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發電廠等用煤企業除塵脫硫處理技術方案 發布時間:2016-10-12 17:03  

據世(shi)界衛生組織和聯合國環境規劃署(shu)統計,目前每(mei)年含硫燃(ran)(ran)料燃(ran)(ran)燒排(pai)放到大氣(qi)中的二氧化硫超過2億噸,已成為(wei)大氣(qi)環境的首要污染物(wu)。

 目(mu)前國(guo)內外的(de)煙氣(qi)脫(tuo)硫(liu)(liu)方法(fa)(fa)種類(lei)(lei)繁多(duo),主要(yao)分為干法(fa)(fa)(或(huo)半干法(fa)(fa))和(he)(he)濕(shi)法(fa)(fa)兩大類(lei)(lei)。濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)工藝(yi)絕大多(duo)數(shu)采用(yong)堿性漿液(ye)或(huo)溶(rong)液(ye)作為吸(xi)收(shou)劑,技(ji)(ji)術(shu)比較(jiao)成熟(shu),是目(mu)前使用(yong)最(zui)廣(guang)泛的(de)尾氣(qi)脫(tuo)硫(liu)(liu)技(ji)(ji)術(shu),根據吸(xi)收(shou)劑種類(lei)(lei)的(de)不同(tong)又可分為石灰石—石膏法(fa)(fa)(鈣法(fa)(fa))、氨法(fa)(fa)、海(hai)水(shui)法(fa)(fa)等。其中(zhong)鈣法(fa)(fa)因其成熟(shu)的(de)工藝(yi)技(ji)(ji)術(shu),在大型電廠(chang)和(he)(he)工業鍋(guo)爐的(de)脫(tuo)硫(liu)(liu)工程中(zhong)得到(dao)廣(guang)泛的(de)應(ying)用(yong),在世界(jie)脫(tuo)硫(liu)(liu)市場(chang)上占有的(de)份(fen)額超過80%。    

 海水法脫(tuo)硫(liu)(liu)、雙堿法脫(tuo)硫(liu)(liu)、鈉堿法脫(tuo)硫(liu)(liu)等受到(dao)地理位置、脫(tuo)硫(liu)(liu)副(fu)產(chan)品(pin)處理、脫(tuo)硫(liu)(liu)劑來源及價格等因素(su)影(ying)響,常常應用在區域性(xing)較(jiao)強、煙量相(xiang)對(dui)較(jiao)小或工(gong)藝要求簡(jian)單的脫(tuo)硫(liu)(liu)工(gong)程中。而氨法脫(tuo)硫(liu)(liu)技術,由于工(gong)藝日趨成熟、占地面積小、投資省、脫(tuo)硫(liu)(liu)效率高、系統(tong)運(yun)行的可靠性(xing)高,不增加(jia)碳排放(fang),適合各(ge)種煤種,且副(fu)產(chan)品(pin)硫(liu)(liu)酸(suan)銨(an)利用價值相(xiang)對(dui)較(jiao)高,經(jing)濟效益明顯,近些(xie)年來在國(guo)內外得到(dao)廣泛重(zhong)視,在國(guo)內已經(jing)有幾十項工(gong)程業績;

現著重介紹雙堿法脫硫、氨法脫硫

一、雙堿法脫硫

   雙堿法(fa)(NaOH/Ca(OH)2)是利用(yong)鈉(na)鹽易溶于(yu)水,在吸收(shou)(shou)塔(ta)內部采(cai)用(yong)鈉(na)堿吸收(shou)(shou)SO2,吸收(shou)(shou)后(hou)的(de)(de)脫(tuo)硫液在再(zai)(zai)生池內利用(yong)廉價(jia)的(de)(de)石(shi)灰(hui)進行再(zai)(zai)生,從而使(shi)得鈉(na)離子(zi)循環吸收(shou)(shou)利用(yong)。該工(gong)藝綜合石(shi)灰(hui)法(fa)與鈉(na)堿法(fa)的(de)(de)特點,解決了石(shi)灰(hui)法(fa)塔(ta)內易結垢的(de)(de)問(wen)題,又具備鈉(na)堿法(fa)吸收(shou)(shou)效率高的(de)(de)優點。

