当前比较成熟的几种烟气脱硫技术

作者:太原晋魂环保工程有限公司发布日期:2020-07-10浏览次数:13

  随着相关部门对于环境污染查处的力度加大,二氧化硫作为环境空气质量的重要污染物指标,控制烟气中的二氧化硫排放已成为社会和经济可持续发展的迫切要求。烟气脱硫是目前广泛采用控制二氧化硫排放的成熟技术。许多企业纷纷面临因为环保问题濒临破产,我厂针对这一问题研究了脱硝除尘技术,相比于传统的尾气处理,新型的脱硫脱硝技术具有**的经济性和达标性,在**的标准下,脱硫脱硝又分为脱硫除尘,脱硫除尘工程,脱硫除尘,脱硫除尘设备,脱硝除尘,脱汞除尘,PM2.5治理,voc气体治理,毒气治理,臭气治理,有害气体治理,对于不同的污染气体,在日常的加工中,从业者需要了解它的物理特性和内部结构,不同的脱硫技术在具体使用中对于温度和工艺上的要求也不一样,下面太原晋魂环保工程有限公司为大家介绍一下目前比较成熟的烟气脱硫技术。

  根据**上比较成熟的几种主要烟气脱硫技术,谈谈工艺原理及其特点。

  1、湿法烟气脱硫

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  1.1工艺原理

  烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,烟气得以充分净化;吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3,通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4·2H2O,经脱水后得到脱硫副产品—石膏。

  1.2主要反应过程

  SO2+H2O=H2SO3 SO3+H2O=H2SO4

  CaCO3+H2SO3=CaSO3+CO2+H2O

  CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O

  2CaSO3+O2+2H2O=2CaSO4·2H2O

  1.3工艺特点

  脱硫效率高、设备小、易控制、占地面积小以及适用于高中低硫煤等;除在燃煤发电厂获得广泛应用外,在硫酸工业、钢铁工业、有色冶金工业、石油化工以及燃煤工业窑炉等烟气脱硫中也获得广泛的应用;技术进步快。

  2、喷雾干燥法脱硫

  2.1工艺原理

  以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,SO2被雾化了的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收;温度较高的烟气干燥了液滴,形成干固体废物,由袋式除尘器或电除尘器捕集。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。

  2.2主要反应过程

  SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O

  SO2+Na2CO3=NaSO3+CO2 SO3+Na2CO3=NaSO4+CO2

  2.3工艺特点

  技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高;脱硫率可达到80%以上,但吸收剂利用率较低(50~65%);脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。

  3、炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫

  3.1工艺原理

  在炉内喷钙脱硫的基础上在锅炉尾部增设了增湿段。将石灰石粉磨用压缩空气喷射到炉内,使石灰石与烟气有良好的接触和反应时间,石灰石受热分解成氧化钙和CO2,与烟气中SO2反应生成亚硫酸钙和硫酸钙,*终被氧化成硫酸钙。尾部烟气经一特制的活化器,喷水增湿与未反应的氧化钙遇水反应生成的低温下有很高活性的Ca(OH)2,Ca(OH)2与烟气中剩余反应,*终生成硫酸钙等稳定的脱硫产物。

  3.2主要反应过程

  CaCO3=CaO+ CO2 CaO+SO2+1/2O2=CaSO4

  CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+SO2+1/2O2=CaSO4+H2O

  3.3工艺特点

  能以合理的钙硫比得到中等甚至较高的脱硫;工艺流程简单,占地面积小,费用低;适用于新建大型电站锅炉及小型工业锅炉和现役锅炉脱硫技术改造;吸着剂为石灰石等钙基物料,资源分布广泛,脱硫产物为中性固态渣,无二次污染;整个脱硫系统可单独操作,解列后不影响锅炉的正常运行。

  4、烟气循环流化床脱硫

  4.1工艺原理

  由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。烟气从底部通过文丘里管进入循环流化床吸收塔内。在文丘里管出口扩管段设一套喷水装置,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合,形成流化床,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔。

