流脱硫技术及比较.
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几种脱硫方案的对比1、烧结机各种烟气处理工艺方案比选目前世界上烟气脱硫工艺技术(FGD)有上百种,但是具有实用价值的仅十几种,它们分别适用于不同的场合和要求。
按脱硫过程及产物的干湿形态,烟气脱硫技术可分为湿法、半干法和干法等工艺。
干法/半干法烟气脱硫技术主要有旋转喷雾干燥法、炉内喷钙尾部烟气增湿法、循环流化床烟气脱硫技术、循环悬浮式半干法等,由于其副产品(脱硫灰)与粉煤灰在理化性质上的不同,只能得到低级的利用,因此通常把这些技术都归属于抛弃法的范畴。
传统的干法/半干法烟气脱硫技术的脱硫剂利用率较低,相对湿法脱硫技术,干法/半干法的脱硫效率较低,一般为70%左右,对于SO2排放标准较严的地区适用性较差。
湿法烟气脱硫技术为目前使用范围较广泛的方法,占脱硫设施总量的80%以上,它具有脱硫效率高、吸收剂利用率高等优点。
由于碱性吸收剂的不同,又可细分为石灰石/石灰-石膏法、氧化镁法、氨法等。
1.1常用烟气脱硫技术简介1、石灰石/石灰-石膏湿法石灰石/石灰-石膏法湿法脱硫工艺是目前世界上实用业绩最多、运行状况比较稳定的脱硫技术,占目前全世界烟气脱硫装置总量的36.7%,其脱硫效率最高可达到95%。
石灰-石膏法是用石灰粉代替石灰石,石灰活性大大高于石灰石,可提高脱硫效率。
大机组多采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,其特点是技术成熟,吸收剂来源广泛,适用于各种煤种,该法的缺点在于设备易腐蚀、磨损,系统易发生结垢、堵塞等长期存在的技术难点还没有得到较为满意的解决,其建设投资和运行费用较高。
此外,副产品脱硫石膏的产生量较大,目前还没有需要量大而又稳定的用户,我国是一个天然石膏藏量丰富的国家,脱硫石膏与它缺乏竞争上的优势,这也是不得不把它列为抛弃法的原因。
具体的工艺如下:从电除尘器出来的烟气通过增压风机(BUF)进入换热器(GGH),烟气被冷却后进入吸收塔(Abs),并与石灰石浆液相混合。
浆液中的部分水份蒸发掉,烟气进一步冷却。
目前广泛使用的5种脱硫工艺技术方案简介目录目前广泛使用的5种脱硫工艺技术方案简介 (1)1、湿法烟气脱硫工艺 (1)2、半干法烟气脱硫工艺 (3)3、烟气循环流化床脱硫工艺 (4)4、干法脱硫工艺 (5)5、NID半干法烟气脱硫 (6)目前世界上燃煤电厂烟气脱硫工艺方法很多,这些方法的应用主要取决于锅炉容量和调峰要求、燃烧设备的类型、燃料的种类和含硫量的多少、脱硫率、脱硫剂的供应条件及电厂的地理条件、副产品的利用等因素。
近年来,我国电力工业部门在烟气脱硫技术引进工作方面加大了力度,对目前世界上电厂锅炉较广泛采用的脱硫工艺都有成功运行工程,主要有湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。
现将目前应用较为广泛的几种脱硫工艺原理、特点及其应用状况简要说明如下:1、湿法烟气脱硫工艺湿法烟气脱硫包括石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫、海水烟气脱硫和用钠基、镁基、氨作吸收剂,一般用于小型电厂和工业锅炉。
氨洗涤法可达很高的脱硫效率,副产物硫酸铵和硝酸铵是可出售的化肥。
以海水为吸收剂的工艺具有结构简单、不用投加化学品、投资小和运行费用低等特点。
而以石灰石/石灰-石膏法湿法烟气脱硫应用最广。
《石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工程设计规范》中关于湿法烟气脱硫工艺的选择原则为:燃用含硫量Sar≥2%煤的机组或大容量机组(200MW及以上)的电厂锅炉建设烟气脱硫装置时,宜优先采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,脱硫率应保证在96%以上。
