脱硫系统典型工艺流程(石灰石-石膏湿法脱硫技术)
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本文主要讲述了工业石灰石-石膏湿法低浓度二氧化硫烟气脱硫工艺,认真分析了该工艺的工艺路线(基本原理)、工艺系统、以及影响该工艺的具体因素和脱硫石膏的运用与发展。
①工艺路线(基本原理):CaCO3+SO2+1/2H2O=CaSO3·1/2H2O+CO2CaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2O=Ca(HSO3)22CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O=2CaSO4·2H2OCa(HSO3)2+1/2O2+H2O=CaSO4·2H2O+SO2②工艺流程方框图如下:③工艺系统:主要分析了吸收剂制备系统、烟气及SO2吸收系统、石膏处理系统、FGD装置用水系统、脱硫废水处理系统、压缩空气系统等系统。
④影响因素:主要分析了吸收塔洗涤浆液的PH、吸收塔内的液气比、烟速和烟气温度、钙硫比、石灰石浆液颗粒细度、石膏过饱和度、浆液停留时间等影响因素。
⑤脱硫石膏的运用与发展:主要介绍了石膏在各方面在一些用途,以及石膏用于制硫酸的思路。
1.1前言二氧化硫是主要大气污染物之一,严重影响环境,威胁人们的生活健康。
削减二氧化硫的排放量,保护大气环境质量,是目前及未来相当长时间内我国环境保护的重要课题之一。
目前,国内外处理低浓度二氧化硫烟气的方法有许多,如氨法、钙法、钠法、铝法、氧化法、吸附法、催化法及电子束法等。
但由于受到技术可靠性、经济合理性、及行业生产特点等限制,当前比较成熟且广泛运用的方法主要有三种,即氨法、钙法和钠法。
氨法是烟气脱硫方法中较传统的工艺,该法采用液氨或氨水作为吸收剂,吸收效率高、脱硫彻底。
钙法是采用石灰水或石灰乳洗涤含二氧化硫的烟气,技术成熟,生产成本低,但吸收速率慢、吸收能力小、装置运行周期短。
钠法是使用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收含二氧化硫的烟气,具有吸收能力大、吸收速率快、脱硫效率高、设备简单、操作方便等优势,但最大的问题是原料钠碱较贵,生产成本高。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术是已经开发和推广的烟气脱硫技术中的主流技术,占国内外安装烟气脱硫装置总容量的85%以上。
特点是商业应用时间长,工艺技术成熟,配套设备完善,工作稳定,操作简单,脱硫效率可达到95%以上,可靠性高达95%以上。
吸收剂为石灰石粉,资源丰富,价格低廉,使用安全;副产品为脱硫石膏,可用作水泥添加剂、农业土壤调节剂,或进一步清洗、均化、除杂后,生产建筑用石膏板等。
石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术广泛应用于火电厂、冶金、各种工业锅炉、窑炉、水泥工业、玻璃工业、化工工业、有色冶炼等行业大型燃烧设备烟气中SO2的排放控制。
一、工艺流程石灰石——石膏湿法烟气脱硫装置主要由烟气系统、石灰石浆液制备系统、烟气吸收及氧化系统、石膏脱水系统、烟气排放连续监测系统(CEMS)以及自动控制系统和公用工程系统等组成。
工艺流程如图示。
一定浓度的石灰石浆液连续从吸收塔顶部喷入,与经过增加风机增压后进入吸收塔的烟气发生接触。
在烟气被冷却洗涤的过程中,烟气中的SO2被浆液中的碳酸钙吸收生成亚硫酸钙而成为净化烟气,净化后的烟气经除雾器除去烟气中的小雾滴,从吸收塔上部排出,进入大气。
向吸收塔底部的溶液中鼓入空气,溶液中的亚硫酸钙被氧化成为硫酸钙结晶物——石膏。
吸收塔底部的溶液是石灰石、石膏组成的浆状混合物,其部分被强制在塔内循环,部分作为产物排出而成为脱水石膏。
二、工艺原理石灰石——石膏湿法烟气脱硫系统中主要的化学反应包括:1. SO2的吸收2.与石灰石的反应3.氧化反应4.CaSO4晶体生成总的反应方程式为:SO2(g)+ CaCO3(s)+2H2O(l)+1/2O2(g)→CaSO4·2H2O(s)+CO2(g)三、脱硫系统的主要设备1.烟气系统烟气系统由进口烟气挡板门、旁路烟气挡板门、钢制烟道、脱硫增压风机等组成。
原烟气经烟道、烟气进口挡板门进入增压风机,经增压风机升压后进入吸收塔。