  4.2主要反应过程

  Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

  Ca(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O

  CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O

  Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

  4.3工艺特点

  脱硫效率高达95%以上;工艺简单,操作方便,系统可靠性高;烟气无需再加热;脱硫副产物为干态,无废水产生;占地面积小、投资省、维护费用低。

  5、氨水洗涤法脱硫

  5.1工艺原理

  在吸收塔内,氨水或液氨与烟气接触混合,洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。吸收液自塔顶喷淋洗涤烟气, SO2被洗涤吸收除去,经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴,进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤,经塔顶的除雾器除,进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器后经烟囱排放。

  5.2主要反应过程

  SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3

  NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3

  2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4

  5.3工艺特点

  脱硫效率高达98%以上;系统能耗低;对煤种变化、负荷变化的适应性强,适用于高硫煤;副产品回收的经济效益高;具有一定的脱硝功能。

  结论

  随着我国新的大气排放标准的逐步颁布实施,对烟气脱硫提出的要求越来越高。为满足环境空气质量要求,必须采用切实可行的脱硫措施及改造方案,降低SO2的排放浓度。通过对以上几种烟气脱硫工艺的比较,在选择烟气脱硫工艺时应结合当地实际情况进行充分论证,进行合理化利用。

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  本公司致力于工业锅炉烟气脱硫、烧结机烟气脱硫、回转窑烟气脱硫、多膛炉烟气脱硫及其他冶金窑炉等含硫高、成分复杂的烟气治理的技术开发。可以广泛应用于电力、石化、有色冶金、化工等行业,对高浓度二氧化硫烟气有较强的针对性且能胜任各种工况下的烟气脱硫。有占地面积小、投资省、运行费用低等特点。

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  近几年,随着我国在重工业领域不断发展,对于产能的不断提高,由于传统的加工机械的耗能高,无法进行脱硫处理,污染较大,造价成品高等问题已经被厂家淘汰,为了减少工厂的设备改造成本,对烟气进行脱硫处理,该应用领域广受到很多国内很多重型煤炭加工企业的好评,但是市场上的脱硫除尘公司鱼目混珠,脱硫技术良莠不齐,很多用户在烟气脱硫技术选择上容易犯难,我公司作为一家主营从事脱硫除尘、脱硝除尘、脱汞除尘厂家,产品多样化,质量过关,产品受到了很多企业的一致好评,近期小编收到很多用户的咨询,对于工业燃煤脱硫方法有哪些,适合在什么环境施工,下面太原晋魂环保工程有限公司为大家统一介绍:

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  环境保护越来越受到人们的重视,污染物给我们带来的损害也是十分惨重的。本文简要地概述了现有工业上烟气脱硫技术,相信经过人们的努力,SO2对我们的危害会越来越小,并且还能为我们提供更多的用处。

  二氧化硫属中等毒类,系刺激性气体。二氧化硫对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性,可损伤呼吸器管可致支气管炎、肺炎,甚至肺水肿呼吸麻痹。二氧化硫对金属材料、房屋建筑、棉纺化纤织品等容易引起腐蚀,剥落、褪色而损坏。产生酸雨的罪魁祸首就是二氧化硫,降水酸度pH<4.9时,将会对自然界产生明显损害。

  1工业燃煤脱硫方法分类

  1)按脱硫工艺在生产中所处的部位分类有燃烧前的燃料脱硫、燃烧过程中脱硫和燃烧后的烟气脱硫;

  2)按脱硫剂可分为石灰石-石膏湿法、以氧化镁为基础的镁法、以亚硫酸钠、氢氧化钠为基础的钠法、以合成氨为基础的氨法和有机碱法;

  3)按有无液相介入分类可分为干法、半干法和湿法;

  4)以脱硫产物的用途可分为抛弃法和回收法;

  5)根据物理及化学的基本原理,大体上可分为吸收法、吸附法、催化法、化学法等。

  2几种火电厂烟气脱硫技术概述

  1) NADS氨-肥法脱硫原理如下:SO2 + xNH3 + H2O = (NH4)xH2-xSO3。NADS氨-肥法不仅可生产硫酸铵,还生产磷酸铵和硝酸铵,同时联产高浓度硫酸。结合不同条件,生产不同化肥,灵活性较大,因此,称为NADS氨-肥法。

