濕法脫硫
濕法脫硫,特點是脫硫系統位于煙道的末端、除塵器之后,脫硫過程的反應溫度低于露點,所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應,脫硫反應速度快,效率高,脫硫添加劑利用率高。如果石灰用作脫硫劑,當Ca/S=1時,脫硫率可達90%,適用于大型燃煤電站的煙氣脫硫。但濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題,初期投資大,運行成本高。
濕法脫硫大致可以分為以下兩種:
石膏法
這種工藝和廢棄法的區別在于,將空氣鼓入吸收塔的漿液中,強制將CaSO3氧化成CaSO4(石膏),脫硫后的副產品為石膏。與此同時,吹入空氣可產生更均勻的漿料,易于達到90%的脫硫率,且易于控制結垢和堵塞。自80年代以來,由于石灰石價格低廉,運輸、貯存方便,石灰石已成為石膏法的主要脫硫劑。當今國內外選擇火力發電廠煙氣脫硫設備時,石灰石/石膏強制氧化系統已成為濕法煙氣脫硫的選擇之一。
石灰石-膏法的主要優點是:適用的煤種范圍廣,脫硫效率高(部分Ca/S=1,脫硫效率大于90%),吸收劑利用率高(90%以上),設備運轉率高(90%以上),工作可靠(目前煙氣脫硫工藝中比較成熟),石灰石來源豐富,成本低廉。但石灰石/石膏法的缺點也比較明顯:初期投資成本過高,運行成本過高,占地面積大,系統管理操作復雜,磨損腐蝕嚴重,副產品-石膏難以處理(因銷路問題只能堆放),廢水難以處理。
拋棄法
用石灰石或石灰漿作為脫硫劑,在吸收塔中噴灑和清洗SO2煙氣,使煙氣中的SO2反應產生CaSO3和CaSO4,這是Ca2+形成的關鍵。Ca2+的生成與H+的濃度及CaCO3的存在有關;而Ca2+的生成則與石灰體系中Ca2+的存在有關。石灰石系統運行PH值在5.8~6.2之間,而石灰石系統運行PH值在8左右(美國國家)。
石灰石/石灰拋棄法的主要裝置由脫硫劑制備裝置、吸收塔和脫硫廢棄物處理裝置構成。其關鍵性的設備是吸收塔。對石灰石/石灰棄用法,結垢和堵塞是大問題,其主要原因是水蒸發在溶液或漿液中導致固體沉積:沉積或結晶析出氫氧化鈣或碳酸鈣;結晶析出反應產物亞硫酸鈣或硫酸鈣。因此,吸液塔宜具有持液量大,氣液間相對速度高,氣液接觸面大,內部構件少,阻力小等特點。清洗塔主要有固定填充式、轉盤式、湍流式、文丘里洗滌塔和道爾型等,各有其優缺點,且脫硫效率高時往往運行可靠性低。在石灰石/石灰拋棄法中,脫硫后固體廢棄物的處理也是一個大問題,主要有回填法和不滲透儲藏法兩種,都需要占用大量的土地面積。基于上述不足之處,采用拋石法,以拋石法代替拋石法/石膏法。