石灰石深度脱硫工艺流程简介石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种,是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。
是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。
它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,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,经换热器加热升温后排入烟囱。
脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。
由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。
最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的,但近几年来,这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用.根据美国EPRI统计,目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种,但真正实现工业应用的仅10多种。
已经投运或正在计划建设的脱硫系统中,湿法烟气脱硫技术占80%左右。
在湿法烟气脱硫技术中,石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术,其优点是:1、技术成熟,脱硫效率高,可达95%以上。
2、原料来源广泛、易取得、价格优惠3、大型化技术成熟,容量可大可小,应用范围广4、系统运行稳定,变负荷运行特性优良5、副产品可充分利用,是良好的建筑材料6、只有少量的废物排放,并且可实现无废物排放7、技术进步快。
石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺,一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道,主要有:工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分统。
基本工艺过程在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中,俘获二氧化硫(SO)的基本工艺2过程:烟气进入吸收塔后,与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应,最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。
基本工艺过程为:(1)气态SO2与吸收浆液混合、溶解(2)SO2进行反应生成亚硫根(3)亚硫根氧化生成硫酸根(4)硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐(5)硫酸盐从吸收剂中分离用石灰石作吸收剂时,SO2在吸收塔中转化,其反应简式式如下:CaCO3+2 SO2+H2O =Ca(HSO3)2+CO2在此,含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液,它从吸收塔的上部喷入到烟气中。
石灰石石膏湿法脱硫的工艺【石灰石石膏湿法脱硫的工艺】导语:石灰石石膏湿法脱硫是一种常见的烟气脱硫技术,通过将石灰石与石膏反应,可以高效地去除燃煤发电厂和工业锅炉烟气中的二氧化硫。
本文将深入探讨石灰石石膏湿法脱硫的工艺原理、优势以及相关问题。
一、工艺原理1. 石灰石石膏湿法脱硫原理:石灰石与石膏发生反应生成硬石膏,将烟气中的二氧化硫转化为硫酸钙,并形成可回收利用的石膏产物。
主要反应方程式如下所示:CaCO3 + SO2 + 2H2O → CaSO4·2H2O + CO22. 脱硫反应的特点:该反应是一个快速的液相反应,在一定反应温度、气体流速和石膏浆液浓度下进行。
反应速率受碱性、反应温度、质量浓度等因素的影响。
二、工艺步骤1. 石灰石石膏湿法脱硫的基本步骤:(1)石灰石破碎、磨细:将原料石灰石经过破碎和磨细处理,提高其活性和反应速率。
(2)制备石膏浆液:将石灰石与水混合,形成石灰石浆液。
