煙氣脫硫技術(shù)范文
時(shí)間:2023-03-20 04:40:38
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇煙氣脫硫技術(shù),這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
中圖分類(lèi)號(hào):TF704.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2012)02-0-01
一、引言
隨著人們環(huán)境意識(shí)的不斷增強(qiáng),減少污染源、凈化大氣、保護(hù)人類(lèi)生存環(huán)境的問(wèn)題正在被億萬(wàn)人們所關(guān)注,為了尋求解決這一污染措施,已成為當(dāng)代科技研究的重要課題之一。因此控制SO2的排放已成為許多國(guó)家專(zhuān)家所關(guān)注的問(wèn)題。
二、煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展
煙氣脫硫經(jīng)過(guò)了近幾十年的發(fā)展已經(jīng)成為一種成熟穩(wěn)定的技術(shù),在世界各國(guó)的燃煤電廠中各種類(lèi)型的煙氣脫硫裝置已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。從煙氣脫硫技術(shù)的種類(lèi)來(lái)看,除了濕式洗滌工藝得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善外,其他許多脫硫工藝也有一定的研究,并有一部分工藝在燃煤電廠得到了使用。煙氣脫硫技術(shù)是控制SO2的有效手段之一。最常用的方法是按照吸收劑和脫硫產(chǎn)物的狀態(tài)進(jìn)行分類(lèi)可以分為三種:濕法煙氣脫硫、半干法煙氣脫硫和干法煙氣脫硫。[1]
三、煙氣脫硫技術(shù)
1.濕法煙氣脫硫
濕法煙氣脫硫特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后,脫硫過(guò)程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn),所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應(yīng),其脫硫反應(yīng)速度快、效率高、如用石灰做脫硫劑時(shí),當(dāng)Ca:S=1時(shí),即可達(dá)到百分之九十以上[2]的脫硫率。但是,濕法煙氣脫硫存在廢水處理問(wèn)題,初次投資大,一般適用于大型電廠。
最常用的濕法煙氣脫硫技術(shù)有石膏脫硫法、氨水洗滌脫硫法等。通過(guò)石膏脫硫法的原理是:將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣,硫酸鈣達(dá)到一定飽和度,結(jié)晶形成為二水石膏。經(jīng)過(guò)吸收塔排出的石膏漿液濃縮、脫水,使其含水量小于10%,然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉(cāng)堆放,脫硫后的煙氣經(jīng)過(guò)除霧器除去霧滴,我們?cè)僖淮谓?jīng)過(guò)換熱器加熱升溫,由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過(guò)循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率已經(jīng)大于95%。[3]
2.半干法煙氣脫硫
半干法煙氣脫硫工藝是采用吸收劑以漿液狀態(tài)進(jìn)入吸收塔(洗滌塔),脫硫后所產(chǎn)生的脫硫副產(chǎn)品是干態(tài)的工藝流程。半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、煙道噴射脫硫等。
(1)噴霧干燥法。噴霧干燥脫硫方法是利用機(jī)械或氣流的力量將吸收劑分散成極細(xì)小的霧狀液滴,霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積,在氣液兩相之間發(fā)生的一種熱量交換、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)的脫硫方法。一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等,目前絕大多數(shù)裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下,此種方法的脫硫率65%~85%。其優(yōu)點(diǎn):脫硫是在氣、液、固三相狀態(tài)下進(jìn)行,工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,生成物為干態(tài)的CaSO3、CaSO4,易處理,沒(méi)有嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕和堵塞情況,耗水也比較少。缺點(diǎn):自動(dòng)化要求比較高,吸收劑的用量難以控制,吸收效率不是很高。所以,選擇開(kāi)發(fā)合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。
(2)半干半濕法。半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數(shù)也介于兩者之間,該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。這種技術(shù)的特點(diǎn)是:投資少、運(yùn)行費(fèi)用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術(shù),但仍可達(dá)到70%,并且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠。工業(yè)中常用的半干半濕法脫硫系統(tǒng)與濕法脫硫系統(tǒng)相比,省去了制漿系統(tǒng),將濕法脫硫系統(tǒng)中的噴入Ca(OH)2:水溶液改為噴入CaO或Ca(OH)2粉末和水霧。與干法脫硫系統(tǒng)相比,克服了爐內(nèi)噴鈣法SO2和CaO反應(yīng)效率低、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn),提高了脫硫劑的利用率,且工藝簡(jiǎn)單,有很好的發(fā)展前景。
(3)煙道噴射半干法煙氣脫硫。該方法利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應(yīng)器進(jìn)行脫硫,不需要另外加吸收容器,使工藝投資大大降低,操作簡(jiǎn)單,需場(chǎng)地較小,適合于在我國(guó)開(kāi)發(fā)應(yīng)用。半干法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿液,漿滴邊蒸發(fā)邊反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物以干態(tài)粉末出煙道。
3.干法煙氣脫硫
干法煙氣脫硫工藝是采用吸收劑進(jìn)入吸收塔,脫硫后所產(chǎn)生的脫硫副產(chǎn)品是干態(tài)的工藝流程,干法脫硫技術(shù)與濕法相比具有投資少、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、設(shè)備簡(jiǎn)單、維修方便、煙氣無(wú)需再熱等優(yōu)點(diǎn),但存在著鈣硫比高、脫硫效率低、副產(chǎn)物不能商品化等缺點(diǎn)。
常用的干法煙氣脫硫技術(shù)有活性碳吸附法、電子束輻射法、金屬氧化物脫硫法等。典型的干法脫硫系統(tǒng)是將脫硫劑(如石灰石或消石灰)直接噴入爐內(nèi)。以石灰石為例,在高溫下煅燒時(shí),脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒,它和煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸鈣,達(dá)到脫硫的目的。
(1)活性碳吸附法。原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3),再與水反應(yīng)生成H2SO4,飽和后的活性碳可通過(guò)水洗或加熱再生,同時(shí)生成稀H2SO4或高濃度SO2??色@得副產(chǎn)品H2SO4,液態(tài)SO2和單質(zhì)硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫資源。
(2)電子束輻射法。原理:用高能電子束照射煙氣,生成大量的活性物質(zhì),將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2),進(jìn)一步生成H2SO4和硝酸(HNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收。
(3)金屬氧化物脫硫法。原理:根據(jù)SO2是一種比較活潑的氣體的特性,氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銅(CuO)等氧化物對(duì)SO2具有較強(qiáng)的吸附性,在常溫或低溫下,金屬氧化物對(duì)SO2起吸附作用,高溫情況下,金屬氧化物與SO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成金屬鹽。然后對(duì)吸附物和金屬鹽通過(guò)熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。這是一種干法脫硫的方法,雖然沒(méi)有污水、廢酸,不造成污染,但是此方法也沒(méi)有得到推廣,主要是因?yàn)槊摿蛐时容^低,設(shè)備龐大,投資大,操作不易,成本高,此方法利用的較少。
四、煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)
現(xiàn)在已經(jīng)有的各種技術(shù)都有自己的優(yōu)勢(shì)和缺陷,我們要從投資、運(yùn)行、環(huán)保等各方面綜合考慮選擇一種合適的脫硫技術(shù)。隨著科技的發(fā)展,某一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)生都會(huì)涉及到不同的學(xué)科,因此,留意其他學(xué)科的最新進(jìn)展與研究成果,并把它們應(yīng)用到煙氣脫硫技術(shù)中是開(kāi)發(fā)新型煙氣脫硫技術(shù)的重要途徑,各種煙氣脫硫技術(shù)在脫除SO2的過(guò)程中取得了一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益,但是還有一些不足,隨著生物技術(shù)及高新技術(shù)的不斷發(fā)展,電子束脫硫技術(shù)和生物脫硫等一系列高新、適用性強(qiáng)的脫硫技術(shù)必將成為今后煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn):
[1]陳兵,張學(xué)學(xué).煙氣脫硫技術(shù)研究與進(jìn)展[J].工業(yè)鍋爐.2002,74(04):6-10.
篇2
關(guān)鍵詞:煙氣脫硫; 工藝和設(shè)備; 研究進(jìn)展
中圖分類(lèi)號(hào):S232文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,我國(guó)的能源將以消耗煤炭的火力發(fā)電為主。其裝機(jī)容量和發(fā)電量均占全國(guó)的80% 左右,是名副其實(shí)的煤炭消耗大戶(hù)。因此,我國(guó)的二氧化硫主要是來(lái)自于煤炭的大量燃燒,而火力發(fā)電產(chǎn)生的二氧化硫是大氣中二氧化硫的主要來(lái)源。能夠?qū)鹆Πl(fā)電中二氧化硫進(jìn)行合理的控制,就能有效地減少酸雨發(fā)生,利于環(huán)境保護(hù)。對(duì)于促進(jìn)火力發(fā)電的長(zhǎng)期持續(xù)健康地發(fā)展,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境的全面協(xié)調(diào)發(fā)展具有十分重要的作用。
一、系統(tǒng)的組成及設(shè)備
1、系統(tǒng)組成
煙氣脫硫系統(tǒng)一般由石灰石與漿液制備系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)組成。這三部分需要根據(jù)具體的情況而定,可以外購(gòu)石灰粉直接將其配成漿液,石膏的脫水需要根據(jù)市場(chǎng)來(lái)確定。煙氣脫硫系統(tǒng)包括以下部分:由煙氣通道、膨脹節(jié)、脫硫風(fēng)機(jī)、換熱器和脫硫塔等組成的煙氣系統(tǒng);漿液循環(huán)系統(tǒng),石膏漿的派出系統(tǒng),強(qiáng)氧化系統(tǒng),沖洗水系統(tǒng)。
2、系統(tǒng)設(shè)備
煙氣系統(tǒng)最主要的系統(tǒng)是脫硫風(fēng)機(jī),其類(lèi)型有三種:離心風(fēng)機(jī)、動(dòng)葉/靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。各有各的特點(diǎn),需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行選定。由于脫硫風(fēng)機(jī)與鍋爐的引風(fēng)機(jī)都是進(jìn)行串行連接的,所以,它們的選型基本相同。有些時(shí)候也可以將他們合并為一臺(tái)。典型的脫硫系統(tǒng),風(fēng)機(jī)的配置主要有四種:進(jìn)口側(cè)、出口側(cè)、處理過(guò)的煙氣進(jìn)口側(cè)、出口側(cè)。原煙氣進(jìn)口側(cè):煙氣是干的,溫度高,含有大量的粉塵,流量大,風(fēng)機(jī)的容量要大,耗電量高,磨損重。出口側(cè):溫度低,煙氣量較少,需要注意兩個(gè)方面:由于密封氣體是濕氣,經(jīng)過(guò)反應(yīng)之后,會(huì)腐蝕設(shè)備;由于硫風(fēng)機(jī)在出氣口側(cè),原煙氣處于負(fù)壓狀態(tài),可能帶入部分濕煙氣,造成腐蝕。因此都需要進(jìn)行防腐蝕。凈氣進(jìn)口側(cè):煙氣的溫度低,為飽和的濕潤(rùn)氣,煙氣量較小,呈酸性,需要考慮防腐蝕,另外,由于凈氣側(cè)的壓力較大,如果密封性不好,可能造成濕潤(rùn)氣泄漏,因此,出氣口側(cè)需要做防腐處理。凈氣出口側(cè):溫度約在80 度左右,濕度較大,氣流量較大,氣壓較大,容易造成凈氣泄漏,需要考慮進(jìn)行考慮防腐措施,并會(huì)造成脫硫率下降等后果。通過(guò)以上的敘述,可以得出:脫硫風(fēng)機(jī)需要優(yōu)先考慮原煙氣進(jìn)氣口,雖然具有風(fēng)量大、能耗高等缺點(diǎn),因風(fēng)機(jī)不需要防腐處理,成本相對(duì)較低,維護(hù)的任務(wù)較少,利于生產(chǎn)者的管理,同時(shí),在國(guó)內(nèi)就能夠采購(gòu),利于實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。
脫硫塔是脫硫系統(tǒng)的核心設(shè)備。種類(lèi)較為繁多,當(dāng)前使用廣泛的是空塔及其類(lèi)似的設(shè)備??账怯蓾{液槽、強(qiáng)氧化噴嘴、漿液攪拌器等組成,漿液槽分為氧化和結(jié)晶兩個(gè)部分,煙氣進(jìn)入之后,與漿液進(jìn)行充分地接觸,完成去塵,去二氧化硫的過(guò)程,此過(guò)程也叫絕熱蒸發(fā)過(guò)程,高溫?zé)煔饨?jīng)過(guò)不斷地蒸發(fā),然后冷卻至絕熱飽和狀態(tài),經(jīng)過(guò)捕沫器,通過(guò)氣液分離出塔。