湿法烟气脱硫工艺采用碱性浆液或溶液作吸收剂,其中石灰石/石灰-石膏湿法脱硫是目前世界上技术最成熟、应用最广,运行最可靠的脱硫工艺方法,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收剂浆液;也可以将石灰石直接湿磨成石灰石浆液。
石灰石或石灰浆液在吸收塔内,与烟气接触混合,烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应,最终反应产物为石膏,经脱水装置脱水后可抛弃,也可以石膏形式回收。
由于吸收剂浆液的循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。
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。
不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益,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。
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。
脱硫方法及其比较脱硫是指从含硫燃料中去除硫化物的过程。
硫化物在燃烧过程中会产生有害的硫酸和硫酸盐,对环境和人体健康造成危害。
因此,脱硫技术在能源和环保领域中具有重要意义。
下面将介绍几种常用的脱硫方法及其比较。
1.石灰吸收法石灰吸收法是一种传统的脱硫方法,适用于高含硫煤和高温燃烧设备。
该方法利用石灰将燃烧产物中的硫捕获并形成硫化钙。
硫化钙可以作为建筑材料或化肥利用。
然而,石灰吸收法存在一些问题,如石灰需求量大、产生大量的废水与废渣等。
2.湿法石膏脱硫法湿法石膏脱硫法是一种湿法脱硫方法,通过将石膏和含硫燃料混合反应,形成硫酸钙脱除硫化物。
湿法石膏脱硫法具有较高的脱硫效率和较低的投资成本,在电力行业中广泛应用。
但是,湿法石膏脱硫法也存在一些问题,如处理大量的废水和废渣,处理过程中需添加大量的草酸等。
3.干法喷射碱脱硫法干法喷射碱脱硫法是一种常见的干法脱硫方法。
该方法通过将碱性吸收剂喷射到燃烧设备中,与硫酸盐反应生成硫化物,然后通过过滤装置进行分离。
干法喷射碱脱硫法适用于低温燃烧设备,并且可以降低废水和废渣的排放,减少环境污染。
然而,干法喷射碱脱硫法对吸收剂的选择和处理技术要求较高,操作复杂,投资成本较高。
4.生物脱硫法生物脱硫法是近年来发展起来的绿色脱硫技术,利用特定的硫酸盐还原菌将硫酸盐还原为硫化物,并最终生成硫和硫酸。
该方法具有脱硫效率高、能耗低、无二次污染等优点。
然而,生物脱硫法在应用中还面临着技术成熟度、处理量、原料适应性等问题。
综上所述,不同的脱硫方法各有利弊,并适用于不同的场景和需求。
在选择脱硫方法时,需要考虑燃料特性、设备条件、投资成本、环境要求等多个因素,并进行综合比较。
未来,随着环保意识的提高和技术的发展,更加高效和环保的脱硫方法将被广泛应用。
一、煤化工中各种脱硫工艺比较1、AS煤气净化工艺AS流程就是以煤气中自身的NH3。
为碱源,吸收煤气中的H2S,吸收了NH3。
和H2S的富液到脱酸蒸氨工段,解析出NH3。
和H2S气体,贫液返回洗涤工段循环使用,氨气送氨分解炉生产低热值煤气后返回吸煤气管线,酸气送克劳斯焚烧炉生产硫磺。
优点:环保效果好、工艺流程短、脱硫效率高、煤气中的氨得到充分利用、加碱效果明显、热能利用高缺点:洗氨塔后煤气含氨量高、洗液温度对脱硫影响较大、富液含焦油粉尘高、硫回收系统易堵塞(克劳斯焚烧炉生产硫磺)2、低温甲醇洗(Rectisol,音译为勒克梯索尔法)低温甲醇洗与NHD法都属于物理吸收法,可以脱硫和脱碳。
低温甲醇洗所选择的洗涤剂是甲醇,在温度低于273 K下操作,因为甲醇的吸收能力在温度降低的情况下会大幅度地增加,并能保持洗涤剂损失量最少。
低温甲醇洗适合于分离和脱除酸性气体组分CO2、H2S及COS,因为这些组分在甲醇中具有不同的溶解度,而这种选择性能得到无硫的尾气。