为了提高脱硫效果,还可加入一定量的添加剂。
(3)脱硫反应:将石灰石浆液喷入脱硫塔,通过与烟气的接触和反应,使二氧化硫转化为硫酸钙。
(4)石膏产物处理:将脱硫过程中生成的硬石膏经过脱水、干燥等处理后,得到成品石膏。
2. 工艺改进:为了提高脱硫效率和经济性,石灰石石膏湿法脱硫工艺进行了多方面的改进。
例如引入喷雾器、增加反应塔数目、采用高效填料等,以增加烟气与石灰石浆液的接触面积,加强反应效果。
三、工艺优势1. 脱硫效率高:石灰石石膏湿法脱硫工艺能够高效地将烟气中的二氧化硫转化为重质石膏产物,脱硫效率可达到90%以上。
2. 石膏产物可回收利用:脱硫过程中生成的硬石膏可以用于建材、石膏板等行业,实现资源的循环利用。
3. 工艺成熟可靠:石灰石石膏湿法脱硫工艺经过多年的实践应用,技术成熟可靠,广泛应用于燃煤发电厂和工业锅炉等领域。
四、问题与挑战1. 石膏处理与排放:脱硫过程中生成的硬石膏需要进行后续的脱水、干燥等处理,同时还需要解决石膏产物的长期存储和排放问题。
石灰石石膏湿法脱硫工艺流程
《石灰石石膏湿法脱硫工艺流程》
石灰石石膏湿法脱硫工艺是一种常见的燃煤电厂脱硫设备。
它通过将石灰石和石膏溶解在水中,利用石膏吸收和固定煤烟中的二氧化硫,从而达到去除燃烧煤炭产生的二氧化硫的目的。
工艺流程主要包括石灰石破碎、制浆、搅拌、氧化、脱硫、絮凝、分离和结晶等主要环节。
首先,石灰石经过破碎、研磨后形成石灰石浆,然后与水混合搅拌,形成石灰石石膏浆。
在反应槽中,石膏浆与燃烧煤烟中的二氧化硫发生化学反应,生成硫酸钙,然后通过絮凝剂的作用,促使硫酸钙颗粒在反应槽中聚集形成絮体,并利用分离设备将絮体与反应槽内未反应的石灰石石膏浆分离。
最后,经过干燥和结晶处理,得到成品石膏。
整个工艺流程需要严格控制温度、pH值等参数,以确保工艺稳定运行,同时减少对环境的影响。
总的来说,石灰石石膏湿法脱硫工艺是一种有效的脱硫方法,能够有效地减少燃煤电厂排放的污染物,对保护环境起到重要作用。
但是在实际应用中,还需要根据具体情况对工艺流程进行优化和改进,以适应不同的工作条件和要求。
石灰石-石膏湿法脱硫技术的工艺流程如下图的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的工艺流程图。
图一常见的脱硫系统工艺流程图二无增压风机的脱硫系统如上图所示引风机将除尘后的锅炉烟气送至脱硫系统,烟气经增压风机增压后(有的系统在增压风机后设有GGH换热器,我们一、二期均取消了增压风机,和旁路挡板,图二),进入脱硫塔,浆液循环泵将吸收塔的浆液通过喷淋层的喷嘴喷出,与从底部上升的烟气发生接触,烟气中SO2的与浆液中的石灰石发生反应,生成CaSO3,从而除去烟气中的SO2。
经过净化后的烟气在流经除雾器后被除去烟气中携带的液滴,最后从烟囱排出。
反应生成物CaSO3进入吸收塔底部的浆液池,被氧化风机送入的空气强制氧化生成CaSO4,结晶生成石膏。
石灰石浆液泵为系统补充反应消耗掉的石灰石,同时石膏浆液输送泵将吸收塔产生的石膏外排至石膏脱水系统将石膏脱水或直接抛弃。
同时为了防止吸收塔内浆液沉淀在底部设有浆液搅拌系统,一期采用扰动泵,二期采用搅拌器。
石灰石-石膏湿法脱硫反应原理在烟气脱硫过程中,物理反应和化学反应的过程相对复杂,吸收塔由吸收区、氧化区和结晶区三部分组成,在吸收塔浆池(氧化区和结晶区组成)和吸收区,不同的层存在不同的边界条件,现将最重要的物理和化学过程原理描述如下:(1)SO2溶于液体在吸收区,烟气和液体强烈接触,传质在接触面发生,烟气中的SO2溶解并转化成亚硫酸。
SO2+H2O<===>H2SO3除了SO2外烟气中的其他酸性成份,如HCL和HF也被喷入烟气中的浆液脱除。
装置脱硫效率受如下因素影响,烟气与液体接触程度,液气比、雾滴大小、SO2含量、PH值、在吸收区的相对速度和接触时间。
(2)酸的离解当SO2溶解时,产生亚硫酸,同时根据PH值离解:H2SO3<===>H++HSO3-对低pH值HSO3-<===>H++SO32-对高pH值从烟气中洗涤下来的HCL和HF,也同时离解:HCl<===>H++Cl-F<===>H++F-根据上面反应,在离解过程中,H+离子成为游离态,导致PH值降低。
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。
烟气经循环石灰石稀浆的洗涤,可将烟气中95%以上的硫脱除。