漿液吸收二氧化硫之后,由于重力的作用,進(jìn)入氧化區(qū),在此完成大部分的反應(yīng),并生成亞硫酸鹽,然后進(jìn)行氧化,進(jìn)入結(jié)晶區(qū),結(jié)晶成石膏晶體。里面設(shè)置有攪拌器,主要是用來(lái)提高對(duì)其的氧化,防止?jié){液結(jié)晶,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,并為石膏地濃縮創(chuàng)造條件。其主要的參數(shù)有:氣流速度,漿液速度,煙氣的溫度等。
二、主要的濕法煙氣脫硫技術(shù)
1、石灰石/石灰濕法脫硫工藝
石灰石/石灰濕法脫硫工藝是最早采用的煙氣脫硫工藝之一,廣泛應(yīng)用。根據(jù)脫硫產(chǎn)物處理方式的不同,分為石灰石/石灰拋棄法、石灰/亞硫酸鈣法和石灰/石灰石-石膏法3 種。石灰石/石灰拋棄法是以石灰石或石灰的水漿液作脫硫劑,在吸收塔內(nèi)對(duì)含有SO2的煙氣進(jìn)行噴淋洗滌,SO2與吸收劑中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成亞硫酸鈣和硫酸鈣而將SO2除去。副反應(yīng)產(chǎn)品是未氧化的亞硫酸鈣和自然氧化產(chǎn)物石膏的混合物,無(wú)法進(jìn)行再利用,只能以回填法或不滲透池存儲(chǔ)法拋棄,占用大量土地面積,把氣體污染轉(zhuǎn)化成了固體廢棄物污染,副產(chǎn)物得不到回收利用,這在資源日益缺乏的現(xiàn)在不值得提倡。
石灰-亞硫酸鈣法是利用石灰或石灰石生成漿料,將煙氣通入洗滌劑中,與之反應(yīng),形成可利用的亞硫酸鈣。石灰/石灰石-石膏法是目前世界上最成熟、運(yùn)行狀況最穩(wěn)定的脫硫工藝,該工藝是用30% 的石灰或石灰石漿與含SO2的煙氣在吸收塔內(nèi)反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物硫酸鈣在洗滌液中沉淀下來(lái),經(jīng)分離后以石膏的形式回收。石灰/石灰石法脫硫技術(shù)應(yīng)用廣泛,脫硫效果較好,且石灰石廉價(jià)易得,但整個(gè)脫硫裝置體積龐大,能耗較高,且脫硫后產(chǎn)品絕大多數(shù)棄置不用,造成硫資源的浪費(fèi),這與當(dāng)前倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)不符。
2、濕式氨法脫硫技術(shù)
濕式氨法脫硫即用氨水等氨類(lèi)堿性溶液作為吸收劑吸收煙氣中的SO2的脫硫技術(shù)。在氨吸收法中,因吸收液再生方法不同而形成不同的脫硫方法,其中以氨-酸法、氨-亞硫酸銨法和氨-硫銨法比較成熟。氨-酸法是以氨水或碳酸氫銨水溶液為吸收劑來(lái)吸收SO2,吸收液亞硫酸鹽用酸分解( 如90% ~93%的硫酸) ,得高濃度SO2氣體,經(jīng)氨蒸發(fā)、常壓冷凍的液化處理,得無(wú)色透明的液體SO2,分解后的母液用來(lái)制取硫銨。氨-酸法具有工藝成熟、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、可副產(chǎn)化肥等優(yōu)點(diǎn)。但該法需消耗大量的氨和硫酸,對(duì)不具備這些原料的冶金、電廠等部門(mén),推廣應(yīng)用有一定困難。氨-亞硫酸銨法以碳酸氫氨等的水溶液為吸收劑,吸收SO2后吸收液不用酸分解,而是直接將母液加工成亞硫酸銨( 簡(jiǎn)稱(chēng)亞銨) 作為產(chǎn)品。氨-亞硫酸銨法流程簡(jiǎn)單,可減少硫酸和氨的消耗,且氣氨、氨水和固體碳酸氫銨均可作為氨源,既可生產(chǎn)液體亞胺,又可以制取固體亞胺。氨-硫氨法是以工業(yè)氨水為吸收劑,將氨吸收后的含亞硫酸銨的母液直接用空氣氧化,制得副產(chǎn)品硫酸銨。該法和氨-亞硫酸銨法相比較是一種簡(jiǎn)便的方法,但副產(chǎn)品硫銨銷(xiāo)路不好,存在治理經(jīng)濟(jì)不佳的問(wèn)題。用氨作SO2的吸收劑,與其它堿類(lèi)相比,主要優(yōu)點(diǎn)是脫硫費(fèi)用低,脫硫劑利用率高和脫硫效率高,且吸收劑可以留在成品內(nèi),以氮肥的形式使用。但氨易揮發(fā),使吸收劑的消耗量增加。
3、雙堿法煙氣脫硫技術(shù)
雙堿法是用堿金屬鹽類(lèi),如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等水溶液作為吸收劑,與含SO2的煙氣在吸收塔中接觸發(fā)生反應(yīng),煙氣中的SO2被吸收掉,然后脫硫廢液在另一反應(yīng)器中再與第二堿( 通常為石灰石或石灰) 反應(yīng),使溶液得到再生,再生后的吸收液循環(huán)利用,同時(shí)產(chǎn)生亞硫酸鈣( 或硫酸鈣) 不溶性沉淀。根據(jù)脫硫過(guò)程中所使用的第一堿和第二堿的不同,雙堿法有多種組合,如鈉鈣雙堿法、堿性硫酸鋁法等,其中最常用的是鈉鈣雙堿法,它采用純堿吸收SO2,吸收液用石灰進(jìn)行再生,生成亞硫酸鈣和硫酸鈣的少量沉淀物,再生后的吸收液返回吸收系統(tǒng)循環(huán)使用。與石灰石/石灰法相比,雙堿法的優(yōu)點(diǎn)是: 鈣基脫硫渣在反應(yīng)池中而非塔內(nèi)生成,大大減少結(jié)垢機(jī)會(huì); 鈉基清液吸收SO2速率快,故可用較小的液氣比達(dá)到較高的脫硫率; 對(duì)脫硫除塵一體化技術(shù)而言,可避免未反應(yīng)完的石灰顆粒混在沉灰池的灰渣中,而提高石灰利用率。
結(jié)束語(yǔ)
總之,對(duì)于煙氣脫硫技術(shù),還需要進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)有工藝,探索新技術(shù),開(kāi)發(fā)新設(shè)備,開(kāi)發(fā)新的脫硫吸收劑和性能優(yōu)良的新吸附劑,從而強(qiáng)化吸收效果,提高脫硫率,克服現(xiàn)有脫硫工藝及設(shè)備的缺陷,降低脫硫費(fèi)用,以增進(jìn)其推廣應(yīng)用; 其次,力求使煙氣脫硫工藝向著可回收利用和可再生脫硫方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)綠色、環(huán)保、高效脫硫,這也是煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊慧谷. 煙氣脫硫技術(shù)主要技術(shù)及其應(yīng)該[J]. 電力環(huán)境保護(hù),2006(02).
篇3
關(guān)鍵詞:催化裂化裝置;煙氣;脫硫脫氮技術(shù)
催化裂化裝置之中所使用的原料油中一般包含著許多含硫化合物,并且在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)化成為硫化氫等成分存在于生產(chǎn)的成品和焦炭之中。但是含硫的焦炭一旦在再生器之中發(fā)生氧化反應(yīng),排出的廢氣將會(huì)直接污染大氣。因?yàn)樵谡麄€(gè)催化裂化過(guò)程之中,出現(xiàn)的氮氧化物主要來(lái)自含氮化合物,所以對(duì)于大氣的污染不容我們忽視。如何對(duì)于煙氣進(jìn)行脫硫脫氮,是目前煉油行業(yè)中高度關(guān)注的課題。而現(xiàn)階段社會(huì)中存在著多種脫硫脫氮技術(shù),我們對(duì)其進(jìn)行分析,從而選擇合適的處理方案。
1 催化裂化裝置煙氣脫硫脫氮技術(shù)的簡(jiǎn)要分析
1.1 脫硫
現(xiàn)階段我國(guó)流行對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫的技術(shù)有三種,分比為干法、半干法和濕法。這三種方法不同之處在于選擇使用的吸收劑不同,干法主要使用的是例如石灰石等干粉來(lái)作為主要的吸收劑,使用回收系統(tǒng)對(duì)于吸收劑的顆粒進(jìn)行回收。而半干法則是將一些濕的吸收劑制作成為干劑進(jìn)行吸收。而濕法則是采用液體作為主要的吸收劑進(jìn)行吸收。
干法脫出的硫產(chǎn)物一般呈現(xiàn)出一種干燥的粉狀,工藝十分的簡(jiǎn)單,并且所需要的成本少,但是產(chǎn)物的利用率也明顯低于其他的方式,甚至可能會(huì)出現(xiàn)二次污染的情況。而利用濕法進(jìn)行脫硫,不僅僅能夠脫硫還能夠脫出顆粒物,甚至利用液體處理系統(tǒng)來(lái)去除二次污染的危險(xiǎn)。
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)主要使用的方法是利用國(guó)外的濕法技術(shù),主要技術(shù)有以下幾種:
(1)EDV脫硫技術(shù)
這一技術(shù)只要是利用洗滌系統(tǒng)和處理洗滌液雙重系統(tǒng)構(gòu)成,洗滌系統(tǒng)主要使用的是噴林塔、過(guò)濾器以及分離液滴器組成。使用的吸收劑一般是使用NaOH,并且效率極高,一般≥95%。
(2)LABSORBTM再生式二氧化硫脫除工藝
這一工藝主要是在洗滌器中循環(huán)使用吸收劑磷酸鈉溶液,并且與煙氣中的SO2產(chǎn)生反應(yīng),從而將其脫出,繼而將溶液流入再生裝置之中。一般的脫除率維持在90%至95%之間,成本投入小,工作效率高都是它突出的優(yōu)勢(shì)。
1.2 脫氮技術(shù)
脫氮主要是使用物理化學(xué)過(guò)程,將煙氣中的NO3加以還原或者氧化繼而去除,主要有以下三種技術(shù):
(1)催化脫氮技術(shù)
這一技術(shù)主要是將氨氣稀釋進(jìn)入水蒸氣之中,然后注入到煙氣之中去脫氮,在此反應(yīng)之下生成氮?dú)夂退?。一般使用的催化劑為金屬氧化物?/p>
(2)非催化脫氮技術(shù)
這一技術(shù)主要是將還原劑噴入爐內(nèi),與NO3選擇性的發(fā)生反應(yīng),這一技術(shù)并不適用催化劑,但是對(duì)于溫度的要求極高,一般維持在850℃~1100℃之間。
(3)低溫氧化技術(shù)
這一技術(shù)是在煙氣溫度飽和之后,在臭氧器之中產(chǎn)生臭氧,并且在被氧化之后使用膽酸鹽的形式使用洗滌劑進(jìn)行洗除。
2 兩種技術(shù)之間的比較和選擇
現(xiàn)階段我國(guó)國(guó)內(nèi)主要使用的是濕法工藝裝置,并且在脫除SO2的同時(shí)還要一起將NO3以及顆粒物脫除。
2.1 動(dòng)力波逆噴塔脫硫技術(shù)
一般是將催化煙氣加熱到200℃,并且煙氣直接從管道的頂部進(jìn)入到塔內(nèi),繼而接觸塔內(nèi)的液體形成泡沫區(qū)域,在這個(gè)泡沫區(qū)域內(nèi)部液體表面溫度驟降,并且用極快的速度進(jìn)行更新,也使得SO2一并被吸收。加熱后的溫度進(jìn)入管道之后,溫度會(huì)瞬間降到50℃~60℃左右,同時(shí)作為吸收劑的粉塵也洗滌下來(lái)。凈化后的煙氣通過(guò)專(zhuān)門(mén)的管道排到外部。剩下的液體則是返回到泡沫區(qū),形成新的泡沫。
這一技術(shù)所具有的特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):(1)技術(shù)十分的成熟可靠,并且操作簡(jiǎn)便,容易上手,所需要的設(shè)備少,整個(gè)工藝流程能夠在同一個(gè)環(huán)境內(nèi)部完成。(2)液體噴頭是大口徑,在整個(gè)加工容器內(nèi)部不會(huì)出現(xiàn)霧化和堵塞的現(xiàn)象,并且整個(gè)運(yùn)行十分的穩(wěn)定,控制操作十分簡(jiǎn)單。(3)可以采用各種脫硫劑進(jìn)行脫硫除塵,脫硫率在95%以上。(4)反應(yīng)區(qū)/吸收區(qū)被限制在進(jìn)料逆流噴塔中進(jìn)行,減少了高等級(jí)合金鋼的使用;在同一塔中將亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽,減少了后續(xù)的處理設(shè)施數(shù)量。(5)煙氣上進(jìn)下出,逆流接觸。(6)運(yùn)行費(fèi)用高,系統(tǒng)阻力降較大,需要增壓風(fēng)機(jī)。(7)沒(méi)有相應(yīng)的脫氮技術(shù)。
2.2 濕法洗滌系統(tǒng)煙氣脫硫脫氮及數(shù)
EDV系統(tǒng)由噴射塔、過(guò)濾器和液滴分離器組成。噴射塔內(nèi)部有多組設(shè)計(jì)獨(dú)特的噴嘴,通過(guò)噴嘴噴出的洗滌液能夠形成非霧化的液滴。煙氣由底部進(jìn)入噴射塔后,立即被急冷洗滌到飽和溫度,同時(shí)脫除了煙氣中的SO2和粉塵。設(shè)計(jì)獨(dú)特的噴嘴是該技術(shù)的重要組成部分,具有防堵塞、耐磨耐腐蝕、能處理高濃度液漿等特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)噴射塔后,煙氣會(huì)攜帶部分洗滌液通過(guò)過(guò)濾器和液滴分離器,除去大部分霧滴,凈化后的煙氣經(jīng)煙囪排出。經(jīng)過(guò)洗滌煙氣壓降為1.5-2.0kPa。為達(dá)到嚴(yán)格的環(huán)保要求,Belco公司研發(fā)了LoTOxTM煙氣的NO2脫除技術(shù),該技術(shù)是在EDV脫硫技術(shù)的基礎(chǔ)上,將臭氧通入煙氣中,把NOx氧化成可溶性(N2O5)化合物,再把這種化合物從洗滌塔中除掉。
該技術(shù)的特點(diǎn)如下:(1)技術(shù)成熟可靠,操作簡(jiǎn)單,設(shè)備較少,尾氣的急冷、酸性氣體脫除以及固體粉塵的脫除可在同一塔中完成。(2)特殊的噴頭設(shè)計(jì),塔內(nèi)不霧化、無(wú)堵塞,運(yùn)行穩(wěn)定,系統(tǒng)控制簡(jiǎn)單。(3)可以采用各種脫硫劑進(jìn)行脫硫除塵,脫硫率在95%以上,NO二脫除效率為90%。(4)模塊化和集成化,單一系統(tǒng)控制所有污染物。(5)煙氣下進(jìn)上出,有利于煙道布置。(6)可將脫硫脫氮在同一洗滌塔中完成。(7)運(yùn)行費(fèi)用較高,氧化部分在塔外,便于維修。(8)該技術(shù)的專(zhuān)利設(shè)備噴嘴具有良好的耐磨蝕和耐腐蝕性能,能確保脫硫設(shè)施長(zhǎng)周期運(yùn)行,能夠滿(mǎn)足催化裂化主體裝置“三年一修”的運(yùn)行周期要求。
新建的重油催化裂化裝置的再生煙氣出CO預(yù)熱鍋爐后,壓力通常為常壓或微負(fù)壓,在保證脫硫效率的前提下,煙氣洗滌部分的壓降越低越好,這樣有利于節(jié)能。鑒于美國(guó)Belc。公司EDV-LoTOxTM脫硫脫氮技術(shù)具有系統(tǒng)阻力小、不需要增壓風(fēng)機(jī)、系統(tǒng)具備脫氮功能等特點(diǎn),更符合新建的重油催化裂化裝置煙氣脫硫脫氮需求。從國(guó)內(nèi)外催化裂化裝置使用情況來(lái)看,該技術(shù)較為成熟可靠。因此,上海石化的3.5Mt/a重油催化裂化裝置選用EDV-LoTOxTM煙氣脫硫脫氮技術(shù)。
結(jié)束語(yǔ)
隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,催化裂化再生煙氣污染物排放限值越來(lái)越低,傳統(tǒng)的干法和半干法煙氣脫硫脫氮工藝將不能滿(mǎn)足嚴(yán)格的減排要求。同時(shí),傳統(tǒng)工藝還存在設(shè)備投資高、占地面積大、系統(tǒng)復(fù)雜等缺點(diǎn)。
EDV-LoTOxTM煙氣脫硫脫氮技術(shù)將濕法煙氣脫硫技術(shù)與低溫氧化脫氮技術(shù)的組合,不僅能有效地脫除煙氣中的SO3和SO2,而且能很好地脫除NOx和粉塵,實(shí)現(xiàn)了脫硫、脫氮、除塵一體化解決方案的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]郭大為等.催化裂化煙氣脫硫、脫氮吸附劑的初步研究[J].石油學(xué)報(bào)(石油加工),2011,27(02):192-197.