  2)湿法烟气脱硫技术(WFGD)――石灰/石灰石浆液洗涤法。烟气中SO2的脱除是在吸收塔内完成的。当烟气中的SO2在吸收塔填料格栅界面上与吸收剂浆液接触时,借助于气液两相浓度梯度,通过扩散过程把SO2传质到液相,形成H2SO3, 在低pH值条件下与浆液中的CaCO3反应形成稳定的二水石膏,部分SO32-先与Ca2+反应生成CaCO3,然后被烟气中氧气氧化形成石膏。

  3)干法脱硫:典型有荷电活化干式喷射脱硫法,是以荷电活化后的Ca(OH)2干粉作脱硫剂,在烟气中Ca(OH)2的颗粒带有电荷,因同种电荷互相排斥,而使脱硫剂颗粒的悬浮性和扩散性好,增加了它与SO2完全反应的机会,且因Ca (OH)2颗粒表面的电晕大大提高了脱硫剂的活性,降低了与SO2完全反应所需要的时间,一般在2秒种左右可完成硫化反应,提高脱硫率,该法的脱硫率可达70%左右。

  4)半干法烟气脱硫工艺的脱硫过程是在吸收塔内完成的。生石灰粉(或小颗粒)经制浆系统掺水、搅拌、消化后制成具有很好反应活性的熟石灰浆液,制成后的吸收剂浆经泵送至吸收塔上部,由喷咀或旋转喷雾器将石灰浆吸收液均匀地喷射成雾状微粒,这些雾状石灰浆吸收液与引入的含二氧化硫的烟气接触,发生强烈的物理化学反应,其结果低湿状态的石灰浆吸收液吸收烟气中的热量,其中的大部份水份汽化蒸发,变成含有少量水份的微粒灰渣,在石灰浆吸收液吸热的同时 ,吸收二氧化硫。

  5)电子束法:目前仅限于吨位不大的燃煤锅炉烟气脱硫,使用的脱硫剂为合成氨 。电子束氨法(EBA法)大体可由以下3个步骤完成:1)在反应器辐射场内,被加速的电子与被处理废气中的O2、N2、H2O等分子碰撞,这些分子获得电子的能量,生成氧化力极强的活性基因团(OH自由基、O原子、H2O自由基、N自由基)。2)排烟中的SO2和NOx被经电子束照射后而生成活性基因团氧化生成硫酸和硝酸。3)硫氧化物和氮氧化物被自由基氧化而生成的硫酸和硝酸,与预先喷入的气态氨(NH3)起中和反应,就生成硫铵和硝铵的粉状微粒。

  6)海水法――Sea Water Process:海水脱硫的工艺是基于海水中可溶解的重碳酸盐使得海水具有弱碱性(pH值为8.1~8.3),这种碱性对于中和SO2非常适合。当烟气通过以海水为吸收介质的吸收区后, SO2从烟气里析出,成为可溶解的SO2,并转化成亚硫酸氢根离子和硫酸氢根离子,经氧化*终成为硫酸根离子。硫酸根离子是海水中的天然元素,含量一般小于5%,对环境无害。

  湿法和干法烟气脱硫技术各有优缺点,传统石灰-石膏湿法烟气脱硫技术,工艺技术成熟,运行可靠,脱硫率可达95%以上,钙硫比较低,规模可大可小,适合各种燃煤机组,对负荷变化的适应性强,副产物可以作石膏出售,但该工艺流程长,占地面积大,一次性投资高,运行维护工作量大,存在腐蚀,有少量的废水产生,运行费用较高。循环流化床干法脱硫技术,工艺技术成熟,脱硫率可达90%以上,对SO3、氯离子的脱除效果较好,没有废水产生,占地面积小,投资适中,运行时维护量较小,运行费用较低,但对300mW以上机组的锅炉烟气量治理没有业绩,不适合大机组大容量的烟气脱硫治理,钙硫比比湿法高,吸收剂消耗较高,脱硫率低于湿法,脱硫副产物利用价值低,适合中低硫煤、300mW以下机组、老机组脱硫改造。

  在沿海地区采用海水对烟气进行脱硫的方法,此方法受地域条件限制,且有氯化物严重腐蚀设备的问题。脱硫残液PH很低,必须配套设置参数合理的水质恢复系统,才能达到环保要求的排放标准。

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