各种脱硫技术简介
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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。
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。
脱硫的常见方式脱硫是一种减少二氧化硫(SO2)排放的技术,通常应用于燃煤发电厂、工业锅炉等烟气排放场所。
目前,常见的脱硫方法主要有三类:燃料燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后烟气脱硫。
1. 燃烧前脱硫燃烧前脱硫主要包括洗煤、煤炭转化等。
洗煤是通过物理或化学方法去除煤中的硫分,其中物理洗煤主要依靠煤与黄铁矿的密度差异,而化学洗煤则是利用化学反应将硫分从煤中脱除。
煤炭转化是将煤进行气化或液化处理,将硫转化为硫化氢或其他形式,从而实现脱硫。
2. 燃烧中脱硫燃烧中脱硫通常采用石灰/石灰石作为脱硫剂,它们在燃烧时被喷入炉中。
石灰/石灰石与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙等脱硫产物。
这种脱硫方法的最佳反应温度为800~850℃,因此最佳燃烧方式为流化床。
3. 燃烧后烟气脱硫燃烧后烟气脱硫是指对燃烧过程中产生的烟气进行处理,去除其中的二氧化硫。
常见的烟气脱硫方法有湿法、半干法和干法三大类。
(1)湿法脱硫:湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
常见的湿法脱硫方法有石灰石/石灰-石膏法、双碱法等。
石灰石/石灰-石膏法采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,与烟气中的二氧化硫发生化学反应,生成石膏等脱硫产物。
双碱法是为了克服石灰石-石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。
(2)半干法脱硫:半干法脱硫工艺介于湿法和干法之间,常见的有氧化钙流化床法、氧化钙旋转喷雾法等。
这些方法利用氧化钙与二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙等脱硫产物。
(3)干法脱硫:干法脱硫工艺不使用水分,常见的有炉内喷钙脱硫等。
炉内喷钙脱硫是在燃烧过程中,将钙基脱硫剂喷入炉内,与烟气中的二氧化硫发生化学反应,实现脱硫。
常用脱硫技术脱硫是指通过一系列化学或物理方法去除燃烧过程中产生的二氧化硫(SO2)的过程。
在工业、能源生产和环境保护中,常用的脱硫技术包括湿法脱硫技术、干法脱硫技术和生物脱硫技术等。
湿法脱硫技术是利用水溶液或水浆料与SO2反应并吸收SO2的一种方法。
常见的湿法脱硫技术包括石灰石石膏法(FGD)和海藻酸钠法(SAS)。
石灰石石膏法是传统的湿法脱硫技术,通过将石灰石(或石灰浆)与SO2反应生成石膏(CaSO4·2H2O)从而去除SO2。
海藻酸钠法是一种新兴的湿法脱硫技术,以海藻酸钠(Na2SO3)作为吸收剂,通过与SO2反应生成硫酸钠(Na2SO4)并再生的方式进行脱硫。
干法脱硫技术是利用固体吸附剂吸附SO2并形成硫化物,以达到脱硫的目的。
常用的干法脱硫技术包括活性炭吸附法和聚合物吸附法。
活性炭吸附法是利用活性炭具有吸附SO2的能力,将燃烧过程中产生的SO2通过活性炭吸附住。
聚合物吸附法是利用合成的高分子聚合物吸附剂吸附SO2,其中常用的吸附剂有聚酰胺、聚酰胺脲和聚碳酸酯等。
生物脱硫技术是利用微生物或酶来去除SO2的一种方法。
生物脱硫技术可分为低温生物脱硫技术和高温生物脱硫技术。
低温生物脱硫技术是指利用耐酸性的微生物菌株,如硫氧化细菌和硫酸还原细菌等,在低温(一般为30~40℃)条件下去除SO2。
高温生物脱硫技术是指利用耐高温的硫酸盐还原细菌,如嗜热细菌,通过氧化硫化物为元素硫和SO2,在高温(一般为50~70℃)条件下进行脱硫。
此外,还有一些其他的脱硫技术,例如催化脱硫技术和膜法脱硫技术。
催化脱硫技术是指利用催化剂催化或促进硫化物与氧反应生成SO2和水,以去除SO2。
常见的催化剂有金属催化剂、过渡金属催化剂和贵金属催化剂等。
膜法脱硫技术是利用选择性透过SO2的膜,将SO2从气相中分离的方法。
常见的膜材料有聚亚胺膜、聚合物膜和陶瓷膜等。
综上所述,常用的脱硫技术包括湿法脱硫技术、干法脱硫技术和生物脱硫技术等。
(一)湿法脱硫技术1)、石灰石-石膏湿法采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂。
吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合,烟气中二氧化硫与吸收浆液中碳酸钙以及鼓入的氧化空气发生反应,最终反应产物为石膏。
脱硫后的烟气经除雾器排入烟囱。
脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。
吸收浆液可循环利用。
工艺流程湿法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。
工艺流程如下:烟气经降温后进入吸收塔,吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液与逆流方式洗涤,循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中,通过喷嘴进行雾化,可是气体和液体得以充分接触,以便脱除SO2、SO3、HCL和HF,最终被空气氧化为石膏(CaSO4.2H2O)。
经过净化处理的烟气经除雾器去除清洁烟气中携带的浆液后进入烟囱排向大气。
同时按特定程序不时用工艺水对除雾器进行冲洗(两个目的:一、防止除雾器堵塞,二、作为补充水稳定吸收塔液位)。
石灰石与二氧化硫反应生成的石膏通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。
脱硫过程反应SO2 + H2O → H2SO3吸收CaCO3 + H2SO3→ CaSO3 + CO2 + H2O 中和CaSO3 + 1/2 O2→ CaSO4氧化CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3•1/2H2O 结晶CaSO4 + 2H2O → CaSO4•2H2O 结晶CaSO3 + H2SO3→Ca(HSO3)2 pH 控制烟气中的HCL、HF和CaCO3反应生成CaCl2和CaF2,吸收塔中pH 值大小通过石灰石浆液进行调节与控制,pH值在5.5~6.2脱硫效率控制的主要方法1、控制吸收塔浆液的pH值(新石灰石浆液的投加)2、增加烟气在吸收塔内部的停留时间3、控制石膏晶体技术特点1、技术成熟,设备运行可靠性高;2、适用于任何含硫量的烟气脱硫;3、设备布置紧凑减少场地需求;4、吸收剂资源丰富,价廉易得;5、脱硫副产物便于综合利用,经济效益显著。
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。
脱硫技术及其发展一. 湿法脱硫技术1. 石灰石-石膏湿法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,磨细成粉状,制成吸收浆液。
在吸收塔内,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应,生成二水石膏,SO2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。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫的主要优点是:技术成熟,运行可靠,系统可用率高(≥95% );已大型化。
目前国内烟气脱硫的80%以上采用此法,设备和技术很容易取得;吸收剂利用率很高(90%以上)。
2. 氨法湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺,并且能同时脱氮。
湿式氨法脱硫技术的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水溶液中的NH3和烟气中的SO2反应,得到亚硫酸铵,其化学反应式为:SO2+H2O+xNH3=(NH4)X H2-x SO3(x=1. 2~1. 4)亚硫酸铵通过用空气氧化,得到硫酸铵溶液,其化学反应式为:(NH4)X H2 -x SO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4硫酸铵溶液经蒸发结晶,离心机分离脱水,干燥器干燥后可制得硫酸铵产品。
湿式氨法脱硫的优点在于:1.脱硫效率高,可达到95% ~ 99%;2.可将回收的SO2和氨全部转化为硫酸铵作为化肥;3.工艺流程短,占地面积小;运行成本低,尤其适合中高硫煤;4.无废渣废液排放,不产生二次污染;5.脱硫过程中形成的亚硫铵对NO X具有还原作用,可同时脱除20%左右的氮氧化物。
但湿式氨法脱硫技术也存在着一些问题,如吸收剂氨水价格高;脱硫系统设备腐蚀大;排气中的氨生成亚硫酸铵、硫酸铵和氯化铵等难以除去的气溶胶,造成氨损失和烟雾排放;副产品的稳定性等问题。
