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供應煙氣脫硫

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更新時間:2018-05-15 15:37:18瀏覽次數:1533次

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石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前世界上應用Z為廣泛和*的工藝,該工藝以石灰石漿液作為吸收劑,通過石灰石漿液在吸收塔內對煙氣進行洗滌,發生反應,以去除煙氣中的SO2,反應產生的亞硫酸鈣通過強制氧化生成含兩個結晶水的硫酸鈣(石膏)。




石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前世界上應用和zui可靠的工藝,該工藝以石灰石漿液作為吸收劑,通過石灰石漿液在吸收塔內對煙氣進行洗滌,發生反應,以去除煙氣中的SO2,反應產生的亞硫酸鈣通過強制氧化生成含兩個結晶水的硫酸鈣(石膏)。
1、 石灰石/石膏濕法煙氣脫硫技術特點: 
    1).高速氣流設計增強了物質傳遞能力,降低了系統的成本,標準設計煙氣流速達到4.0 m/s。 
    2).技術成熟可靠,多于 55,000 MW機組 的濕法脫硫安裝業績。 
    3).*的塔體尺寸,系統采用*尺寸,平衡了 SO2 去除與壓降的關系,使得資金投入和運行成本zui低。 
    4).吸收塔液體再分配裝置,有效避免煙氣爬壁現象的產生,提高經濟性,降低能耗。 
    從而達到: 
    ? 脫硫效率高達95%以上,有利于地區和電廠實行總量控制; 
    ? 技術成熟,設備運行可靠性高(系統可利用率達98%以上); 
    ? 單塔處理煙氣量大,SO2脫除量大; 
    ? 適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫; 
    ? 對鍋爐負荷變化的適應性強(30%—*BMCR); 
    ? 設備布置緊湊減少了場地需求; 
    ? 處理后的煙氣含塵量大大減少; 
    ? 吸收劑(石灰石)資源豐富,價廉易得; 
    ? 脫硫副產物(石膏)便于綜合利用,經濟效益顯著; 
2、系統基本工藝流程 
   石灰石(石灰)/石膏濕法脫硫工藝系統主要有:煙氣系統、吸收氧化系統、漿液制備系統、石膏脫水系統、排放系統組成。其基本工藝流程如下: 
   鍋爐煙氣經電除塵器除塵后,通過引風機、預噴淋系統降溫后進入吸收塔。在吸收塔內煙氣向上流動且被向下流動的循環漿液以逆流方式洗滌。循環漿液則通過噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,以便脫除SO2、SO3、HCL和HF,與此同時在“強制氧化工藝"的處理下反應的副產物被導入的空氣氧化為石膏(CaSO4?2H2O),并消耗作為吸收劑的石灰石。循環漿液通過漿液循環泵向上輸送到噴淋層中,通過噴嘴進行霧化,可使氣體和液體得以充分接觸。每個泵通常與其各自的噴淋層相連接,即通常采用單元制。 
    在吸收塔中,石灰石與二氧化硫反應生成石膏,這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出,進入石膏脫水系統。脫水系統主要包括石膏水力旋流器(作為一級脫水設備)、漿液分配器和真空皮帶脫水機。經過凈化處理的煙氣流經兩級除霧器除霧,在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。進行除霧器沖洗有兩個目的,一是防止除霧器堵塞,二是沖洗水同時作為補充水,穩定吸收塔液位。