脫(tuo)硫副(fu)產(chan)(chan)物為亞(ya)硫酸(suan)鈣或(huo)硫酸(suan)鈣(氧化后(hou)),亞(ya)硫酸(suan)鈣配以合成(cheng)樹脂可生產(chan)(chan)一種稱為鈣塑(su)(su)的(de)新(xin)型復合材料(liao);或(huo)將(jiang)其(qi)氧化后(hou)制(zhi)成(cheng)石膏;或(huo)者(zhe)直(zhi)接將(jiang)其(qi)與(yu)粉煤灰(hui)(hui)混合,可增(zeng)加粉煤灰(hui)(hui)的(de)塑(su)(su)性,增(zeng)加粉煤灰(hui)(hui)作為鋪路底(di)層(ceng)墊層(ceng)材料(liao)的(de)強度。與(yu)氧化鎂(mei)法相比,鈣鹽不具污染(ran)性,因此不產(chan)(chan)生廢渣二(er)次污染(ran)。

工藝(yi)流程(cheng)圖(tu) 

工(gong)作(zuo)原理:

1、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2    (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O    (2)

Na2SO3 + SO2 + H2O → NaHSO3    (3)

(1)式(shi)為(wei)吸(xi)收啟動反應式(shi);

(2)式為堿性較高(gao)時的(de)吸收反(fan)應式(pH>9);

(3)式(shi)為脫硫主反應(ying)式(shi)(5<pH<9)。

2、再生過程

2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  CaSO3↓ + 2H2O(4)

Na2SO3  + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO3↓    (5)

(4)式為再生主(zhu)反(fan)應式;

(5)式(shi)(shi)為石灰過量時的(de)再生反應式(shi)(shi)。

通(tong)過再生(sheng)后(hou)脫硫液的pH值可判斷再生(sheng)的進行程度。

工藝流程

來自鍋爐的(de)煙(yan)氣經(jing)預除(chu)(chu)塵后,進(jin)入脫硫塔與堿液逆流(liu)接觸,氣流(liu)兩相(xiang)進(jin)行充(chong)分的(de)傳質和傳熱,煙(yan)氣中(zhong)的(de)SO2被吸收并與堿液反(fan)應生(sheng)成(cheng)亞硫酸鈉。脫硫后煙(yan)氣經(jing)除(chu)(chu)霧(wu)器除(chu)(chu)霧(wu)后進(jin)入煙(yan)囪(cong)排放(fang)。

采(cai)用(yong)(yong)氫氧化(hua)鈉作為輔助吸收(shou)劑,在(zai)循(xun)(xun)環(huan)池(chi)中一次加(jia)入(ru)氫氧化(hua)鈉堿(jian)液(ye)和工藝(yi)水(shui)調制成脫硫液(ye),通過循(xun)(xun)環(huan)泵將堿(jian)液(ye)送至吸收(shou)塔(ta)。脫硫后的吸收(shou)液(ye)從循(xun)(xun)環(huan)槽自流到地溝,沿地溝自流入(ru)堿(jian)液(ye)反(fan)應(ying)池(chi)中,在(zai)反(fan)應(ying)池(chi)中加(jia)入(ru)外購(gou)石(shi)(shi)灰(hui)粉,開攪拌機使脫硫后的吸收(shou)液(ye)和石(shi)(shi)灰(hui)粉充分反(fan)應(ying),再(zai)生出NaOH,并(bing)生成脫硫石(shi)(shi)膏,反(fan)應(ying)漿液(ye)流入(ru)沉淀(dian)池(chi),再(zai)生產生的石(shi)(shi)膏沉淀(dian)下來,再(zai)生堿(jian)液(ye)通過循(xun)(xun)環(huan)泵送入(ru)吸收(shou)塔(ta)循(xun)(xun)環(huan)使用(yong)(yong)。定期撈出脫硫渣,并(bing)補充工藝(yi)水(shui)和氫氧化(hua)鈉。

工藝特點

? 用(yong)鈉(na)堿(jian)脫(tuo)(tuo)硫,循環(huan)水基本上(shang)是[Na+]的(de)(de)水溶液,在循環(huan)過(guo)程中對(dui)水泵、管道、設(she)備(bei)均(jun)無腐蝕與堵(du)塞現象,便于(yu)設(she)備(bei)運行與保養,吸收(shou)劑的(de)(de)再生和脫(tuo)(tuo)硫渣的(de)(de)沉淀發生在塔外,這樣避免了(le)塔內堵(du)塞和磨損,提高(gao)(gao)了(le)運行的(de)(de)可(ke)(ke)靠性,降低了(le)操作費用(yong),鈉(na)基吸收(shou)液吸收(shou)SO2速度快,故可(ke)(ke)用(yong)較小(xiao)的(de)(de)液氣比,達(da)到較高(gao)(gao)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫效率,一般(ban)在95%以上(shang)對(dui)除(chu)塵脫(tuo)(tuo)硫一體化(hua)技(ji)術而言,可(ke)(ke)提高(gao)(gao)石灰的(de)(de)利用(yong)率。