这在一定程度上限制了此工艺的应用。
氨法脱硫技术既可利用化工行业的废氨资源又可回收硫资源,具有突出的技术成本优势。
随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进,氨法脱硫工艺在我国将拥有广阔的应用前景。
四种脱硫方法工艺处理概述脱硫是指将煤中的硫化物转化为气体、溶液或固体形式,减少燃煤过程中产生的大气污染物。
目前,常见的脱硫方法工艺主要有湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫、等离子体脱硫和生物脱硫四种。
湿法烟气脱硫是目前最常用的工艺,其主要原理是将炉内烟气与脱硫剂进行接触反应。
常见的湿法脱硫工艺包括喷雾吸收法、石膏法和氧化吸收法。
喷雾吸收法利用喷雾剂将脱硫剂喷入烟气中,通过物理吸收和化学反应将SO₂吸收到脱硫剂中,然后与其它气体成分一起排出。
石膏法是将石膏作为脱硫剂,将煤燃烧后生成的SO₂和石膏中的CaCO₃反应生成CaSO₄沉淀物。
氧化吸收法是将硫化物氧化为SO₂,然后利用脱硫剂将SO₂吸收并转化为不溶性的化合物。
湿法脱硫工艺具有脱硫效率高、适应能力强和废渣可利用的特点。
干法烟气脱硫是一种将烟气与固体脱硫剂进行接触反应的方法。
干法脱硫工艺通常包括活性炭吸附法、干碱法和氨喷射法。
活性炭吸附法是利用活性炭吸附烟气中的SO₂,然后再经过再生处理使其重新可用。
干碱法是将碱性物质(如氢氧化钠、氢氧化钙等)与SO₂发生反应生成不溶性的硫酸钠或硫酸钙。
氨喷射法是将氨气喷射到烟气中与SO₂反应生成硫酸铵或铵化物,然后与除尘设备中的降氮剂一起脱除。
干法脱硫工艺具有脱硫效率高、废渣排放量小和设备结构简单的优点。
等离子体脱硫是一种利用等离子体技术将烟气中的SO₂转化为不溶性的化合物。
等离子体脱硫工艺基于等离子体技术,通过电离氧化反应将SO2转化为SO3,然后与脱硫剂发生反应生成硫酸盐。
等离子体脱硫工艺具有脱硫效率高、能耗低和产物易处理等优势,但目前尚未在工业应用中广泛推广。
生物脱硫是一种利用生物菌群将煤中的硫化物转化为不溶性的化合物的方法。
生物脱硫工艺主要有细菌脱硫法和微生物脱硫法两种。
细菌脱硫法是通过培养一定的脱硫菌群,使其转化煤中的硫化物为不溶性硫化物。
微生物脱硫法是通过采集和培养天然微生物来进行脱硫,利用其代谢产物将SO₂转化为硫酸盐。
脱硫工艺的方法脱硫是指将含有二氧化硫(SO2)的气体或液体中的硫化物去除的过程。
脱硫工艺的方法主要有物理方法和化学方法两大类。
下面将详细介绍几种常见的脱硫工艺方法。
一、湿法脱硫1.石灰石湿法脱硫:石灰石湿法脱硫是目前最常用的脱硫工艺方法之一。
在该方法中,二氧化硫气体与石灰石(CaCO3)中的钙氢碳酸盐反应生成硫酸钙(CaSO4)。
该方法具有脱硫效率高、可靠性好、成本较低等优点,但生成的硫酸钙需要处理和处置,产生的废水也需要处理。
2.浆液石灰石湿法脱硫:与石灰石湿法脱硫类似,浆液石灰石湿法脱硫也是利用石灰石与二氧化硫反应生成硫酸钙。
不同之处在于,石灰石不是以固体形式添加,而是以悬浮液形式添加到反应器中,使反应速率更高。
3.浆液法脱硫:浆液法脱硫是将石灰石(CaCO3)与二氧化硫气体反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的一种方法。
该方法具有反应速度快、有效去除二氧化硫等优点,但产生的废水中含有石膏,需要处理。
二、半干法脱硫半干法脱硫是湿法脱硫与干法脱硫的组合,具有湿法脱硫的高脱硫效率和干法脱硫的低能耗特点。
该方法主要是利用气体与悬浮在气流中的碱性物质反应,生成硫酸盐或硫化盐,然后通过过滤或吸附等方法将反应产物与气体分离。
半干法脱硫可以适用于高硫煤的脱硫,是一种相对环保且经济的脱硫工艺方法。
三、干法脱硫干法脱硫是指在无水条件下进行的脱硫方法。
干法脱硫一般适用于低浓度的二氧化硫气体的处理。
干法脱硫的主要方法有:1.流化床脱硫:流化床脱硫是将石灰石或其他碱性物质和二氧化硫气体一起送入反应器,当气体通过床层时,二氧化硫与碱性物质反应生成硫酸盐或硫化物,从而达到脱硫的目的。
这种方法具有去除二氧化硫的效率高、设备结构简单等优点。
2.干燥吸附剂脱硫:干燥吸附剂脱硫是使用干燥的固体吸附剂来吸收排放气体中的二氧化硫。
常用的吸附剂有活性炭、硅胶、氧化铁等。
该方法具有脱硫效率高、处理设备简单且易于操作等优点。
四、生物脱硫生物脱硫是近年来发展起来的一种新型脱硫方法。
脱硫工艺关键技术
脱硫工艺和技术在环境保护和能源利用方面具有重要意义。