例如有尿素合成工序的话,如果遵守环境保护规则,就可以直接排人大气或用于生产CO2。
低温甲醇洗在大型化装置中的生产业绩、工艺气的净化指标、溶剂损耗、消耗和能耗、CO2产品质量有其优势.3、NHD法脱硫NHD化学名为聚乙二醇二甲醚是一种新型高效物理吸收溶剂。
NHD法脱硫原理:NHD法脱硫过程具有典型的物理吸收特征。
H2S、CO2在NHD中溶解度较好的服从亨利定律,它们岁压力升高、温度降低而增大。
因此宜在高压、低温下进行H2S和CO2的吸收过程,当系统压力降低、温度升高时,溶液中溶解的气体释放出来,实现溶剂的再生过程。
NHD法脱硫工艺特点:能选择性吸收H2S、CO2、COS且吸收能力强;溶剂具有良好的化学稳定性和热稳定性;NHD不起泡,不需要消泡剂;溶剂腐蚀性小;溶剂的蒸汽压极低,挥发损失低;NHD工艺不需添加活化剂,因此流程短。
4、PDS法脱硫(PDS催化剂)原理:煤气依次进入2台串联的脱硫塔底部,与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除煤气中的大部分H2S。
国外环保企业脱硫技术一览1、康世富科技环保有限公司的康世富可再生胺脱硫技术主营由原联合碳化物公司(现属陶氏化学公司)研发的“康世富可再生胺脱硫”技术,此外,公司还拥有世界领先的脱硫脱硝脱汞一体化技术及二氧化碳捕获等专利技术。
可再生胺液脱硫技术不同目前通用的石灰石-石膏脱硫法,而使用液胺选择吸收烟气中的二氧化硫,然后利用废热将二氧化硫从液胺中分离出来,副产品为高价值的液态二氧化硫或硫酸,液胺再生后又可循环再使用7至10年。
这项技术具有无二次污染、脱硫率高、占地少、节水节能、副价值高的特点,目前已在美国、加拿大、欧洲得到了很好地推广,产生了可观的生态效益。
2、ABB公司(阿西布朗勃法瑞)的烟气脱硫技术ABB集团(阿西布朗勃法瑞)于1988年由瑞典ASEA公司和瑞士BBCBrownBoveri公司合并而成,是一个业务遍及全球的电气工程集团,ABB是电力和自动化技术领域的全球领先公司,致力于为工业和电力行业客户提供解决方案,以帮助客户提高业绩,同时降低对环境的不良影响。
3、丹麦Flsmiljo公司的酸性烟气净化系统该公司主要从事环境保护方面的设备生产,在烟道气体净化设备的开发、设计和提供方面在世界上处领先地位;同时还生产全套的垃圾焚烧设备和生物能、石油发电设备。
4、德国鲁奇·能捷斯·比晓夫公司(LLB)烟气净化技术我国福建龙净环保股份有限公司有引进LLB全套烟气净化技术。
5、日本三菱重工的烟气脱硫技术三菱重工自1964年完成第一套石灰膏发电站锅炉烟气脱硫设备以来,于80年代初又相继研制和开发了一系列的锅炉烟气脱硫方法,并取得了成功的运行经验。
他们研制的脱硫设备其最主要的特点就是首先要求有较高的可靠性和稳定性,其次是工艺流程简单,易操作,效率高以及运行费用低等。
因此日本三菱重工的脱硫设备在世界上享有很高的信誉,三菱重工向欧美和中国提供的烟气脱硫设备主要以石灰膏法,简易石灰膏法,氢氧化镁法,半干法以及混合法为主,我国的华能珞璜电厂一期工程2×360MW 机组配套引进日本三菱重工的湿法石灰石-石膏法脱硫技术,脱硫效率达95%以上。
工艺选择选择原则许多脱硫方法都能获得较高的脱硫效率,但脱硫效率的高低并不是评价脱硫方法优劣的唯一标准,选择时不但要进行综合技术经济比较,还要根据项目所在地区条件拟定工艺系统,总的来说,要从以下几方面考虑:(1)脱硫效率满足环保要求,且在电厂整个运行周期内适应出现内外环境保护要求变化;(2)选择技术成熟,运行可靠,可用率在95%以上,有大型工业化业绩的工艺系统;(3)脱硫设施运行不影响机组正常运行,能在锅炉不同负荷工况下运行,脱硫变化速度适应锅炉负荷变化率;(4)工程造价和运行费用低、耗水量低;(5)吸收剂要有稳定来源,并且质优价廉,对周围环境不会污染;(6)脱硫副产品综合利用要有市场;(7)避免对电厂粉煤灰综合利用带来不利影响;(8)废料废水排放不造成二次污染。
