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工業鍋爐企業除塵脫硫處理技術方案 發布時間:2016-10-12 17:05  

據世界(jie)衛(wei)生(sheng)組織和聯(lian)合國環境規(gui)劃署統(tong)計,目前每年含硫(liu)燃料燃燒排放到(dao)大氣(qi)中的二氧化硫(liu)超過2億噸,已成為大氣(qi)環境的首(shou)要(yao)污(wu)染物。

 目(mu)前國(guo)內外的(de)(de)煙(yan)氣脫硫(liu)方法(fa)種類繁(fan)多,主要分為(wei)(wei)干法(fa)(或半干法(fa))和濕法(fa)兩大類。濕法(fa)脫硫(liu)工藝絕大多數采用堿(jian)性漿液或溶液作為(wei)(wei)吸(xi)收劑,技術(shu)比較成熟,是目(mu)前使用最廣(guang)泛的(de)(de)尾氣脫硫(liu)技術(shu),根(gen)據(ju)吸(xi)收劑種類的(de)(de)不同又可分為(wei)(wei)石灰石—石膏(gao)法(fa)(鈣法(fa))、氨法(fa)、海水法(fa)等。其(qi)中鈣法(fa)因其(qi)成熟的(de)(de)工藝技術(shu),在(zai)(zai)大型電廠(chang)和工業鍋爐的(de)(de)脫硫(liu)工程中得到(dao)廣(guang)泛的(de)(de)應用,在(zai)(zai)世界脫硫(liu)市場上(shang)占有的(de)(de)份額(e)超過80%。    

 海水法脫(tuo)(tuo)硫、雙堿(jian)法脫(tuo)(tuo)硫、鈉堿(jian)法脫(tuo)(tuo)硫等受到(dao)(dao)地理位(wei)置、脫(tuo)(tuo)硫副產(chan)品(pin)處理、脫(tuo)(tuo)硫劑來(lai)源及(ji)價格等因素影(ying)響,常(chang)(chang)常(chang)(chang)應用在(zai)區域性較強、煙量相對較小(xiao)或(huo)工(gong)藝要求簡單(dan)的脫(tuo)(tuo)硫工(gong)程(cheng)中(zhong)。而氨(an)法脫(tuo)(tuo)硫技術,由于工(gong)藝日趨成熟(shu)、占地面積小(xiao)、投資省、脫(tuo)(tuo)硫效率高(gao)、系(xi)統運行的可靠性高(gao),不增加碳(tan)排(pai)放,適合(he)各種(zhong)(zhong)煤種(zhong)(zhong),且副產(chan)品(pin)硫酸銨(an)利用價值相對較高(gao),經濟效益明顯,近些年來(lai)在(zai)國內外得(de)到(dao)(dao)廣泛重視,在(zai)國內已經有幾十項(xiang)工(gong)程(cheng)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)(na)鹽易(yi)溶于水,在吸(xi)收(shou)塔(ta)內(nei)部采(cai)用(yong)鈉(na)(na)堿吸(xi)收(shou)SO2,吸(xi)收(shou)后的(de)脫硫液(ye)在再生(sheng)池內(nei)利用(yong)廉(lian)價的(de)石灰(hui)進行再生(sheng),從而(er)使得(de)鈉(na)(na)離(li)子循(xun)環吸(xi)收(shou)利用(yong)。該(gai)工藝綜合石灰(hui)法(fa)與(yu)鈉(na)(na)堿法(fa)的(de)特點,解(jie)決了石灰(hui)法(fa)塔(ta)內(nei)易(yi)結垢的(de)問題,又具備鈉(na)(na)堿法(fa)吸(xi)收(shou)效率高的(de)優(you)點。

脫硫(liu)副產(chan)物為亞(ya)硫(liu)酸(suan)鈣(gai)(gai)或硫(liu)酸(suan)鈣(gai)(gai)(氧(yang)化后(hou)(hou)),亞(ya)硫(liu)酸(suan)鈣(gai)(gai)配以(yi)合成樹脂可生(sheng)產(chan)一種(zhong)稱為鈣(gai)(gai)塑的新型復合材(cai)料;或將其氧(yang)化后(hou)(hou)制成石(shi)膏;或者直(zhi)接將其與(yu)粉(fen)(fen)煤灰混(hun)合,可增加(jia)粉(fen)(fen)煤灰的塑性,增加(jia)粉(fen)(fen)煤灰作為鋪路底層(ceng)墊層(ceng)材(cai)料的強度。與(yu)氧(yang)化鎂法(fa)相比,鈣(gai)(gai)鹽不(bu)具污(wu)(wu)染(ran)性,因此(ci)不(bu)產(chan)生(sheng)廢(fei)渣二次污(wu)(wu)染(ran)。