篇4
關(guān)鍵詞:發(fā)電廠 雙堿煙氣脫硫技術(shù) 煙氣脫硫技術(shù)
一、引言
近些年來(lái),酸雨產(chǎn)生的危害是有發(fā)生,導(dǎo)致了大量魚(yú)類(lèi)死亡、湖泊退化等現(xiàn)象,導(dǎo)致酸雨的原因方面很多,而普遍都認(rèn)可的便是二氧化硫是酸雨的主要成分之一,而發(fā)電廠又常常被認(rèn)為二氧化硫的主要排放源之一[1,2]。
因此,提高發(fā)電廠環(huán)保措施,特別是煙氣脫硫工藝的提高,可以減少二氧化硫的排放量,進(jìn)而控制酸雨的形成起到了重要作用。目前,在電廠煙氣脫硫中主要有干法脫硫和濕法脫硫兩類(lèi)[3,4]。而濕法脫硫技術(shù)是采用液體的吸收劑進(jìn)行脫硫,由于氣液傳質(zhì)比干法的氣固傳質(zhì)要更快,所以濕法在煙氣脫硫中交往受歡迎。而在濕法脫硫中,雙堿法脫硫工藝師當(dāng)前較為廣泛采用的工藝之一,鈉鈣雙堿法是較為常用的脫硫方法之一,該法由于具有吸收效率高等特點(diǎn)在國(guó)外廣為應(yīng)用,像日本和美國(guó)目前已有50套以上的鈉鈣雙堿法應(yīng)用于電廠煙氣的脫硫。本文結(jié)合電廠的基本情況詳見(jiàn)論述了鈉鈣雙堿法在煙氣脫硫中的應(yīng)用及相應(yīng)的問(wèn)題,本文的研究對(duì)電廠煙氣脫硫有一定的總結(jié)意義。
二、雙堿脫硫工藝
通常,在電廠煙氣雙堿脫硫工藝是相對(duì)于石灰/石灰石法來(lái)說(shuō)的,石灰/石灰石法雖然脫硫率較高,但是存在著石灰石溶解問(wèn)題易導(dǎo)致結(jié)垢堵塞吸收系統(tǒng)的管道等問(wèn)題,而雙堿法采用兩種不同的脫硫劑即氫氧化鈉(或碳酸鈉)和石灰,該方法成功解決了結(jié)垢堵塞問(wèn)題。
1.雙堿脫硫工藝的基本原理
雙堿脫硫工藝具體過(guò)程包括吸收脫硫和再生兩步。為氫氧化鈉(或碳酸鈉)溶液為啟動(dòng)脫硫劑,該溶液作為循環(huán)脫硫液進(jìn)入電廠的脫硫系統(tǒng)進(jìn)行脫硫。吸收煙氣的二氧化硫之后循環(huán)液進(jìn)入沉淀池,通過(guò)沉淀等去除煙塵之后進(jìn)入反應(yīng)池,在反應(yīng)池中投加石灰進(jìn)行反應(yīng),置換出即氫氧化鈉(或碳酸鈉),再次進(jìn)入循環(huán)脫硫系統(tǒng)。
2.雙堿脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)
雙堿法脫硫技術(shù)作為一種濕法脫硫工藝與其他脫硫工藝具有非常明顯的優(yōu)勢(shì),表1列出了與部分脫硫工藝的對(duì)比。
從表1中可以歸納出雙堿法脫硫的主要優(yōu)點(diǎn)如下:
2.1吸收效率高。鈉基吸收劑相對(duì)于鈣基吸收劑直接吸收二氧化硫相比,鈉基吸收劑吸收二氧化硫?qū)儆跉饽た刂疲匆合辔账俣瓤?,大大提高了吸收效率?/p>
2.2產(chǎn)物溶解度大解決了結(jié)垢等問(wèn)題。雙堿脫硫工藝是在石灰法基礎(chǔ)上的改進(jìn),由于生成的鈉鹽相對(duì)于鈣鹽更易容易水,解決了石灰脫硫技術(shù)這種鈣基吸收生成溶解度小的鈣鹽導(dǎo)致管道或者脫硫塔的結(jié)垢進(jìn)而導(dǎo)致堵塞的缺點(diǎn)。
2.3能耗較低。由于吸收劑的再生在脫硫塔之外的反應(yīng)池進(jìn)行,可以避免了脫硫塔的磨損和堵塞,可以提高運(yùn)行穩(wěn)定性,進(jìn)而降低運(yùn)行成本。
2.4無(wú)二次污染現(xiàn)象。
三、雙堿脫硫工藝在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀及主要問(wèn)題
1.國(guó)內(nèi)電廠煙氣脫硫的應(yīng)用現(xiàn)狀
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),二氧化硫的排放量逐年增多,而作為二氧化硫主要的貢獻(xiàn)源的火力發(fā)電廠隨著裝機(jī)容量的增多,例如2005年我國(guó)火電裝機(jī)容量達(dá)到5.08億千瓦,這比2002年裝機(jī)容量多出1倍多,二氧化硫的排放量增加了27.8%[5]??焖侔l(fā)展是導(dǎo)致SO2排放量增加的主要原因二氧化硫的排放也不斷也不斷增多,例如1998年火力發(fā)電廠的二氧化硫排放量占到全國(guó)總排放量的將近四成,但是到了2010年就達(dá)到了六成之多。
目前,為了減少二氧化硫的排放,各種脫硫工藝得到不斷的發(fā)展,其中濕法脫硫占到了85%以上,在濕法脫硫中鈉鈣雙堿法目前也成為較為普遍采用的脫硫工藝。在我國(guó),雙堿脫硫工藝工業(yè)化應(yīng)用的單機(jī)規(guī)模最大的達(dá)到了100MW,成功的實(shí)例也很多。雙堿脫硫技術(shù)是僅次于石灰石/石灰-石膏脫硫技術(shù)的濕法脫硫方法。
2.雙堿法脫硫出現(xiàn)的問(wèn)題
2.1煙氣中亞硫酸鹽去除不高導(dǎo)致煙囪腐蝕嚴(yán)重[6]
雙堿法去除煙氣中的二氧化硫的效率很高,但是對(duì)于其他含硫物質(zhì)的去除效果并不明顯,例如SO32-,而較低的去除率導(dǎo)致煙氣中亞硫酸鹽較多,在濕度較大的煙氣中對(duì)煙囪和管道都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。近些年,在一些發(fā)電廠該種煙囪由于亞硫酸鹽的腐蝕而出現(xiàn)問(wèn)題的事情非常多。
2.2鈉基脫硫劑消耗量大,成本高
目前,困擾雙堿脫硫技術(shù)的主要問(wèn)題是再生反應(yīng)階段,即亞硫酸鈉置換形成新鮮吸收劑氫氧化鈉的過(guò)程效率不高。這將直接導(dǎo)致大量的鈉鹽進(jìn)入廢水或者其他途徑而消耗掉。這勢(shì)必導(dǎo)致補(bǔ)充大量的新鮮鈉基脫硫劑,這就增加了脫硫劑費(fèi)用和運(yùn)行成本。
2.3含硫廢水和脫硫灰渣對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害
雙堿法脫硫產(chǎn)生的脫硫廢水和脫硫灰渣處理不當(dāng)容易對(duì)環(huán)境產(chǎn)生危害。如脫硫廢水在外環(huán)境中被硫酸鹽還原菌還原成硫化物,會(huì)影響周?chē)h(huán)境水體的水質(zhì)。脫硫灰渣處理不當(dāng)容易引起空氣揚(yáng)塵。
四、有關(guān)問(wèn)題的解決方法
1.針對(duì)腐蝕問(wèn)題,應(yīng)優(yōu)化工藝和提高煙氣輸送管道和煙囪的設(shè)計(jì)
主要包括:工藝上提高除霧器的去除效果,減少煙氣濕度;提高煙囪和管道的防腐質(zhì)量;采用效果更好的防腐材料。
2.改進(jìn)雙堿脫硫工藝提高石灰置換成亞硫酸鹽的效率
例如,采用更搞笑的置換反應(yīng)器以提高置換率,減少鈉基脫硫劑的補(bǔ)充量;工藝上優(yōu)化操作參數(shù),如反應(yīng)器的攪拌速度的優(yōu)化提高傳質(zhì)。
3.采用更加有效的環(huán)保措施
針對(duì)含硫廢水提出回用處理措施,提高回用率甚至提出廢水的零排放;針對(duì)灰渣要做到及時(shí)清理,將灰渣綜合利用等。
五、展望
目前,在發(fā)電廠煙氣脫硫工藝中,由于各種原因仍然以石灰石/石灰-石膏脫硫?yàn)橹?,然后雙堿法脫硫工藝由于具有更大的優(yōu)勢(shì),其必將在脫硫工藝中占到更大的比例。在當(dāng)前環(huán)保意識(shí)提高和環(huán)保政策嚴(yán)格的情況下,應(yīng)該建立健全煙氣脫硫的法律、法規(guī)和執(zhí)法力度,并提高企業(yè)的環(huán)保意識(shí),并合理的利用煙氣脫硫工藝,特別是從眾多的煙氣脫硫工藝中選出更加合理的方法,并在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不斷優(yōu)化,更好的減少二氧化硫的排放,以便減少酸雨對(duì)環(huán)境的危害。
參考文獻(xiàn)
[1]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.國(guó)家酸雨和二氧化硫污染防治“十一五”規(guī)劃[EB/OL]. (2008-01-17)http:// sepa. gov. cn/info/gw/huangfa/200801 /P020080117479516237831
[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十一五”規(guī)劃[EB/OL].[2008-01 -18] http: // sepa. gov. cn/plan/hjgh/sywgh/gjsywgh/200801 /t20080118_116458. htm
[3]周玉新,劉建章.煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].化學(xué)工程師, 2007, (10): 38.
[4]董佩杰.火電廠煙氣脫硫技術(shù)的探討[ J].山西電力, 2006,(4): 63~65.
[5]汪艷紅 我國(guó)火電廠煙氣脫硫工藝現(xiàn)狀及發(fā)展綜述[J].硫磷設(shè)計(jì)與粉體工程,2008,2:13-24.
篇5
關(guān)鍵詞:火電廠;煙氣脫硫;防腐
Abstract: at present, our country mainly has the power or power is given priority to, the thermal power desulfurization technology in our country the desulfurization technology application is more widely, but later cause environmental pollution is the crowd's attention, this paper focuses on the wet to take off the flow of technology and corrosion problems are analyzed.
