最新脱硫脱硝工艺概述资料
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郑州电厂的脱硫脱硝工艺
郑州电厂的脱硫脱硝工艺是指在电厂燃煤发电过程中,对烟气中的硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)进行去除的工艺。
脱硫工艺主要采用湿法烟气脱硫(WFGD)技术,亦称石膏湿法烟气脱硫。
具体工艺包括:
1. 烟气净化塔:烟气经过除尘器后进入烟气净化塔,进一步除去颗粒物和部分SOx。
2. 石膏浆槽:熟石膏与水混合形成浆状,用于吸收烟气中的SOx。
3. 石膏循环系统:将饱和石膏浆液送至石膏分离器,分离出石膏和循环水。
石膏用于制备石膏板,水循环再利用。
脱硝工艺主要采用选择性催化还原(SCR)技术,具体工艺包括:
1. 烟气整流器:将烟气均匀分布至SCR脱硝催化剂层。
2. SCR脱硝装置:将氨气(NH3)或尿素溶液喷入烟气中,与NOx发生选择性催化还原反应,生成氮气和水。
通过以上两种工艺,郑州电厂能够有效地去除燃煤烟气中的SOx和NOx,减少对大气环境的污染。
脱硫脱硝1、脱硝技术的发展脱硝技术主要通过两个方式实现脱硝,一个是低氮燃烧技术;另一个是SCR烟气脱硝技术。
两种技术可以使燃烧更加充分,使脱硝功能更加充分,提高炉内压力。
现阶段对火电厂炉内烟气脱硝技术采用三种:SCR烟气脱硝技术。
将还原剂(如尿素)放入烟气中,通过化学反应生成氮气和水,会产生300℃~400℃温度,在脱硝效率上也会提升60%~90%;SNCR烟气脱硝技术。
该技术的反应器为炉膛,当炉膛温度达到850℃~1100℃,脱硝还原剂所分解出的NH3与炉内产生的NO X 产生SNCR化学反应,生成氮气,该技术的脱硝效率不高,大约在20%~50%,同时所产生的N2O对臭氧会产生不利影响;SNCR/SCR联合烟气脱硝技术。
该脱硝技术效率在60%~80%,是前两种技术的综合,但由于系统技术的复杂性,其实际应用较少。
2、脱硫技术的发展脱硫技术采用石灰石-石膏湿法是众所周知的,但是火电厂脱硫技术的关键在于吸收塔,吸收塔的型式不同,所产生的效果也会不同,通常吸收塔分为四种:一是填料塔。
该类型利用内部固体填料,将浆液由填料层表面留下,与炉内烟气融合反应,完成脱硫,但这种方式易出现堵塞,实际操作少;二是液柱塔。
通过烟气与气、液融合,充分传质,完成脱硫,虽然在脱硫方面效率很大,但是炉内无堵塞,烟气产生的阻力会造成脱硫损失较多;三是喷淋吸收塔。
该技术是目前应用较为广泛的脱硫技术,通常炉内的烟气运动形式是自上而下的,喷淋吸收塔是一个喇叭状垂直或以一定的角度向下喷射,对吸收烟气会更加充分。
虽然从结构上和造价上都优越于前两种,但烟气分布不均匀;四是鼓泡塔。
利用石灰石将烟气压制下面,但烟气与浆液融合后就会产生鼓泡,会起到很好的脱硫效果,效率高,烟气流量分配均匀,缺点是阻力较大,结构较复杂。
活性焦脱硫脱硝工艺研究1.前言烟气中的SO2和NO是形成酸雨的主要原因,所以如何脱除烟气中的SO2和NO,同时将脱硫与脱硝过程集成在一套装置中进行以节省投资与操作费用,成了烟气净化领域的研究焦点。
国内外已开发出多种净化方法和工艺,大体上可概括为湿法和干法。
湿法中有代表性的Wet-FGD+SCR 组合技术,Combi NOX 技术和亚铁螯合剂络合吸收技术等;干法工艺主要包括高能辐射化学法和固相吸附法等。
各种处理方法的特点如下表:由上表可以说明,以活性焦作为吸附剂的干式固相吸附法优势明显。
总结起来,活性焦脱硫技术的优势在于以下几点:(1)减排:脱硫效率>95%,同时具有良好除尘效果,无废水、废渣、废气等产生,不产生二次污染。
(2)节水:脱硫过程基本不耗水。
(3)资源回收:该技术在减排的同时可回收国内紧缺的硫资源,用于农药和化肥等生产,实现综合利用。
(4)脱硫过程烟气温度不降低,不需增加烟气再热系统,减轻设备腐蚀。
2.活性焦脱硫脱硝技术2.1活性焦脱硫脱硝技术简介活性焦是以煤炭为原料生产的一种新型炭材料,其比表面一般在150-400m2/g。
其生产过程与活性炭基本相同,由于在活性焦制备过程中形成了大量的脱硫活性点, 使SO2在活性焦表面的吸附,因此其脱硫性能并不低于活性炭。
同时由于活性焦比表面比较低, 强度远远高于活性炭, 使其用于电厂大型脱硫装置成为可能。