本文将介绍几种常见的脱硫工艺和技术,包括湿法脱硫技术、干法脱硫技术和其他脱硫技术。
湿法脱硫技术是最成熟的脱硫工艺之一,具有高效率和低成本等优点。
该技术通过气液反应,将烟气中的SO2吸收到液体中,再通过氧化、结晶等过程,将SO2转化为固体形态。
湿法脱硫技术的缺点是生成物是液体或淤渣,难以处理,且设备易腐蚀。
常用的湿法脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
干法脱硫技术是一种较新的脱硫工艺,通过干态消石灰粉作为吸收剂,在高温下与烟气中的SO2反应,生成硫酸钙等物质。
该技术的优点是生成物为固体形态,易于处理,且不会造成设备腐蚀。
缺点是反应温度较高,需要消耗大量能量。
其他脱硫技术包括半干法脱硫技术、电子束辐射法等。
半干法脱硫技术结合了湿法和干法脱硫技术的优点,通过使用吸收剂浆液在喷雾干燥塔内与烟气接触反应,生成干粉状产物。
电子束辐射法则通过电子束照射烟气,将SO2转化为硫酸等物质。
在使用脱硫工艺和技术时,需要考虑多种因素,包括烟气成分、排放标准、设备投资和运行成本等。
通过对不同技术的比较和分析,可以选择最适合的脱硫工艺和技术,以实现环境保护和能源利用的双赢。
同时,对于不同工艺的优缺点和适用范围也需要进行全面评估,以便在选择时做出明智的决策。
总的来说,脱硫工艺和技术在减少二氧化硫等硫化合物的排放方面发挥着重要作用,对于保护环境和生态具有重要意义。
未来随着技术的不断进步和发展,相信会有更多高效、环保的脱硫工艺和技术涌现出来,为我们的生活和环境带来更好的保障。
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。
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。
各种脱硫技术简介脱硫技术是指将燃煤等含硫燃料中的硫化物去除的一系列工艺和方法。
脱硫技术的发展是为了减少大气污染物排放,保护环境和人类健康。
随着环保意识的提高和法律法规的进一步完善,脱硫技术正逐渐得到应用和推广。
下面将介绍几种常见的脱硫技术。
1. 石灰石湿法脱硫技术石灰石湿法脱硫技术是一种广泛应用的脱硫技术。
该技术的基本原理是将燃煤废气中的二氧化硫与石灰石浆液反应生成石膏,从而实现脱硫目的。
该技术具有处理量大,硫化物去除效率高的优点,但也存在能耗高,设备复杂等问题。
2. 石膏法脱硫技术石膏法脱硫技术是通过将废气中的二氧化硫与石膏反应生成钙亚硫酸钙,从而实现脱硫目的。
该技术相对于石灰石湿法脱硫技术,具有石膏产量高,能耗低的优点,但也存在石膏固体颗粒小,易带走有价值元素的问题。
3. 活性炭吸附脱硫技术活性炭吸附脱硫技术是通过将燃煤废气中的二氧化硫吸附到活性炭表面,从而实现脱硫目的。
该技术具有操作简便,脱硫效果好的特点,但也存在活性炭寿命短,再生成本高等问题。
4. 沉降法脱硫技术沉降法脱硫技术是通过将燃煤废气中的二氧化硫与氨水反应生成硫代硫酸铵,然后通过沉降装置将其分离,从而实现脱硫目的。
该技术具有设备简单,处理效果稳定的优点,但也存在氨水耗量大,对废气中有害物质的去除效果不佳等问题。
5. 富洛斯法脱硫技术富洛斯法脱硫技术是通过将燃煤废气中的二氧化硫与氨气反应生成氨基硫酸铵,并在后续反应中生成硫代硫酸铵,从而实现脱硫目的。
该技术具有操作简单,除硫效果好的优点,但也存在氨气耗量大,设备复杂等问题。
6. 氧化法脱硫技术氧化法脱硫技术是通过将燃煤废气中的二氧化硫氧化成三氧化硫,然后与水反应生成硫酸,从而实现脱硫目的。
该技术相对于其他脱硫技术,具有氧化剂使用量少,脱硫效果稳定等优点,但也存在氧化剂的再生困难,设备投资大等问题。
总的来说,脱硫技术具有多种多样的方法和工艺,不同的技术适用于不同的工况和条件。
在选择脱硫技术时,需要综合考虑处理量、能耗、投资成本、排放标准等方面的因素,找到最适合的脱硫方案。
常见烟气脱硫脱硝技术介绍1、磷铵肥法(PAFP)烟气脱硫技术磷铵肥法(Phosphate Ammoniate Fertilizer Process,简称PAFP),此技术的特点是将烟气中的SO2脱除并针对我国硫资源短缺的现状,回收SO2取代硫酸生产肥料,在解决污染的同时,又综合利用硫资源,是一项化害为利的烟气脱硫新方法。
2、活性炭纤维法(ACFP)烟气脱硫技术活性炭纤维法(Activated Carbon Fiber Process,简称ACFP)烟气脱硫技术是采用新材料脱硫活性炭纤维催化剂(DSACF)脱除烟气中SO2并回收利用硫资源生产硫酸或硫酸盐的一项新型脱硫技术。
该技术脱硫率可达95%以上,单位脱硫剂处理能力会高于活性炭脱硫一个数量级以上(一般GAC处理能力为102Nm3/h.t,而ACF可达104Nm3/h.t)。