工藝流程(cheng)圖 

工(gong)作原理:

1、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2    (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O    (2)

Na2SO3 + SO2 + H2O → NaHSO3    (3)

(1)式為吸收啟(qi)動反(fan)應式;

(2)式(shi)為堿性較高時(shi)的(de)吸收反應式(shi)(pH>9);

(3)式(shi)為脫硫主反應式(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(wei)再生(sheng)主反應式;

(5)式為(wei)石(shi)灰過量(liang)時的再生反(fan)應式。

通過(guo)再(zai)生(sheng)后(hou)脫硫液(ye)的pH值(zhi)可判(pan)斷再(zai)生(sheng)的進行程度。

工藝(yi)流程

來自鍋(guo)爐的煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)經(jing)預除(chu)塵后,進入(ru)脫(tuo)硫塔與堿液(ye)逆流接觸,氣(qi)流兩相進行充分的傳質和傳熱,煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中(zhong)的SO2被吸收并與堿液(ye)反應生成亞硫酸鈉。脫(tuo)硫后煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)經(jing)除(chu)霧器除(chu)霧后進入(ru)煙(yan)(yan)(yan)囪排(pai)放。

采用(yong)氫(qing)氧化鈉(na)作為輔助(zhu)吸(xi)收(shou)劑,在(zai)循(xun)(xun)環池中(zhong)一次加入(ru)(ru)氫(qing)氧化鈉(na)堿(jian)液(ye)(ye)(ye)(ye)和工(gong)藝水(shui)調制成脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)液(ye)(ye)(ye)(ye),通(tong)(tong)過循(xun)(xun)環泵將堿(jian)液(ye)(ye)(ye)(ye)送(song)至(zhi)吸(xi)收(shou)塔。脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)后(hou)的(de)(de)吸(xi)收(shou)液(ye)(ye)(ye)(ye)從循(xun)(xun)環槽(cao)自流(liu)到(dao)地(di)溝(gou),沿地(di)溝(gou)自流(liu)入(ru)(ru)堿(jian)液(ye)(ye)(ye)(ye)反應(ying)(ying)池中(zhong),在(zai)反應(ying)(ying)池中(zhong)加入(ru)(ru)外購石灰粉(fen),開攪拌機(ji)使脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)后(hou)的(de)(de)吸(xi)收(shou)液(ye)(ye)(ye)(ye)和石灰粉(fen)充(chong)(chong)分(fen)反應(ying)(ying),再生(sheng)出NaOH,并生(sheng)成脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)石膏(gao),反應(ying)(ying)漿液(ye)(ye)(ye)(ye)流(liu)入(ru)(ru)沉(chen)(chen)淀池,再生(sheng)產生(sheng)的(de)(de)石膏(gao)沉(chen)(chen)淀下來,再生(sheng)堿(jian)液(ye)(ye)(ye)(ye)通(tong)(tong)過循(xun)(xun)環泵送(song)入(ru)(ru)吸(xi)收(shou)塔循(xun)(xun)環使用(yong)。定期撈出脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)渣,并補充(chong)(chong)工(gong)藝水(shui)和氫(qing)氧化鈉(na)。

工藝特點

? 用(yong)(yong)鈉堿(jian)脫硫(liu),循(xun)環水基本(ben)上是[Na+]的(de)(de)水溶液,在循(xun)環過(guo)程中對(dui)水泵(beng)、管(guan)道、設備均(jun)無腐蝕與堵(du)塞現象,便于設備運行(xing)與保(bao)養,吸(xi)收劑的(de)(de)再生(sheng)和(he)脫硫(liu)渣的(de)(de)沉淀發生(sheng)在塔(ta)外,這樣避免了(le)(le)塔(ta)內(nei)堵(du)塞和(he)磨損,提高(gao)了(le)(le)運行(xing)的(de)(de)可靠性(xing),降低了(le)(le)操作費(fei)用(yong)(yong),鈉基吸(xi)收液吸(xi)收SO2速度(du)快(kuai),故可用(yong)(yong)較小的(de)(de)液氣比,達到較高(gao)的(de)(de)脫硫(liu)效率,一般在95%以上對(dui)除塵脫硫(liu)一體化技術而言,可提高(gao)石灰的(de)(de)利用(yong)(yong)率。