近年来,日本、德国、美国等国以及我国的煤炭科学研究总院相继开发出了综合强度高、比表面积较小的活性焦。
目前,已经开发的脱硫脱硝催化剂及其使用温度见下表:工业应用的活性焦烟气脱硫脱硝工艺主要有固定床水洗再生工艺和移动床加热再生工艺。
固定床水洗再生工艺具有耗水量大、酸浓度低、排烟易产生“白烟”现象等缺点,只适用于小规模、低浓度SO2烟气处理;移动床加热再生工艺有效避免了固定床的缺点,并具有设备简单、占地少、运行稳定可靠、床层阻力稳定、床层利用率高等优点,加热再生产生的富SO2气体可生产硫磺、工业硫酸和液体二氧化硫等产品,副产品转化途径广。
火电厂脱硫脱硝工艺流程火电厂脱硫脱硝工艺流程一、工艺概述1、脱硫火电厂脱硫工艺主要是通过三种常用的技术来实现,分别是:石灰石吸收法、泡沫吸收法和氧化还原法。
1)石灰石吸收法:该方法是利用石灰石对烟气中的硫化物进行吸收,将硫从烟气中吸收,从而实现烟气的脱硫,其原理是将石灰石放入烟气中,当烟气经过石灰石后,硫化物就会与石灰石反应,形成溶解在水中的硫酸盐,最后经过脱除池的处理,将硫酸盐从水中脱除,从而实现对烟气的脱硫。
2)泡沫吸收法:该方法是利用泡沫的吸收作用,将烟气中的硫化物吸收,从而实现烟气的脱硫。
其原理是将特殊的泡沫浆料放入烟气中,当烟气经过泡沫浆料后,硫化物就会被泡沫吸收,最后经过处理,将硫从泡沫浆料中抽除出来,从而实现对烟气的脱硫。
3)氧化还原法:该方法是通过利用氧化剂和还原剂对烟气中的硫化物进行氧化还原,从而将硫从烟气中氧化成二氧化硫,然后通过脱除池脱除,从而实现对烟气的脱硫。
2、脱硝火电厂脱硝工艺主要是利用活性炭吸收法来实现,该方法是将活性炭放入烟气中,当烟气经过活性炭后,氮氧化物就会被活性炭吸收,最后经过处理,将氮氧化物从活性炭中抽除出来,从而实现对烟气的脱硝。
二、工艺流程1、烟气的处理火电厂脱硫脱硝工艺的起始就是烟气的处理,将烟气进行对流、分离、净化处理,以达到烟气含有的硫化物和氮氧化物的含量达到规定的要求。
2、石灰石吸收法将烟气和石灰石混合后进入吸收塔,当烟气经过石灰石后,硫化物就会与石灰石反应,形成溶解在水中的硫酸盐,最后经过脱除池的处理,将硫酸盐从水中脱除,从而实现对烟气的脱硫。
3、泡沫吸收法将特殊的泡沫浆料放入烟气中,当烟气经过泡沫浆料后,硫化物就会被泡沫吸收,最后经过处理,将硫从泡沫浆料中抽除出来,从而实现对烟气的脱硫。
4、氧化还原法将氧化剂和还原剂放入烟气中,当烟气经过氧化剂和还原剂后,硫化物就会被氧化成二氧化硫,然后通过脱除池脱除,从而实现对烟气的脱硫。
5、活性炭吸收法将活性炭放入烟气中,当烟气经过活性炭后,氮氧化物就会被活性炭吸收,最后经过处理,将氮氧化物从活性炭中抽除出来,从而实现对烟气的脱硝。
脱硫脱硝工艺方法和原理1. 引言随着工业化进程的加快和环境污染的加重,脱硫脱硝成为了重要的环境保护措施。
脱硫脱硝是指去除燃煤、燃油等燃料中的二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOx)的过程。
本文将详细介绍脱硫脱硝的工艺方法和原理。
2. 脱硫工艺方法和原理2.1 石膏法脱硫石膏法脱硫是一种常用的脱硫工艺方法,其基本原理是利用石灰石(CaCO3)与二氧化硫(SO2)反应生成石膏(CaSO4·2H2O),从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下:1.燃煤锅炉中产生的烟气经过除尘器去除颗粒物后,进入脱硫塔。
2.在脱硫塔中,石灰石与烟气中的二氧化硫反应生成石膏,并吸附一部分颗粒物。
3.脱硫后的烟气经过脱湿器去除水分后,排放到大气中。
石膏法脱硫的原理是利用石灰石的碱性来中和烟气中的酸性物质,将二氧化硫转化为不溶于水的石膏。
其反应方程式如下:CaCO3 + SO2 + 1/2O2 + H2O → CaSO4·2H2O + CO22.2 活性炭吸附法脱硫活性炭吸附法脱硫是一种利用活性炭吸附二氧化硫的工艺方法。
其基本原理是通过活性炭的大孔结构和表面吸附作用,将烟气中的二氧化硫吸附到活性炭上,从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下:1.烟气经过除尘器去除颗粒物后,进入活性炭吸附塔。