同时还能将烟气中近100%的氯化氢除去。
在吸收器的顶部,烟道气穿过除雾器(Me),除去悬浮水滴。
离开吸收塔以后,在进入烟囱之前,烟气再次穿过换热器,进行升温。
吸收塔出口温度一般为50-70℃,这主要取决于燃烧的燃料类型。
烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。
在我国,有GGH的脱硫,烟囱的最低气温一般是80℃,无GGH的脱硫,其温度在50℃左右。
大部分脱硫烟道都配备有旁路挡板(正常情况下处于关闭状态)。
在紧急情况下或启动时,旁路挡板打开,以使烟道气绕过二氧化硫脱除装置,直接排入烟囱。
石灰石—石膏稀浆从吸收塔沉淀槽中泵入安装在塔顶部的喷嘴集管中。
在石灰石—石膏稀浆沿喷雾塔下落过程中它与上升的烟气接触。
烟气中的SO2溶入水溶液中,并被其中的碱性物质中和,从而使烟气中的硫脱除。
石灰石中的碳酸钙与二氧化硫和氧(空气中的氧)发生反应,并最终生成石膏,这些石膏在沉淀槽中从溶液中析出。
石膏稀浆由吸收塔沉淀槽中抽出,经浓缩、脱水和洗涤后先储存起来,然后再从当地运走。
石灰石_石膏法湿法脱硫技术操作规程(总109页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一部分石灰石—石膏法湿法脱硫装置的运行第一章脱硫系统概述第一节安全规程第1条本运行规程必须与国家有关部门和行业、主管部门及本企业颁布实行的通用安全规程、安全指南、国家学会指南、工人自身安全规程和通用事故预防法规结合起来使用。
第2条必须遵守有关防止空气污染的各项法律、法令和技术说明、以及防止噪音和保护水质的各项措施。
第3条一旦出现本运行规程始料不及的运行故障和装置故障时,运行人员必须像专家一样熟练的采取行动,以防止可能出现的损坏。
第4条在装置运行期间要遵守装置专用运行说明,同时必须遵守运行说明中包含的各种规则。
第5条本运行规程要求运行人员认真仔细地观察烟气脱硫装置的各个程序,以便识别发生的各种异变并做出正确的判断,必要时排除异常情况。
第6条新运行人员通过本运行规程的学习,力争尽快精通本脱硫装置的运行、维护等工作。
通过充分地和协调一致的应用本运行规程中的信息,应当达到以下几点:1装置达到最大的可能利用率;2不延迟验收烟气;3最大限度地减少烟囱上游已处理烟气中的污染物;4由于对装置进行预防性巡回检察,因而能确定在最佳时间进行维修工作;5能确保对人员和装置的保护。
第7条启动调试已排空的系统(系统排空等)期间需要特别熟练的动作,以避免由于干运行,气穴现象和水锤而可能造成的损坏。
在装置或其部件按计划长期停止运行时,尤其是浆液输送管路,必须特别注意要完全排空并进行充分的冲洗。
第8条在检修关闭的槽罐和烟道之前和期间,必须检查防漏烟气的密封件;并要保证能充分的排空。
要严格遵守有关的槽灌和狭小室内工作的指南(有中毒危险!!)。
第9条遵守意外事故预防规则;熟练操作装置;在处理化学物质时遵守涉及有损健康的运行说明;一旦发生火灾时的行为准则和灭火器的使用。
第10条安排和维持好各项设施,满足现有的各项规定,并尽可能地消除和/或防止可能出现的危险;第11条运行人员应遵守规定的各种规程;运行人员必须使用人身防护设备。
典型石灰石-石膏湿法脱硫超低排放技术主要工艺流程1 pH 值物理分区双循环技术典型石灰石-石膏湿法 pH 值物理分区双循环脱硫主要工艺流程见图 1。
图 1 典型石灰石-石膏湿法pH 值物理分区双循环脱硫工艺流程石灰石-石膏湿法单塔双循环工艺是该类技术的典型代表,其特点是在吸收塔内喷淋层间加装浆液收集装置,并通过管道连接吸收塔外独立设置的循环浆液箱,实现下层喷淋一级循环浆液和上层喷淋二级循环浆液的物理隔离分区,并对上下两级循环浆液的 pH 值分别控制。
一级循环浆液 pH 值为 4.5~5.3,二级循环浆液 pH 值为 5.8~6.2。
二级循环浆液经旋流系统后部分返回,部分排至吸收塔内浆液池。
一、二级循环间加装烟气导流锥提高气流均布。
2 pH 值自然分区技术典型石灰石-石膏湿法 pH 值自然分区脱硫主要工艺流程见图 2。
图 2 典型石灰石-石膏湿法脱硫 pH 值自然分区脱硫工艺流程石灰石-石膏湿法单塔双区工艺是该类技术的典型代表,其特点是在吸收塔底部浆液池内加装分区隔离器和向下引射搅拌系统或类似装置,使密度较重的石灰石滞留在浆液池底层形成浆液 pH 值自然上下分区,循环泵抽取高 pH 值浆液进行喷淋吸收。
