浙江綠洲煙氣脫硫脫硝技術
來源:浙江綠洲環保設備有限公司 閱讀:3620 更新時間:2008-06-06 13:50脫硫工藝介紹
目前,各國研究的煙氣脫硫方法很多,已超過一百種,其中有的進行了中間試驗,有的還處于實驗室研究階段,真正能應用于工業生產中的只有十余種。火電廠鍋爐煙氣脫硫方法的選擇主要取決于鍋爐容量、燃料的成分、脫硫劑的供應條件及相應的地理條件、副產品的利用等因素。當前應用的煙氣脫硫方法,按脫硫工藝的反應狀態大致可分為干法、半干法和濕法三類。煙氣脫硫法分類見下表。
常用煙氣脫硫法分類表
分類
脫硫劑
可利用副生成物
排放副產物
濕法
石灰石(石灰)-石膏法
石灰石/石灰
石膏
海水脫硫
海水
海水
氨-硫酸銨法
液氨/氨水/尿素
硫酸銨
氨-酸法
氨水
硫酸銨、硝酸銨
雙堿法
氫氧化鈉、氫氧化鈣
石膏
亞硫酸鈣
氧化鎂法
氧化鎂
元素硫
氫氧化鎂法
氫氧化鎂
硫酸鎂
磷銨肥法
磷礦石、氨
磷銨復合肥
半干法
煙道噴入法
石灰
灰、渣
吸收塔噴入法
石灰
亞硫酸鈣
電子束法
氨
硫銨.硝氨
干法
回流式循環流化床
石灰
灰、渣
爐內吹入法
石灰石
灰、渣
活性炭吸附法
活性炭(吸附劑)
硫酸/硫磺
NID
石灰
灰、渣
按脫硫工藝在生產中所處的部位不同可采用:
- 燃燒前脫硫,如原煤洗選脫硫;
- 燃燒中脫硫,如潔凈煤燃燒、循環流化床鍋爐和爐內噴鈣;
- 燃燒后脫硫,如煙氣脫硫。
- 燃燒后的煙氣脫硫(Flue Gas Desulphrization),是目前世界上控制SO2污染所采用的主要手段。
現將目前應用較為廣泛的幾種脫硫工藝原理、特點及其應用狀況簡要介紹如下:
1、石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝
石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝采用石灰石或石灰作脫硫吸收劑,石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收劑漿。也可以將石灰石直接濕磨成石灰石漿液。當采用石灰為吸收劑時,石灰粉經消化處理后加水攪拌制成吸收劑漿。在吸收塔內,吸收劑漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應,最終反應產物為石膏。脫硫后的煙氣經除霧器除去帶出的細小液滴,經加熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經脫水裝置脫水后回收。由于吸收劑漿的循環利用,脫硫吸收劑的利用率很高。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫,脫硫效率可達到95%以上。
石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝脫硫過程的主要化學反應為:
在脫硫吸收塔內煙氣中SO2首先被漿液中的水吸收與漿液中的CaCO3反應生成CaSO3,CaSO3被鼓入氧化空氣中的O2氧化最終生成石膏晶體CaSO4·2H2O。其主要化學反應式為:
吸收過程:SO2+H2O—→H2SO3—→HSO3-+H+
CaCO3+2H+—→Ca2++CO2+H2O
氧化過程:HSO3-+1/2O2—→SO42-+H+
Ca2++SO42-+2H2O—→CaSO4·2H2O
按脫硫副產物石膏的處置方式劃分,一般有拋棄和回收利用兩種方法,脫硫石膏處置方式的選擇主要取決于市場對脫硫石膏的需求、脫硫石膏的質量以及是否有足夠的堆放場地等因素。拋棄方式,如采用棄置灰場或回填礦坑,以美國為主要代表,拋棄量占86%;另一種是綜合利用方式,德國及日本采用較多,主要用作水泥緩凝劑和建筑材料等,石膏的利用率達90%以上。
石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫是技術成熟、應用廣泛,運行最可靠的工藝。但同時存在著運行費用及占地大,有廢水排放,設備、管道易結垢的問題。
2、回流式循環流化床(RCFB干法)煙氣脫硫
回流式循環流化床煙氣脫硫工藝(簡稱RCFB)是德國WULFF Rolf Graf博士開發的一種較為先進的干法煙氣脫硫技術。
工藝流程:鍋爐空預器出來的煙氣,從除塵器前也可從除塵器后引進吸收塔底部。吸收塔底部為一文丘里裝置,煙氣流經時被加速。吸收劑通過一套噴射裝置在吸收塔底部噴入。在文丘里的喉部設一噴水裝置,噴入的霧化水使煙氣降至70-90℃,這是反應的理想溫度,高速的煙氣使水進一步霧化。增濕的煙氣控制在以4m/s的煙速上升與噴入的吸收劑相混合,吸收劑與SO2反應,生成亞硫酸鈣、硫酸鈣等。帶有大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入除塵器。大部分的固體顆粒通過除塵器下的在循環系統,返回吸收塔繼續參與反應,如此循環可達100次以上,少部分的脫硫渣經過一個中間倉,經灰渣處理系統輸入到渣倉。潔凈的煙氣經除塵器通過引風機排入煙囪。煙氣溫度高于露點溫度,故不需要再加熱。
3、 NID半干法煙氣脫硫
NID半干法煙氣脫硫是新型的綜合煙氣脫硫系統,是瑞典ABB公司在半干法DRYPAC系統上發展而成,它借鑒了半干法DRYPAC技術脫硫原理,有克服了該技術制漿系統的弊端,使其具有干法的廉價、系統簡單等優點,又具有濕法脫硫效率高的優點。
吸收劑為CaO,除塵器入口豎直煙道作為反應器。
工藝流程:鍋爐空預器出來的煙氣,經煙氣分布器進入反應器,與增濕的可自由流動的石灰與飛灰混合粉接觸,吸收劑與SO2反應,生成亞硫酸鈣、硫酸鈣等。帶有大量固體顆粒的煙氣進入除塵器除塵,潔凈的煙氣通過引風機排入煙囪。煙氣溫度高于露點溫度,故不需要再加熱。除塵器下的固體顆粒通過除塵器下的增濕系統進入NID反應器,繼續參與反應。少部分的脫硫渣經過一個中間倉,經灰渣處理系統輸入到渣倉。