2.在吸附塔中,烟气经过活性炭层,其中的二氧化硫被吸附到活性炭上。
3.定期更换或再生活性炭,使其重新具有吸附能力。
4.脱硫后的烟气经过脱湿器去除水分后,排放到大气中。
活性炭吸附法脱硫的原理是利用活性炭的吸附特性,将烟气中的二氧化硫吸附到活性炭表面,从而达到脱硫的目的。
2.3 氨法脱硫氨法脱硫是一种利用氨水与二氧化硫反应生成硫酸铵的工艺方法。
其基本原理是通过氨与二氧化硫的反应生成不溶于水的硫酸铵,从而达到脱硫的目的。
其工艺流程如下:1.烟气经过除尘器去除颗粒物后,进入脱硫塔。
2.在脱硫塔中,氨水与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸铵,同时也吸附一部分颗粒物。
电厂脱硫脱硝工艺在电力行业的发展和可持续发展要求下,如何减少燃煤电厂数个产物的大气污染物排放,成为了一个重要的问题。
其中,电厂脱硫脱硝工艺技术的应用,成为了解决工业大气污染的重要措施。
什么是脱硫脱硝工艺脱硫脱硝工艺是一种通过化学反应将燃煤电站烟气中的二氧化硫和氮氧化物去除的工艺。
“脱硫”是指除去烟气中的二氧化硫(SO2),“脱硝”是指除去烟气中的氮氧化物(NOx)。
脱硫工艺湿法脱硫湿法脱硫是使用含有氧化钙或氢氧化钙的溶液吸收和分解SO2的工艺。
湿法脱硫过程中,灰和颗粒物也会被同时捕集。
这种方法通常使用在低浓度的SO2下,对比其他两种方法,在处理低浓度的SO2和大量烟气时有着更好的适用性。
半干法脱硫半干法脱硫即半干法脱硫工艺,是介于干法脱硫和湿法脱硫之间,是将活性无机物喷洒到排放的烟气中进行处理,工艺的差别在于使用的氧化钙和氢氧化物是否粉状,颗粒大小的差异会影响处理效果,另外相对于湿法脱硫,半干法脱硫可以在处理高浓度SO2时,结合工厂的实际状况,灵活调整对烟气处理的湿度,更灵活,但是相比于干法脱硫对湿度的适应性较差。
干法脱硫干法脱硫是将氧化物和烟气一起经过喷雾,在氧化物吸附和反应转化为硫酸或硫酸盐,进行净化,去除烟气中的SO2。
干法脱硫通常被用于低浓度的SO2,因为它们处理典型SO2浓度的能力较弱,但它们在处理混合烟气和灰尘时优于其他方法。
此外,干法脱硫物料成本低,即使低浓度的SO2也可以使用。
脱硝工艺SCR法脱硝SCR(选择性催化还原)工艺是脱硝的一种方式。
催化剂在高温下转化NH3为NOx,反应后的鸟嘌呤会转化为氮和水蒸气。
该工艺效果较好,特别是当NOx浓度较高的时候,但工艺设备价格相对较高。
SNCR法脱硝SNCR(选择性非催化还原)是通过在燃烧炉中注入尿素或NH4HCO3来脱除NOx。
当氨在高温条件下喷入烟气后,NOx剂量会降低。
然而,SNCR的处理效率高度依赖于工厂炉内的操作和SO2浓度的情况,可能排放出假性氮氧化物污染物。
脱硫脱硝工艺简介焦炉尾气净化解决方案:中低温SCR脱硝+余热回收+氨法脱硫1. 有效解决焦炉尾气氮氧化物和二氧化硫的排放问题;2. 投资成本少,利用烟气余热回收产生蒸汽,降低能源消耗;3. 综合利用降低运行成本,提升副产物产值;4. 三套完全独立系统,可选择自由组合方式。
一. 中低温SCR脱硝工艺1. 满足焦化烟气工况进口NOX≤1800mg/Nm3,SO2≤1500mg/Nm3,粉尘含量≤30g/Nm3,出口NOX≤150mg/Nm3,SO2/SO3转化率小于1,达到国家排放标准;2. 新型Mn/PG催化剂采用蜂窝式设计,完全国有自主化产物,具有高效率、抗硫性、抗冲刷能力,脱硝效率85~95%;3. 适合烟气温度200~300°C,经过SCR反应器烟气温损小于2°C,不会对余热回收系统造成影响。
二、余热回收系统1. 满足焦炉烟气工况进口温度250~300°C,出口最高温度170°C,产生蒸汽0.8MPa,蒸汽量14.5t/h(100吨焦炉计);2. 有效解决焦炉废气热能回收,降低能耗且不影响焦炉工艺;三、氨法脱硫⼯工艺1. 有效解决焦炉尾气中SO2排放问题,净化后SO2≤50mg/Nm3;2. 装置流程简单,易于操作,保证系统长周期期稳定运转;3. 有效解决气溶胶、氨逃逸和尾气拖白问题;4. 脱硫后产物生成硫酸氨,实现了脱硫副产物有较高的经济性。
130万吨/年焦炉烟道气直接蒸氨系统一次性投产成功!焦化废水氨酚含量高,可生化性差,处理难度和费用高,普遍采用蒸气直接蒸氨,能耗高,焦化废水处理量大。
