1、石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫
技術(shù)簡述
石灰石/石灰-石膏煙氣脫硫系統(tǒng)安裝于鍋爐/窯爐煙道的末端、除塵系統(tǒng)之后,用石灰石/石灰(CaCO3/CaO)漿液作洗滌劑,在反應(yīng)塔中對煙氣進(jìn)行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。石灰石/石灰-石膏系統(tǒng)包括以下子系統(tǒng): 煙氣系統(tǒng) 、石灰石/石灰漿制備系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)等組成。
技術(shù)特點(diǎn)
(1)脫硫效率高達(dá)95%以上,有利于地區(qū)和陶瓷窯爐實(shí)行總量控制。
(2)技術(shù)成熟,設(shè)備運(yùn)行可靠性高(系統(tǒng)可利用率達(dá)98%以上)。
(3)單塔處理煙氣量大,SO2脫除量大。
(4)適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫。
(5)設(shè)備布置緊湊,減少了場地需求。
(6)處理后的煙氣含塵量大大減少。
(7)吸收劑(石灰石/石灰)資源豐富,價廉易得。
(8)脫硫副產(chǎn)物(石膏)便于綜合利用,經(jīng)濟(jì)效益顯著
工藝流程
由窯爐排煙風(fēng)機(jī)來的熱煙氣經(jīng)脫硫風(fēng)機(jī)升壓后,進(jìn)入噴淋吸收塔進(jìn)行脫硫。在吸收塔內(nèi),煙氣與石灰石/石灰漿液逆流接觸,煙氣中的SO2和SO3與漿液中的石灰石/石灰反應(yīng),形成亞硫酸鈣和硫酸鈣,煙氣中的HCl、HF也與漿液中的石灰石/石灰反應(yīng)而被吸收。脫硫后的飽和煙氣經(jīng)吸收塔頂部除霧器除去夾帶的霧滴后排入煙囪。氧化空氣風(fēng)機(jī)將空氣鼓入吸收塔漿池(循環(huán)池),將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣,過飽和的硫酸鈣溶液結(jié)晶生成石膏(CaS04·2H2O)。產(chǎn)生的石膏漿液通過石膏漿液排出泵連續(xù)抽出,視吸收塔漿池的液位高低決定將石膏漿液送至石膏水力旋流器進(jìn)行脫水或?qū){液送回吸收塔。
2、雙堿法煙氣脫硫
技術(shù)簡述
雙堿法煙氣脫硫用可溶堿液(如鈉堿或氨堿等)吸收煙氣中的二氧化硫,生成酸式鹽,然后將部分溶液分流進(jìn)另一個系統(tǒng),用堿土化合物對其進(jìn)行處理,生成難溶的水合硫酸鈣并使可溶堿再生,重復(fù)使用的工藝。
技術(shù)特點(diǎn)
與石灰石(石灰)濕式脫硫法相比,雙堿法煙氣脫硫工藝有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)用NaOH脫硫劑,循環(huán)溶液中基本上是NaOH的水溶液,在循環(huán)系統(tǒng)中對設(shè)備、管道和泵類無腐蝕和堵塞現(xiàn)象。
(2)吸收劑再生和脫硫渣沉淀均在塔外進(jìn)行,減少了塔內(nèi)結(jié)垢的可能性。據(jù)此,可以采用高效的板式塔或填料塔代替常用的噴淋塔,從而大大地縮小吸收塔的尺寸及減少操作的液氣比。
(3)脫硫效率高,可達(dá)90%以上。
(4)采用脫硫除塵一體化,可提高石灰的利用率及節(jié)約脫硫成本。
工藝流程
主要工藝過程是,清水池一次性加入氫氧化鈉溶劑制成脫硫液,用泵打入吸收塔進(jìn)行脫硫。三種生成物均溶于水,在脫硫過程中,煙氣夾雜的飛灰同時被循環(huán)液濕潤而捕集,從吸收塔排出的循環(huán)漿液流人沉淀池。灰渣經(jīng)沉淀定期清除,可回收利用,如制磚等。上清液溢流進(jìn)入反應(yīng)池與投加的石灰進(jìn)行反應(yīng),置換出的氫氧化鈉溶解在循環(huán)水中,同時生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等,可通過沉淀清除
3、半干法脫硫
3.1 半干法脫硫工藝
技術(shù)簡述
(1)制備還原劑,CaO粉末溶解于水制成Ca(OH)2
Ca離子+H2O=Ca(OH)2
Ca離子+2CO2+ H2O =Ca(HCO3)2
(2)煙氣中的SO2溶于水
SO2+H2O=H2SO3
H2SO3=HSO3根離子+H離子
HSO3根離子=H離子+SO3根離子
(3)發(fā)生氧化還原反應(yīng),吸收溶解的SO2
Ca(OH)2+SO2=CaSO3+H2O
CaSO3+H2O+SO2=Ca(HCO3)2
工藝流程