各种脱硫工艺简介1.石灰石- 石膏湿法脱硫工艺石灰石-石膏湿法脱硫工艺采用石灰石作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎、磨细成粉状,与水混合搅拌制成吸收浆液。
在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的SO2 与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行氧化反应而被脱除,最终反应产物为石膏。
脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经加热器加热升温后通过烟囱排放至大气。
脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收。
由于吸收浆液的循环利用,脱硫剂的利用率高。
该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,脱硫效率可达到95%以上。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要反应如下:吸收过程:CaCQ+S6+1/2H2O—CaS6 彳/2缶0 +C02氧化过程:CaSQ 1/2H2O+1/202+3/2出0一CaS04 2H2O制浆系统:石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成约20%浓度的浆液。
吸收系统:浆液喷入吸收塔,与自下而上的烟气逆向混合,吸附其中的SO2气体并与之发生反应,生成亚硫酸钙,经过曝气段强制氧化最终生成含水的水合硫酸钙(石膏)。
副产品处理系统:含水的水合硫酸钙(石膏)经过水力旋流器和真空皮带机脱水,得到含水在10%--15%水合硫酸钙(石膏)。
五种常用的烟气脱硫技术解说烟气脱硫是指用各种物理、化学手段把燃煤电厂和工业炉窑等的尾气中的二氧化硫(SO2)降低到确定的水平,以达到国家对排放标准的限制要求。
本文将介绍五种常用的烟气脱硫技术。
1. 石灰石石膏法石灰石石膏法是一种常见的湿法脱硫技术,也是最早接受的脱硫技术之一、该技术的原理是在燃煤烟气中加入石灰膏和水,将SO2转化为二氧化硫酸钙(CaSO3),再将其进一步氧化为石膏(CaSO4)。
这种技术的优点是脱硫效率高,达到了90%以上,废料易于处理,成本较低,适用于中小型燃煤电厂。
但是,石灰石石膏法存在的问题是需大量耗水,对环境造成确定的影响。
2. 硫酸铵法硫酸铵法是一种干法脱硫技术,即在燃煤烟气中喷入硫酸铵(NH4HSO4),将SO2转化为二氧化硫酸铵(NH4)2SO4)。
硫酸铵法的优点是对气相、水相的污染小,不会产生像石膏一样的固体废物,不要消耗大量的水,运行成本相对较低。
但是,硫酸铵法要求精密的设备和掌控系统,而且对于不同的燃料成分,脱硫效率会有很大的影响。
3. 活性炭吸附法活性炭吸附法是一种干法脱硫技术,即通过喷入活性炭吸附剂,将SO2吸附在化学吸附辅佑襄助体(如多孔硅酸铝)中,从而实现脱硫。
活性炭吸附法的优点是相对较小的投资和运行成本,更高的稳定性和效率,并且在不同的环境和燃料适用性方面具有很大的快捷性。
但是,活性炭吸附法有一个问题是反应所产生的二氧化碳在整个处理流程中需要正确地处理。
4. 膜法膜法是一种新型的湿法脱硫技术。
基本原理是在燃烧过程中产生的SO2溶于水,通过半透膜,向其他相较低的浓度环境扩散。
可将废气中SO2除去,降低其排放浓度。
膜法的优点是占地面积小、操作便捷、操作维护费用低。
但膜法过程中的废弃物处理有确定的难度,协调好处理措施以避开对水资源环境带来危害。
5. 酸空气氧化法酸空气氧化法是一种湿法脱硫技术,它将烟气和过氧化氢混合,在酸性催化存在下氧化SO2生成硫酸。
该技术被认为是一种优越的回收硫的方式,在烟气脱硫过程和废气中,可形成硫酸液,再通过其他操作设备进行硫回收。