由于工艺过程简单,设备少,操作简单。
投资和运行成本低,且能在消除SO2污染同时回收利用硫资源,因而可在电厂锅炉烟气、有色冶炼烟气、钢铁厂烧结烟气及各种大中型工业锅炉的烟气SO2污染控制中采用,改善目前烟气脱硫技术装置“勉强上得起,但运行不起”的状况。
该烟气脱硫技术按10万KW机组锅炉机组烟气计,装置投资费用3500万,年产硫酸3万~4万吨。
仅用于全国高硫煤电厂脱硫每年约可减少SO2排放240万吨,副产硫酸360万吨,产值可达数十亿元。
3、软锰矿法烟气脱硫资源化技术MnO2是一种良好的脱硫剂。
在水溶液中,MnO2与SO2发生氧化还原发应,生成了MnSO4。
软锰矿法烟气脱硫正是利用这一原理,采用软锰矿浆作为吸收剂,气液固湍动剧烈,矿浆与含SO2烟气充分接触吸收,生成副产品工业硫酸锰。
该工艺的脱硫率可达90%,锰矿浸出率为80%,产品硫酸锰达到工业硫酸锰要求(GB1622-86)。
常规生产工业硫酸锰方法是:软锰矿粉与硫酸和硫精沙混合反应,产品净化得到工业硫酸锰。
由于我国软锰矿品位不高,硫酸耗量增大,成本上升。
. 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。
四种脱硫方法工艺简介石灰石/石灰-石膏法是一种常见的烟气脱硫工艺。
该工艺采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,通过化学反应将烟气中的二氧化硫脱除,最终产生石膏。
具体工作原理是将石灰石或石灰粉破碎磨细成粉状,与水混合搅拌成吸收浆液。
在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,进行化学反应,最终产生石膏。
整个工艺过程包括吸收、中和、氧化和结晶四个步骤。
在吸收过程中,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,产生亚硫酸钙。
在中和过程中,亚硫酸钙与碳酸钙反应,产生硫酸钙和二氧化碳。
在氧化过程中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。
最后,在结晶过程中,产生的石膏经过脱水形成固体副产品。
该工艺的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、公用系统和电气控制系统等几部分组成。
整个工艺流程包括锅炉/窑炉、除尘器、引风机、吸收塔和烟囱等。
该工艺的脱硫效率高,可保证95%以上。
同时,该工艺应用最为广泛,技术成熟,运行可靠性好。
脱硫系统由烟气系统、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)和电气控制系统组成。
工艺流程为锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>浓缩塔—>吸收塔—>烟囱。
烟气经过除尘器后,通过引风机进入浓缩塔和吸收塔。
吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体。
经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。
系统一般装有3-4台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。
吸收区上部装有二级除雾器,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,亚硫酸镁被鼓入的空气氧化成硫酸镁晶体。
同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的氢氧化镁浆液,用于补充被消耗掉的氢氧化镁,使吸收浆液保持一定的pH值。
反应生成物浆液达到一定密度时先排至吸收塔前的浓缩塔,经浓缩后进入脱硫副产品系统,经过脱水形成硫酸镁晶体。
电厂脱硫的种类和原理
在电厂中,常用的脱硫技术包括湿法脱硫和干法脱硫。
湿法脱硫是指通过向烟气中喷射石灰石糊浆或其他脱硫剂,利用其与烟气中的二氧化硫发生反应,生成不溶于水的硫酸钙。
这种脱硫技术的原理是采用碱性溶液来吸收烟气中的二氧化硫,进而减少烟气中的硫含量。
湿法脱硫技术有多种具体实施方法,例如石灰-石膏法、石灰-氧化铝法、海水脱硫法等。
干法脱硫是指通过喷射一种或多种干燥的、可与二氧化硫发生反应的脱硫剂,将其与烟气中的二氧化硫接触并发生反应,从而达到减少硫含量的目的。
常用的干法脱硫技术包括活性炭吸附脱硫、石灰石反应脱硫等。
