氧化镁湿法烟气脱硫技术应用及运行经济分析
- 格式:pdf
- 大小:166.18 KB
- 文档页数:2
氧化镁法烟气脱硫工艺介绍1. 前言我国是世界上SO2排放量最大的国家之一,年排放量接近2000万吨。
其主要原因是煤炭在能源消费结构中所占比例太大。
烟气脱硫(FGD)是目前控制SO2污染的重要手段。
湿法脱硫是应用最广的烟气脱硫技术。
其优点是设备简单,气液接触良好,脱硫效率高,吸收剂利用率高,处理能力大。
根据吸收剂不同,湿法脱硫技术有石灰(石)—石膏法、氧化镁法、钠法、双碱法、氨法、海水法等。
氧化镁湿法烟气脱硫技术,以美国化学基础公司(Chemico-Basic)开发的氧化镁浆洗—再生法发展较快,在日本、台湾、东南亚得到了广泛应用。
近年,随着烟气脱硫事业的发展,氧化镁湿法脱硫在我国的研究与应用发展很快。
2. 基本原理氧化镁烟气脱硫的基本原理是用MgO的浆液吸收烟气中的SO2,生成含水亚硫酸镁和硫酸镁。
化学原理表述如下:2.1氧化镁浆液的制备MgO(固)+H2O=Mg(HO)2(固)Mg(HO)2(固)+H2O=Mg(HO)2(浆液)+H2OMg(HO)2(浆液)=Mg2++2HO-2.2 SO2的吸收SO2(气)+H2O=H2SO3H2SO3→H++HSO3-HSO3-→H++SO32-Mg2++SO32-+3H2O→MgSO3•3H2OMg2++SO32-+6H2O→MgSO3•6H2OMg2++SO32-+7H2O→MgSO3•7H2OSO2+MgSO3•6H2O→Mg(HSO3)2+5H2OMg(OH)2+SO2→MgSO3+H2OMgSO3+H2O+SO2→Mg(HSO3)2Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+10H2O→2MgSO3•6H2O2.3 脱硫产物氧化MgSO3+1/2O2+7H2O→MgSO4•7H2OMgSO3+1/2O2→MgSO43. 工艺流程整个脱硫工艺系统主要可分为三大部分:脱硫剂制备系统、脱硫吸收系统、脱硫副产物处理系统。
图1为氧化镁湿法脱硫的工艺流程图。
3.1脱硫剂制备系统脱硫剂制备系统的搅拌、输送设备均为标准设备,系统设计和工程应用有成熟的理论成果和可靠的实践经验,为一般性问题。
氧化镁湿法脱硫工艺【信息时间:2010-10-22 阅读次数:261 】【我要打印】【关闭】一、工作原理氧化镁湿法脱硫工艺(简称:镁法脱硫)与石灰-石膏法脱硫工艺类似,它是以氧化镁(MgO)为原料,经熟化生成氢氧化镁(Mg(OH)2)作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。
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氢氧化镁进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。
如采用强制氧化工艺,最终反应产物为硫酸镁溶液,经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。
二、反应过程1、熟化MgO+H2O —>Mg(OH)22、吸收SO2 + H2O—> H2SO3SO3 + H2O—> H2SO43、中和Mg(OH)2+ H2SO3—> Mg SO3+2H2OMg(OH)2+ H2SO4—>Mg SO4+2H2OMg(OH)2+2HCl—>Mg Cl2+2H2OMg(OH)2+2HF —>MgF2+2H2O4、氧化2 Mg SO3+O2—>2Mg SO45、结晶Mg SO3+ 3H2O—> Mg SO3·3H2OMg SO4+ 7H2O —>Mg SO4 ·7H2O三、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、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—>浓缩塔—>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浓缩塔、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3-4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。
氧化镁脱硫工艺一、工作原理氧化镁湿法脱硫工艺(简称:镁法脱硫)与石灰-石膏法脱硫工艺类似,它是以氧化镁(MgO)为原料,经熟化生成氢氧化镁(Mg(OH)2)作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫系统。
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氢氧化镁进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为亚硫酸镁和硫酸镁混合物。
如采用强制氧化工艺,最终反应产物为硫酸镁溶液,经脱水干燥后形成硫酸镁晶体。
二、反应过程1、熟化MgO+H2O —>Mg(OH)22、吸收SO2 + H2O—> H2SO3SO3 + H2O—> H2SO43、中和Mg(OH)2+ H2SO3—> MgSO3+2H2OMg(OH)2+ H2SO4—> MgSO4+2H2OMg(OH)2+2HCl—> MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HF —>MgF2+2H2O4、氧化2 MgSO3+O2—>2MgSO45、结晶MgSO3+ 3H2O—> MgSO3·3H2OMgSO4+ 7H2O —>MgSO4·7H2O三、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、氢氧化镁浆液制备系统、浓缩塔系统、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—>浓缩塔—>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浓缩塔、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3-4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。
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。
氧化镁法与石灰石-石膏法湿法烟气脱硫技术及工艺比较脱硫车间孔令彪氧化镁法与石灰石-石膏法湿法烟气脱硫技术及工艺比较烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式,是火力发电厂控制酸雨和二氧化硫的主要技术手段。
目前世界上所拥有的烟气脱硫技术(FGD)有上百种之多。
根据脱硫产物的存在的状态可划分为湿法、半干法和干法三类工艺。
这些工艺主要包括:1)湿法脱硫技术,共占全世界FGD装置总量的85%左右,其中石灰-石膏法约占26.7%,其它湿法脱硫技术约占48.3%;2)半干法脱硫技术,主要包括喷雾干燥脱硫技术、炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫技术等,约占全世界FGD装置总量的近10%;3)干法脱硫技术,包括烟气循环流化床脱硫技术、等离子体脱硫技术等。
下面我们从两种常见的湿法脱硫的脱硫剂性质、化学反应机理、技术特点进行比较:1 氧化镁法与石灰石-石膏法脱硫工艺的脱硫剂性质比较氧化镁法脱硫工艺选用轻烧镁(MgO)为脱硫剂,而石灰石-石膏法采用石灰石粉(CaCO3)为脱硫剂,两种脱硫剂在物理、化学性质上存在较大差异。
1.1 物理性质氧化镁(MgO)俗称苦土,相对分子量为41,为白色无定型粉末、无味、无毒。
MgO 对水呈一定的惰性,特别是高温煅烧后的MgO难溶于水,易溶于酸和氨盐溶液中,在水中溶解度因二氧化碳的存在而增大。
MgO是菱镁矿石中的主要成分,菱镁矿加热至640?以上时,开始分解成氧化镁和二氧化碳,在700,1000?煅烧时,二氧化碳没有完全逸出,成为一种粉末状物质,称为轻烧镁。
烟气脱硫所用的氧化镁即为轻烧镁,轻烧镁极易溶于水并发生化学反应。
石灰石粉(CaCO3)相对分子量为100,为白色晶体或白色粉末、无味。
相对密度为2.71(25?),在空气中稳定,几乎难溶于水(溶解度?0.015kg/m3)、不溶于醇。
镁离子的溶解碱性比钙离子高10,15倍,因此镁法脱硫工艺系统不易发生设备结垢堵塞问题。
1.2 化学性质MgO是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性,暴露在空气中,容易吸收水分和二氧化碳,极易与酸、铵盐发生化学反应。