而焦炉烟道气量大、温度高,本技术就是利用烟道气余热直接蒸氨,既有效回收余热,又减少蒸氨废水排放。
一、工艺流程:二、技术特点:1、不改变原有的蒸氨工艺,只增加烟气余热回收装置和循环系统,投资小;2、煤气和蒸汽零消耗,废水量减少25%左右,降低废水的处理费用;3、实现了焦炉烟气余热的高效直接利用,既满足蒸氨要求,又能副产蒸汽,工艺技术成熟可靠;4、可实现焦炉烟道气脱硝、脱硫和余热回收一体化。
脱硫脱硝工艺流程脱硫脱硝是指通过化学或物理方法,将燃烧过程中产生的二氧化硫和氮氧化物去除的工艺。
这两种化合物是燃煤、燃油等燃料燃烧时产生的主要污染物之一,对环境和人体健康都有着严重的危害。
因此,脱硫脱硝工艺在工业生产中具有非常重要的意义。
下面将介绍脱硫脱硝的工艺流程。
脱硫工艺流程:1. 石膏湿法脱硫工艺,石膏湿法脱硫是目前应用最为广泛的脱硫工艺之一。
其工艺流程主要包括石膏烟气脱硫装置、石膏浆液制备系统、石膏浆液输送系统、石膏浆液再生系统等部分。
在燃煤锅炉烟气中喷射石膏浆液,石膏浆液中的氢氧化钙与二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙和水。
硫酸钙在除尘器中与烟气中的粉尘结合,形成石膏颗粒,最终被捕集下来。
2. 石灰石湿法脱硫工艺,石灰石湿法脱硫工艺是另一种常用的脱硫工艺。
其工艺流程包括石灰石烟气脱硫装置、石灰石浆液制备系统、石灰石浆液输送系统、石灰石浆液再生系统等部分。
在燃煤锅炉烟气中喷射石灰石浆液,石灰石浆液中的氢氧化钙与二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙和水。
硫酸钙在除尘器中与烟气中的粉尘结合,形成石膏颗粒,最终被捕集下来。
脱硝工艺流程:1. SCR脱硝工艺,SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝工艺是目前应用最为广泛的脱硝工艺之一。
其工艺流程主要包括氨水喷射系统、脱硝催化剂反应器、脱硝催化剂再生系统等部分。
在燃煤锅炉烟气中喷射氨水,烟气中的氮氧化物与氨水在脱硝催化剂的作用下发生化学反应,生成氮气和水。
脱硝催化剂可以是钒钛催化剂、钼钒催化剂等。
再生系统用于对脱硝催化剂进行再生,使其恢复活性。
2. SNCR脱硝工艺,SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)脱硝工艺是另一种常用的脱硝工艺。
其工艺流程主要包括尿素喷射系统、脱硝反应器等部分。
在燃煤锅炉烟气中喷射尿素,烟气中的氮氧化物与尿素在高温下发生化学反应,生成氮气、水和二氧化碳。
这种工艺不需要催化剂的参与,因此成本较低。
脱硫脱硝使用的工艺方法和原理脱硫脱硝是工业生产过程中常用的空气污染治理方法之一,其目的是减少废气中的二氧化硫和氮氧化物的排放。
本文将介绍脱硫脱硝使用的工艺方法和原理。
一、脱硫工艺方法和原理脱硫工艺主要包括湿法脱硫和干法脱硫两种方法。
1. 湿法脱硫湿法脱硫是指将含有二氧化硫的废气通过吸收剂进行处理,使二氧化硫与吸收剂发生反应生成硫酸盐,从而达到脱硫的目的。
常用的湿法脱硫方法有石灰石石膏法、氨法和碱液吸收法等。
(1)石灰石石膏法石灰石石膏法是利用石灰石和水合钙石膏作为吸收剂,与二氧化硫发生反应生成硫酸钙。
其原理是在吸收剂中加入一定量的水,形成氢氧化钙和二氧化硫的反应产物,进而生成硫酸钙。
脱硫反应的化学方程式为:CaCO3 + H2O + SO2 → CaSO4·2H2O(2)氨法氨法是利用氨与二氧化硫发生反应生成硫酸铵,从而实现脱硫的目的。
氨法脱硫工艺中,废气通过喷淋装置与氨水进行接触,二氧化硫与氨水中的氨发生反应生成硫酸铵。
脱硫反应的化学方程式为:2NH3 + SO2 + H2O → (NH4)2SO3(3)碱液吸收法碱液吸收法是利用氢氧化钠或氢氧化钙作为吸收剂,将二氧化硫吸收生成硫代硫酸盐。
脱硫反应的化学方程式为:2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O2. 干法脱硫干法脱硫是指将含有二氧化硫的废气通过固体吸附剂或催化剂进行处理,使二氧化硫与吸附剂或催化剂发生反应生成硫酸盐或硝酸盐,从而实现脱硫的目的。
干法脱硫方法主要有活性炭吸附法和催化剂脱硝法等。
