浙江綠洲煙氣脫硫脫硝技術
來源(yuan):浙江綠洲環保設備(bei)有限(xian)公司 閱(yue)讀:3667 更新時(shi)間:2008-06-06 13:50脫硫工藝介紹
目前(qian),各國研究的(de)煙(yan)(yan)氣脫(tuo)硫方法(fa)(fa)很多,已(yi)超過一百(bai)種(zhong),其中(zhong)有(you)的(de)進行(xing)了(le)中(zhong)間(jian)試驗,有(you)的(de)還處(chu)于(yu)實(shi)驗室研究階段,真正能(neng)應(ying)用(yong)(yong)于(yu)工(gong)業生產中(zhong)的(de)只有(you)十(shi)余種(zhong)。火電(dian)廠鍋爐煙(yan)(yan)氣脫(tuo)硫方法(fa)(fa)的(de)選擇主要(yao)取決于(yu)鍋爐容量(liang)、燃料(liao)的(de)成分(fen)(fen)、脫(tuo)硫劑的(de)供應(ying)條(tiao)件(jian)及相應(ying)的(de)地理條(tiao)件(jian)、副產品的(de)利用(yong)(yong)等(deng)因素。當前(qian)應(ying)用(yong)(yong)的(de)煙(yan)(yan)氣脫(tuo)硫方法(fa)(fa),按脫(tuo)硫工(gong)藝(yi)的(de)反應(ying)狀態(tai)大(da)致可分(fen)(fen)為干法(fa)(fa)、半干法(fa)(fa)和濕法(fa)(fa)三類。煙(yan)(yan)氣脫(tuo)硫法(fa)(fa)分(fen)(fen)類見下(xia)表(biao)。
常用煙氣脫硫法分類表
分類
脫硫劑
可利用副生成物
排放副產物
濕法
石灰石(石灰)-石膏法
石灰石/石灰
石膏
海水脫硫
海水
海水
氨-硫酸銨法
液氨/氨水/尿素
硫酸銨
氨-酸法
氨水
硫酸銨、硝酸銨
雙堿法
氫氧化鈉、氫氧化鈣
石膏
亞硫酸鈣
氧化鎂法
氧化鎂
元素硫
氫氧化鎂法
氫氧化鎂
硫酸鎂
磷銨肥法
磷礦石、氨
磷銨復合肥
半干法
煙道噴入法
石灰
灰、渣
吸收塔噴入法
石灰
亞硫酸鈣
電子束法
氨
硫銨.硝氨
干法
回流式循環流化床
石灰
灰、渣
爐內吹入法
石灰石
灰、渣
活性炭吸附法
活性炭(吸附劑)
硫酸/硫磺
NID
石灰
灰、渣
按脫硫工藝在生產中所處的部位不同可采用:
- 燃燒前脫硫,如原煤洗選脫硫;
- 燃燒中脫硫,如潔凈煤燃燒、循環流化床鍋爐和爐內噴鈣;
- 燃燒后脫硫,如煙氣脫硫。
- 燃燒后的煙氣脫硫(Flue Gas Desulphrization),是目前世界上控制SO2污染所采用的主要手段。
現(xian)將目前應用較為廣泛的(de)幾(ji)種脫硫工藝原理(li)、特點及其應用狀況(kuang)簡(jian)要介紹(shao)如下:
1、石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝
石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)(石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui))—石(shi)(shi)(shi)膏濕法脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)藝采用石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)或石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)作脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)吸(xi)(xi)(xi)收劑(ji),石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)經(jing)破碎磨(mo)細(xi)(xi)成(cheng)粉狀與水(shui)(shui)混合攪拌制成(cheng)吸(xi)(xi)(xi)收劑(ji)漿。也可以將石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)直接濕磨(mo)成(cheng)石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)石(shi)(shi)(shi)漿液(ye)。當(dang)采用石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)為(wei)吸(xi)(xi)(xi)收劑(ji)時(shi),石(shi)(shi)(shi)灰(hui)(hui)(hui)(hui)粉經(jing)消(xiao)化處理(li)后加水(shui)(shui)攪拌制成(cheng)吸(xi)(xi)(xi)收劑(ji)漿。