发布时间:2023-04-02 点此:31次
石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫系统的基本原理是以石灰浆液为吸收剂,在吸收塔内对烟气进行洗涤,达到去除SO2、HCl和HF的目的。反应产物为品质较好的石膏,可抛弃也可回收利用。
石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫系统的工艺流程如图所示。
在制浆池内加入石灰和水,配成石灰浆液,用泵送入吸收塔浆液段,再由循环泵送至低压喷嘴喷淋烟气,以此循环。除尘后的烟气从塔底进入吸收塔,在吸收塔内部烟气与喷淋浆液进行逆向接触,从而脱除SO2。石灰浆液在吸收SO2后成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的混合液,塔内鼓入空气进行氧化,生成的石膏浆液排出,后经过滤得到固体石膏,上层清夜返回制浆池中。净烟气出口采用塔顶直排烟囱,省去了对原烟囱的防腐保护,安装简单,成本低廉。
一、石灰石湿法烟气脱硫的优点 1、效率高。 2、技术成熟,运行可靠性 3、对煤种变化的适应性强。 4、吸收资源丰富,价格便宜。
5、脱硫副产物综合利用价值高。 6、技术进步快。 二、石灰石湿法烟气脱硫的缺点 他的优点很多同时他也有着自己的确定占地面积大,投资建设具有一次性,投入大的特点。
相较于其他工艺,石灰石湿法烟气脱硫工艺设备占地面积大,投资相对较高。电厂如果没有预留脱硫场地则很难采用该工艺进行脱硫生产。
该方法是世界上最成熟的烟气脱硫技术,采用石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中的SO2,生成半水亚硫酸钙或石膏。优点:(1)脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时,脱硫效率大于90%);(2)吸收剂利用率高,可达90%;(3)设备运转率高(可达90%以上)。
缺点:成本较高、副产物产生二次污染等。
湿法脱硫,特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于露点,所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应,其脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高,如用石灰做脱硫剂时,当Ca/S=1时,即可达到90%的脱硫率,适合大型燃煤电站的烟气脱硫。
但是,湿法烟气脱硫存在废水处理问题,初投资大,运行费用也较高。
干法烟气脱硫定义:喷入炉膛的CaCO3高温煅烧分解成CaO,与烟气中的SO2发生反应,生成硫酸钙;采用电子束照射或活性炭吸附使SO2转化生成硫酸氨或硫酸,统称为干法烟气脱硫技术。优缺点它的优点是工艺过程简单,无污水、污酸处理问题,能耗低,特别是净化后烟气温度较高,有利于烟囱排气扩散,不会产生“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低,设备庞大、投资大、占地面积大,操作技术要求高。
运行中容易发生管道堵塞,吸收塔中的浆液的氧化程度,氧化程度不好容易使亚硫酸盐在浆液罐结垢,石膏品质的变化,有利于副产品的回收利用,都知道石灰石吸收SO2生成亚硫酸盐,亚硫酸盐性质不稳定,容易结垢,腐蚀性也比较强,所以防腐相当重要,一旦吸收塔防腐破坏,有可能造成浆液泄露
湿法烟气脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂,其中石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式是目前使用最广泛的脱硫技术。石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO2反应,反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来,经分离后即可抛弃,也可以石膏形式回收。
目前的系统大多数采用了大处理量洗涤塔,300MW机组可用一个吸收塔,从而节省了投资和运行费用。
系统的运行可靠性已达99%以上,通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。其它湿式脱硫工艺包括用钠基、镁基、海水和氨作吸收剂,一般用于小型电厂和工业锅炉。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。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。
其中包括石灰石——石膏法烟气脱硫工艺、海水烟气脱硫工艺、氨水洗涤法脱硫工艺1、石灰石——石膏法烟气脱硫工艺 石灰石(石灰)—石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的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制成吸收浆液。该工艺是将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水,使其含水量小于10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。
由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于95% 。该工艺反应机理为:(1) 吸收剂为石灰吸收:SO2(g)→SO2(l)+H2O→H++HSO3-→H++SO32-溶解:Ca(OH)2(s) →Ca2++2OH- CaSO3(s)→Ca2++SO32-中和:OH-+H+→H2O OH-+HSO3-→SO32-+H2O氧化:HSO3-+1/2O2→SO32-+H+ SO32-+1/2O2→SO42-结晶:Ca2++SO32-+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O(s) Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4•2H2O(s)(2) 吸收剂为石灰石吸收:SO2(g)→SO2(l)+H2O→H++HSO3-→H++SO32-溶解:CaCO3(s)+H+→Ca2++HCO3-中和:HCO3-+H+→CO2(g)+H2O氧化:HSO3-+1/2O2→SO32-+H+ SO32-+1/2O2→SO42-结晶:Ca2++SO32-+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O(s) Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4•2H2O(s)2、海水烟气脱硫工艺 海水通常呈碱性,自然碱度大约为1.2~2.5mmol/L,这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。
海水烟气脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中的二氧化硫的一种脱硫方法。烟气经除尘器除尘后,由增压风机送入气—气换热器中的热侧降温,然后送入吸收塔。在脱硫吸收塔内,与来自循环冷却系统的大量海水接触,烟气中的二氧化硫被吸收反应脱除。
脱除二氧化硫后的烟气经换热器升温,由烟道排放。该工艺的反应机理:SO2+H2O→H2SO3H2SO3→H++HSO3-HSO3-→H++SO32-SO32-+1/2O2→SO42-H++CO32-→HCO3-HCO3-+H+→H2CO3→CO2+H2O3、氨水洗涤法脱硫工艺 该脱硫工艺以氨水为吸收剂,副产硫酸铵化肥。锅炉排出的烟气经烟气换热器冷却至90~100℃,进入预洗涤器经洗涤后除去HCI和HF,洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中,氨水自塔顶喷淋洗涤烟气,烟气中的SO2被洗涤吸收除去,经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴,进入脱硫洗涤器。
在该洗涤器中烟气进一步被洗涤,经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴,进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔,可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售,也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。
脱硫原理
湿法脱硫以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂,在吸收塔内对SO₂烟气喷淋洗涤,使烟气中的SO₂反应生成CaSO₃和CaSO₄。
干法脱硫是将CaCO₃喷入炉膛高温煅烧分解成CaO,与烟气中的SO₂发生反应,生成硫酸钙;采用电子束照射或活性炭吸附使SO₂转化生成硫酸氨或硫酸。
半干法脱硫是利用含有石灰(氧化钙)的干燥剂或干燥的消石灰(氢氧化钙)吸收二氧化硫。
湿法脱硫、干法脱硫和半干法脱硫比较
1、原料不同
干法和半干法脱硫剂的主要成分是生石灰和水配制成的乳状脱硫剂(氢氧化钙),湿法脱硫以石灰石或石灰的浆液为原料。
2、工艺不同
湿法脱硫需要在吸收塔内对SO₂烟气喷淋洗涤。干法脱硫粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中含硫化物的气体。半干法脱硫是利用含有石灰的干燥剂或干燥的消石灰吸收二氧化硫。
3、效率不同
湿法脱硫效率能到达90%以上,干法和半干法脱硫脱硫效率较低,脱硫效率在70%左右。
扩展资料:
烟气脱硫分类
按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO₃(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na₂SO₃为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。
按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。
湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。
干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。
半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生,或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的烟气脱硫技术。
特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理。
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