(1)活性炭吸附法活性炭吸附法是将废气通过活性炭床层,利用活性炭对二氧化硫的吸附作用,将其从废气中去除。
活性炭具有高比表面积和孔隙结构,能够吸附废气中的二氧化硫,达到脱硫的效果。
(2)催化剂脱硝法催化剂脱硝法是利用催化剂催化氨与氮氧化物反应生成氮和水,从而实现脱硝的目的。
常用的催化剂有铜铁催化剂和钒钨催化剂等。
催化剂脱硝反应的化学方程式为:4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O二、总结脱硫脱硝是减少工业废气中二氧化硫和氮氧化物排放的重要方法。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺概述烟气脱硫采用技术为石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。
脱硫剂采用石灰石粉(CaCO3), 石灰石由于其良好的化学活性及低廉的价格因素而成为目前世界上湿法脱硫广泛采用的脱硫剂制备原料。
SO2与石灰石浆液反应后生成的亚硫酸钙, 就地强制氧化为石膏,石膏经二级脱水处理可作为副产品外售。
本设计方案采用传统的单回路喷淋塔工艺,将含有氧化空气管道的浆池直接布置在吸收塔底部, 塔内上部设置三层喷淋层和二级除雾器。
从锅炉来的原烟气中所含的SO2与塔顶喷淋下来的石灰石浆液进行充分的逆流接触反应,从而将烟气中所含的SO2去除,生成亚硫酸钙悬浮。
在浆液池中通过鼓入氧化空气,并在搅拌器的不断搅动下,将亚硫酸钙强制氧化生成石膏颗粒。
脱硫效率按照不小于90%设计。
其他同样有害的物质如飞灰,SO3,HCI 和HF也大部分得到去除。
该脱硫工艺技术经广泛应用证明是十分成熟可靠的。
工艺布置采用一炉一塔方案,石灰石制浆、石膏脱水、工艺水、事故浆液系统等两塔公用。
#1锅炉来的原烟气由烟道引出,经升压风机(两台静叶可调轴流风机) 增压后, 送至吸收塔,进行脱硫。
脱硫后的净烟气经塔顶除雾器除雾后通过烟囱排放至大气。
#2炉的烟道系统流程与#1炉相同,布置上与#1炉为对称布置。
脱硫剂采用外购石灰石粉,用滤液水制成30%的浆液后在石灰石浆液箱中贮存,通过石灰石浆液泵不断地补充到吸收塔内。
脱硫副产品石膏通过石膏排出泵,从吸收塔浆液池抽出,输送至石膏旋流站(一级脱水系统),经过一级脱水后的底流石膏浆液其含水率约为50%左右,直接送至真空皮带过滤机进行二级过滤脱水。
石膏被脱水后含水量降到10%以下。
石膏产品的产量为20.42t/h(#1、#2炉设计煤种,石膏含≤10%的水分)。
脱硫装置产生的废水经脱硫岛设置的废水处理装置处理后达标排放或回收利用。
脱硝工艺系统描述3.1 脱硝工艺的原理和流程本工程采用选择性催化还原法(SCR)脱硝技术。
SCR脱硝技术是指在催化剂的作用下,还原剂(液氨)与烟气中的氮氧化物反应生成无害的氮和水,从而去除烟气中的NOx。
选择性是指还原剂NH3和烟气中的NOx发生还原反应,而不与烟气中的氧气发生反应。
化学反应原理4 NO + 4 NH3 + O2 --> 4 N2 + 6 H2O6 NO2 + 8 NH3 + O2 -->7 N2 + 12 H2O脱硝反应过程示例图SCR工艺流程:还原剂(氨) 用罐装卡车运输,以液体形态储存于氨罐中;液态氨在注入SCR 系统烟气之前经由蒸发器蒸发气化;气化的氨和稀释空气混合,通过喷氨格栅喷入SCR反应器上游的烟气中;充分混合后的还原剂和烟气在SCR反应器中催化剂的作用下发生反应,去除NO x。
SCR工艺系统主要由脱硝反应器、烟道系统、氨储存制备供应系统、氨喷射系统、吹灰系统等组成。
液氨缓冲槽SCR工艺流程图脱硫脱硝工艺简介工艺流程:石灰石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吸收脱除二氧化硫,最终产物为石膏。
脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,从烟囱排放。
2、脱硝(1)SNCR法(选择性非催化还原法)工艺流程:SNCR工艺以炉膛为反应器,在850-1050℃温度范围内,在无催化剂的作用下,直接向炉膛内喷入还原剂氨水或尿素,与NOx发生反应,将NOx还原为N2从而降低NOx排放浓度,此种工艺的的脱硝效率在30-50%之间。
