浙江绿洲烟气脱硫脱硝技术
来源:浙江绿洲环保设备有限公司 阅读:3453 更新时间:2008-06-06 13:50脱硫工艺介绍
目前,各国研究的烟气脱硫方法很多,已超过一百种,其中有的进行了中间试验,有的还处于实验室研究阶段,真正能应用于工业生产中的只有十余种。火电厂锅炉烟气脱硫方法的选择主要取决于锅炉容量、燃料的成分、脱硫剂的供应条件及相应的地理条件、副产品的利用等因素。当前应用的烟气脱硫方法,按脱硫工艺的反应状态大致可分为干法、半干法和湿法三类。烟气脱硫法分类见下表。
常用烟气脱硫法分类表
分类
脱硫剂
可利用副生成物
排放副产物
湿法
石灰石(石灰)-石膏法
石灰石/石灰
石膏
海水脱硫
海水
海水
氨-硫酸铵法
液氨/氨水/尿素
硫酸铵
氨-酸法
氨水
硫酸铵、硝酸铵
双碱法
氢氧化钠、氢氧化钙
石膏
亚硫酸钙
氧化镁法
氧化镁
元素硫
氢氧化镁法
氢氧化镁
硫酸镁
磷铵肥法
磷矿石、氨
磷铵复合肥
半干法
烟道喷入法
石灰
灰、渣
吸收塔喷入法
石灰
亚硫酸钙
电子束法
氨
硫铵.硝氨
干法
回流式循环流化床
石灰
灰、渣
炉内吹入法
石灰石
灰、渣
活性炭吸附法
活性炭(吸附剂)
硫酸/硫磺
NID
石灰
灰、渣
按脱硫工艺在生产中所处的部位不同可采用:
- 燃烧前脱硫,如原煤洗选脱硫;
- 燃烧中脱硫,如洁净煤燃烧、循环流化床锅炉和炉内喷钙;
- 燃烧后脱硫,如烟气脱硫。
- 燃烧后的烟气脱硫(Flue Gas Desulphrization),是目前世界上控制SO2污染所采用的主要手段。
现将目前应用较为广泛的几种脱硫工艺原理、特点及其应用状况简要介绍如下:
1、石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫工艺
石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫工艺采用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制成吸收剂浆。也可以将石灰石直接湿磨成石灰石浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收剂浆。在吸收塔内,吸收剂浆液与烟气接触混合,烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应,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,经加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。由于吸收剂浆的循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,脱硫效率可达到95%以上。
石灰石 — 石膏湿法脱硫工艺脱硫过程的主要化学反应为:
在脱硫吸收塔内烟气中SO2首先被浆液中的水吸收与浆液中的CaCO3反应生成CaSO3,CaSO3被鼓入氧化空气中的O2氧化最终生成石膏晶体CaSO4·2H2O。其主要化学反应式为:
吸收过程:SO2+H2O—→H2SO3—→HSO3-+H+
CaCO3+2H+—→Ca2++CO2+H2O
氧化过程:HSO3-+1/2O2—→SO42-+H+
Ca2++SO42-+2H2O—→CaSO4·2H2O
按脱硫副产物石膏的处置方式划分,一般有抛弃和回收利用两种方法,脱硫石膏处置方式的选择主要取决于市场对脱硫石膏的需求、脱硫石膏的质量以及是否有足够的堆放场地等因素。抛弃方式,如采用弃置灰场或回填矿坑,以美国为主要代表,抛弃量占86%;另一种是综合利用方式,德国及日本采用较多,主要用作水泥缓凝剂和建筑材料等,石膏的利用率达90%以上。
石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫是技术成熟、应用广泛,运行最可靠的工艺。但同时存在着运行费用及占地大,有废水排放,设备、管道易结垢的问题。
2、回流式循环流化床(RCFB干法)烟气脱硫
回流式循环流化床烟气脱硫工艺(简称RCFB)是德国WULFF Rolf Graf博士开发的一种较为先进的干法烟气脱硫技术。
工艺流程:锅炉空预器出来的烟气,从除尘器前也可从除尘器后引进吸收塔底部。吸收塔底部为一文丘里装置,烟气流经时被加速。吸收剂通过一套喷射装置在吸收塔底部喷入。在文丘里的喉部设一喷水装置,喷入的雾化水使烟气降至70-90℃,这是反应的理想温度,高速的烟气使水进一步雾化。增湿的烟气控制在以4m/s的烟速上升与喷入的吸收剂相混合,吸收剂与SO2反应,生成亚硫酸钙、硫酸钙等。带有大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入除尘器。大部分的固体颗粒通过除尘器下的在循环系统,返回吸收塔继续参与反应,如此循环可达100次以上,少部分的脱硫渣经过一个中间仓,经灰渣处理系统输入到渣仓。洁净的烟气经除尘器通过引风机排入烟囱。烟气温度高于露点温度,故不需要再加热。
3、 NID半干法烟气脱硫
NID半干法烟气脱硫是新型的综合烟气脱硫系统,是瑞典ABB公司在半干法DRYPAC系统上发展而成,它借鉴了半干法DRYPAC技术脱硫原理,有克服了该技术制浆系统的弊端,使其具有干法的廉价、系统简单等优点,又具有湿法脱硫效率高的优点。
吸收剂为CaO,除尘器入口竖直烟道作为反应器。
工艺流程:锅炉空预器出来的烟气,经烟气分布器进入反应器,与增湿的可自由流动的石灰与飞灰混合粉接触,吸收剂与SO2反应,生成亚硫酸钙、硫酸钙等。带有大量固体颗粒的烟气进入除尘器除尘,洁净的烟气通过引风机排入烟囱。烟气温度高于露点温度,故不需要再加热。除尘器下的固体颗粒通过除尘器下的增湿系统进入NID反应器,继续参与反应。少部分的脱硫渣经过一个中间仓,经灰渣处理系统输入到渣仓。