吸收塔浆液池内隔离器以上浆液 pH 值为 4.8~5.5,隔离器以下浆液 pH 值为 5.5~6.2。
喷淋区加装提效环、均流筛板以强化气液传质及烟气均布。
3 pH 值物理分区技术典型石灰石-石膏湿法 pH 值物理分区脱硫主要工艺流程见图 3。
图 3 典型 pH 值物理分区脱硫工艺流程石灰石-石膏湿法塔外浆液箱pH值分区工艺是该类技术的典型代表,其特点是在吸收塔外独立设置塔外浆液箱,通过管道与吸收塔相连,塔外与塔内的浆液分别对应一级、二级喷淋,实现了下层喷淋浆液和上层喷淋浆液的pH值物理分区。
吸收塔内浆液池的浆液pH值为5.2~5.8,塔外浆液箱的浆液pH值为5.6~6.2。
喷淋区加装均流筛板以强化气液传质及烟气均布。
石灰石石膏湿法脱硫工艺前言石灰石石膏湿法脱硫工艺是一种常见的工业脱硫方法,用于减少燃煤电厂、钢铁厂等工业生产过程中排放的二氧化硫(SO2)对环境的污染。
该工艺通过氧化石灰石和反应生成石膏的方式,将SO2转化为无害的石膏,并且可以回收利用。
工艺原理石灰石石膏湿法脱硫工艺的核心是利用石灰石(CaCO3)与SO2发生化学反应,生成石膏(CaSO4)的过程。
具体的反应方程式为:CaCO3 + SO2 + 2H2O -> CaSO4·2H2O + CO2该反应是一个可逆反应,因此可以根据需要控制反应的进行程度,以获得所需的脱硫效果。
工艺的主要步骤包括石灰石浆液的制备、氧化反应、石膏生成和石膏渣的处理。
工艺步骤1. 石灰石浆液的制备首先需要将粉状石灰石与水进行混合,形成悬浮液状的石灰石浆液。
在制备过程中需要注意控制浆液的浓度和pH值,以确保浆液的稳定性和反应效果。
常用的石灰石浆液浓度为15-20%。
2. 氧化反应石灰石浆液通过喷射或喷淋的方式加入SO2所在的烟气中,使二者充分接触,触发氧化反应。
这一步骤一般在脱硫塔中进行。
氧化反应的有效性与气液接触面积、接触时间和反应温度密切相关。
为了提高气液接触面积和接触时间,常常采用喷雾式喷射器或旋流雾化器,并通过增加塔体高度,提高反应温度来增加反应速率。
3. 石膏生成在氧化反应中,SO2与石灰石浆液中的CaCO3反应生成了石膏。
石膏的生成是一个放热反应,石灰石浆液中的温度会随之升高。
反应完成后,石膏与水会自然分离,形成固液两相。
4. 石膏渣的处理在石膏生成后,需要对石膏渣进行处理。
常见的处理方法包括脱水、脱水湿法输运和硬化处理。
脱水是将石膏渣中剩余的水分去除,使其成为干燥的固体,方便后续的处理和利用。
脱水后的石膏渣可以包装成粉状或块状产品,用于建材或农业等领域。
脱水湿法输运是通过浆液输送系统,将脱水石膏渣以浆液形式输送到相应的处理装置进行继续处理。
这种方法适用于处于较长输送距离的场合。
石灰石石膏湿法脱硫工艺流程
石灰石石膏湿法脱硫是一种常用的脱硫工艺,可以有效减少燃煤等工业过程中产生的二氧化硫的排放。
下面是石灰石石膏湿法脱硫的一般工艺流程。
首先,需要将石灰石进行破碎、研磨,使其成为适合于湿法脱硫的颗粒物料。
然后,将破碎、研磨后的石灰石送入石灰石石膏湿法脱硫系统的石灰石浆液循环槽中。
接下来,通过给石灰石浆液循环槽注入适量的水和石灰石,维持槽内的循环悬浮液的浓度和PH值。
同时,将燃煤等工业过程中产生的二氧化硫排放到石灰石浆液循环槽中,使其与循环悬浮液中的石灰石发生反应。
随后,通过搅拌槽的搅拌作用,使石灰石与二氧化硫充分接触和反应。
在反应过程中,二氧化硫会与石灰石中的氢氧根阴离子反应生成硫酸,从而将二氧化硫转化为硫酸,进一步将其转化为石膏。
反应完成后,将反应产生的石膏从石灰石浆液中分离出来。
通常使用一台或多台脱水机,对悬浮液中的石膏进行脱水处理。
脱水机通过离心力和过滤器将悬浮液中的水分去除,得到湿度较低的石膏。
最后,将脱水后的石膏进行热风干燥处理,除去残余的水分。
这样,就得到了干燥、粉状的石膏产品。
干燥后的石膏可以用于建材工业中的石膏板、石膏粉等材料的生产,也可以用于土
壤改良等其他行业的应用。
总的来说,石灰石石膏湿法脱硫工艺流程包括石灰石破碎研磨、石灰石浆液循环槽注入、反应搅拌、石膏脱水和干燥等步骤。
通过这些步骤,可以将燃煤等工业过程中产生的二氧化硫有效转化为石膏,达到脱硫减排的目的。
湿法脱硫的工艺流程
在火力发电厂以及其他工业领域中,烟气中的二氧化硫被认为是一种有害物质,因此需要对其进行脱除。
湿法脱硫作为一种常用的脱硫方法,其工艺流程主要包括石灰石石膏法和氨法两种方式。