(2)SCR法(选择性催化还原法)工艺流程:在锅炉310-410℃位置引出烟气进入SCR反应器,在催化剂的作用下烟气中NOx与还原剂NH3发生反应生成N2,从而降低NOx排放浓度,经过脱硝后的烟气再引入锅炉,此种工艺的脱硝效率在80%以上脱硫脱硝工艺总结1常见脱硫工艺通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。
其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO 为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。
世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。
按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。
湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。
干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。
半干法FGD 技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。
特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。
按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。
1.2脱硫的几种工艺(1)石灰石—石膏法烟气脱硫工艺石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。
它的工作原理是:将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。
经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。
由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95% 。
(2)旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3,烟气中的SO2被脱除。
与此同时,吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降低。
脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。
脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。
为了提高脱硫吸收剂的利用率,一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。
该工艺有两种不同的雾化形式可供选择,一种为旋转喷雾轮雾化,另一种为气液两相流。
喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点,脱硫率可达到85%以上。
该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围(8%)。
脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。
(3)磷铵肥法烟气脱硫工艺磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法,以其副产品为磷铵而命名。
该工艺过程主要由吸附(活性炭脱硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷矿萃取磷酸)、中和(磷铵中和液制备)、吸收(磷铵液脱硫制肥)、氧化(亚硫酸铵氧化)、浓缩干燥(固体肥料制备)等单元组成。
它分为两个系统:烟气脱硫系统——烟气经高效除尘器后使含尘量小于200mg/Nm3,用风机将烟压升高到7000Pa,先经文氏管喷水降温调湿,然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组(其中一只塔周期性切换再生),控制一级脱硫率大于或等于70%,并制得30%左右浓度的硫酸,一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆液洗涤脱硫,净化后的烟气经分离雾沫后排放。
