浅谈石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术工艺

2016年06月02日 16:16技术专利来源:中国网

我们知道,石灰(石)——石膏FGD是目前国内市场的主流脱硫技术,其核心技术已经为国内多数公司成功运用。今天,我们就来和大家一起聊一聊 石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术 的相关情况!

浅谈石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术工艺

浅谈石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术工艺

接下来,我们就来看看石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术——技术原理:

⒈石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术——SO2和SO3的吸收

SO2十H2O→H++HSO3-SO3十H2O→H2SO4SO2和SO3吸收的关键是提高其他水中的溶解度,PH值越高,水的表面积越大,气相湍流度越高,SO2和SO3的溶解量越大。

2.石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术——与石灰石浆液反应

CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2CaCO3十H2SO4→CaSO4+H2O十CO2CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O十CO2本步骤的关键是提高CaCO3的溶解度,PH值越低,溶解度越大。

系统组成——烟气系统——吸收塔系统——制浆系统——浆液疏排系统——processwater工艺水系统——石膏脱水与储运系统——废水处理系统石灰石-石膏湿法脱硫的优点:

a.工艺成熟,最大单机容量超过1000MW;

b.脱硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03;

c.系统运行稳定,可用率≥95%;

d.脱硫剂—石灰石,价廉易得;

e.脱硫副产品—石膏,可综合利用;

f.建设期间无需停机。

缺点:系统复杂,占地面积大;造价高,一次性投资大;运行较多、运行费用高,副产品处理问题。

3.石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术——燃烧前煤脱硫技术

主要为煤炭洗选脱硫,即在燃烧前对煤进行净化,去除原煤中部分硫分和灰分。分为物理法、化学法和微生物法等。

a.物理法:主要指重力选煤,利用煤中有机质和硫铁矿的密度差异而使它们分离。该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等。主要方法有跳汰选煤,重介质选煤,风力选煤等。

b.化学法:可分为物理化学法和纯化学法。物理化学法即浮选;化学法又包括碱法脱硫,气体脱硫,热解与氢化脱硫,氧化法脱硫等。

c.微生物法:在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术,可脱除煤中的有机硫和无机硫。中国当前的煤炭入洗率较低,大约在20%左右,而美国为42%,英国为94.9%,法国为88.7%,日本为98.2%。提高煤炭的入洗率有望显著改善燃煤二氧化硫污染。然而,物理选洗仅能去除煤中无机硫的80%,占煤中硫总含量的15%~30%,无法满足燃煤二氧化硫污染控制要求,故只能作为燃煤脱硫的一种辅助手段。

4.石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术——燃烧中煤脱硫技术

煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂,碳酸钙、碳酸镁受热分解生成氧化钙、氧化镁,与烟气中二氧化硫反应生成硫酸盐,随灰分排出。

在中国采用的燃烧过程中脱硫的技术主要有两种:型煤固硫和流化床燃烧脱硫技术。

a.型煤固硫技术:

将不同的原料经筛分后按一定比例配煤,粉碎后同经过预处理的粘结剂和固硫剂混合,经机械设备挤压成型及干燥,即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。固硫剂主要有石灰石、大理石、电石渣等,其加入量视含硫量而定。燃用型煤可大大降低烟气中二氧化硫、一氧化碳和烟尘浓度,节约煤炭,经济效益和环境效益相当可观,但工业实际应用中应解决型煤着火滞后、操作不当会造成的断火熄炉等问题。

b.流化床燃烧脱硫技术:

把煤和吸附剂加入燃烧室的床层中,从炉底鼓风使床层悬浮进行流化燃烧,形成了湍流混合条件,延长了停留时间,从而提高了燃烧效率。其反应过程是煤中硫燃烧生成二氧化硫,同时石灰石煅烧分解为多孔状氧化钙,二氧化硫到达吸附剂表面并反应,从而达到脱硫效果。流化床燃烧脱硫的主要影响因素有钙硫比,煅烧温度,脱硫剂的颗粒尺寸孔隙结构和脱硫剂种类等。为提高脱硫效率,可采用以下方法:

⑴改进燃烧系统的设计及运行条件

⑵脱硫剂预煅烧

⑶运用添加剂,如碳酸钠,碳酸钾等

⑷开发新型脱硫剂

5.石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术——燃烧后烟气脱硫技术

烟气脱硫的基本原理是酸碱中和反应。烟气中的二氧化硫是酸性物质,通过与碱性物质发生反应,生成亚硫酸盐或硫酸盐,从而将烟气中的二氧化硫脱除。最常用的碱性物质是石灰石、生石灰和熟石灰,也可用氨和海水等其它碱性物质。共分为湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术三类,分别介绍如下:

a.湿法烟气脱硫技术

湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液。由于是气液反应,所以反应速度快,效率高,脱硫剂利用率高。该法的主要缺点是脱硫废水二次污染;系统易结垢,腐蚀;脱硫设备初期投资费用大;运行费用较高等。

⑴石灰石—石膏法烟气脱硫技术该技术以石灰石浆液作为脱硫剂,在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤,使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙,同时向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使亚硫酸钙转化为硫酸钙,脱硫剂的副产品为石膏。该系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水和废水处理系统。由于石灰石价格便宜,易于运输和保存,因而已成为湿法烟气脱硫工艺中的主要脱硫剂,石灰石—石膏法烟气脱硫技术成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。该法脱硫效率高(大于95%),工作可靠性高,但该法易堵塞腐蚀,脱硫废水较难处理。

⑵氨法烟气脱硫技术该法的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水与烟气在吸收塔中接触混合,烟气中的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氨,氧化后生成硫酸氨溶液,经结晶、脱水、干燥后即可制得硫酸氨(肥料)。该法的反应速度比石灰石—石膏法快得多,而且不存在结构和堵塞现象。另外,湿法烟气脱硫技术中还有钠法、双碱脱硫法和海水烟气脱硫法等,应根据吸收剂的来源、当地的具体情况和副产品的销路实际选用。

b.半干法烟气脱硫技术

主要介绍旋转喷雾干燥法。该法是美国和丹麦联合研制出的工艺。该法与烟气脱硫工艺相比,具有设备简单,投资和运行费用低,占地面积小等特点,而且烟气脱硫率达75%—90%。该法利用喷雾干燥的原理,将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔。在吸收塔内,吸收剂在与烟气中的二氧化硫发生化学反应的同时,吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥,完成脱硫反应后的废渣以干态形式排出。该法包括四个在步骤:

1)吸收剂的制备;

2)吸收剂浆液雾化;

3)雾粒与烟气混合,吸收二氧化硫并被干燥;

4)脱硫废渣排出。

环保114小编总结:石灰(石)—石膏工艺湿法脱硫技术——法一般用生石灰做吸收剂。生石灰经熟化变成具有良好反应能力的熟石灰,熟石灰浆液经高达15000~20000r/min的高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴,其雾粒直径可小于100微米,具有很大的表面积,雾滴一经与烟气接触,便发生强烈的热交换和化学反应,迅速的将大部分水分蒸发,产生含水量很少的固体废渣,脱硫技术石灰石钙法:包括湿法烟气脱硫/半干法(阿尔斯通的NID)/干法(RCFB)和(CFB)如前面所述,应用在80%以上的火电厂氨法:用得较少,多在石化领域的电厂镁法:一种可以再生吸收剂的方法,国内好象没有海水法:要布置在海边才行。

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