另附:石灰-石膏法脫硫工藝流程圖


氧化鎂法脫硫工藝

一、氧化鎂脫硫工藝的技術特點
1、技術成熟。
     氧化鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝,氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應用業績,其中在日本已經應用了100多個項目,中國臺灣的電站95%是用氧化鎂法,另外在美國、德國等地都已經應用,并且目前在我國部分地區已經有了應用的業績。
2、原料來源充足。
     在我國氧化鎂的儲量十分可觀,目前已探明的氧化鎂儲藏量約為160億噸,占*的80%左右。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省,其中遼寧占總量的84.7%,其次是山東萊州,占總量的10%,其它主要是在河北邢臺大河,四川干洛巖岱、漢源,甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂完*夠作為脫硫劑應用于電廠的脫硫系統中去。
3、脫硫效率高。
     在化學反應活性方面氧化鎂要遠遠大于鈣基脫硫劑,并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到95~98%以上,而石灰石/石膏法的脫硫效率僅達到90~95%左右。
4、投資費用少
     由于氧化鎂作為脫硫本身有其*的*性,因此在吸收塔的結構設計、循環漿液量的大小、系統的整體規模、設備的功率都可以相應較小,這樣一來,整個脫硫系統的投資費用可以降低20%以上。
5、運行費用低。
     決定脫硫系統運行費用的主要因素是脫硫劑的消耗費用和水電汽的消耗費用。氧化鎂的價格比氧化鈣的價格高一些,但是脫除同樣的SO2氧化鎂的用量是碳酸鈣的40%;水電汽等動力消耗方面,液氣比是一個十分重要的因素,它直接關系到整個系統的脫硫效率以及系統的運行費用。對石灰石石膏系統而言,液氣比一般都在15L/m3以上,而氧化鎂在5 L/m3以下,這樣氧化鎂法脫硫工藝就能節省很大一部分費用。同時氧化鎂法副產物的出售又能抵消很大一部分費用。
6、運行可靠。
     鎂法脫硫相對于鈣法的zui大優勢是系統不會發生設備結垢堵塞問題,能保證整個脫硫系統能夠安全有效的運行,同時鎂法PH值控制在6.0~6.5之間,在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決??偟膩碚f,鎂法脫硫在實際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。
7、綜合效益高。
     由于鎂法脫硫的反應產物是亞*和*,綜合利用價值很高。一方面我們可以進行強制氧化全部生成*,然后再經過濃縮、提純生成七水*進行出售,另一方面也可以直接煅燒生成純度較高二氧化硫氣體來制硫酸。
二、氧化鎂法脫硫的反應機理
     氧化鎂的脫硫機理與氧化鈣的脫硫機理相似,都是堿性氧化物與水反應生成氫氧化物,再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應,氧化鎂反應生成的亞*和*再經過回收SO2后進行重復利用或者將其強制氧化全部轉化成硫酸鹽制成七水*。
三、結論
     通過上述分析,氧化鎂脫硫是在理論上可行在實際應用中得到充分驗證的一種比較適合新老鍋爐改造的脫硫方式,在部分地區特別是富產氧化鎂的地區有著很好的市場前景。由于該方式對脫硫劑循環使用并且副產物也能夠帶來一定的經濟效益,同時又避免了大型濕法的諸多缺點,因此氧化鎂脫硫技術將會逐步得到更廣泛的應用。

一、氧化鎂脫硫工藝的技術特點
1、技術成熟。
     氧化鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝,氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應用業績,其中在日本已經應用了100多個項目,中國臺灣的電站95%是用氧化鎂法,另外在美國、德國等地都已經應用,并且目前在我國部分地區已經有了應用的業績。
2、原料來源充足。
     在我國氧化鎂的儲量十分可觀,目前已探明的氧化鎂儲藏量約為160億噸,占*的80%左右。其資源主要分布在遼寧、山東、四川、河北等省,其中遼寧占總量的84.7%,其次是山東萊州,占總量的10%,其它主要是在河北邢臺大河,四川干洛巖岱、漢源,甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂完*夠作為脫硫劑應用于電廠的脫硫系統中去。
3、脫硫效率高。
     在化學反應活性方面氧化鎂要遠遠大于鈣基脫硫劑,并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到95~98%以上,而石灰石/石膏法的脫硫效率僅達到90~95%左右。
4、投資費用少
     由于氧化鎂作為脫硫本身有其*的*性,因此在吸收塔的結構設計、循環漿液量的大小、系統的整體規模、設備的功率都可以相應較小,這樣一來,整個脫硫系統的投資費用可以降低20%以上。
5、運行費用低。
     決定脫硫系統運行費用的主要因素是脫硫劑的消耗費用和水電汽的消耗費用。氧化鎂的價格比氧化鈣的價格高一些,但是脫除同樣的SO2氧化鎂的用量是碳酸鈣的40%;水電汽等動力消耗方面,液氣比是一個十分重要的因素,它直接關系到整個系統的脫硫效率以及系統的運行費用。對石灰石石膏系統而言,液氣比一般都在15L/m3以上,而氧化鎂在5 L/m3以下,這樣氧化鎂法脫硫工藝就能節省很大一部分費用。同時氧化鎂法副產物的出售又能抵消很大一部分費用。
6、運行可靠。
     鎂法脫硫相對于鈣法的zui大優勢是系統不會發生設備結垢堵塞問題,能保證整個脫硫系統能夠安全有效的運行,同時鎂法PH值控制在6.0~6.5之間,在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決??偟膩碚f,鎂法脫硫在實際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。
7、綜合效益高。
     由于鎂法脫硫的反應產物是亞*和*,綜合利用價值很高。一方面我們可以進行強制氧化全部生成*,然后再經過濃縮、提純生成七水*進行出售,另一方面也可以直接煅燒生成純度較高二氧化硫氣體來制硫酸。
二、氧化鎂法脫硫的反應機理
     氧化鎂的脫硫機理與氧化鈣的脫硫機理相似,都是堿性氧化物與水反應生成氫氧化物,再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應,氧化鎂反應生成的亞*和*再經過回收SO2后進行重復利用或者將其強制氧化全部轉化成硫酸鹽制成七水*。
三、結論
     通過上述分析,氧化鎂脫硫是在理論上可行在實際應用中得到充分驗證的一種比較適合新老鍋爐改造的脫硫方式,在部分地區特別是富產氧化鎂的地區有著很好的市場前景。由于該方式對脫硫劑循環使用并且副產物也能夠帶來一定的經濟效益,同時又避免了大型濕法的諸多缺點,因此氧化鎂脫硫技術將會逐步得到更廣泛的應用。