工藝簡單,價(jia)格低廉,比(bi)較適用于75t/h以下的工業鍋爐(lu)和(he)爐(lu)窯配套(tao)使用。

 

二、氨法脫硫

  濕法氨(an)(an)-硫(liu)(liu)酸銨回收(shou)法脫硫(liu)(liu)是一種煙(yan)氣(qi)(qi)脫硫(liu)(liu)新技(ji)術,該(gai)脫硫(liu)(liu)技(ji)術脫硫(liu)(liu)效率(lv)高、無二次污染。脫硫(liu)(liu)副產物硫(liu)(liu)酸銨符合國(guo)家農用(yong)化肥標準,真正(zheng)實現了化害(hai)為利、變(bian)廢為寶,具有(you)顯(xian)著的經濟(ji)、社會和環保效益。氨(an)(an)法脫硫(liu)(liu)以氨(an)(an)水(shui)為脫硫(liu)(liu)劑,鍋爐(lu)煙(yan)氣(qi)(qi)經冷卻器冷卻后進(jin)(jin)入(ru)除(chu)塵(chen)器除(chu)塵(chen)再進(jin)(jin)入(ru)脫硫(liu)(liu)塔(ta)(ta)經氨(an)(an)水(shui)循環吸收(shou)生成(cheng)亞硫(liu)(liu)酸銨,脫硫(liu)(liu)后的煙(yan)氣(qi)(qi)經除(chu)霧凈化后進(jin)(jin)入(ru)煙(yan)囪排放。吸收(shou)劑氨(an)(an)水(shui)與吸收(shou)液(ye)混合進(jin)(jin)入(ru)吸收(shou)塔(ta)(ta),吸收(shou)形(xing)成(cheng)的亞硫(liu)(liu)酸銨在吸收(shou)塔(ta)(ta)底部氧化成(cheng)硫(liu)(liu)酸銨,經蒸發(fa)結晶、固液(ye)分離、干燥、包裝后得成(cheng)品硫(liu)(liu)氨(an)(an)。

氨(an)法脫硫(liu)原料來自化工企(qi)業,主要副產品(pin)是氨(an)肥。氨(an)的載體可以是液氨(an)、氨(an)水、碳(tan)銨等。  

氨法(fa)脫硫氨肥法(fa)技術以(yi)水溶液中的(de)SO2和NH3的(de)反應為基礎:

SO2+H2O+xNH3 = (NH4)xH2-XSO3       

得到亞硫(liu)(liu)酸銨(an)中間產品,亞硫(liu)(liu)銨(an)再被壓縮空氣氧化成硫(liu)(liu)酸銨(an):

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

同時利用煙氣的熱量濃縮結晶(jing)生產硫(liu)銨,投資低,能(neng)耗(hao)低。

特點:

1、適用范圍廣,不受燃煤(mei)含硫(liu)量、鍋爐容量的限制。

2、脫硫效(xiao)率很(hen)高,很(hen)容易達到95%以上。脫硫后(hou)的(de)煙氣(qi)不但二氧化硫濃度很(hen)低,而且(qie)煙氣(qi)含塵量也大(da)大(da)減少。

3、吸收劑(ji)易采購,可有三種形式:液氨、氨水、碳(tan)銨。 

4、氨法脫硫裝置(zhi)對(dui)機(ji)組(zu)負荷(he)變化有(you)較強的(de)適應性,能適應快速啟(qi)(qi)動(dong)(dong)、冷態啟(qi)(qi)動(dong)(dong)、溫(wen)態啟(qi)(qi)動(dong)(dong)、熱態啟(qi)(qi)動(dong)(dong)等(deng)方式;適應機(ji)組(zu)負荷(he)35%BMCR~100%BMCR狀態下運行。

5、工(gong)藝設備(bei)可(ke)靠、使(shi)用壽命長。

6、氨是良(liang)好的堿性吸收(shou)劑(ji),吸收(shou)劑(ji)利用率很高。

7、液(ye)氣比低,轉(zhuan)動設備運行功率低。

8、亞(ya)硫酸銨氧(yang)化率(lv)高,硫酸銨產品回收率(lv)高且品質純(chun)。

9、煙氣脫硫系統(tong)阻力較小(xiao),運行成本低。

10、煙氣脫(tuo)硫及硫酸銨回收效(xiao)率高得到廣泛運用。

以上所用設(she)(she)(she)備有降溫設(she)(she)(she)備、除塵(chen)器、噴淋塔、水泵(beng)等,可根據現場(chang)情況設(she)(she)(she)計方案,選(xuan)擇相(xiang)應的處(chu)理設(she)(she)(she)備。