3.2 半干法旋轉(zhuǎn)霧化噴盤脫硫工藝(SDA)
技術(shù)簡述
常用的脫硫劑由石灰粉或碳酸鈉粉加水配制而成,工藝流程包括:①吸收劑的制備;②吸收劑漿液霧化;③霧滴與煙氣的接觸混合;④液滴蒸發(fā)與SO2吸收;⑤灰渣再循環(huán)和排出。
(1)吸收劑為石灰粉時,主要的化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
SO2+H2O →H2SO3
H2SO3 +Ca(OH)2 →CaSO3+2H2O
CaSO3+ 1/2O2→CaSO4↓
(2)吸收劑為碳酸鈉粉時,主要的化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2
(3)與其他酸性物質(zhì)(如SO3、HF、HCl)的反應(yīng):
SO3+ 2NaHCO3 → NaSO4+ 2CO2 + H2O
HF+ NaHCO3→NaF + CO2 + H2O
HCl+ NaHCO3→NaCl + CO2 + H2O
工藝流程
3.3 半干法循環(huán)流化床脫硫技術(shù)(WCFB)
技術(shù)簡述
以循環(huán)流化床原理為基礎(chǔ),通過固體顆粒的多次再循環(huán),大大增加吸收劑與煙氣的接觸面積,以達(dá)到高效脫硫的目的
工藝流程
半干法技術(shù)特點(diǎn)
(1)系統(tǒng)簡單,操作維護(hù)方便
設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,阻力較小,能耗低,運(yùn)行和維護(hù)成本低。
(2)脫硫效率高極大地提高了反應(yīng)物接觸面積,對煙氣中的二氧化硫捕捉能力強(qiáng),反應(yīng)快。
(3)合理而均勻的氣流分布還原劑利用率高,反應(yīng)效果更好
(4)運(yùn)行成本較低還原劑和水的利用率高,更節(jié)省自身資源
4、碳酸氫鈉干法脫硫(SDS)
技術(shù)簡述
從鍋爐尾部煙氣出來140℃以上的煙氣通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入干法反應(yīng)塔,然后在干法反應(yīng)塔入口前設(shè)置碳酸氫鈉噴粉裝置。反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)置均混裝置,對煙氣進(jìn)行擾流,使碳酸氫鈉粉末與煙氣充分接觸?;旌暇鶆虻臒煔膺M(jìn)入尾部布袋除塵器,使煙氣中的S02與NaHCO3得到充分的反應(yīng)時間,同時除塵器將反應(yīng)后的副產(chǎn)物過濾下來。
碳酸氫鈉(NaHCO3)用作煙氣脫硫的吸附劑,通過化學(xué)吸附去除煙氣中的SO2,同時,它還可通過物理吸附去除一些無機(jī)和有機(jī)微量物質(zhì)。此工藝將碳酸氫鈉細(xì)粉直接噴入高溫?zé)煔庵?,在高溫下碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉Na2CO3、H2O和CO2。
新產(chǎn)生的碳酸鈉Na2CO3在生成瞬間有高度的反應(yīng)活性,可自發(fā)地與煙氣中的硫氧化物進(jìn)行下列反應(yīng):
2 NaHCO3 + heat-----Na2CO3 + CO2 + H2O
Na2CO3 + SO2 + 1/2 O2 + heat-----Na2SO4 + CO2
Na2CO3 + 2HCl-----2NaCl + H2O + CO2
Na2CO3 + 2HF-----2NaF + H2O + CO2
一般情況下,煙氣溫度在140和250℃之間。由于碳酸氫鈉吸附劑的高度活性,通常碳酸氫鈉耗量略微過量(化學(xué)計(jì)量因子在1.1和1.3之間)。
技術(shù)特點(diǎn)
(1)NaHCO3干法煙氣脫硫技術(shù)是利用NaHCO3作為脫硫劑,對煙氣中SO2進(jìn)行吸收脫除的一種技術(shù)。NaHCO3是良好的SO2吸收劑,其吸收速率高于鈣基等吸收劑。用NaHCO3吸收煙氣中的SO2是氣-固相反應(yīng),反應(yīng)速度快,脫硫效率可達(dá)95%,可保證SO2排放要求,吸收劑利用率高。
(2)NaHCO3干法脫硫?qū)煔饬髁?、SO2濃度等工況的變化適應(yīng)性較強(qiáng);
(3)脫硫劑成本較高,總體運(yùn)行成本相對較高,但由于煙氣含硫量低,成本增加有限;
(4)腐蝕性輕微,基本不用采取特殊防腐措施,但需采取相應(yīng)防磨措施;
(5)由于脫硫工藝不需要對煙氣進(jìn)行了増濕減溫,排放煙氣溫度基本沒有降低,煙氣排放始終保持良好的視覺效果;
(6)系統(tǒng)不需要排放廢水;
工藝流程