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关于脱硫系统、工艺的详细论述

时间:2019-06-19 10:56

来源:绿色能源脱硫脱硝

脱硫系统一直是个热门的技术项目,今天这一篇就是关于脱硫系统、各种脱硫工艺的原理、优缺点的详细论述。


石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫

1.工作原理

石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用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成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。

2.反应过程

(1)吸收

SO2 + H2O—> H2SO3

SO3 + H2O—> H2SO4

(2)中和

CaCO3 + H2SO3 —> CaSO3+CO2 + H2O

CaCO3 + H2SO4 —> CaSO4+CO2 + H2O

CaCO3 +2HCl—> CaCl2+CO2 + H2O

CaCO3 +2HF —>CaF2+CO2 + H2O

(3)氧化

2CaSO3+O2—>2CaSO4

(4)结晶

CaSO4+ 2H2O —>CaSO4 ·2H2O

3.系统组成

脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。

4.工艺流程

锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱

来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。

系统一般装3-5台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。

吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO2后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液,用于补充被消耗掉的石灰石,使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时排至脱硫副产品系统,经过脱水形成石膏。

5.工艺特点

1、脱硫效率高,可保证95%以上;

2、应用最为广泛、技术成熟、运行可靠性好;

3、对煤种变化、负荷变化的适应性强,适用于高硫煤;

4、脱硫剂资源丰富,价格便宜;

5、可起到进一步除尘的作用。

6.应用领域

燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、烧结机、球团窑炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硫。

友情提示:该工艺应用最为广泛,技术成熟,对烟气负荷、煤种变化适应性好,脱硫效率高,对于高硫煤和环保排放要求严格的工况尤为适合,但系统相对复杂,投资费用较高,烟囱需要进行防腐处理。

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循环回流半干法脱硫工艺

1.工作原理:

它是以循环流化床技术原理为基础的一种先进的烟气半干法脱硫工艺。该工艺以干态消石灰粉Ca(OH)2作为吸收剂,并向烟气中喷入工艺雾化水,对烟气中的酸性物质增湿活化,通过干粉状吸收剂多次再循环,在吸收塔内与烟气污染物强烈接触发生化学反应,延长吸收剂与烟气的接触时间,以达到高效脱硫的目的。通过化学反应,可有效除去烟气中的SO2、SO3、HF与HCl,脱硫终产物是一种自由流动的干粉混合物,无二次污染,还可以进一步综合利用。

2.反应过程

(1)增湿活化

SO2+H2O—>H2SO3

SO3+H2O—>H2SO4

(2)中和

Ca(OH)2+ H2SO3—> CaSO3 + 2H2O

Ca(OH)2+ 2HF—>CaF2 +2H2O

Ca(OH)2+ H2SO4—>CaSO4 +2 H2O

Ca(OH)2+ 2HCl—>CaCl2 + 2H2O

(3)氧化

CaSO3+ 1/2O2—>CaSO4

3.系统组成

脱硫系统主要由烟气系统、吸收塔系统、吸收剂制备系统、除尘系统、返料、排料系统、公用系统(工艺水、压缩空气等)、电气控制系统等几部分组成。

4.工艺流程

锅炉/窑炉—>静电除尘器—>吸收塔—>袋式除尘器—>引风机—>烟囱

来自锅炉或窑炉的烟气经静电除尘器初步除尘后由吸收塔下部通过布风装置进入吸收塔。雾化水由吸收塔喉部的高压回流喷枪喷入吸收塔,以很高的传质速率在吸收塔中与烟气混合,烟气中小液滴与氢氧化钙颗粒以很高的传质速率与烟气中的SO2等酸性物质混合反应,生成CaSO4、CaSO3、CaF2、CaCl2等反应产物。

锅炉烟气经过吸收塔脱硫后,进入袋式除尘器系统。为提高Ca2+的利用率及脱硫效率,本工艺设置了脱硫灰再循环系统,根据反应器进出口压差来调节循环倍率,循环灰来自布袋除尘器。袋式除尘器灰斗内的灰经船型灰斗底部的空气斜槽分两路,一路为大量的灰经返料阀回送至净化塔下部文丘里扩散段出口处,其余的灰经另一路经过中间仓再由仓泵输送入灰库外排。

5.工艺特点

无污水工艺

低投资成本工艺

对于老厂改造的最理想工艺

高可用率

安装时间短

占地小

维修成本低

最终产品可出售或填埋

6.应用领域

编辑:李丹

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