Key words: the power plant; Flue gas desulfurization; anticorrosive
中圖分類(lèi)號(hào):TM621文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
我公司總承包的新疆天龍礦業(yè)股份有限公司電解鋁技改配套(1×200MW)發(fā)電機(jī)組煙氣脫硫工程配置一套石灰石-石膏濕法脫硫裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)FGD),全煙氣脫硫,脫硫效率要求不小于95%,不設(shè)GGH,有增壓風(fēng)機(jī)、設(shè)置全煙氣旁路。
本工程是采用的石灰石/石膏濕法脫硫。即CaCO3+SO2 Ca2SO3?1/2H2O,然后將亞硫酸鈣(Ca2SO3?1/2H2O)充分氧化成石膏。脫硫島的關(guān)鍵設(shè)備是脫硫吸收塔。吸收塔為圓筒型常壓設(shè)備,吸收塔下部?jī)?nèi)徑為φ12400mm,上部?jī)?nèi)徑為φ9700mm,煙氣入口高度為11715mm,煙氣出口高度為25525mm,液位高度為8430mm,吸收塔高為27070mm。吸收塔底部漿液池設(shè)有一層氧化空氣管網(wǎng)和3臺(tái)側(cè)進(jìn)式攪拌器,吸收塔上部設(shè)有三層循環(huán)漿液噴淋系統(tǒng)和二級(jí)除霧系統(tǒng)以及工藝管道接口等。
脫硫系統(tǒng)包括:
1.石灰石制漿系統(tǒng)
2.吸收劑漿液供應(yīng)系統(tǒng)
3.煙氣系統(tǒng)
4.SO2吸收系統(tǒng)
5.石膏漿液脫水系統(tǒng)
6.工藝水和設(shè)備冷卻水系統(tǒng)
7.排放系統(tǒng)
8.壓縮空氣系統(tǒng)
1脫硫技術(shù)概述
脫硫技術(shù)從脫硫形式講,主要方法:燃燒前控制―――原煤凈化;燃燒中控制―――硫化床燃燒(CFB)和爐內(nèi)噴吸收劑;燃燒后控制―――煙氣脫硫;新工藝(如煤氣化/聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)、液態(tài)排渣燃燒器)。
1.1燃燒前脫硫技術(shù)
在燃料進(jìn)入燃燒器之前所進(jìn)行的處理、加工,主要包括燃料的替換、洗選加工、形態(tài)轉(zhuǎn)換等技術(shù)。
1.2燃燒過(guò)程中脫硫
在燃燒過(guò)程中,通過(guò)各種手段將煤中的硫轉(zhuǎn)移到固體廢物中,從而減少二氧化硫向大氣的排放。
1.3燃燒后脫硫技術(shù)
指對(duì)燃燒裝置排出的煙氣進(jìn)行處理,脫除其中二氧化硫的技術(shù)。FGD是去除礦物燃料燃燒所產(chǎn)生的硫化物最常用的方法,分為干法和濕法。
2煙氣脫硫工藝選擇因素和原則
2.1脫硫工藝選擇因素
(1)當(dāng)?shù)氐淖匀毁Y源和社會(huì)環(huán)境:脫硫工藝所需要的吸收劑在當(dāng)?shù)匾撰@得,自然資源豐富、儲(chǔ)量大、產(chǎn)量高、品質(zhì)好(如石灰石、石灰,海水,氨水等),以滿(mǎn)足脫硫的需要。所產(chǎn)生的副產(chǎn)品易處理,可用性好的副產(chǎn)品(當(dāng)?shù)刈匀毁Y源缺乏)社會(huì)需求量大(如石膏、優(yōu)質(zhì)粉煤灰、農(nóng)用肥、化工原料等),以增加經(jīng)濟(jì)收入,降低運(yùn)行費(fèi)用。
(2)燃煤含硫量和機(jī)組容量:要維持相同的大氣質(zhì)量,燃煤含硫量高或機(jī)組容量大的電廠,應(yīng)考慮選擇系統(tǒng)穩(wěn)定、吸收劑利用率高、效率高、煙氣處理能力大的脫硫裝置;燃煤含硫量低或機(jī)組容量不大的電廠,應(yīng)考慮選擇系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資少、能耗低、運(yùn)行靈活、效率適中的脫硫裝置。
(3)環(huán)境、地理位置和環(huán)保要求:我國(guó)各地的環(huán)保要求不同,地勢(shì)低、靠近大城市、人口密集的地區(qū)環(huán)保要求相對(duì)較高,地勢(shì)高、偏遠(yuǎn)、人口稀少的地區(qū)環(huán)保要求相對(duì)較低。在環(huán)保要求較低的地區(qū),可考慮選擇效率較低的脫硫工藝;環(huán)保要求較高的地區(qū),考慮選擇效率較高的脫硫工藝。同時(shí)應(yīng)盡可能考慮能同時(shí)除NOx的工藝。
(4)副產(chǎn)品的處理和利用:所有的脫硫裝置都產(chǎn)生含硫的副產(chǎn)品。在石灰石、石灰的脫硫裝置中,副產(chǎn)品一般是CaSO3、CaSO4、過(guò)量吸收劑和部分飛灰組成的固態(tài)混合物,可利用性較差,選擇時(shí)要考慮二次污染、儲(chǔ)存場(chǎng)地和費(fèi)用問(wèn)題。副產(chǎn)品可用性較好的脫硫工藝,要依據(jù)當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇,避免造成由于副產(chǎn)品銷(xiāo)路不暢,而提高整體運(yùn)行費(fèi)用。
(5)不應(yīng)對(duì)原有的綜合利用造成影響:我國(guó)的粉煤灰綜合利用率逐步提高,優(yōu)質(zhì)的粉煤灰不但不再造成環(huán)境的二次污染,還可創(chuàng)造較高的經(jīng)濟(jì)效益。在我國(guó)的一些大城市,粉煤灰的需求還呈供不應(yīng)求的局面,因此在選擇脫硫工藝時(shí),應(yīng)盡可能避免其受到影響。
(6)對(duì)鍋爐和現(xiàn)有煙氣系統(tǒng)的影響:有些脫硫工藝可能對(duì)鍋爐的燃燒、爐管磨損和結(jié)渣、空氣預(yù)熱器磨損和堵塞、煙道積灰和腐蝕、除塵效率和腐蝕、引風(fēng)機(jī)負(fù)荷和腐蝕、煙囪腐蝕有影響,選擇時(shí)應(yīng)考慮這些因素。
(7)機(jī)組運(yùn)行特性:為便于電網(wǎng)負(fù)荷平衡的調(diào)整,各國(guó)都將機(jī)組劃分為帶基本負(fù)荷機(jī)組和調(diào)峰機(jī)組。帶基本負(fù)荷機(jī)組由于容量較大、運(yùn)行穩(wěn)定,選擇時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、效率高的脫硫工藝;調(diào)峰機(jī)組由于容量較小、起停頻繁,選擇時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行靈活、效率適中的脫硫工藝。
(8)初起投資和年運(yùn)行費(fèi)用:選擇脫硫工藝時(shí)也要在初起投資和年運(yùn)行費(fèi)用之間作平衡比較。各脫硫裝置在初起投資和年運(yùn)行費(fèi)用上差別很大,要根據(jù)可用資金情況,仔細(xì)分析比較,這是脫硫裝置經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要一環(huán)。
(9)應(yīng)用新工藝:各國(guó)都在不斷探索、研究和開(kāi)發(fā)低投資、低運(yùn)行成本、能夠變廢為寶的高科技新型工藝技術(shù),如電子束照射法、NADS法、生物脫硫法等,這些都是能夠變廢為寶,有效降低運(yùn)行成本,甚至能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的高科技工藝技術(shù),是未來(lái)脫硫技術(shù)的發(fā)展方向。
2.2脫硫工藝選擇原則
(1)燃用含硫量大于1%煤(含1%)、并且容量大于200 MW(含200 MW)的機(jī)組,建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施應(yīng)重點(diǎn)考慮采用石灰石一石膏濕法脫硫工藝技術(shù)。
(2)燃用含硫量小于1%煤、并且容量小于200 MW的機(jī)組,或剩余壽命低于10年的老機(jī)組以及在場(chǎng)地條件有限的現(xiàn)役電廠,在吸收劑來(lái)源和副產(chǎn)物處置條件充分落實(shí)情況下,建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施可考慮采用干法、半干法或其他一次性投資較低的成熟技術(shù)。
(3)200 MW及以上機(jī)組,采用干法、半干法或其他一次性投資較低的成熟技術(shù)。并提供國(guó)內(nèi)外已有相同或更大容量的煙氣脫硫設(shè)施成功投運(yùn)的實(shí)例。
(4)燃用含硫量小于1%煤的海濱電廠,在海水堿度滿(mǎn)足工藝要求、海域環(huán)境影響評(píng)價(jià)通過(guò)國(guó)家有關(guān)部門(mén)審查,并經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,可以考慮采用海水法脫硫工藝。
(5)在吸收劑來(lái)源以及副產(chǎn)物銷(xiāo)售途徑充分落實(shí)的前提下,且經(jīng)過(guò)國(guó)家有關(guān)部門(mén)技術(shù)鑒定并有明確適用規(guī)模的或者能證明在國(guó)內(nèi)外已有相同或更大容量的脫硫設(shè)施成功投運(yùn)的,可以考慮采用其他脫硫工藝技術(shù)。
3防腐材料的施工技術(shù)要求
在濕法FGD工藝中,由于橡膠優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性和相對(duì)較低的價(jià)格,人們很自然想到用襯膠方法進(jìn)行防腐。另外,橡膠具有非常好的彈性,在結(jié)構(gòu)件發(fā)生一定限度變形時(shí)隨著基體一起變形而不產(chǎn)生裂紋,而且橡膠還有良好的耐磨損性能。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)并根據(jù)實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn),人們認(rèn)為丁基橡膠具有相對(duì)較低的滲透系數(shù),更適合用在濕法FGD工藝中,如氯化丁基橡膠、溴化丁基橡膠。丁基橡膠已在FGD領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
對(duì)用于FGD的膠板,傾向使用壓延工藝形成多層復(fù)合,最大程度地降低針孔的可能性。為使膠板同時(shí)具有與基體良好的粘接力、高抗?jié)B透性和良好的抗磨損性,已制造出1種膠板由多種不同聚合物復(fù)合而成,并根據(jù)橡膠硫化程度不同進(jìn)行布置,如在底層為提高粘接性選用天然橡膠或氯丁膠,中間層為提高抗?jié)B透能力選用硬橡膠,面層為提高抗介質(zhì)磨損性采用軟橡膠。
在粘接劑上國(guó)外已取得長(zhǎng)足發(fā)展。20世紀(jì)60―80年代,用于襯膠的粘接劑一般為3~5層系統(tǒng),依靠熱活化產(chǎn)生粘接效果。加熱的方法有熱蒸汽法和熱水法。加熱方法固化程度不易掌握,往往只形成部分粘接。最新發(fā)展出來(lái)1種雙涂層粘接系統(tǒng)基本代替其他粘接系統(tǒng),它不是靠熱活化產(chǎn)生粘接效果,并可在無(wú)壓力蒸氣下達(dá)到良好粘接,且與之配套的底涂可在1周內(nèi)有效,給操作者留下充分時(shí)間噴砂及底涂其他區(qū)域等工作。
(1)噴砂處理:施工前需先進(jìn)行防腐物體表面噴砂處理,達(dá)到粗糙度Sna=2.5級(jí)。
(2)粘膠:橡膠襯里的組織形式為1~2層總厚度2~6 mm的硬膠、半硬膠或硬軟膠的聯(lián)合襯里,特殊要求可襯3層,但總厚度不宜超過(guò)8 mm,橡膠襯里用的橡膠板應(yīng)符合GB555―85《化工設(shè)備襯里用未硫化橡膠板》的規(guī)定,且在襯膠前應(yīng)先進(jìn)行膠板的漏電性能檢測(cè),以消除針孔等漏電缺陷。
(3)硫化:橡膠襯里硫化后的硬度測(cè)定采用天然硬(半硬)橡膠及軟橡膠,應(yīng)分別用邵爾D型及邵爾A型硬度計(jì)來(lái)測(cè)量,各測(cè)點(diǎn)硬度的算術(shù)平均值應(yīng)符合如下規(guī)定:經(jīng)蒸汽加壓硫化后的硬(半硬)橡膠硬度應(yīng)達(dá)到邵爾D60-90、軟橡膠硬度應(yīng)達(dá)到邵爾A55。各測(cè)點(diǎn)硬度的允許偏差不大于±5度。
(4)電火花試驗(yàn):
1)橡膠襯里的設(shè)備及管道、管件應(yīng)100%進(jìn)行“漏電”性能檢測(cè),不允許漏電現(xiàn)象存在。2)“漏電”現(xiàn)象評(píng)定:檢測(cè)電壓為20 kV,探頭距襯里層的距離為2~3 mm,探頭移動(dòng)速度3~5 m/min時(shí),如產(chǎn)生劇烈的青白色連續(xù)火花,則表明襯里層此測(cè)點(diǎn)處呈“漏電”,質(zhì)量為不合格。3)檢測(cè)襯里層“漏電”性能所使用高頻檢漏儀技術(shù)指標(biāo)要求:輸出電壓≥20 kV,輸出頻率≥200 Hz,探頭形狀為檢測(cè)容器內(nèi)壁襯里層及管件時(shí)用多股鋼絲刷狀等,檢測(cè)管段內(nèi)壁襯里時(shí)用銅材直桿狀。
4結(jié)束語(yǔ)
促使我國(guó)脫硫行業(yè)向更加健康的道路上發(fā)展,必須依托更加成熟、先進(jìn)的脫硫技術(shù);加強(qiáng)完善脫硫行業(yè)相關(guān)政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系;同時(shí)著重脫硫設(shè)施建設(shè)與運(yùn)行的全過(guò)程監(jiān)管;扶持自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝技術(shù);大幅度提高脫硫設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化率;改進(jìn)現(xiàn)有工藝,提高脫硫率,降低煙氣脫硫費(fèi)用,是煙氣脫硫技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
[1]超.煙氣脫硫技術(shù)簡(jiǎn)介[J].石油化工環(huán)境保護(hù), 2004, 27(2): 35~39.
篇6
關(guān)鍵詞:中小型鍋爐;煙氣脫硫技術(shù);分析
對(duì)于煤粉爐、流化床鍋爐等大型鍋爐,可采用爐內(nèi)脫硫,通過(guò)把石灰石摻入燃煤進(jìn)行脫硫,煤炭燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫,石灰石會(huì)分解成CaO,煤炭燃燒產(chǎn)生SO2,兩者發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)穩(wěn)定的CaSO3并隨著鍋爐渣排出。對(duì)于中小型鍋爐,主要采用爐外脫硫,就是把燃煤燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行水浴進(jìn)行脫硫。煙氣脫硫技術(shù)由多種,其中石灰法、鈉堿法、雙堿法和氧化鎂法最為常用,是本文論述的重點(diǎn)。
1.石灰法
石灰法主要是利用石灰制成的乳液對(duì)煙氣進(jìn)行水浴,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)脫硫,石灰是脫硫劑。石灰法脫硫涉及一系列的化學(xué)反應(yīng),在CaO、SO2、SO32+、CO2、H2O之間存在一個(gè)動(dòng)態(tài)的化學(xué)平衡。乳液中的Mg、Na、Ca、Cl、K等離子與氣體中SO2、O2、CO2、NOx、SO3等相互反應(yīng),其中2個(gè)氣液反應(yīng)、6個(gè)固液、22個(gè)離子型反應(yīng),可生成50多種產(chǎn)物,共生成50多種產(chǎn)物。也就是說(shuō),石灰法脫硫是一個(gè)氣―液―固三相體系,反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜,不過(guò)核心機(jī)理是SO2+CaO=CaSO3、2CaSO3+O2=2CaSO4
在洗滌塔內(nèi),SO2溶于水,生成弱酸性的H2SO3,亞硫酸不穩(wěn)定,會(huì)在水中電離,生成H+、HSO3-、SO32-,不過(guò)SO32-很少,以H+、HSO3-為主[1]。
SO32-是二價(jià)酸,與堿反應(yīng),可生成酸式鹽(亞硫酸氫鹽)和正鹽(亞硫酸鹽)。在亞硫酸鹽中,銨鹽、堿金屬鹽、酸式鹽溶于水,其它鹽類(lèi)均難溶于水,這是煙氣脫硫能實(shí)現(xiàn)的原因。
生石灰(CaO)置于水中生成能溶于水的熟石灰Ca(OH)2,與溶于水中的二氧化硫反應(yīng),生成CaSO3。CaSO3具有一定的市場(chǎng)價(jià)值,可作為副產(chǎn)品進(jìn)行銷(xiāo)售,也可與氧反應(yīng)生成石膏。與石灰石相比,石灰的反應(yīng)活性更強(qiáng),反應(yīng)速度快,鈣離子的利用率高,液相阻力小,但易于發(fā)生結(jié)垢堵塞,不適合大型鍋爐,主要應(yīng)用于中小型鍋爐。
2.鈉堿法
鈉堿法主要是利用純堿(NaOH)或燒堿(Na2CO3)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫,堿是脫硫劑,涉及的主化學(xué)反應(yīng)有:二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水;二氧化硫與碳酸鈉反應(yīng)亞硫酸鈉和二氧化碳;亞硫酸鈉與二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉;亞硫酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水;亞硫酸氫鈉與碳酸鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水。副化學(xué)反應(yīng)有:亞硫酸氫鈉與氧反應(yīng)生成硫酸鈉;亞硫酸氫鈉與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水以及Na2S2O3。
由于硫酸鈉會(huì)影響二氧化硫的吸收率,所以一定要盡量減少亞硫酸鈉的氧化,比如向吸收液中添加0.03%-0.04%的對(duì)苯二胺類(lèi)(阻氧劑),并定期排放部分廢水。燒堿或純堿具有較強(qiáng)的親和力,幾乎能使得所有的生成物溶于吸收液,有效避免了結(jié)垢堵塞的發(fā)生。此外,吸收液還可以循環(huán)利用,這是鈉堿法的優(yōu)勢(shì)所在[2]。不過(guò),鈉堿價(jià)格較貴,前期投入較大,甚至能達(dá)到整個(gè)運(yùn)行成本的30%以上。
3.雙堿法
雙堿法是利用兩種堿對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫,堿是脫硫劑。第一堿通常是鈉基堿,主要進(jìn)行吸收;第二堿是鈣基堿,主要是對(duì)吸收液就行再生。雙堿法不僅能減少鈉堿耗量,降低運(yùn)行成本,還可以避免吸收塔內(nèi)發(fā)生結(jié)垢堵塞。雙堿法是鈉堿法的改良,繼承了鈉堿法的優(yōu)勢(shì),又盡量規(guī)避了鈉堿的成本支出。在脫硫的過(guò)程中,鈉堿親和力得到充分運(yùn)用,固化二氧化硫又是廉價(jià)的石灰,使得大多數(shù)鈉堿都可以再生循環(huán)利用。
脫硫涉及的化學(xué)反應(yīng)有:二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水;亞硫酸鈉與二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉。再生涉及的化學(xué)反應(yīng)有:亞硫酸鈉與氫氧化鈣和水反應(yīng)生成亞硫酸鈣、氫氧化鈉和水;亞硫酸氫鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成亞硫酸鈉、亞硫酸鈣和水。再生反應(yīng)發(fā)生于吸收塔,亞硫酸鈣與氧反應(yīng)生成硫酸鈣,并以沉渣的形式分離,清液回用。從理論上看,雙堿法幾乎完全規(guī)避了鈉堿法存有的問(wèn)題。但在實(shí)際的應(yīng)用在,存在以下問(wèn)題: 再生操作不可能把所有的鈣離子都沉淀下來(lái),這使得清液中會(huì)含有一定的鈣離子,隨著循環(huán)使用次數(shù)的增加,鈣離子會(huì)逐漸聚集,聚集到一定程度,就會(huì)結(jié)晶形成垢堵物,如果管理不善,還可能倒灌吸收塔內(nèi)形成結(jié)垢堵塞。
4.氧化鎂法
氧化鎂法是利用氧化鎂對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫,脫硫劑是氧化鎂。脫硫裝置與石灰/石灰石法類(lèi)似。氧化鎂法涉及的化學(xué)反應(yīng)有:二氧化硫與氫氧化鎂進(jìn)行反應(yīng)生成亞硫酸鎂與水;硫酸鎂與二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸氫鎂和水;亞硫酸氫鎂與氫氧化鎂反應(yīng)生成亞硫酸鎂和水??偟幕瘜W(xué)反應(yīng)是:二氧化硫與氫氧化鎂反應(yīng)生成亞硫酸鎂與水;副反應(yīng)是:亞硫酸鎂與氧反應(yīng)生成硫酸鎂;氫氧化鎂與三氧化硫反應(yīng)生成硫酸鎂與水;亞硫酸氫鎂與氧放映生成硫酸鎂、二氧化硫與水。
副產(chǎn)物以亞硫酸鎂水合物為主,微溶于水,還有少量的硫酸鎂水合物,溶于水。為了滿(mǎn)足排污標(biāo)準(zhǔn),可對(duì)排放部分的水合物進(jìn)行回收或曝氣處理。硫酸鎂的熱解度是1124℃,亞硫酸鎂的熱解度是800℃,為了減少能量的消耗,應(yīng)盡量避免亞硫酸鎂被氧化,可添加適量的阻氧劑,再生處理用到的還原劑是CO和炭。再生處理涉及到的化學(xué)反應(yīng)有:800℃下,亞熱解成氧化鎂和二氧化硫;1200℃下,硫酸鎂與炭反應(yīng)生成氧化鎂、二氧化硫和一氧化碳;硫酸鎂與一氧化碳反應(yīng)生成氧化鎂、二氧化硫和二氧化碳。
從理論上看,MgO可以再生循環(huán)使用,但由于需要提供大量的熱量,其能耗是非常巨大的。此外,還需要投入大量的資金購(gòu)買(mǎi)再生裝置,企業(yè)為了降低運(yùn)行成本,廢水直排,不做再生,主要還是應(yīng)用氧化鎂進(jìn)行脫硫。
結(jié)束語(yǔ):
隨著我國(guó)生態(tài)環(huán)境的日益惡化,中小型鍋爐除了更新設(shè)備、采用清潔能源外,還應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn),采取合適的煙氣脫硫技術(shù),在確保經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)盡量減少對(duì)環(huán)境的污染。
參考文獻(xiàn)
[1]張杰.燃煤爐內(nèi)脫硫?qū)螒B(tài)轉(zhuǎn)化影響的試驗(yàn)研究[D].同濟(jì)大學(xué),2007.