干法脱硫技术的主要原理是通过化学反应将二氧化硫转化为其他物质或通过物理吸附将其捕集下来。
除了上述常用的湿法和干法脱硫技术之外,还有其他一些新型脱硫技术在不断研发和改进中,例如生物脱硫技术、电子束脱硫技术等。
这些新型脱硫技术在降低二氧化硫排放和减少脱硫剂消耗方面具有一定的优势,但目前仍存在一些挑战和难题需要克服。
脱硫脱硝技术介绍1.选择性低温氧化技术(LoTOx)+EDV(Electro-Dynamic Venturei)洗涤系统原理:臭氧同时脱硫脱硝主要是利用臭氧的强氧化性将 NO氧化为高价态氮氧化物,然后在洗涤塔内将氮氧化物和二氧化硫同时吸收转化为溶于水的物质,达到脱除的目的。
效果:在典型烟气温度下,臭氧对NO的氧化效率可达84%以上,结合尾部湿法洗涤,脱硫率近100%,脱硝效率也在O3/NO摩尔比为0.9时达到86.27%。
也有研究将臭氧通进烟气中对NO进行氧化,然后采用Na2S和NaOH溶液进行吸收,终极将NOx转化为N2,NOx的往除率高达 95%,SO2往除率约为100%。
但是吸收液消耗比较大。
影响因素:主要有摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质等1)在 0.9≤O3/NO<1的情况下,脱硝率可达到85%以上,有的甚至几乎达到100%。
2)温度控制在150℃3)臭氧在烟气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可.关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到,不需要较长的臭氧停留时间。
4)常见的吸收液有Ca(OH)2、NaOH等碱液,用水吸扫尾气时,NO和SO2的脱除效率分别达到86.27%和100%。
用Na2S和NaOH溶液作为吸收剂,NOx的往除率高达95%,SO2往除率约为100%,但存在吸收液消耗量大的问题。
优点:较高的NOX脱除率,典型的脱除范围为70%~90%,甚至可达到95%,并且可在不同的NOX浓度和NO、NO2的比例下保持高效率;由于未与NOX反应的O3会在洗涤器内被除往,所以不存在类似SCR中O3的泄漏题目;除以上优点外,该技术应用中 SO2和CO的存在不影响NOX的往除,而LoTOx也不影响其他污染物控制技术,它不存在堵塞、氨泄漏,运行费用低。
2.半干法烟气脱硫技术主要介绍旋转喷雾干燥法。
该法是美国和丹麦联合研制出的工艺。
该法与烟气脱硫工艺相比,具有设备简单,投资和运行费用低,占地面积小等特点,而且烟气脱硫率达75%—90%。
脱硫技术及其发展一. 湿法脱硫技术1. 石灰石-石膏湿法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,磨细成粉状,制成吸收浆液。
在吸收塔内,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应,生成二水石膏,SO2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。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫的主要优点是:技术成熟,运行可靠,系统可用率高(≥95% );已大型化。
目前国内烟气脱硫的80%以上采用此法,设备和技术很容易取得;吸收剂利用率很高(90%以上)。
2. 氨法湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺,并且能同时脱氮。
湿式氨法脱硫技术的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水溶液中的NH3和烟气中的SO2反应,得到亚硫酸铵,其化学反应式为:SO2+H2O+xNH3=(NH4)X H2-x SO3(x=1. 2~1. 4)亚硫酸铵通过用空气氧化,得到硫酸铵溶液,其化学反应式为:(NH4)X H2 -x SO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4硫酸铵溶液经蒸发结晶,离心机分离脱水,干燥器干燥后可制得硫酸铵产品。
湿式氨法脱硫的优点在于:1.脱硫效率高,可达到95% ~ 99%;2.可将回收的SO2和氨全部转化为硫酸铵作为化肥;3.工艺流程短,占地面积小;运行成本低,尤其适合中高硫煤;4.无废渣废液排放,不产生二次污染;5.脱硫过程中形成的亚硫铵对NO X具有还原作用,可同时脱除20%左右的氮氧化物。