石灰石石膏法
石灰石石膏法是湿法脱硫的一种主要方式,工艺流程如下:
1.吸收阶段:烟气经过预处理后与石灰石浆液接触,使二氧化硫吸收
到液相中生成亚硫酸钙。
2.氧化阶段:亚硫酸钙在氧气的存在下氧化成石膏(硫酸钙)。
3.再循环:石膏与新鲜的石灰浆混合形成再循环的脱硫剂,继续循环
使用。
石灰石石膏法的优点在于工艺成熟,设备较为简单,易于操作和控制,同时产
生的副产品硫酸钙可以进行资源化利用。
氨法
除了石灰石石膏法,氨法也是一种常用的湿法脱硫方法,其工艺流程如下:
1.吸收阶段:烟气经过预处理后与氨水喷淋,二氧化硫在氨的作用下
形成亚硫酸铵。
2.脱氨:将吸收到的亚硫酸铵溶液通过加热和真空操作脱除大部分氨
气,生成硫磺。
氨法的优点在于对烟气中二氧化硫的吸收效率高,处理后废水中相对于石灰石
石膏法更易处理,生成的硫磺也是一种有价值的副产品。
总结
湿法脱硫作为一种重要的大气污染控制技术,在工业生产中发挥着重要作用。
无论是石灰石石膏法还是氨法,都有各自的优点和适用范围。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的脱硫方法,以保证烟气排放符合环保标准,降低对大气环境的影响。
湿法脱硫技术在不断的发展和完善中,将为清洁能源产业的发展做出更大的贡献。
脱硫工艺流程说明湿法脱硫工艺流程主要包括石灰石-石膏法和碱性洗涤液法两种方式。
1. 石灰石-石膏法:将石灰石(CaCO3)加入到反应塔中与燃烧产生的SO2发生反应,生成石膏(CaSO4)和二氧化碳(CO2)。
石膏随后被分离出来用于再利用或处理。
2. 碱性洗涤液法:用碱性洗涤液(如氢氧化钠、氨水等)与燃烧产生的SO2进行反应,生成相应的盐类,然后通过沉淀或其他方式分离出来。
干法脱硫工艺流程主要包括石灰石喷雾干法脱硫和双碱法两种方式。
1. 石灰石喷雾干法脱硫:将粉状石灰石喷射到燃烧产生的SO2气流中,通过干法吸收,然后分离出SO2和粉尘。
2. 双碱法:使用两种碱性吸收剂,通常是碳酸氢钠和氢氧化钙,通过干法反应吸收SO2,然后分离出生成的产物。
脱硫工艺流程中需要考虑的参数包括燃料类型、SO2排放浓度、处理效率、再生利用和处理废料等。
不同的工艺流程适用于不同的工业设备和排放标准,因此在选择和设计脱硫工艺时需要综合考虑各种因素。
对于脱硫工艺流程,还有一些其他重要的细节和注意事项需要考虑。
首先,脱硫工艺需要根据具体的工业设备和生产流程进行选择和设计。
比如在煤电厂中,石灰石-石膏法常被用于处理燃煤产生的二氧化硫。
而在工业炉窑中,干法脱硫工艺更为常见。
各种工艺都需要根据具体情况进行优化设计,以提高脱硫效率、减少能耗和减少对环境的影响。
其次,脱硫工艺需要考虑处理后的副产品处理问题。
例如,石膏、除尘灰等副产品需要经过处理后才能达到国家排放标准,或者进行再利用。
对副产品的有效利用不仅可以减少环境污染,还可以降低生产成本。
此外,脱硫工艺的运行参数也需要严格控制。
这包括脱硫剂的投加量、反应温度、气体流速以及脱硫设备的清洁维护等。
通过对这些参数的严格控制,能够确保脱硫工艺的高效运行,减少设备的停机维护,提高设备的使用寿命。
在脱硫工艺的选择中,也需要考虑对能源的消耗。
比如干法脱硫通常需要更多的能源用于干燥和加热过程,而湿法脱硫则需要更多的水资源。
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石灰石石膏湿法脱硫工艺一、工艺简介石灰石石膏湿法脱硫工艺是目前应用最广泛的脱硫技术之一,其原理是利用石灰石和石膏反应生成硬度较高的钙硫石,从而达到减少二氧化硫排放的目的。
该工艺具有投资成本低、运行成本低、处理效率高等优点,在电力、钢铁、化工等行业得到广泛应用。
二、原材料准备1. 石灰石:选用纯度高、颗粒均匀的优质石灰石。
2. 石膏:选用纯度高、含水量适中的优质天然石膏。
3. 水:选用清洁无杂质的自来水或经过处理后的水源。
三、工艺流程1. 粉碎:将采购回来的石灰石和石膏进行粉碎,使其颗粒大小均匀,便于后续反应。
2. 配料:按一定比例将粉碎好的石灰石和石膏混合在一起,制成配料。
3. 反应:将配料加入搅拌槽中,加入适量的水,进行搅拌反应。
反应过程中,石灰石和石膏发生化学反应,生成硬度较高的钙硫石。
4. 沉淀:将反应后的钙硫石沉淀到底部,分离出上清液。
5. 过滤:将上清液通过过滤器过滤,去除其中的杂质和悬浮物。
