于发展阶段,目前在工业应用中还较少见。
除了以上几种主要的脱硫技术外,还有一些新型的脱硫方法正在不断发展。
比如高温烟气脱硫技术、超临界水氧化脱硫技术等,这些新型脱硫技术在脱硫效率、能源消耗、环境友好性等方面具有一定的优势,但仍需要进一步研究和实践。
二、烟气脱硫技术的展望1. 技术水平不断提高随着环保意识的增强和技术的不断进步,烟气脱硫技术的水平也在不断提高。
人们正在研究和开发更加高效、节能环保的脱硫技术,以满足日益严格的环保法规和大众对清洁空气的需求。
2. 多元化的脱硫技术应用未来,烟气脱硫技术将更加多元化。
不同的行业、不同的排放情况可能需要采用不同的脱硫技术,如干法脱硫、湿法脱硫、生物脱硫等将共同应用,以达到更好的脱硫效果。
3. 脱硫技术与其他环保技术结合未来,烟气脱硫技术将与其他环保技术结合,形成更加综合的治理方案。
比如脱硫技术与脱硝技术、除尘技术等结合,共同治理大气污染物排放。
随着科技的进步,新技术在烟气脱硫领域的应用也将成为未来的发展方向。
干法脱硫的方法干法脱硫是一种常用的脱硫方法,主要用于燃煤电厂等工业领域中的烟气脱硫。
本文将介绍干法脱硫的原理、过程和应用。
一、干法脱硫原理干法脱硫是利用固体吸附剂或化学吸收剂将烟气中的二氧化硫(SO2)吸附或吸收,从而实现脱硫的目的。
吸附剂可以是活性炭、硫化钠等;化学吸收剂可以是氢氧化钠、氢氧化钙等。
二、干法脱硫过程干法脱硫的过程主要包括吸附、再生和处理三个步骤。
1. 吸附:烟气通过脱硫装置时,吸附剂或吸收剂与烟气接触,将其中的二氧化硫吸附或吸收下来。
这一步骤中,吸附剂或吸收剂起到了关键作用,能够有效地吸附或吸收二氧化硫。
2. 再生:脱硫装置中的吸附剂或吸收剂在一定的条件下,通过加热或其他方法进行再生。
再生的目的是将吸附剂或吸收剂中的二氧化硫释放出来,使其可以再次使用。
3. 处理:经过再生的吸附剂或吸收剂可以继续使用,而释放出的二氧化硫则需要进行处理。
处理的方法一般是将二氧化硫转化为硫酸或其他无害物质,以达到环保要求。
三、干法脱硫的应用干法脱硫广泛应用于燃煤电厂等工业领域中的烟气脱硫。
它具有以下几个优点:1. 技术成熟:干法脱硫是一种成熟的脱硫技术,已经在许多工业领域得到广泛应用。
2. 适用范围广:干法脱硫适用于不同类型的燃煤烟气脱硫,对烟气中的二氧化硫有较好的吸附或吸收效果。
3. 节能环保:相比湿法脱硫,干法脱硫不需要额外的水资源和废水处理设施,具有较低的能耗和较小的环境污染。
4. 灵活性强:干法脱硫可以根据不同的工况和要求进行调整和优化,提高脱硫效率和经济效益。
干法脱硫也存在一些局限性,如脱硫效率低于湿法脱硫、吸附剂或吸收剂的再生困难等。
但总体来说,干法脱硫作为一种重要的脱硫方法,在工业生产中具有广泛的应用前景。
干法脱硫是一种常用的脱硫方法,通过吸附或吸收烟气中的二氧化硫,实现脱硫的目的。
它具有技术成熟、适用范围广、节能环保和灵活性强等优点,被广泛应用于燃煤电厂等工业领域。
尽管干法脱硫存在一些局限性,但它仍然是一种重要的脱硫技术,具有良好的发展前景。
烟气脱硫技术的现状分析与应用近年来,环境保护成为社会关注的焦点,大气污染是其中一个重要问题。
烟气中的二氧化硫是大气污染的主要来源之一,因此研究烟气脱硫技术成为当前环保领域研究的热点之一。
本文将从现状分析与应用两个方面探讨烟气脱硫技术的相关发展。
烟气脱硫技术的现状分析目前,烟气脱硫技术主要包括干法脱硫和湿法脱硫两种常用方法。
干法脱硫主要通过烟气与固态吸收剂接触,使二氧化硫与吸收剂反应生成硫化物,以达到脱硫效果。
常用的干法脱硫方法有活性碳吸附法、氧化剂吸附法和物理吸附法等。
然而,干法脱硫方法存在着吸附剂消耗快、脱硫效率低、操作复杂等不足之处。
湿法脱硫是目前应用较为广泛的烟气脱硫方法,主要通过将烟气与石灰乳或氨水等吸收剂进行接触,使二氧化硫与吸收剂反应生成硫酸盐或硫代硫酸盐的水溶液,达到脱硫效果。