肥料制备系统——在常规单槽多浆萃取槽中,同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉(P2O5含量大于26%),过滤后获得稀磷酸(其浓度大于10%),加氨中和后制得磷氨,作为二级脱硫剂,二级脱硫后的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。
(4)炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段,以提高脱硫效率。
该工艺多以石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由气力喷入炉膛850~1150℃温度区,石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。
由于反应在气固两相之间进行,受到传质过程的影响,反应速度较慢,吸收剂利用率较低。
在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状喷入,与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与烟气中的二氧化硫反应。
当钙硫比控制在2.0~2.5时,系统脱硫率可达到65~80%。
由于增湿水的加入使烟气温度下降,一般控制出口烟气温度高于露点温度10~15℃,增湿水由于烟温加热被迅速蒸发,未反应的吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出,被除尘器收集下来。
该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用,采用这一脱硫技术的最大单机容量已达30万千瓦。
(5)烟气循环流化床脱硫工艺烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。
该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。
由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。
吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合,颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦,形成流化床,在喷入均匀水雾降低烟温的条件下,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4。
脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔,由于固体颗粒反复循环达百次之多,故吸收剂利用率较高。
此工艺所产生的副产物呈干粉状,其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似,主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成,适合作废矿井回填、道路基础等。
典型的烟气循环流化床脱硫工艺,当燃煤含硫量为2%左右,钙硫比不大于1.3时,脱硫率可达90%以上,排烟温度约70℃。
此工艺在国外目前应用在10~20万千瓦等级机组。
由于其占地面积少,投资较省,尤其适合于老机组烟气脱硫。
(6)海水脱硫工艺海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。
在脱硫吸收塔内,大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气,烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去,净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。