雙堿法煙氣脫硫工藝



工藝說明:
雙堿法是用可溶性的堿性清液作為吸收劑在吸收塔中吸收SO2,然后將大部分吸收液排出吸收塔外再用石灰乳對吸收液進行再生。
由于在吸收和吸收液處理中,使用了兩種不同類型的堿,故稱為雙堿法。雙堿法包括了鈉鈣、鎂鈣、鈣鈣等各種不同的雙堿工藝。鈉鈣雙堿法是較為常用的脫硫方法之一,該法在國外(如日本、美國)已有大型化成功應用,在日本和美國至少有50套雙堿法脫硫裝置,成功應用于電站和工業鍋爐。
反應方程式如下:
I 脫硫過程:
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑ (1)
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O (2)
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3 (3)
以上三式視吸收液酸堿度不同而異:(1)式為吸收啟動反應式;堿性較高時,(2)式為主要反應;堿性降低到中性甚至酸性時,則按(3)式發生反應。
II 再生過程
2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3↓+2H2O (4)
Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3↓ (5)
在Ca(OH)2漿液(Ca(OH)2達到過飽和狀況)中,中性(兩性)的NaHSO3很快跟Ca(OH)2反應從而釋放出[Na+],隨后生成的[SO32 -]繼續跟Ca(OH)2反應,反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉淀下來,從而使[Na+]得到再生,吸收液恢復對SO2的吸收能力,循環使用。
III 氧化反應(副反應)
2CaSO3· H2O+O2+3 H2O→2CaSO4·2H2O (6)
技術特點:
1、循環水基本上是NaOH的水溶液,在循環過程中對設備、管道均無腐蝕與堵塞現象,便于設備的運行與保養;
2、吸收劑的再生與脫硫渣的沉淀均發生在塔外,主要避免了塔內的堵塞與磨損,提高了運行的可靠性,降低了操作費用;
3、鈉基吸收液吸收SO2速度快,可以使用較小的液氣比,達到較高的脫硫效率,一般在90%以上;
4、對脫硫除塵一體化技術而言,可以提高石灰的利用率。

氨法脫硫工藝

工藝說明:
本工藝采用濃度8-20%的氨水做為脫硫吸收劑,氨極易溶于水,形成的溶液對SO2有很好的吸收效果,以下是塔內發生的主要化學反應:
NH4OH+SO2---NH4HSO3 NH4HSO3+ NH4OH---(NH4)2SO3+H2O
(NH4)2SO3+ SO2 + H2O--- NH4HSO3 NH4HSO3+O2---(NH4)2SO4
煙氣從吸收塔中部進入,均勻分布在塔內,流速下降到4m/s以下。同時在煙氣進口處設工藝水噴淋降溫裝置,使煙氣溫度降到60℃左右,這是氨吸收二氧化硫反應的*溫度。
吸收液與煙氣中的二氧化硫不斷反應,濃度和溫度不斷升高,zui后達到在該溫度下的飽和溶液(約60℃,45%),氨水通過塔底擾動泵加入塔中。通過擾動泵的擾動作用,使氨水在吸收液中混合均勻,在塔底通入氧化風機把過量的空氣鼓入脫硫塔內,把吸收液中的亞硫酸銨氧化成硫酸銨,直至有晶體析出。
技術特點:
1、*資源化--變廢為寶、化害為利 氨回收法技術將回收的二氧化硫、氨全部轉化為化肥,無廢液和廢渣,無二次污染,是將污染物全部資源化,符合循環經濟要求的脫硫技術;
2、脫硫副產物價值高 氨回收法脫硫裝置的運行過程即是硫酸銨的生產過程,相對運行費用小,并且煤中含硫量愈高,運行費用愈低。企業可利用價格低廉的高硫煤,同時大幅度降低燃料成本和脫硫費用;
3、裝置阻力小,節省運行電耗 利用氨法脫硫的高活性,使液氣比較常規濕法脫硫技術降低。氨法脫硫裝置可以利用原鍋爐引風機的潛力,大多無需新配增壓風機;即便原風機無潛力,也可適當進行風機改造或增加小壓頭的風機即可,系統阻力較常規脫硫技術節電50%以上;
4、既脫硫又脫硝--適應環保更高要求 氨對NOX同樣有吸收作用。另外脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX還具有還原作用,所以氨法脫硫的同時也可實現脫硝的目的。

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