[2]薛勇,王成端,陳海焱等.燃煤爐窯煙氣凈化工藝及其裝置的研究開(kāi)發(fā)[J].西南科技大學(xué)學(xué)報(bào),2003,18(2):53-58.
作者簡(jiǎn)介:
篇7
關(guān)鍵詞:濕法脫硫 ;SCR脫硝 ;環(huán)境保護(hù)
中圖分類(lèi)號(hào):B82文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、引言
根據(jù)環(huán)境年鑒資料,我國(guó)2000年SO2排放總量已達(dá)到1995萬(wàn)噸,為世界之冠。SO2排入是構(gòu)成我國(guó)酸雨污染的主要因素。SO2的污染具有低濃度、大范圍、長(zhǎng)期作用的特點(diǎn),其危害是慢性的和迭加累進(jìn)性的。大氣中的SO2對(duì)人類(lèi)健康、自然生態(tài)、工生產(chǎn)、建構(gòu)筑物材料等多方面都會(huì)造成危害和破壞。SO2是形成硫酸型酸雨的根源,當(dāng)它轉(zhuǎn)化為酸性降水時(shí),對(duì)人類(lèi)和環(huán)境的危害更加廣泛和嚴(yán)重。我國(guó)NOx排放量和大氣NOx濃度的快速增加,使大氣污染的性質(zhì)發(fā)生根本性變化,大氣氧化性增加,導(dǎo)致城市和區(qū)域一系列的環(huán)境問(wèn)題,對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成巨大威脅。
二、案例分析
2.1 脫硫工藝
2.1.1 案例概況
某廠二期工程2×300MW 機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)引進(jìn)美國(guó)巴威公司提供的石灰石/石膏濕法煙氣脫硫技術(shù),最常用的試劑為:石灰石――CaCO3 生石灰――CaO 消石灰――Ca(OH)2石灰石數(shù)量多,因此相對(duì)比較便宜,生石灰和熟石灰都是通過(guò)加熱石灰石生成的,脫硫吸收劑選用石灰石粉。該系統(tǒng)組成部分有:吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、石膏儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)。
濕法石灰石FGD系統(tǒng)的工藝化學(xué)反應(yīng)是比較復(fù)雜的,有一些中間反應(yīng)過(guò)程;
吸收:SO2 + H2OH++ HSO3-
石灰石溶解:CaCO3 + H+ Ca2+ + HCO3-
酸的中和:HCO3-+ H+CO2 + H2O
氧化:HSO3-+ 1/2O2SO42- + H+
石膏結(jié)晶: Ca2+ + SO42- + 2H2OCaSO4∙2H2O
總體反應(yīng): CaCO3 + SO2+1/2O2 + 2H2OCaSO4∙2H2O + CO2
2.1.2各工藝系統(tǒng)
(1)工藝描述―吸收劑制備系統(tǒng)
吸收劑制備為公用系統(tǒng),設(shè)一個(gè)石灰石粉倉(cāng)和一個(gè)石灰石漿液箱,二臺(tái)石灰石漿液泵(一運(yùn)一備)。石灰石粉倉(cāng)容量按二臺(tái)爐BMCR工況下,機(jī)組煙氣脫硫裝置所需石灰石粉7天用量計(jì)算,有效容積659m3。
石灰石粉利用罐車(chē)自帶的風(fēng)泵將石灰石粉送入石灰石粉倉(cāng),石灰石粉倉(cāng)設(shè)置1套完整的卸料設(shè)備,包括1臺(tái)手動(dòng)插板門(mén)、1臺(tái)旋轉(zhuǎn)給料閥和 1臺(tái)電動(dòng)插板門(mén),石灰石粉倉(cāng)底部用壓縮空氣進(jìn)行流化,石灰石粉經(jīng)倉(cāng)底給料閥排出進(jìn)入石灰石漿液箱制漿后經(jīng)石灰石輸送泵送入吸收塔內(nèi)。吸收劑細(xì)度要求為325目篩余量小于5%的石灰石粉,加入工藝水?dāng)嚢韬笾瞥?0%濃度的石灰石漿液。
(2)工藝描述―煙氣系統(tǒng)
煙氣系統(tǒng)由2臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)、1臺(tái)回轉(zhuǎn)式煙氣再熱器、2個(gè)旁路煙氣擋板、2個(gè)入口原煙氣擋板、2個(gè)增壓風(fēng)機(jī)出口擋板、2個(gè)出口凈煙氣擋板及相應(yīng)的煙道和膨脹節(jié)等組成。脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),鍋爐至煙囪的旁路擋板門(mén)關(guān)閉,單臺(tái)鍋爐引風(fēng)機(jī)來(lái)的全部煙氣匯合后經(jīng)過(guò)原煙氣擋板門(mén)進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī),升壓后的煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)出口擋板門(mén)送至回轉(zhuǎn)式煙氣再熱器(GGH)原煙氣側(cè),高溫?zé)煔鈱?duì)GGH內(nèi)的涂搪瓷換熱元件放熱,然后煙氣進(jìn)入吸收塔進(jìn)行SOx的脫除處理,脫硫后的低溫?zé)煔庠俳?jīng)GGH凈煙氣側(cè)加熱,使煙氣溫度升到80℃以上,最后通過(guò)凈煙氣擋板門(mén)送入煙囪排向大氣。當(dāng)脫硫系統(tǒng)停運(yùn)時(shí),鍋爐煙氣旁路擋板門(mén)全部開(kāi)啟,脫硫裝置原煙氣擋板門(mén)和凈煙氣擋板門(mén)關(guān)閉,原煙氣通過(guò)鍋爐至煙囪的旁路煙道進(jìn)入煙囪。當(dāng)一臺(tái)鍋爐停運(yùn)時(shí),開(kāi)啟該爐旁路擋板門(mén),關(guān)閉該爐增壓風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口擋板門(mén)。
(3)工藝描述―SO2吸收系統(tǒng)
SO2吸收系統(tǒng)包括一臺(tái)吸收塔(含二級(jí)除霧器、三層噴淋層及噴嘴、托盤(pán)、四臺(tái)側(cè)進(jìn)攪拌器及氧化空氣矛式噴管)、三臺(tái)漿液循環(huán)泵、三臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)及相應(yīng)的管道閥門(mén)等。吸收塔自下而上分為三個(gè)主要功能區(qū):
①氧化結(jié)晶區(qū),該區(qū)為吸收塔漿池區(qū),主要功能是用于石灰石溶解和亞硫酸鈣的氧化;
②吸收區(qū),該區(qū)包括吸收塔入口及其上的托盤(pán)和三層噴淋層,其主要功能是用于吸收煙氣中的酸性污染物及飛灰等物質(zhì);
③除霧區(qū),該區(qū)包括二級(jí)除霧器,用于分離煙氣中夾帶的霧滴,降低對(duì)下游設(shè)備的腐蝕,減少結(jié)垢和降低吸收劑及水的損耗。
(4)工藝描述―石膏脫水系統(tǒng)
石膏脫水系統(tǒng)分為兩個(gè)子系統(tǒng),即一級(jí)脫水系統(tǒng)和二級(jí)脫水系統(tǒng),包括2臺(tái)吸收塔排出泵、1臺(tái)石膏旋流站、2臺(tái)真空皮帶脫水機(jī)。吸收塔底部的石膏漿液通過(guò)吸收塔排出泵,泵入石膏旋流器進(jìn)行石膏漿液預(yù)脫水和石膏晶體分級(jí),進(jìn)入石膏旋流器的石膏懸浮切向流動(dòng)產(chǎn)生離心運(yùn)動(dòng),細(xì)小的微粒從旋流器的中心向上流動(dòng)形成溢流,溢流大部分返回吸收塔重復(fù)利用,一部分進(jìn)入廢水處理系統(tǒng)集中處理,而石膏旋流器中重的固體顆粒被拋向旋流器壁,并向下流動(dòng),形成含固濃度為50%的底流,直接進(jìn)入真空皮帶脫水機(jī),最后制備成含水量小于10%、含CI-<100ppm的石膏,從皮帶脫水機(jī)濾出的濾液流至濾液水箱。
(5)工藝描述―廢水處理系統(tǒng)
石膏旋流站來(lái)的溢流經(jīng)廢水旋流站再次進(jìn)行旋流分離,得到含固量為3%的溢流和含固量為10%的底流,底流進(jìn)入濾液水箱,返回FGD系統(tǒng)循環(huán)使用,溢流進(jìn)行廢水處理。
(6)工藝描述―輔助系統(tǒng)
工藝水由電廠工業(yè)水系統(tǒng)提供,進(jìn)入FGD系統(tǒng)的工藝水箱,共設(shè)置2臺(tái)工藝水泵及2臺(tái)除霧器沖洗水泵。
(7)工藝描述―石膏儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)
真空脫水后的石膏直接落至底部石膏庫(kù)儲(chǔ)存,石膏庫(kù)容積按兩臺(tái)爐BMCR工況時(shí)至少7天的石膏產(chǎn)量,有效容積1210m3(石膏堆積密度按1.0t/m3)。石膏庫(kù)內(nèi)配置1臺(tái)4噸石膏鏟車(chē)用于石膏的裝車(chē)。
2.2 脫硝工藝
2.2.1 案例概況
某廠二期工程2X300MW機(jī)組煙氣脫硝裝置,是采用引進(jìn)日本三菱MHI公司的選擇性催化還原法(SCR)脫硝技術(shù)設(shè)計(jì)和制造的。SCR脫硝技術(shù)是一個(gè)燃燒后NOx控制工藝,整個(gè)過(guò)程包括將還原劑氨(NH3)噴入燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣中,含有氨氣的煙氣通過(guò)一個(gè)含有專(zhuān)用催化劑的反應(yīng)器,在催化劑的作用下,氨氣同NOx發(fā)生分解反應(yīng),轉(zhuǎn)化成無(wú)害的氮(N2)和水蒸氣(H2O)。SCR煙氣脫硝系統(tǒng)工藝流程如下圖所示:
2.2.2 脫硫脫硝系統(tǒng)前后數(shù)據(jù)對(duì)比
(1)機(jī)組負(fù)荷為200MW,脫硫系統(tǒng)原煙氣SO2含量為984.6mg/Nm3,凈煙氣SO2含量為37.6mg/Nm3,脫硫效率為96.2%。
(2)機(jī)組負(fù)荷為275MW,脫硫系統(tǒng)原煙氣SO2含量為909.8mg/Nm3,凈煙氣SO2含量為30.5mg/Nm3,脫硫效率為96.6%。
(3)機(jī)組負(fù)荷為300MW,脫硫系統(tǒng)原煙氣SO2含量為1142.6mg/Nm3,凈煙氣SO2含量為56.8mg/Nm3,脫硫效率為95.0%。
(4)機(jī)組負(fù)荷為200MW,脫硝系統(tǒng)反應(yīng)器A、B入口NOX濃度376.8 mg/Nm3、373.5 mg/Nm3,反應(yīng)器A、B出口NOX濃度33.1 mg/Nm3、72.2 mg/Nm3,脫硝效率為85.9%。
(5)機(jī)組負(fù)荷為275MW,脫硝系統(tǒng)反應(yīng)器A、B入口NOX濃度430.5 mg/Nm3、439.4 mg/Nm3,反應(yīng)器A、B出口NOX濃度65.2 mg/Nm3、54.9 mg/Nm3,脫硝效率為86.1%。
(6)機(jī)組負(fù)荷為300MW,脫硝系統(tǒng)反應(yīng)器A、B入口NOX濃度473.4 mg/Nm3、530.8 mg/Nm3,反應(yīng)器A、B出口NOX濃度102.7 mg/Nm3、135.8 mg/Nm3,脫硝效率為76.3%。
篇8
關(guān)鍵詞: 煙氣脫硫;氨法脫硫;二氧化硫
1煙氣脫硫技術(shù)
目前國(guó)內(nèi)外的脫硫工藝有幾十種。按脫硫工藝在生產(chǎn)中所處的部位可分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫;按脫硫方法來(lái)分有濕法、半干法和干法;目前,煙氣脫硫有數(shù)10種,主要有濕法和干法兩種。濕法脫硫根據(jù)使用的脫硫劑不同可分為鈣法、鈉法、鎂法、氨法和海水脫硫等。因條件限制,海水脫硫只在少數(shù)地區(qū)采用;鈉法的脫硫劑價(jià)格昂貴、運(yùn)行費(fèi)用高,產(chǎn)出廢液要加以進(jìn)-步處理.-般也較少采用。下面就石灰石-石膏濕法脫硫、LCFB-FGD循環(huán)流化床脫硫、MgO濕法煙氣脫硫、氨-肥法煙氣脫硫、可再生胺脫硫工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行比較說(shuō)明。
1.1石灰石-石膏濕法煙氣脫硫
石灰石-石膏濕法脫硫是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最多的脫硫工藝。該工藝以石灰石漿液作為吸收劑,通過(guò)石灰石漿液在吸收塔內(nèi)對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌,發(fā)生反應(yīng),以去除煙氣中的SO2,反應(yīng)產(chǎn)生的亞硫酸鈣通過(guò)強(qiáng)制氧化生成含兩個(gè)結(jié)晶水的硫酸鈣(石膏),脫硫后的煙氣從煙囪排放。
(1)優(yōu)點(diǎn):①技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠,目前國(guó)內(nèi)煙氣脫硫的80%以上采用該法,設(shè)備和技術(shù)很容易取得;②脫硫劑石灰石易得,價(jià)格便宜,且周邊已有制粉企業(yè);副產(chǎn)品-石膏目前有-定的市場(chǎng)。