常见的湿法脱硫方法有石灰石石膏法、石灰乳法和氨法等。
目前,石灰乳法广泛应用于燃煤电厂等大型工业设备中,该方法具有脱硫效率高、操作简单、适应性广等优点。
然而,湿法脱硫方法也存在一些问题。
首先,石灰乳法需大量消耗石灰石,造成资源浪费;其次,湿法脱硫方法产生大量废水,对环境造成二次污染;此外,湿法脱硫设备庞大,投资高,造成了一定的经济负担。
烟气脱硫技术的应用现状烟气脱硫技术在电力、冶金、化工和环保等领域得到广泛应用。
在电力行业,燃煤发电是主要的电力供应方式,但也是大气污染的重要来源之一。
因此,对烟气进行脱硫处理对于减少二氧化硫排放至关重要。
目前,国内外的燃煤发电厂广泛采用湿法脱硫技术。
在冶金行业,冶炼过程中产生的废气中含有大量的二氧化硫。
采用烟气脱硫技术可以有效降低废气中的二氧化硫含量,减少对环境的污染。
在化工行业,如化肥、石油化工等领域,二氧化硫是常见的废气排放物,采用烟气脱硫技术可以减少对大气的污染。
在环保行业,烟气脱硫技术也有广泛的应用。
比如,工业废气处理、污水处理等领域,烟气脱硫技术可有效减少排放的二氧化硫浓度。
烟气脱硫技术现状及展目前,烟气脱硫技术主要采用湿法烟气脱硫和干法烟气脱硫两种方式。
湿法烟气脱硫常用的技术包括石灰-石膏法、海水法、铁盐法等。
其中,石灰-石膏法是目前应用最广泛的湿法烟气脱硫技术。
它通过将烟气中的二氧化硫与石灰反应生成石膏,从而实现对烟气中二氧化硫的吸收。
然而,湿法烟气脱硫技术存在着大量产生废水和污泥,造成二次污染的问题。
为了解决这个问题,干法烟气脱硫技术逐渐得到了发展。
其主要原理是将干燥的吸收剂喷入烟气中,通过化学反应吸收二氧化硫。
常用的干法烟气脱硫技术包括固定床吸附法、半干法吸收法、电子线束吸附法等。
其中,固定床吸附法采用活性炭等固态吸收剂与烟气中的二氧化硫反应,达到净化烟气的目的。
半干法吸收法是干法烟气脱硫技术和湿法烟气脱硫技术的结合,通过添加化学药剂将二氧化硫转化成稳定的化合物,再进行吸收。
而电子线束吸附法则是利用电子束在带电吸收剂表面形成电荷,吸附烟气中的二氧化硫。
在烟气脱硫技术的展望方面,一些新型烟气脱硫技术也在不断涌现。
例如,生物法、反应结晶法、分子筛吸附法等。
生物法是世界上新兴的烟气脱硫技术,利用微生物的酶解作用降解有害物质,操作简便、效果显著。
反应结晶法是利用化学结晶技术来净化烟气中的有害物质,不仅降低了排放浓度并减少了设备的占地面积。
而分子筛吸附法则是运用特殊的高分子吸附材料对烟气中的有害物质进行吸附,再通过物理或化学方法将其分离提取。
总之,烟气脱硫技术在全球范围内发展已经具有广泛的应用价值,并取得了较快的发展。
随着新技术的不断涌现,将有更多优良的环保技术运用在烟气脱硫技术中,为全球环保做出更大的贡献。
烟气脱硫技术的研究与应用一、烟气脱硫技术概述烟气脱硫技术也称为燃煤烟气脱硫技术,是一种通过化学反应除去烟气中二氧化硫(SO2)的技术,常用于火力发电厂等高污染烟气的处理。
二、烟气脱硫技术的原理烟气脱硫技术的原理为钙基脱硫技术,即利用石灰石或石膏等材料与烟气中的SO2反应生成硫酸钙或二硫酸钙,进而达到降低烟气中SO2含量的目的。
三、烟气脱硫技术的主要方法1.湿法烟气脱硫技术:将石灰浆、喷雾液或者氨水喷入烟气中,与其中的SO2反应,生成硫酸钙或二硫酸钙。
2.干法烟气脱硫技术:将石灰或活性炭喷入烟气中,将SO2吸附在表面,之后经过冲洗等工艺除去SO2。
四、湿法烟气脱硫技术的研究与应用湿法烟气脱硫技术是烟气脱硫技术中应用最广泛的一种,其研究与应用历史悠久,技术成熟。
在火力发电等烟气处理行业中,湿法脱硫技术具有优异的除硫效果和较为稳定的操作特性。