6. 浓缩:将过滤后的液体进行浓缩处理,使其达到一定浓度。
7. 干燥:将浓缩后的液体进行干燥处理,制成成品。
四、关键工艺参数控制1. 配料比例:配料比例是影响反应效果和产品质量的关键因素之一。
通常采用1:1~1:1.5的比例进行配料。
2. 反应温度:反应温度对反应速率和产物质量有很大影响。
通常采用55℃左右的温度进行反应。
3. 反应时间:反应时间也是影响产物质量和工艺效率的重要因素之一。
通常采用2~4小时左右的时间进行反应。
4. 搅拌速度:搅拌速度对于保证反应均匀和产物质量也有很大影响。
通常采用20~30转/分的速度进行搅拌。
五、工艺优化及改进1. 采用先进的粉碎设备,提高石灰石和石膏的粉碎效率,提高配料的均匀性。
2. 采用自动化控制系统,实现对关键工艺参数的实时监测和调节,提高生产效率和产品质量。
3. 优化反应槽结构,提高反应效率和产物质量。
4. 加强废水处理,减少对环境的污染。
六、安全措施1. 在操作过程中要注意防护眼睛、皮肤等部位,避免接触到化学品。
电厂烟气脱硫系统典型工艺(石灰石-石膏湿法脱硫技术)
1.石灰石-石膏湿法脱硫工艺及脱硫原理
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。
烟气经循环石灰石稀浆的洗涤,可将烟气中95%以上的硫脱除。
同时还能将烟气中近100%的氯化氢除去。
在吸收器的顶部,烟道气穿过除雾器Me,除去悬浮水滴。
离开吸收塔以后,在进入烟囱之前,烟气再次穿过换热器,进行升温。
吸收塔出口温度一般为50-70℃,这主要取决于燃烧的燃料类型。
烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。
在我国,有GGH 的脱硫,烟囱的最低气温一般是80℃,无GGH 的脱硫,其温度在50℃左右。
大部分脱硫烟道都配备有旁路挡板(正常情况下处于关闭状态)。
在紧急情况下或启动时,旁路挡板打开,以使烟道气绕过二氧化硫脱除装置,直接排入烟囱。
石灰石—石膏稀浆从吸收塔沉淀槽中泵入安装在塔顶部的喷嘴集管中。
在石灰石—石膏稀浆沿喷雾塔下落过程中它与上升的烟气接触。
烟气中的SO2溶入水溶液中,并被其中的碱性物质中和,从而使烟气中的硫脱除。
石灰石中的碳酸钙与二氧化硫和氧(空气中的氧)发生反应,并最终生成石膏,这些石膏在沉淀槽中从溶液中析出。
石膏稀浆由吸收塔沉淀槽中抽出,经浓缩、脱水和洗涤后先储存起来,然后再从当地运走。
2.脱硫过程主反应
1.SO2 + H2O → H2SO3 吸收
2.CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和
3.CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化
4.CaSO3 + 1/2 H2O →CaSO3•1/2H2O结晶
5.CaSO4 + 2H2O →CaSO4•2H2O结晶
6.CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH控制
同时烟气中的HCL、HF与CaCO3的反应,生成CaCl2或CaF2。
吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制,一般pH值在5.5~6.2之间。
3.主要工艺系统设备及功能
1.烟气系统
烟气系统包括烟道、烟气挡板、密封风机和气--气加热器(GGH)等关键设备。
吸收塔入口烟道及出口至挡板的烟道,烟气温度较低,烟气含湿量较大,容易对烟道产生腐蚀,需进行防腐处理。
烟气挡板是脱硫装置进入和退出运行的重要设备,分为FGD主烟道烟气挡板和旁路烟气挡板。
前者安装在FGD系统的进出口,它是由双层烟气挡板组成,当关闭主烟道时,双层烟气挡板之间连接密封空气,以保证FGD系统内的防腐衬胶等不受破坏。
旁路挡板安装在原锅炉烟道的进出口。
当FGD系统运行时,旁路烟道关闭,这时烟道内连接密封空气。
旁路烟气挡板设有快开机构,保证在FGD系统故障时迅速打开旁路烟道,以确保锅炉的正常运行。
经湿法脱硫后的烟气从吸收塔出来一般在46~55℃左右,含有饱和水汽、残余的SO2、SO3、HCl、HF、NOx,其携带的SO42-/sup>、SO32-盐等会结露,如不经过处理直接排放,易形成酸雾,且将影响烟气的抬升高度和扩散。