在吸(xi)(xi)(xi)收塔內,吸(xi)(xi)(xi)收劑(ji)漿液(ye)與煙氣(qi)接觸混合,煙氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)SO2與漿液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)碳酸(suan)鈣以及鼓入的(de)(de)(de)氧化空氣(qi)進行化學反應(ying),最(zui)終反應(ying)產物為(wei)石(shi)(shi)(shi)膏。脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)后的(de)(de)(de)煙氣(qi)經(jing)除(chu)霧器除(chu)去帶出的(de)(de)(de)細(xi)(xi)小液(ye)滴,經(jing)加熱器加熱升(sheng)溫后排入煙囪(cong)。脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)石(shi)(shi)(shi)膏漿經(jing)脫(tuo)(tuo)(tuo)水(shui)(shui)裝置脫(tuo)(tuo)(tuo)水(shui)(shui)后回收。由于吸(xi)(xi)(xi)收劑(ji)漿的(de)(de)(de)循環利用,脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)吸(xi)(xi)(xi)收劑(ji)的(de)(de)(de)利用率很高。該(gai)工(gong)藝適用于任何含硫(liu)(liu)量的(de)(de)(de)煤(mei)種的(de)(de)(de)煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu),脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效(xiao)率可達到95%以上。
石(shi)灰石(shi) — 石(shi)膏濕(shi)法脫(tuo)硫(liu)工藝脫(tuo)硫(liu)過程的主(zhu)要化學反應為:
在脫硫吸收塔內煙氣中SO2首先被漿液中的水吸收與漿液中的CaCO3反應生成CaSO3,CaSO3被鼓入氧化空氣中的O2氧化最終生成石膏晶體CaSO4·2H2O。其主要化學反應式為:
吸收過程:SO2+H2O—→H2SO3—→HSO3-+H+
CaCO3+2H+—→Ca2++CO2+H2O
氧化過程:HSO3-+1/2O2—→SO42-+H+
Ca2++SO42-+2H2O—→CaSO4·2H2O
按脫(tuo)硫(liu)副產(chan)物石(shi)膏的(de)處置方式劃分,一般有拋(pao)棄(qi)和回(hui)(hui)收利用(yong)(yong)(yong)兩種方法,脫(tuo)硫(liu)石(shi)膏處置方式的(de)選(xuan)擇(ze)主要(yao)取決于(yu)市場(chang)對(dui)脫(tuo)硫(liu)石(shi)膏的(de)需求、脫(tuo)硫(liu)石(shi)膏的(de)質量(liang)以(yi)(yi)及是否有足夠(gou)的(de)堆放場(chang)地等(deng)(deng)因素。拋(pao)棄(qi)方式,如采(cai)用(yong)(yong)(yong)棄(qi)置灰場(chang)或(huo)回(hui)(hui)填(tian)礦(kuang)坑,以(yi)(yi)美(mei)國為主要(yao)代(dai)表,拋(pao)棄(qi)量(liang)占86%;另一種是綜合利用(yong)(yong)(yong)方式,德(de)國及日本采(cai)用(yong)(yong)(yong)較多,主要(yao)用(yong)(yong)(yong)作水(shui)泥緩凝劑和建筑材料(liao)等(deng)(deng),石(shi)膏的(de)利用(yong)(yong)(yong)率達90%以(yi)(yi)上。
石(shi)灰(hui)(hui)石(shi)(石(shi)灰(hui)(hui))-石(shi)膏濕法(fa)脫硫(liu)是技(ji)術成熟(shu)、應用(yong)廣(guang)泛,運行(xing)最可靠(kao)的(de)工藝。但同時存(cun)在著運行(xing)費用(yong)及(ji)占地大(da),有(you)廢水(shui)排放,設(she)備、管道易結垢(gou)的(de)問題。
2、回流式循環流化床(RCFB干法)煙氣脫硫
回流式循環流化床煙(yan)氣脫硫(liu)工藝(簡稱RCFB)是德國WULFF Rolf Graf博士開發的一種(zhong)較(jiao)為先進(jin)的干法(fa)煙(yan)氣脫硫(liu)技術。