工(gong)藝(yi)簡單(dan),價(jia)格低廉,比較適用(yong)于75t/h以下(xia)的工(gong)業鍋(guo)爐(lu)和爐(lu)窯(yao)配(pei)套使用(yong)。

 

二、氨法脫硫

  濕法氨(an)(an)(an)-硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)銨(an)回收(shou)法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)是一種煙氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)新技(ji)術(shu),該脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)技(ji)術(shu)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)效率高、無二次(ci)污染(ran)。脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)副產物硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)銨(an)符合(he)(he)國家農用化(hua)肥標準,真正實(shi)現了(le)化(hua)害(hai)為利(li)、變廢(fei)為寶(bao),具有顯著的(de)經濟、社會和環保效益。氨(an)(an)(an)法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)以氨(an)(an)(an)水為脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)劑,鍋爐煙氣(qi)經冷卻器(qi)冷卻后進(jin)入除(chu)塵器(qi)除(chu)塵再進(jin)入脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)塔(ta)(ta)經氨(an)(an)(an)水循(xun)環吸(xi)收(shou)生(sheng)成(cheng)(cheng)亞硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)銨(an),脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)(liu)(liu)后的(de)煙氣(qi)經除(chu)霧凈化(hua)后進(jin)入煙囪排放。吸(xi)收(shou)劑氨(an)(an)(an)水與吸(xi)收(shou)液混合(he)(he)進(jin)入吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta),吸(xi)收(shou)形成(cheng)(cheng)的(de)亞硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)銨(an)在(zai)吸(xi)收(shou)塔(ta)(ta)底部氧化(hua)成(cheng)(cheng)硫(liu)(liu)(liu)(liu)酸(suan)(suan)銨(an),經蒸發結晶、固液分離、干燥、包裝(zhuang)后得成(cheng)(cheng)品硫(liu)(liu)(liu)(liu)氨(an)(an)(an)。

氨(an)法脫(tuo)硫(liu)原料來自化工企業,主(zhu)要副產品(pin)是(shi)氨(an)肥。氨(an)的(de)載(zai)體可以是(shi)液氨(an)、氨(an)水、碳銨(an)等。  

氨(an)法脫硫氨(an)肥法技術以水溶(rong)液中的(de)SO2和NH3的(de)反應為(wei)基(ji)礎:

SO2+H2O+xNH3 = (NH4)xH2-XSO3       

得到亞硫(liu)酸(suan)銨(an)中間產(chan)品,亞硫(liu)銨(an)再被壓縮空(kong)氣氧化(hua)成硫(liu)酸(suan)銨(an):

(NH4)XH2-XSO3+1/2O2 +(2-x)NH3=(NH4)2SO4

同時利用煙氣(qi)的熱(re)量濃縮結晶生產硫銨(an),投資(zi)低,能耗低。

特點:

1、適用范圍(wei)廣,不受燃煤(mei)含硫量、鍋爐容量的限(xian)制。

2、脫硫效率很(hen)高,很(hen)容易達到(dao)95%以上(shang)。脫硫后的煙氣(qi)不(bu)但二氧化硫濃(nong)度很(hen)低,而且煙氣(qi)含塵量也大大減少。

3、吸收劑易(yi)采(cai)購,可有三(san)種形(xing)式:液氨、氨水(shui)、碳(tan)銨(an)。 

4、氨法脫硫裝置對機(ji)組(zu)負荷(he)變化有(you)較強的適應性,能適應快(kuai)速啟(qi)動、冷態啟(qi)動、溫態啟(qi)動、熱態啟(qi)動等方式(shi);適應機(ji)組(zu)負荷(he)35%BMCR~100%BMCR狀態下運行(xing)。

5、工(gong)藝(yi)設備可(ke)靠、使(shi)用壽命長。

6、氨是(shi)良好的堿性吸收劑(ji)(ji),吸收劑(ji)(ji)利用率很(hen)高。

7、液氣比低(di),轉動設備運行功率低(di)。

8、亞硫(liu)酸銨(an)氧化率高(gao)(gao),硫(liu)酸銨(an)產品回收率高(gao)(gao)且品質(zhi)純(chun)。

9、煙氣脫硫系(xi)統(tong)阻力較小,運行成本低(di)。

10、煙氣脫硫及(ji)硫酸銨回收效率(lv)高得到廣泛運用。

以上(shang)所用設備有降溫設備、除(chu)塵器、噴(pen)淋塔、水泵等,可根據現場情(qing)況設計方案(an),選(xuan)擇相應的處理(li)設備。