但湿式氨法脱硫技术也存在着一些问题,如吸收剂氨水价格高;脱硫系统设备腐蚀大;排气中的氨生成亚硫酸铵、硫酸铵和氯化铵等难以除去的气溶胶,造成氨损失和烟雾排放;副产品的稳定性等问题。
这在一定程度上限制了此工艺的应用。
氨法脱硫技术既可利用化工行业的废氨资源又可回收硫资源,具有突出的技术成本优势。
随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进,氨法脱硫工艺在我国将拥有广阔的应用前景。
3. 海水法海水脱硫工艺是利用天然海水脱除烟气中SO2的一种湿式烟气脱硫方法,其主要过程是利用海水的自身碱性吸收烟气中SO2,根据是否向海水中添加化学成分,海水脱硫技术分为用纯海水作为吸收剂(不添加其它化学物质)和用增碱度海水作为吸收剂(添加其它化学物质)两种工艺。
在此工艺中,烟气经过静电除尘器除尘后送入气-气热交换器进行冷却,再进入吸收塔。
在脱硫吸收塔内,大量海水喷淋洗涤进入吸收塔的燃煤烟气,烟气中的SO2被海水吸收后除去,净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。
吸收SO2后的海水与大量未脱硫的海水混合后,经曝气池曝气处理,使其中的SO32-氧化成稳定的SO42-,并使海水的pH值与COD调整达到排放标准后排向大海。
海水烟气脱硫工艺的优点是:技术成熟,工艺简单,不再采用其他添加剂,因此系统不会结垢或低。
该工艺也存在一些不足之处,如需要足够条件的海水资源,且海水应有足够的盐(碱)度,易流动,扩散条件好;对燃料含硫率有严格要求(质量分数在1. 5%以内),不适合用于处理燃用高硫煤的烟气;以海水为脱硫剂,对设备的腐蚀较为严重;对海洋环境有一定影响,燃料中重金属元素对海洋环境和生态危害极大,对重金属含量高的燃料不宜采用海水脱硫工艺。
利用丰富的海水资源进行烟气脱硫是一种既经济可行又能够实现自然资源综合利用的有效方法。
采用海水脱硫也符合国家可持续发展的环保政策,但在使用时应对周围海洋环境进行持续监测。
该技术在一些沿海国家和地区得到日益广泛的应用。
4. 双碱法先用碱金属盐类的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰反应器中用石灰或者石灰石将吸收SO2后的溶液再生,再生后的洗手液再循环使用,最终产物以亚硫酸钙和石膏形式析出。
由于再吸收和吸收液处理中,使用了不同类型的碱,故成为双碱法。
明显优点是,由于采用液相吸收,从而不存在结垢和浆料堵塞等问题;另外副产的石膏纯度较高,应用范围可以更广泛一些。
主要由钠碱双碱法,碱性硫酸铝-石膏法和CAL法。
5. 镁法主要包括氧化镁法和氢氧化镁法。
氧化镁法是用MgO的浆液吸收烟气中的SO2,生成含水亚硫酸镁和少量的硫酸镁,然后将其脱水,干燥后加热,使其分解,得到MgO和SO2。
再生的MgO可重新循环用于脱硫。
氢氧化镁法是使用氢氧化镁作脱硫剂吸收二氧化硫,生成亚硫酸镁,并将其氧化为硫酸镁而排放的方法。
镁法脱硫率高,吸收剂利用率高;液气比小,吸收塔高度低;吸收剂制备系统简单,体积小;系统不结垢,不堵塞,运行可靠性高。
6. 磷铵肥法工艺过程主要包括吸附,萃取,中和,吸收,氧化,浓缩干燥等单元操作组成。
7. 有机酸钠-石膏法有机酸钠-石膏法是用有机酸钠吸收液吸收烟气中的二氧化硫后,再用石灰石将吸收液还原为有机酸钠再循环使用,同时得到副产品石膏。
8. 石灰-镁法烟气经再热器吸收进入吸收塔,脱除二氧化硫后又经再热器加热进入烟囱,而吸收液则经过氧化,浓缩,结晶,排出副产品石膏,还原后再循环使用。
9. 氧化锌法氧化锌法是用氧化锌料浆吸收烟气中二氧化硫的方法。
该法可将脱硫工艺与原有冶炼工艺紧密结合起来,氧化锌浆液可用锌精矿沸腾焙烧炉的旋风除尘器收集的烟尘配置,而所得二氧化硫又可送去制硫酸,从而解决了吸收剂的来源和吸收产物的处理问题。
10. 尿素法尿素作为吸收剂去除烟气中的SO 2的技术最早起源于俄罗斯门捷列夫化学工艺学院。
主要化学反应为:()()22224422220.5SO NH CO H O O NH SO CO +++=+此工艺采用的吸收液PH 为5~9,对设备无腐蚀作用,吸收液经处理后可回收硫酸铵。
东南大学的岑超平等利用模拟烟气通过固定液柱的方法在填有金属鲍尔环的柱式喷淋吸收反应器中对尿素/KMnO 4、尿素/添加剂脱除SO 2和NO X 进行研究。
并在此基础上对尿素/添加剂溶液对烟气同时脱硫脱氮吸收反应过程中尿素消耗的动力学方程和吸收特性等方面做了一定的研究,研究结果表明吸收过程中尿素溶液浓度随时间的变化呈线性关系,烟气同时脱硫脱氮吸收反应过程中各反应有协同促进作用。