为此湿法FGD系统通常配有一套气——气换热器(GGH)烟气再热装置。
气——气换热器是蓄热加热工艺的一种,即常说的GGH。
它用未脱硫的热烟气(一般130~150℃)去加热已脱硫的烟气,一般加热到80℃左右,然后排放,以避免低温湿烟气腐蚀烟道、烟囱内壁,并可提高烟气抬升高度。
烟气再热器是湿法脱硫工艺的一项重要设备,由于热端烟气含硫最高、温度高,而冷端烟气温度低、含水率大,故气——气换热器的烟气进出口均需用耐腐蚀材料,如搪玻璃、柯登钢等,传热区一般用搪瓷钢。
另外,从电除尘器出来的烟气温度高达130~150℃,因此进入FGD前要经过GGH降温器降温,避免烟气温度过高,损坏吸收塔的防腐材料和除雾器。
2.吸收系统
吸收系统的主要设备是吸收塔,它是FGD设备的核心装置,系统在塔中完成对SO2、SO3等有害气体的吸收。
湿法脱硫吸收塔有许多种结构,如填料塔、湍球塔、喷射鼓泡塔、喷淋塔等等,其中喷淋塔因为具有脱硫效率高、阻力小、适应性、可用率高等优点而得到较广泛的应用,因而目前喷淋塔是石灰石——石膏湿法烟气脱硫工艺中的主导塔型。
喷淋层设在吸收塔的中上部,吸收塔浆液循环泵对应各自的喷淋层。
每个喷淋层都是由一系列喷嘴组成,其作用是将循环浆液进行细化喷雾。
一个喷淋层包括母管和支管,母管的侧向支管成对排列,喷嘴就布置在其中。
喷嘴的这种布置安排可使吸收塔断面上实现均匀的喷淋效果。
吸收塔循环泵将塔内的浆液循环打入喷淋层,为防止塔内沉淀物吸入泵体造成泵的堵塞或损坏及喷嘴的堵塞,循环泵前都装有网格状不锈钢滤网(塔内)。
单台循环泵故障时,FGD系统可正常进行,若全部循环泵均停运,FGD系统将保护停运,烟气走旁路。
氧化空气系统是吸收系统内的一个重要部分,氧化空气的功能是保证吸收塔反应池内生成石膏。
氧化空气注入不充分将会引起石膏结晶的不完善,还可能导致吸收塔内壁的结垢,因此,对该部分的优化设置对提高系统的脱硫效率和石膏的品质显得尤为重要。
吸收系统还包括除雾器及其冲洗设备,吸收塔内最上面的喷淋层上部设有二级除雾器,它主要用于分离由烟气携带的液滴,采用阻燃聚丙烯材料制成。
3.浆液制备系统
浆液制备通常分湿磨制浆与干粉制浆两种方式。
不同的制浆方式所对应的设备也各不相同。
至少包括以下主要设备:磨机(湿磨时用)、粉仓(干粉制浆时用)、浆液箱、搅拌器、浆液输送泵。
浆液制备系统的任务是向吸收系统提供合格的石灰石浆液。
通常要求粒度为90%小于325目。
4.石膏脱水系统
石膏脱水系统包括水力旋流器和真空皮带脱水机等关键设备。
水力旋流器作为石膏浆液的一级脱水设备,其利用了离心力加速沉淀分离的原理,浆液流切向进入水力旋流器的入口,使其产生环形运动。
粗大颗粒富集在水力旋流器的周边,而细小颗粒则富集在中心。
已澄清的液体从上部区域溢出(溢流);而增稠浆液则在底部流出(底流)。
真空皮脱水机将已经经过水力旋流器一级脱水后的石膏浆液进一步脱水至含固率达到90%以上。
5.排放系统
排放系统主要由事故浆池、区域浆池及排放管路组成。
6.热工自控系统
为了保证烟气脱硫效果和烟气脱硫设备的安全经济运行,系统装备了完整的热工测量、自动调节、控制、保护及热工信号报警装置。
其自动化水平将使运行人员无需现场人员配合,在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启、停及正常运行工况的监视、控制和调节,系统同时具备异常与事故工况时的报警、连锁和保护功能。
4.技术特点
1.高速气流设计增强了物质传递能力,降低了系统的成本,标准设计烟气流速达到4.0m/s。
2.技术成熟可靠,多用于55,000MWe的湿法脱硫安装业绩。
3.最优的塔体尺寸,系统采用最优尺寸,平衡了SO2去除与压降的关系,使得资金投入和运行成本最低。
4.吸收塔液体再分配装置,有效避免烟气爬壁现象的产生,提高经济性,降低能耗。
从而达到:
a.脱硫效率高达95%以上,有利于地区和电厂实行总量控制;
b.技术成熟,设备运行可靠性高(系统可利用率达98%以上);
c.单塔处理烟气量大,SO2脱除量大;
d.适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫;
e.对锅炉负荷变化的适应性强(30%~100%BMCR);
f.设备布置紧凑减少了场地需求;
g.处理后的烟气含尘量大大减少;
h.吸收剂(石灰石)资源丰富,价廉易得;
i.脱硫副产物(石膏)便于综合利用,经济效益显著。