(2)缺點(diǎn):①占地面積較大,脫硫塔設(shè)備投資稍高;②脫硫塔循環(huán)量大,耗電量較高;③系統(tǒng)有發(fā)生結(jié)垢、堵塞的傾向;④石膏純度須在94%以上才有出路。
1.2 LCFB―FGD循環(huán)流化床脫硫技術(shù)
工藝流程主要由脫硫劑制備系統(tǒng)流化床反應(yīng)塔、電除塵器、吸收劑循環(huán)設(shè)備以及電氣自控系統(tǒng)組成。鍋爐排出的煙氣直接進(jìn)入流化床反應(yīng)塔與塔內(nèi)高濃度的脫硫劑反應(yīng),完成脫硫。
(1)優(yōu)點(diǎn):①系統(tǒng)阻力低,確保鍋爐正常運(yùn)行;②斷面風(fēng)速高,床體瘦長(zhǎng),占地少,有利于現(xiàn)有電站鍋爐的煙氣脫硫劑技術(shù)改造;③負(fù)荷調(diào)節(jié)比例大,負(fù)荷調(diào)節(jié)快,適合負(fù)荷波動(dòng)大的場(chǎng)合。(2)缺點(diǎn):①脫硫效率相對(duì)較低,國(guó)內(nèi)目前運(yùn)行的系統(tǒng)中脫硫效率基本在80%左右;②適應(yīng)范圍較小,適用范圍為-爐-塔或二爐-塔,對(duì)多爐-塔則系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差;③脫硫產(chǎn)物由于含量復(fù)雜,基本無(wú)法利用。(3)脫硫劑的消耗、成品產(chǎn)出指標(biāo)脫硫劑的消耗:1 t SO2,消耗0.9 t生石灰或1.2t消石灰。成品產(chǎn)出指標(biāo):1 t SO2,產(chǎn)出2t固體廢棄物。
1.3MgO濕法煙氣脫硫技術(shù)
工藝系統(tǒng)主要包括:煙氣系統(tǒng)、S02吸收系統(tǒng)、脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、事故漿液系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)等。
(1)優(yōu)點(diǎn):①技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠氧化鎂脫硫技術(shù)是-種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝。在日本和美國(guó),氧化鎂脫硫在各工業(yè)領(lǐng)域得到-定應(yīng)用。并且目前在國(guó)內(nèi)也已有使用,但副產(chǎn)品拋棄不回收。②脫硫效率高
在化學(xué)反應(yīng)活性方面氧化鎂要大于鈣基脫硫劑,并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其他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(dá)到95%~98%。
(2)缺點(diǎn):①副產(chǎn)品回收困難。因MgSO3和MgSO4在水中的溶解度較高,如采用蒸發(fā)結(jié)晶的辦法將消耗大量能源。對(duì)于本項(xiàng)目最經(jīng)濟(jì)的辦法就是加入生石灰CaO,此法實(shí)際上就是“雙堿法”。其最終副產(chǎn)品也是石膏。②到目前為止,國(guó)內(nèi)還沒(méi)有帶回收副產(chǎn)品的鎂法脫硫裝置。
③鎂法脫硫工藝成立的前提是:副產(chǎn)品有市場(chǎng),能回收再利用。其出路有:造紙業(yè)(MgSO3)和硫酸生產(chǎn)廠。④可能存在副反應(yīng)。MgO的實(shí)際消耗將比理論預(yù)計(jì)的要多。
1.4氨-肥法煙氣脫硫工藝
氨-肥法技術(shù)以水溶液中的S02和NH3的反應(yīng)為基礎(chǔ),采用氨將廢氣中的S02脫除,得到亞硫酸銨中間產(chǎn)品。采用壓縮空氣對(duì)亞硫銨直接氧化,并利用煙氣的熱量濃縮結(jié)晶生產(chǎn)硫銨。
(1)優(yōu)點(diǎn):①氨法脫硫技術(shù)將回收的二氧化硫、氨全部轉(zhuǎn)化為硫酸銨化肥;②尤其適用高硫煤;③脫硫效率較高,可達(dá)90%~95%;④占地面積相對(duì)較小;⑤系統(tǒng)阻力較小,脫硫塔總阻力在1250 Pa左右;-般可以利用原系統(tǒng)風(fēng)機(jī)。(2)缺點(diǎn):①對(duì)煙氣中的塵含量要求較高(不大于200mg/m3),如煙氣中塵含量達(dá)到350mg/m3,平均每天將有近1t的濾料要清理。②脫硫成本主要取決于氨的價(jià)格。氨的消耗為1 t SO2消耗0.5t氨。如氨的價(jià)格上漲較多,將影響脫硫成本(-般地說(shuō),硫銨價(jià)格與氨的價(jià)格掛鉤,同漲同降)。③系統(tǒng)須采用重防腐。④如氨系統(tǒng)泄漏,易造成二次污染。
1.5可再生胺脫硫技術(shù)
(1)優(yōu)點(diǎn):①脫硫效率高,脫后煙氣含硫量可在50mg/m3以下;②系統(tǒng)操作、維護(hù)簡(jiǎn)單可靠。(2)缺點(diǎn):①需要有硫磺回收或硫酸等下游配套裝置;②再生蒸汽消耗量較大,能耗成本高;③有機(jī)胺的抗氧化性、過(guò)程中生成的鹽需要很好地解決。
2煙氣脫硫技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比
2.1各工藝比較的基礎(chǔ)
石灰石-石膏濕法:-臺(tái)吸收塔,成品石灰石粉進(jìn)廠;循環(huán)流化床法:每臺(tái)爐-套吸收裝置,成品生石灰粉進(jìn)廠;氧化鎂法:按輕燒粉(75%含量)進(jìn)廠,煙氣不加熱直排(濕煙囪),-臺(tái)吸收塔;氨-肥法:兩臺(tái)吸收塔,-套硫銨回收系統(tǒng),液氨管道輸送進(jìn)廠;有機(jī)胺法:兩臺(tái)吸收塔,一臺(tái)再生塔,公用設(shè)施(貯罐、蒸汽系統(tǒng)、自控系統(tǒng))-套,不考慮除鹽器、專(zhuān)利技術(shù)使用費(fèi)等。
2.3運(yùn)行成本分析
運(yùn)行成本分析的基本條件如下:
(1)脫硫裝置年運(yùn)行時(shí)間7200h。
(2)脫硫裝置的設(shè)計(jì)及運(yùn)行保證年限為14年,裝置殘值率為3%~5%。
(3)原材料價(jià)格:電價(jià)0.50kw?h;水價(jià)1元/t;石灰石粉250元/t;輕燒鎂粉(75%含量,含運(yùn)費(fèi))630元/t;生石灰粉260元/t;液氨l770元/t;有機(jī)胺59300元/t;蒸汽100元/t;有機(jī)胺法脫硫的冷卻水換算成電耗。
(4)定員:氨-肥法為24人;石灰石-石膏濕法、循環(huán)流化床法、氧化鎂法和有機(jī)胺法均為12人,運(yùn)行人員的工資福利及培訓(xùn)費(fèi)用按每人每年3萬(wàn)元計(jì)。
(5)副產(chǎn)物:石膏40元/t;亞硫酸鎂/硫酸鎂不利用,運(yùn)至堆場(chǎng)運(yùn)費(fèi)5元/t;循環(huán)流化床法副產(chǎn)品不利用,運(yùn)至堆場(chǎng)運(yùn)費(fèi)5元/t;硫銨600元/t;SO2氣體200元/t。
結(jié)語(yǔ)
氨法脫硫工藝已經(jīng)有了成功案例 ,其初步投資和運(yùn)行 費(fèi)用都具有一定 的優(yōu)勢(shì) ,如果采用氨水作為脫硫劑,其運(yùn)行成本將會(huì)更低 ,隨著氨法脫硫技術(shù)的不斷更新和完善 ,將會(huì)被更多的用戶(hù)接受 。
石灰石 一石膏脫硫技術(shù) 比較成熟 ,應(yīng)用也最廣 ,主要問(wèn)題是運(yùn)行成本 較高 ,特別是電耗 比較大 。在發(fā)電市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 日漸激烈的今天,如何降低發(fā)電的運(yùn)行成本 ,將是石灰石 一石膏法技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)和方 向。
減排 SO2建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)是關(guān)系到 國(guó)計(jì) 民生的大事 ,是我國(guó)環(huán)保發(fā)展的方向。隨著技術(shù)的進(jìn)步,各種煙氣脫硫系統(tǒng)將逐步完善 ,成本將會(huì)逐步降低。
參考文獻(xiàn):
篇9
關(guān)鍵詞: 煙氣 脫硫 技術(shù) 研究
1 前言
so2是造成大氣污染的主要污染物之一,有效控制工業(yè)煙氣中so2是當(dāng)前刻不容緩的環(huán)保課題。
據(jù)國(guó)家環(huán)保統(tǒng)計(jì),每年各種煤及各種資源冶煉產(chǎn)生二氧化硫(so2)達(dá)2158.7萬(wàn)t,高居世界第一位,其中工業(yè)來(lái)源排放量1800萬(wàn)t,占總排放量的83%。其中我國(guó)目前的一次能源消耗中,煤炭占76%,在今后若干年內(nèi)還有上升的趨勢(shì)。我國(guó)每年排入大氣的87%的so2來(lái)源于煤的直接燃燒。隨著我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,so2的排放量也日漸增多。
2、煙氣脫硫技術(shù)進(jìn)展
目前,煙氣脫硫技術(shù)根據(jù)不同的劃分方法可以分為多種方法;其中最常用的是根據(jù)操作過(guò)程的物相不同,脫硫方法可分為濕法、干法和半干法[1]。
2.1 濕法煙氣脫硫技術(shù)
優(yōu)點(diǎn):濕法煙氣脫硫技術(shù)為氣液反應(yīng),反應(yīng)速度快,脫硫效率高,一般均高于90%,技術(shù)成熟,適用面廣。濕法脫硫技術(shù)比較成熟,生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠,在眾多的脫硫技術(shù)中,始終占據(jù)主導(dǎo)地位,占脫硫總裝機(jī)容量的80%以上[2]。
缺點(diǎn):生成物是液體或淤渣,較難處理,設(shè)備腐蝕性嚴(yán)重,洗滌后煙氣需再熱,能耗高,占地面積大,投資和運(yùn)行費(fèi)用高。系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備龐大、耗水量大、一次性投資高,一般適用于大型電廠。
分類(lèi):常用的濕法煙氣脫硫技術(shù)有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。
a 石灰石/石灰-石膏法:
原理:是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的so2,生成亞硫酸鈣,經(jīng)分離的亞硫酸鈣(cao3s)可以拋棄,也可以氧化為硫酸鈣(caso4),以石膏形式回收。是目前世界上技術(shù)最成熟、運(yùn)行狀況最穩(wěn)定的脫硫工藝,脫硫效率達(dá)到90%以上。
b 間接石灰石-石膏法:
常見(jiàn)的間接石灰石-石膏法有:鈉堿雙堿法、堿性硫酸鋁法和稀硫酸吸收法等。原理:鈉堿、堿性氧化鋁(al2o3·nh2o)或稀硫酸(h2so4)吸收so2,生成的吸收液與石灰石反應(yīng)而得以再生,并生成石膏。該法操作簡(jiǎn)單,二次污染少,無(wú)結(jié)垢和堵塞問(wèn)題,脫硫效率高,但是生成的石膏產(chǎn)品質(zhì)量較差。
c 檸檬吸收法:
原理:檸檬酸(h3c6h5o7·h2o)溶液具有較好的緩沖性能,當(dāng)so2氣體通過(guò)檸檬酸鹽液體時(shí),煙氣中的so2與水中h發(fā)生反應(yīng)生成h2so3絡(luò)合物,so2吸收率在99%以上。這種方法僅適于低濃度so2煙氣,而不適于高濃度so2氣體吸收,應(yīng)用范圍比較窄[3]。
另外,還有海水脫硫法、磷銨復(fù)肥法、液相催化法等濕法煙氣脫硫技術(shù)。
2.2 干法煙氣脫硫技術(shù)
優(yōu)點(diǎn):干法煙氣脫硫技術(shù)為氣同反應(yīng),相對(duì)于濕法脫硫系統(tǒng)來(lái)說(shuō),設(shè)備簡(jiǎn)單,占地面積小、投資和運(yùn)行費(fèi)用較低、操作方便、能耗低、生成物便于處置、無(wú)污水處理系統(tǒng)等。
缺點(diǎn):但反應(yīng)速度慢,脫硫率低,先進(jìn)的可達(dá)60-80%。但目前此種方法脫硫效率較低,吸收劑利用率低,磨損、結(jié)垢現(xiàn)象比較嚴(yán)重,在設(shè)備維護(hù)方面難度較大,設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性不高,且壽命較短,限制了此種方法的應(yīng)用。
分類(lèi):常用的干法煙氣脫硫技術(shù)有活性碳吸附法、電子束輻射法、荷電干式吸收劑噴射法、金屬氧化物脫硫法等。
典型的干法脫硫系統(tǒng)是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內(nèi)。以石灰石為例,在高溫下煅燒時(shí),脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒,它和煙氣中的so2反應(yīng)生成硫酸鈣,達(dá)到脫硫的目的。
a 活性碳吸附法:
原理:so2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(so3),再與水反應(yīng)生成h2so4,飽和后的活性碳可通過(guò)水洗或加熱再生,同時(shí)生成稀h2so4或高濃度so2??色@得副產(chǎn)品h2so4,液態(tài)so2和單質(zhì)硫,即可以有效地控制so2的排放,又可以回收硫資源。該技術(shù)經(jīng)西安交通大學(xué)對(duì)活性炭進(jìn)行了改進(jìn),開(kāi)發(fā)出成本低、選擇吸附性能強(qiáng)的zl30,zia0,進(jìn)一步完善了活性炭的工藝,使煙氣中so2吸附率達(dá)到95.8%,達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)[4]。
b 電子束輻射法:
原理:用高能電子束照射煙氣,生成大量的活性物質(zhì),將煙氣中的so2和氮氧化物氧化為so3和二氧化氮(no2),進(jìn)一步生成h2so4和硝酸(nano3),并被氨(nh3)或石灰石(caco3)吸收劑吸收
c 荷電干式吸收劑噴射脫硫法(cd.si):
原理:吸收劑以高速流過(guò)噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū),使吸收劑帶有靜電荷,當(dāng)吸收劑被噴射到煙氣流中,吸收劑因帶同種電荷而互相排斥,表面充分暴露,使脫硫效率大幅度提高。此方法為干法處理,無(wú)設(shè)備污染及結(jié)垢現(xiàn)象,不產(chǎn)生廢水廢渣,副產(chǎn)品還可以作為肥料使用,無(wú)二次污染物產(chǎn)生,脫硫率大于90%[7],而且設(shè)備簡(jiǎn)單,適應(yīng)性比較廣泛。但是此方法脫硫靠電子束加速器產(chǎn)生高能電子;對(duì)于一般的大型企業(yè)來(lái)說(shuō),需大功率的電子槍?zhuān)瑢?duì)人體有害,故還需要防輻射屏蔽,所以運(yùn)行和維護(hù)要求高。四川成都熱電廠建成一套電子脫硫裝置,煙氣中so2的脫硫達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
d 金屬氧化物脫硫法:
原理:根據(jù)so2是一種比較活潑的氣體的特性,氧化錳(mno)、氧化鋅(zno)、氧化鐵(fe3o4) 、氧化銅(cuo)等氧化物對(duì)so2具有較強(qiáng)的吸附性,在常溫或低溫下,金屬氧化物對(duì)so2起吸附作用,高溫情況下,金屬氧化物與so2發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成金屬鹽。然后對(duì)吸附物和金屬鹽通過(guò)熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。這是一種干法脫硫方法,雖然沒(méi)有污水、廢酸,不造成污染,但是此方法也沒(méi)有得到推廣,主要是因?yàn)槊摿蛐时容^低,設(shè)備龐大,投資比較大,操作要求較高,成本高。該技術(shù)的關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)新的吸附劑。
以上幾種so2煙氣治理技術(shù)目前應(yīng)用比較廣泛的,雖然脫硫率比較高,但是工藝復(fù)雜,運(yùn)行費(fèi)用高,防污不徹底,造成二次污染等不足,與我國(guó)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境和諧發(fā)展的大方針不相適應(yīng),故有必要對(duì)新的脫硫技術(shù)進(jìn)行探索和研究。2.3 半干法煙氣脫硫技術(shù)
半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動(dòng)床脫硫、煙道噴射脫硫等。
a 噴霧干燥法[5]:
噴霧干燥脫硫方法是利用機(jī)械或氣流的力量將吸收劑分散成極細(xì)小的霧狀液滴,霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積,在氣液兩相之間發(fā)生的一種熱量交換、質(zhì)量傳遞和化學(xué)反應(yīng)的脫硫方法。一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石
漿液等,目前絕大多數(shù)裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下,此種方法的脫硫率65%~85%。其優(yōu)點(diǎn):脫硫是在氣、液、固三相狀態(tài)下進(jìn)行,工藝設(shè)備簡(jiǎn)單,生成物為干態(tài)的caso 、caso ,易處理,沒(méi)有嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕和堵塞情況,耗水也比較少。缺點(diǎn):自動(dòng)化要求比較高,吸收劑的用量難以控制,吸收效率不是很高。所以,選擇開(kāi)發(fā)合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。 b 半干半濕法:
半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數(shù)也介于兩者之間,該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。這種技術(shù)的特點(diǎn)是:投資少、運(yùn)行費(fèi)用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術(shù),但仍可達(dá)到70%tn,并且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠。工業(yè)中常用的半干半濕法脫硫系統(tǒng)與濕法脫硫系統(tǒng)相比,省去了制漿系統(tǒng),將濕法脫硫系統(tǒng)中的噴入ca(oh):水溶液改為噴入cao或ca(oh):粉末和水霧。與干法脫硫系統(tǒng)相比,克服了爐內(nèi)噴鈣法so2和cao反應(yīng)效率低、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn),提高了脫硫劑的利用率,且工藝簡(jiǎn)單,有很好的發(fā)展前景。
c 粉末一顆粒噴動(dòng)床半千法煙氣脫硫法:
技術(shù)原理:含so2的煙氣經(jīng)過(guò)預(yù)熱器進(jìn)入粉粒噴動(dòng)床,脫硫劑制成粉末狀預(yù)先與水混合,以漿料形式從噴動(dòng)床的頂部連續(xù)噴人床內(nèi),與噴動(dòng)粒子充分混合,借助于和熱煙氣的接觸,脫硫與干燥同時(shí)進(jìn)行。脫硫反應(yīng)后的產(chǎn)物以干態(tài)粉末形式從分離器中吹出。這種脫硫技術(shù)應(yīng)用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率,而且對(duì)環(huán)境的影響很小。但進(jìn)氣溫度、床內(nèi)相對(duì)濕度、反應(yīng)溫度之間有嚴(yán)格的要求,在漿料的含濕量和反應(yīng)溫度控制不當(dāng)時(shí),會(huì)有脫硫劑粘壁現(xiàn)象發(fā)生。
d 煙道噴射半干法煙氣脫硫:
該方法利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應(yīng)器進(jìn)行脫硫,不需要另外加吸收容器,使工藝投資大大降低,操作簡(jiǎn)單,需場(chǎng)地較小,適合于在我國(guó)開(kāi)發(fā)應(yīng)用。半干法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿液,漿滴邊蒸發(fā)邊反應(yīng),反應(yīng)產(chǎn)物以干態(tài)粉末出煙道。
3 新興的煙氣脫硫方法以及當(dāng)前研究的熱點(diǎn)
最近幾年,科技突飛猛進(jìn),環(huán)境問(wèn)題已提升到法律高度。我國(guó)的科技工作者研制出了一些新的脫硫技術(shù),但大多還處于試驗(yàn)階段,有待于進(jìn)一步的工業(yè)應(yīng)用驗(yàn)證。
3.1 硫化堿脫硫法
由outokumpu公司開(kāi)發(fā)研制的硫化堿脫硫法主要利用工業(yè)級(jí)硫化納作為原料來(lái)吸收so2工業(yè)煙氣,產(chǎn)品以生成硫磺為目的。反應(yīng)過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜,有na2so4、na2so3、na2s203、s、na2sx等物質(zhì)生成,由生成物可以看出過(guò)程耗能較高,而且副產(chǎn)品價(jià)值低,華南理工大學(xué)的石林經(jīng)過(guò)研究表明過(guò)程中的各種硫的化合物含量隨反應(yīng)條件的改變而改變,將溶液ph值控制在5.5—6.5之間,加入少量起氧化作用的添加劑tfs,則產(chǎn)品主要生成na2s203,過(guò)濾、蒸發(fā)可得到附加值高的5h 0·na2s203,,而且脫硫率高達(dá)97%,反應(yīng)過(guò)程為:so2+na2s=na2s203+s。此種脫硫新技術(shù)已通過(guò)中試,正在推廣應(yīng)用。
3.2 膜吸收法
以有機(jī)高分子膜為代表的膜分離技術(shù)是近幾年研究出的一種氣體分離新技術(shù),已得到廣泛的應(yīng)用,尤其在水的凈化和處理方面。中科院大連物化所的金美等研究員創(chuàng)造性地利用膜來(lái)吸收脫出so2氣體,效果比較顯著,脫硫率達(dá)90%。過(guò)程是:他們利用聚丙烯中空纖維膜吸收器,以naoh溶液為吸收液,脫除so2氣體,其特點(diǎn)是利用多孔膜將氣體so2氣體和naoh吸收液分開(kāi),so2氣體通過(guò)多孔膜中的孔道到達(dá)氣液相界面處,so2與naoh迅速反應(yīng),達(dá)到脫硫的目的。此法是膜分離技術(shù)與吸收技術(shù)相結(jié)合的一種新技術(shù),能耗低,操作簡(jiǎn)單,投資少。
3.3 微生物脫硫技術(shù)
根據(jù)微生物參與硫循環(huán)的各個(gè)過(guò)程,并獲得能量這一特點(diǎn),利用微生物進(jìn)行煙氣脫硫,其機(jī)理為:在有氧條件下,通過(guò)脫硫細(xì)菌的間接氧化作用,將煙氣中的so2氧化成硫酸,細(xì)菌從中獲取能量。
生物法脫硫與傳統(tǒng)的化學(xué)和物理脫硫相比,基本沒(méi)有高溫、高壓、催化劑等外在條件,均為常溫常壓下操作,而且工藝流程簡(jiǎn)單,無(wú)二次污染。國(guó)外曾以地?zé)岚l(fā)電站每天脫除5t量的h:s為基礎(chǔ);計(jì)算微生物脫硫的總費(fèi)用是常規(guī)濕法50%[6]。無(wú)論對(duì)于有機(jī)硫還是無(wú)機(jī)硫,一經(jīng)燃燒均可生成被微生物間接利用的無(wú)機(jī)硫so2,因此,發(fā)展微生物煙氣脫硫技術(shù),很具有潛力。四川大學(xué)的王安等人在實(shí)驗(yàn)室條件下,選用氧化亞鐵桿菌進(jìn)行脫硫研究,在較低的液氣比下,脫硫率達(dá)98%。
4、煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
目前已有的各種技術(shù)都有自己的優(yōu)勢(shì)和缺陷,具體應(yīng)用時(shí)要具體分析,從投資、運(yùn)行、環(huán)保等各方面綜合考慮來(lái)選擇一種適合的脫硫技術(shù)。隨著科技的發(fā)展,某一項(xiàng)新技術(shù)韻產(chǎn)生都會(huì)涉及到很多不同的學(xué)科,因此,留意其他學(xué)科的最新進(jìn)展與研究成果,并把它們應(yīng)用到煙氣脫硫技術(shù)中是開(kāi)發(fā)新型煙氣脫硫技術(shù)的重要途徑,例如微生物脫硫、電子束法脫硫等脫硫新技術(shù),由于他們各自獨(dú)特的特點(diǎn)都將會(huì)有很大的發(fā)展空間。隨著人們對(duì)環(huán)境治理的日益重視和工業(yè)煙氣排放量的不斷增加,投資和運(yùn)行費(fèi)用少、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、污染少、無(wú)二次污染的脫硫技術(shù)必將成為今后煙氣脫硫技術(shù)發(fā)展的主要趨勢(shì)。
各種各樣的煙氣脫硫技術(shù)在脫除so2的過(guò)程中取得了一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)保效益,但是還存在一些不足,隨著生物技術(shù)及高新技術(shù)的不斷發(fā)展,電子束脫硫技術(shù)和生物脫硫等一系列高新、適用性強(qiáng)的脫硫技術(shù)將會(huì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫硫方法。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳兵,張學(xué)學(xué).煙氣脫硫技術(shù)研究與進(jìn)展[j].工業(yè)鍋爐,2002,74(4):6-10.
[2] 林永明,韋志高.濕法石灰石/石灰一石膏脫硫技術(shù)應(yīng)用綜述[j].廣西電力工程,2000.4:92-98.
[3] 郭小宏,等.利用活性炭治理華光實(shí)業(yè)社會(huì)福利冶煉廠可行研究報(bào)告[r].2002,6.