在尿素/添加剂水溶液中,烟气中SO 2的吸收由气膜控制,是液相中伴有快速不可逆化学反应的气体吸收;NO X 的吸收由气膜和液膜共同控制,是液相中伴有慢速不可逆化学反应的气体吸收。
11. 络合吸收法周春琼等在鼓泡反应吸收器中的乙二胺合钴溶液中加入尿素,结果表明:乙二胺合钴溶液中加入尿素,可保证吸收后SO2氧化效率接近100%,NO脱除效率在95%以上。
钟秦等在喷射鼓泡反应器中进行可再生半胱氨酸亚铁溶液同时脱除SO2和NO X的实验研究。
实验结果表明,在碱性条件下,半胱氨酸亚铁溶液吸收NO后生成亚硝酰络合物,随后半胱氨酸(CySH)被氧化成胱氨酸(CySSCy),而吸收的NO被还原成N2。
CySSCy能被烟气中的SO2还原为CySH,使半胱氨酸溶液脱硫脱硝反应得以循环进行。
吸收液的pH值、Fe(CyS)2的浓度对NO X脱除率有影响,可用传质模型进行解释。
在55℃和pH=9的条件下,能同时达到82.3%的NO X脱除率和94.4 %的SO2脱除率。
络合吸收技术的最大难题是吸收液的再生和副产物的处理问题。
二. 干法脱硫技术1. 炉内喷钙该工艺由两步固硫反应组成,第一步为炉内喷钙过程,即把干吸收剂直接喷到锅炉炉膛的气流中去,典型的吸收剂有石灰石粉,消石灰和白云石。
吸收剂被炉膛内的热量燃烧形成具有活性的CaO粒子,这些粒子的表面与烟气中的SO2通过气固相反应生成亚硫酸钙和硫酸钙。
第二步为烟气除尘,即用除尘设备如静电除尘器或布袋除尘器将第一步的反应产物和飞灰与烟气分离,烟气达标排放,获得的反应产物和飞灰可进一步综合利用。
2. 炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫炉内喷钙在静电除尘之前喷水增湿,可以使未反应的CaO活化,提高烟气脱硫总效率。
又称为LIFAC工艺。
工艺整体上可以分两个阶段,即炉内喷钙和炉后增湿活化。
3. 管道喷射管道喷射石灰浆液脱硫工艺是利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫,不需要另外加吸收容器,因而其工艺投资大大降低,操作简单,需要场地较少。
在锅炉尾部空气预热器和静电除尘器或布袋除尘器之间喷入钙基或钠基脱硫吸收剂进行烟气脱硫的过程。
4. 荷电干式吸收剂喷射吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂得到强大的静电荷。
当吸收剂通过喷射单元的喷管被喷射到烟气流中,吸收剂颗粒荷电性质相同,因此相互排斥,迅速在烟气中扩散,形成均匀的悬浮状态,这样每个吸收剂粒子的表面都充分暴露在烟气中,与二氧化硫的反应机会大大增加,从而提高了脱硫率。
5. 等离子体法电子束法是利用电子束辐照烟气,将烟气中的二氧化硫和氮氧化物转化为硫铵和硝铵的一种烟气脱硫脱硝技术。
电子束法在注入氨气的条件下用电子束照射烟气进行脱硫脱硝,当用电子束照射烟气时,产生活性高的物质,烟气中的SO2、NO X与这些物质发生反应,生成硫酸、硝酸,它们与加入的氨反应,转换为硫氨、硝铵,最终由除尘器除去。
电晕法是利用电晕放电方法产生高能电子。
使烟气中的H2O,O2等分子被激活,电离或裂解,产生强氧化性的自由基,然后,这些自由基对SO2和NO X进行等离子体催化氧化,分别生成SO3和NO2或者相应的酸;在有添加剂的情况下,生成相应的盐而沉降下来。
等离子体氨法由于能耗大、效率不高,并且设备容易阻塞,关键设备大功率的电子束加速器和脉冲电晕发生装置还在研制中,因此这两种方法尚未进入应用阶段。
6. 活性焦炭法活性焦烟气脱硫的原理是:利用活性焦的吸附特性和催化特性,使烟气中SO2与烟气中的水蒸气和氧反应生成硫酸,并吸附在活性焦的表面;吸附饱和后的活性焦可通过加热再生,释放出高浓度SO2气体,可加工成硫酸、单质硫等多种化工产品;再生后的活性焦恢复吸附活性,可循环使用。
活性焦烟气脱硫工艺的特点是:脱硫效率大于95%,除尘效率大于70%;脱硫过程基本不耗水,无废水、废渣、废气等产生;硫资源回收利用率大于90%,副产品便于综合利用;脱硫后烟气温度在120℃以上,易于排放,无需烟气再热系统。
活性焦的消耗约占烟气脱硫技术总成本的65%,这是影响活性焦脱硫技术经济性的关键因素。
若能开发生产出高硫容、高强度、大颗粒、抗毒化能力强和抗氧化性能好、低成本的活性焦,该工艺将成为市场前景广阔的烟气净化技术。
三. 半干法脱硫技术1. 喷雾干燥喷雾干燥脱硫是将生石灰制成消石灰浆液后喷如反应塔中与烟气接触达到脱除二氧化硫目的的一种工艺。
喷雾干燥工艺在反应塔内主要可分为四个阶段:1雾化,可采用旋转雾化轮雾化或高压喷嘴雾化;2吸收剂与烟气接触;3 反应与干燥;4干态物质从烟气中分离。
2. 循环流化床循环流化床脱硫塔内进行的化学反应是非常复杂的。