五、干法烟气脱硫技术的研究与应用干法烟气脱硫技术相对于湿法脱硫技术具有的优点包括节能、降低除硫成本等,具有一定的研究价值。
目前,干法脱硫技术的研究尚处于探索阶段,缺少工业化应用经验和成熟的工艺。
六、烟气脱硫技术的发展趋势随着环保意识的不断提高,烟气脱硫技术得到了广泛关注,未来的趋势是技术的进一步完善和创新,降低除硫成本和提高脱硫效果。
同时,综合利用除硫后的废渣、尾气等资源,也成为研究的热点之一。
七、结语烟气脱硫技术的研究和应用为环境保护贡献了重要力量,发展绿色经济事业的大趋势下,其地位和作用日益突显。
今后烟气脱硫技术的研究方向将着重在提高技术创新和成熟度、减少成本和减少废气排放等方面发力。
干法烟气脱硫技术应用及其进展
摘要本文主要论述了干法脱除烟气中SO2的各种技术应用及其进展情况,对烟气脱硫技术的发展进行展望,即研究开发出优质高效、经济配套、性能可靠、不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。
关键词烟气脱硫二氧化硫干法
前言: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,SOx可导致酸雨形成,NOX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。
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SO 2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[1]。
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。
烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一,按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。
湿法脱硫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。
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已成功地开始了商业化运行,其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料方面。
这一些技术的进步,迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。
传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表1。
表1说明在脱硫效率相同的条件下,干法、半干法脱硫技术与湿法相比,在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势,将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。
本文主要论述了喷雾干燥法、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几种干法烟气脱硫技术和近几年研究出来的几项半干法
烟气脱硫技术及其各种方法在工业方面的应用情况及今后的发展方向。
1、喷雾干燥法烟气脱硫技术
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)2 CaSO3 + H2O
SO3 + Ca(OH)2 CaSO4 + 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副产品,然后还要将其中的一部分花钱倒掉。
2、活性炭吸附法烟气脱硫技术
采用固体吸附剂吸附净化SO2是干法净化含硫废气的重要方法。