篇10
關(guān)鍵詞:燒結(jié)機(jī);煙氣脫硫;SD-FGD;
1 前言
我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要明確提出:要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),把單位GDP能耗降低20%,主要污染物排放總量減少10%,這是具有法律效力的約束性指標(biāo)。當(dāng)前,SO2的減排呼聲最高,壓力最大。鋼鐵企業(yè)是SO2排放的第二大戶(hù),存在巨大的減排空間,在電廠脫硫已取得較大成效的情況下,減排的壓力正日益突出。煙塵主要來(lái)自燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)過(guò)程及冷卻機(jī)的冷卻過(guò)程,SO2 主要來(lái)自燒結(jié)機(jī)頭煙氣。而燒結(jié)機(jī)頭煙氣中SO2 仍然采用煙囪高空排放,如果不對(duì)這些污染源加以控制,勢(shì)必造成污染物的肆意排放,仍然會(huì)嚴(yán)重污染廠區(qū)環(huán)境,影響正常的生產(chǎn),危害職工身體健康。
本文以濟(jì)鋼鑄管集團(tuán)公司為例,介紹了一種新型的SD-FGD系列噴射旋流曝氣脫硫塔技術(shù)。
2 工程概述
2.1 工程簡(jiǎn)述
濟(jì)鋼鑄管公司現(xiàn)有兩臺(tái)52m2燒結(jié)機(jī),燒結(jié)機(jī)工藝設(shè)計(jì)分為兩條主抽風(fēng)煙道,配備有多管除塵器,排放煙氣含塵濃度
2.2 燒結(jié)機(jī)煙氣的特點(diǎn)
(1)煙氣溫度較高,隨工藝操作狀況的變化,煙氣溫度一般在120~180℃之間。
(2)煙氣挾帶粉塵多。粉塵主要由金屬、金屬氧化物或不完全燃燒物質(zhì)等組成,一般濃度達(dá)10g/Nm3。
(3)含濕量大。為了提高燒結(jié)混合料的透氣性,混合料在燒結(jié)前必須加適量的水制成小球,所以含塵煙氣的含濕量較大,按體積比計(jì)算,水分含量在10%左右。
(4)含有腐蝕性氣體。高爐煤氣點(diǎn)火及混合料的燒結(jié)成型過(guò)程,均產(chǎn)生一定量的HCl、SOx、NOx等。
(5)CO含量較高。
(6)含SO2平均濃度較低,根據(jù)原料和燃料差異而變化,一般在1000~3000mg/Nm3。
(7)重金屬污染物。
(8)含二噁英類(lèi)。目前鋼鐵行業(yè)的二噁英排放居世界第2位,僅次于垃圾焚燒行業(yè)。
3 燒結(jié)機(jī)脫硫技術(shù)
3.1 脫硫工藝的選擇
目前國(guó)內(nèi)外的脫硫方法主要有干法脫硫、半干法脫硫及濕法脫硫。除塵技術(shù)主要有電除塵、機(jī)械除塵、過(guò)濾式除塵等,根據(jù)除塵過(guò)程中是否用水或其他液體,還可將除塵器分為干式和濕式兩大類(lèi)。2006年石鋼3#、4#燒結(jié)機(jī)新上的脫硫系統(tǒng)采用的是密相干塔工藝,即干法脫硫,除塵系統(tǒng)采用的是電除塵器;2007年福建三鋼的180m2燒結(jié)機(jī)脫硫采用的是循環(huán)流化床干法脫硫,除塵系統(tǒng)采用布袋除塵器;2008年5月梅鋼180m2燒結(jié)機(jī)采用的是噴旋沖濕式石灰石-石膏法脫硫工藝,屬于濕法脫硫;2008年12月邯鋼400m2燒結(jié)機(jī)采用的是氣固再循環(huán)半干法脫硫,除塵系統(tǒng)為布袋除塵器。
由于燒結(jié)煙氣具有前述的特點(diǎn),必須采用適合燒結(jié)煙氣特點(diǎn)的煙氣凈化裝置;而且應(yīng)具有脫硫效率高、投資運(yùn)行費(fèi)用低、可靠性高、占地面積小、無(wú)廢水產(chǎn)生、副產(chǎn)物易處理等特點(diǎn)。山東球墨鑄鐵管有限公司所提供場(chǎng)地面積較小,因次對(duì)工藝的選擇必須考慮到系統(tǒng)占地面積等因素,在本項(xiàng)目中我公司選擇了雙堿法作為脫硫主要工藝。
3.2 除塵方案的選擇
由于冶金行業(yè)的煙氣具有粉塵細(xì),易黏附結(jié)垢的特點(diǎn),而濕式除塵器利用水與含塵氣體作用,在凈化粉塵的同時(shí),具有凈化有毒氣體的作用,且設(shè)備體積較小、投資較省,考慮到現(xiàn)場(chǎng)的情況我們選擇濕式除塵方案。濕式除塵方法中文丘里管除塵器具有除塵效率高,能消除1:m以下的細(xì)塵粒,結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,而且還能用于除霧、降溫等方面,符合燒結(jié)機(jī)煙氣的特點(diǎn),因此在本項(xiàng)目中我們選擇了文丘里管濕式除塵法。
除塵射流器應(yīng)用原理是依據(jù)文丘里原理開(kāi)發(fā)出的一種產(chǎn)品,文丘里除塵的工作原理是靠高速運(yùn)動(dòng)的氣流及流經(jīng)的管道截面發(fā)生變化,使氣溶膠與洗滌液或吸收液在高速氣流中發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而達(dá)到氣溶膠與空氣分離的目的,文丘里洗滌器凈化原理圖如圖1所
圖一 文丘里洗滌器凈化原理圖
3.3 工藝流程
我公司與日本住友金屬工業(yè)(株)和歌山製鉄所環(huán)境部合作,結(jié)合我國(guó)冶金行業(yè)的特點(diǎn),對(duì)日本及歐洲冶金行業(yè)的脫硫成熟技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)與消化吸收。共同開(kāi)發(fā)出了SD-FGD系列噴射旋流曝氣脫硫塔。該設(shè)備集脫硫、除塵于一體,脫硫、除塵效率均較高,投資低、占地少,在國(guó)內(nèi)處于先進(jìn)水平該技術(shù)在日本冶金行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。該技術(shù)吸取了我公司在濟(jì)南庚辰鋼鐵有限公司24平米燒結(jié)機(jī)應(yīng)用石灰石法脫硫工藝中的不足,解決了塔內(nèi)及管道結(jié)垢缺陷,解決了出風(fēng)含水量大的問(wèn)題。我公司針對(duì)山東球墨鑄鐵管有限公司實(shí)際情況,對(duì)52平米燒結(jié)機(jī)進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)設(shè)計(jì),除塵、脫硫工藝中所配備的SD-PS80-Ⅱ噴射旋流曝氣脫硫塔,具有氣液傳質(zhì)好、脫硫除塵效率高、液氣比小、裝置內(nèi)無(wú)活動(dòng)部件、工程造價(jià)低、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。
本系統(tǒng)主要包括除塵系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)、脫硫液循環(huán)系統(tǒng)、除塵液循環(huán)系統(tǒng)。
4、 設(shè)計(jì)參數(shù)
4.1 文丘里洗滌器的最佳操作條件
(1).喉管面積A0=2.83m2
(2).喉管直徑D0=1.7m
(3).喉管長(zhǎng)度L0=1.6m
(4).收縮管的進(jìn)氣截面積A1=7.6m2
(5).收縮管的進(jìn)氣端直徑D1=3.2m
(6).收縮管的長(zhǎng)度L1=2.3m
(7).漸擴(kuò)管出口直徑D2=3.2m
4.2 脫硫方法
由雙堿法的原理可以看出氧化反應(yīng)主要是將SO32-和CaSO3氧化,而H++SO32-(HSO3-,故系統(tǒng)pH的高低也決定著氧化反應(yīng)發(fā)生的程度。
對(duì)于脫硫效果來(lái)講,塔進(jìn)口pH越高,吸收液脫硫能力也就越強(qiáng)。但pH過(guò)高后,可能會(huì)增加系統(tǒng)中Ca2+的濃度,從而增加系統(tǒng)中CaSO4的過(guò)飽和度,引起系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞。為了防止系統(tǒng)的結(jié)垢和堵塞,下面對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行各個(gè)階段的pH進(jìn)行研究。
圖1 清液池pH與再生池pH變化規(guī)律
圖2 混漿池pH=11時(shí)再生池各階段pH
由圖1可知,隨著清液池pH升高,無(wú)論是低pH運(yùn)行還是高pH運(yùn)行,再生液的pH都會(huì)升高。當(dāng)?shù)蚿H運(yùn)行時(shí),由于塔出口pH較低,且塔出口中大部分為HSO3-,HSO3-+OH-(SO32-,快速消耗OH-,故在開(kāi)始階段上升幅度較大,在pH=11.0左右時(shí),再生液pH上升趨勢(shì)才趨于平緩,此時(shí)再生液的pH也接近于7。高pH運(yùn)行時(shí),塔出口pH較高,隨著清液池pH值升高,再生液pH繼續(xù)升高,但上升的幅度整體趨于平緩。如果不斷提高混漿池的pH值,即增加投入Ca(OH)2的量,可以增強(qiáng)脫硫液的脫硫效率,但一方面增加了系統(tǒng)的運(yùn)行花費(fèi),另一方面投入Ca(OH)2的量增加,Ca2+也隨著增加,將有可能引起系統(tǒng)結(jié)垢和堵塞。
4.3 脫硫液循環(huán)系統(tǒng)
脫硫液與煙氣接觸反應(yīng)后,經(jīng)塔體底部水封口由排水溝流入循環(huán)水池,循環(huán)水池由再生反應(yīng)池、氧化池、沉淀池和清水池四部分組成。從脫硫裝置底部出來(lái)的脫硫液首先進(jìn)入再生反應(yīng)池,與石灰漿液發(fā)生再生反應(yīng),然后進(jìn)入氧化池,通過(guò)攪拌并鼓入空氣將水池中的CaSO3氧化為CaSO4,經(jīng)沉淀后的池底濃漿由濃漿泵將CaSO4抽出,送到板框壓濾機(jī),制成脫硫渣濾餅綜合利用或拋棄,濾液流到循環(huán)水池。在清水池旁設(shè)有pH值檢測(cè)儀,并補(bǔ)充N(xiāo)aOH溶液,調(diào)節(jié)pH值后,由循環(huán)水泵抽送到脫硫裝置進(jìn)行脫硫。
4.4 除塵液循環(huán)系統(tǒng)
除塵液與燒結(jié)煙氣接觸后,經(jīng)管道流到后面的慣性分離器,固液分離后,除塵液經(jīng)底部水封口流入循環(huán)池,循環(huán)池由泥漿池和清液池組成。從分離器底部出來(lái)的除塵液首先進(jìn)入泥漿池沉淀,停留一段時(shí)間后,上清液進(jìn)入清液池,由循環(huán)水泵抽送到除塵裝置進(jìn)行除塵;池底泥漿則由濃漿泵抽送到板框壓濾機(jī),壓縮脫水后,定期由運(yùn)渣車(chē)外運(yùn)。
以上四個(gè)單元是本系統(tǒng)的主要單元,除此之外,本系統(tǒng)還包括脫硫劑制備系統(tǒng)及電氣和自控系統(tǒng)等。
4.5 SD-FGD曝氣脫硫塔原理
應(yīng)用文丘里除塵、慣性分離等原理設(shè)計(jì)的高效噴射旋流曝氣除塵脫硫塔,高效旋流曝氣脫硫塔為圓柱形塔體,塔外有高效射流器,塔內(nèi)安裝有若干層高負(fù)荷旋流裝置和高效除霧裝置。脫硫工作時(shí),煙氣由塔底切向進(jìn)入,形成旋轉(zhuǎn)氣流上升,煙氣通過(guò)塔板旋流葉片的導(dǎo)向作用使煙氣呈旋轉(zhuǎn)上升。經(jīng)二次擴(kuò)散,使得氣體里所含的二氧化硫散發(fā),并與上部?jī)蓪訃娏艿拿摿驖{液充分接觸,從而增大氣液間的接觸面積;液滴被氣流帶動(dòng)旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生的離心力強(qiáng)化氣液間的接觸,最后液滴被甩到塔壁上沿壁流下,經(jīng)過(guò)溢流裝置到下層塔板上,再次被氣流霧化而進(jìn)行氣液接觸。如上所述,液體在與氣體充分接觸后得到有效分離,避免霧沫夾帶,其氣液負(fù)荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液層薄,開(kāi)孔率大而使壓降較低,比達(dá)到同樣效果的一般旋流板塔的壓降約低50%,因此,綜合性能優(yōu)于常用的旋流板塔。
由于裝置內(nèi)部提供了良好的氣液接觸條件,氣體中的SO2被堿性液體吸收的效果好;采用較低的液氣比是1:0.8~1.2。高效噴射旋流脫硫除塵裝置上部裝有高效除霧裝置,安裝兩層折板除霧器,從而使氣流帶出塔的霧滴很少。減少出口煙氣帶水的危害。
煙氣進(jìn)入射流器,由于有降塵水及煙塵里有燒結(jié)機(jī)煙塵帶出來(lái)的氧化鈣,可以作為一級(jí)脫硫處理,效率在30%左右。在旋流脫硫塔內(nèi)進(jìn)行二級(jí)脫硫處理,效率在65%以上,總的脫硫效率在95%以上。
5 存在不足
由于此工程為老廠改造,因此可用場(chǎng)地面積較小,該系統(tǒng)整體的設(shè)備與管路布局不夠理想,造成系統(tǒng)阻力稍大。另外由于工程指標(biāo)要求該技術(shù)沒(méi)有涉及到脫硝的內(nèi)容,以后的應(yīng)用中將逐步完善技術(shù),使其應(yīng)用范圍更加廣泛。
6 結(jié)論
1. 在鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)脫硫塔主體材料采用玻璃鋼塔為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)。脫硫塔采用玻璃鋼整體制造,密封性能好,無(wú)跑冒滴漏現(xiàn)象,耐腐蝕性比其它材料強(qiáng),使用壽命長(zhǎng)達(dá)25年不用維護(hù)。
2.該工藝采用的兩段法工藝,在預(yù)處理部分采用的除塵液為高爐沖渣水,該水呈堿性,除對(duì)煙氣的潤(rùn)濕作用外也提高了對(duì)硫化物的吸收率,并且提高了水資源的利用率,減少了水資源的消耗。脫硫部分采用的雙堿法濕式脫硫。
3.脫硫塔為我公司自創(chuàng)的噴射旋流曝氣脫硫塔(SD-FGD),塔底部設(shè)有導(dǎo)氣旋流裝置,使煙氣在塔內(nèi)流動(dòng)均勻,并且通過(guò)控制脫硫塔進(jìn)口的pH值解決了塔內(nèi)的結(jié)垢問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1] 郝繼鋒, 汪莉, 宋存義, 等.鋼鐵廠燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)的探討.太原理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2005, 36( 4):78-91.
[2] 單尚華,李春風(fēng).加快實(shí)施燒結(jié)煙氣脫硫,促進(jìn)區(qū)域環(huán)境改善[C].中國(guó)鋼鐵 年會(huì)論文集.北京:冶金工業(yè)出版社,2007.
[3] 張凡,張偉,楊霓云等.半干半濕法煙氣脫硫技術(shù)研究.環(huán)境科學(xué)研究,2000,13(1):60-63.
[4]郜學(xué).我國(guó)燒結(jié)球團(tuán)行業(yè)脫硫現(xiàn)狀及減排對(duì)策[J].燒結(jié)球團(tuán),2008,33(3):1-5.
[5]賽俊聰,吳少華,汪洪濤,等.中國(guó)煙氣脫硫脫銷(xiāo)技術(shù)現(xiàn)狀及國(guó)產(chǎn)化問(wèn)題.電站系統(tǒng),2003,
19(1):53-54.