工藝流(liu)程(cheng):鍋爐空預(yu)器(qi)(qi)(qi)出來(lai)的(de)(de)煙(yan)氣,從除塵器(qi)(qi)(qi)前也可(ke)從除塵器(qi)(qi)(qi)后引進(jin)吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta)(ta)底部。吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta)(ta)底部為一(yi)文(wen)丘里(li)裝(zhuang)置,煙(yan)氣流(liu)經(jing)時(shi)被加(jia)速。吸(xi)收(shou)劑通(tong)過(guo)(guo)一(yi)套噴射裝(zhuang)置在吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta)(ta)底部噴入(ru)。在文(wen)丘里(li)的(de)(de)喉部設一(yi)噴水裝(zhuang)置,噴入(ru)的(de)(de)霧化水使煙(yan)氣降(jiang)至70-90℃,這是(shi)反(fan)應的(de)(de)理(li)想(xiang)溫度(du)(du),高速的(de)(de)煙(yan)氣使水進(jin)一(yi)步霧化。增(zeng)濕的(de)(de)煙(yan)氣控(kong)制(zhi)在以4m/s的(de)(de)煙(yan)速上(shang)升(sheng)與(yu)(yu)(yu)噴入(ru)的(de)(de)吸(xi)收(shou)劑相混合,吸(xi)收(shou)劑與(yu)(yu)(yu)SO2反(fan)應,生成亞硫酸鈣(gai)、硫酸鈣(gai)等。帶有大量固體顆粒(li)的(de)(de)煙(yan)氣從吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta)(ta)頂(ding)部排出,進(jin)入(ru)除塵器(qi)(qi)(qi)。大部分的(de)(de)固體顆粒(li)通(tong)過(guo)(guo)除塵器(qi)(qi)(qi)下的(de)(de)在循(xun)環(huan)系(xi)統(tong),返(fan)回(hui)吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta)(ta)繼續參(can)與(yu)(yu)(yu)反(fan)應,如(ru)此循(xun)環(huan)可(ke)達100次以上(shang),少部分的(de)(de)脫硫渣(zha)(zha)經(jing)過(guo)(guo)一(yi)個中間倉,經(jing)灰渣(zha)(zha)處理(li)系(xi)統(tong)輸入(ru)到渣(zha)(zha)倉。潔凈的(de)(de)煙(yan)氣經(jing)除塵器(qi)(qi)(qi)通(tong)過(guo)(guo)引風機排入(ru)煙(yan)囪。煙(yan)氣溫度(du)(du)高于露點溫度(du)(du),故不需(xu)要(yao)再加(jia)熱。
3、 NID半干法煙氣脫硫
NID半(ban)(ban)干(gan)法(fa)煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)是(shi)新型的綜(zong)合(he)煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)系(xi)(xi)統(tong),是(shi)瑞(rui)典ABB公(gong)司在半(ban)(ban)干(gan)法(fa)DRYPAC系(xi)(xi)統(tong)上發展而成,它借鑒了半(ban)(ban)干(gan)法(fa)DRYPAC技(ji)(ji)術(shu)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)原(yuan)理(li),有(you)克服了該技(ji)(ji)術(shu)制漿系(xi)(xi)統(tong)的弊端,使其具有(you)干(gan)法(fa)的廉價、系(xi)(xi)統(tong)簡單等(deng)優點,又(you)具有(you)濕(shi)法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效率高的優點。
吸收劑為CaO,除(chu)塵器(qi)入口豎(shu)直煙道作為反應器(qi)。
工藝流程:鍋爐空預器出來的煙氣,經煙氣分布器進入反應器,與增濕的可自由流動的石灰與飛灰混合粉接觸,吸收劑與SO2反應,生成亞硫酸鈣、硫酸鈣等。帶有大量固體顆粒的煙氣進入除塵器除塵,潔凈的煙氣通過引風機排入煙囪。煙氣溫度高于露點溫度,故不需要再加熱。除塵器下的固體顆粒通過除塵器下的增濕系統進入NID反應器,繼續參與反應。少部分的脫硫渣經過一個中間倉,經灰渣處理系統輸入到渣倉。