目前应用最多的吸附剂是活性炭,在工业上应用已较成熟。
其方法原理为:活性炭对烟气中SO2的吸附过程中及有物理吸附又有化学吸附,当烟气中存在着氧气和水蒸气时,化学反应非常明显。
因为活性炭表面对SO2与O2的反应有催化作用,反应结果生成SO3,SO3 易溶于水而生成硫酸,从而使吸附量比纯物理吸附时增大许多。
物理吸附过程
SO2 SO2*
O2 O2 *
H2O H2O*
化学吸附过程:
SO2* + O2* 2SO3*
SO3*+ H2 O* H2SO4*
吸附SO2 的活性炭,由于其内、外表覆盖了稀硫酸,使活性炭吸附能力下降,因此必须对其再生。
再生的方法通常有洗涤再生和加热再生两种,前者是用水洗出活性炭微孔中的硫酸,再将活性炭进行干燥;后者是对吸附有SO2 的活性炭加热,使炭与硫酸发生发应,使H2 SO4还原为SO2,富集后的SO2可用来生产硫酸。
其工艺流程为:对活性炭再生的方法不同,其反应的工艺流程也不同,一般采用加热再生法流程和洗涤再生法流程。
洗涤再生法是用水洗出活性炭微孔中的硫酸,再对活性炭进行干燥。
加热再生法是对吸附SO2 的活性炭进行加热,使炭与硫酸发生反应,将H2SO4又还原为SO2,富集后的SO2可用来生成硫酸。
该方法的优点是吸附剂价廉,再生简单;缺点是吸附剂磨损大,产生大量的细炭粒被筛出,再加上反应中消耗掉一部分炭,因此吸附剂成分较高,所用设备庞大。
3、电子射线辐射法烟气脱硫技术
电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970年着手研究,1972年又与日本原子能研究所合作,确立的该技术作为连续处理的基础。
1974年荏原制作所处理重油燃烧废气,进行了1000Nm3/h规模的试验,探明了添加氨的辐射效果,稳定了脱硫脱硝的条件,成功地捕集了副产品和硝铵。
80年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为24000Nm3/h地电子束装置,1987年7月完成,取得了较好效果,脱硫率可达90%以上,脱硝率可达80%以上。
现日本荏原制作所与中国电力工业部共同实施的“中国EBA工程”已在成都电厂建成一套完整的烟气处理能力为300000Nm3/h的电子束脱硫装置,设计入口SO2浓度为1800ppm,在吸收剂化学计量比为0.8的情况下脱硫率达80%,脱硝率达10%。
该法工艺由烟气冷却、加氨、电子束照射、粉体捕集四道工序组成,其工艺流程图如图2所示。
温度约为150℃左右的烟气经预除尘后再经冷却塔喷水冷却道60~70℃左右,在反应室前端根据烟气中SO2及NOX的浓度调整加入氨的量,然后混合气体在反应器中经电子束照射,排气中的SO2和NOX受电子束强烈作用,在很短时间内被氧化成硫酸和硝酸分子,被与周围的氨反应生成微细的
粉粒(硫酸铵和硝酸铵的混合物),粉粒经集尘装置收集后,洁净的气体排入大气。
脱硫、脱氮反应大致可分为三个过程进行,这三个过程在反应器内相互重叠,相互影响
a)在辐射场中被加速的电子与分子/离子发生非弹性碰撞,或者发生分子/离子之间的碰撞生成氧化物质和活性基团。
烟气中含有O2、H2O、N2、CO2、SO2、NO、NO2等成分,当电子束照射烟气时,在辐射场中被加速的电子与烟气中气体分子如O2及水分子发生非弹性碰撞,生成具有化学反应活性的活性基团或氧化性物质,可表示为
O2、H2O + e* HO、HO2、HO2·、H、O2、O2、e
O + O2 + M O3 + M(M为N2等分子)
b)活性基团与气态污染物发生反应。
活性基团或氧化性物质氧化烟气中的SO2生成SO3,可表示为
SO2 +·OHHSO3
SO2 + O SO3
HSO3 +·OH H2SO4
SO2 +O2++M SO4++M。