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磚瓦煤窯用煤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)衛生組織(zhi)和聯(lian)合國(guo)環(huan)境規劃署統(tong)計(ji),目前每年含硫(liu)(liu)燃料(liao)燃燒排放到大(da)氣中的二氧化(hua)硫(liu)(liu)超過(guo)2億(yi)噸,已成為(wei)大(da)氣環(huan)境的首要污染物。

 目前國內外的(de)(de)(de)煙(yan)氣脫(tuo)硫(liu)方法(fa)(fa)種(zhong)類繁(fan)多,主要分(fen)為(wei)干(gan)法(fa)(fa)(或半干(gan)法(fa)(fa))和濕(shi)法(fa)(fa)兩大(da)類。濕(shi)法(fa)(fa)脫(tuo)硫(liu)工(gong)藝絕大(da)多數采用堿性漿液(ye)或溶(rong)液(ye)作為(wei)吸收劑,技(ji)術(shu)比較成(cheng)熟(shu),是目前使用最廣(guang)泛的(de)(de)(de)尾氣脫(tuo)硫(liu)技(ji)術(shu),根據(ju)吸收劑種(zhong)類的(de)(de)(de)不同又可分(fen)為(wei)石(shi)灰石(shi)—石(shi)膏法(fa)(fa)(鈣法(fa)(fa))、氨法(fa)(fa)、海水(shui)法(fa)(fa)等(deng)。其(qi)中鈣法(fa)(fa)因其(qi)成(cheng)熟(shu)的(de)(de)(de)工(gong)藝技(ji)術(shu),在(zai)(zai)大(da)型(xing)電廠和工(gong)業鍋爐的(de)(de)(de)脫(tuo)硫(liu)工(gong)程中得到廣(guang)泛的(de)(de)(de)應(ying)用,在(zai)(zai)世界脫(tuo)硫(liu)市場上占(zhan)有的(de)(de)(de)份額超過80%。    

 海水法(fa)脫硫(liu)(liu)、雙(shuang)堿法(fa)脫硫(liu)(liu)、鈉(na)堿法(fa)脫硫(liu)(liu)等受到地理(li)位置、脫硫(liu)(liu)副產品(pin)處理(li)、脫硫(liu)(liu)劑來(lai)源及價(jia)(jia)格等因素影響,常(chang)常(chang)應用在(zai)(zai)區域(yu)性較(jiao)強、煙量相對(dui)較(jiao)小或工(gong)藝要求簡(jian)單的脫硫(liu)(liu)工(gong)程中。而氨(an)法(fa)脫硫(liu)(liu)技術,由于(yu)工(gong)藝日趨(qu)成(cheng)熟、占(zhan)地面積(ji)小、投(tou)資省、脫硫(liu)(liu)效率高、系(xi)統運行的可靠性高,不(bu)增加碳排(pai)放(fang),適合(he)各種煤種,且(qie)副產品(pin)硫(liu)(liu)酸(suan)銨(an)利用價(jia)(jia)值相對(dui)較(jiao)高,經濟效益明顯,近些年(nian)來(lai)在(zai)(zai)國(guo)(guo)內外得到廣泛重視,在(zai)(zai)國(guo)(guo)內已經有(you)幾十項(xiang)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(shuang)堿(jian)(jian)法(fa)(NaOH/Ca(OH)2)是利用鈉(na)鹽易溶(rong)于水,在吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)塔內(nei)部采用鈉(na)堿(jian)(jian)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)SO2,吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)后的脫硫(liu)液在再(zai)生(sheng)池內(nei)利用廉價(jia)的石(shi)灰進行再(zai)生(sheng),從而使(shi)得鈉(na)離(li)子循(xun)環吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)利用。該工藝綜合石(shi)灰法(fa)與鈉(na)堿(jian)(jian)法(fa)的特點,解決(jue)了石(shi)灰法(fa)塔內(nei)易結垢的問題,又(you)具備(bei)鈉(na)堿(jian)(jian)法(fa)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)效率高的優點。

脫硫(liu)副(fu)產物為亞(ya)硫(liu)酸鈣(gai)或(huo)硫(liu)酸鈣(gai)(氧(yang)(yang)化(hua)后(hou)(hou)),亞(ya)硫(liu)酸鈣(gai)配以(yi)合(he)成(cheng)樹脂可生產一種稱為鈣(gai)塑的(de)新型復合(he)材料(liao);或(huo)將(jiang)其(qi)氧(yang)(yang)化(hua)后(hou)(hou)制(zhi)成(cheng)石膏(gao);或(huo)者(zhe)直(zhi)接將(jiang)其(qi)與(yu)粉煤灰(hui)混合(he),可增(zeng)加(jia)粉煤灰(hui)的(de)塑性(xing),增(zeng)加(jia)粉煤灰(hui)作(zuo)為鋪(pu)路底層墊層材料(liao)的(de)強(qiang)度。與(yu)氧(yang)(yang)化(hua)鎂法相比,鈣(gai)鹽不(bu)(bu)具(ju)污染(ran)性(xing),因(yin)此不(bu)(bu)產生廢渣二次污染(ran)。

工藝(yi)流程圖(tu) 

工作原理:

1、脫硫過程

Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2    (1)

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O    (2)

Na2SO3 + SO2 + H2O → NaHSO3    (3)

(1)式(shi)為吸(xi)收(shou)啟動反應式(shi);

(2)式為(wei)堿性(xing)較高(gao)時的吸收反應(ying)式(pH>9);

(3)式為脫硫主(zhu)反應式(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(shi)為再(zai)生主(zhu)反應(ying)式(shi);

(5)式為(wei)石(shi)灰過量時的再(zai)生反應式。

通(tong)過再生(sheng)后脫硫液的pH值可(ke)判斷(duan)再生(sheng)的進行(xing)程度。

工藝流(liu)程

來自鍋爐的(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)經(jing)預除(chu)塵(chen)后,進(jin)(jin)入(ru)脫(tuo)硫塔與堿液逆流接(jie)觸,氣(qi)(qi)流兩相進(jin)(jin)行充(chong)分的(de)傳質和(he)傳熱,煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中的(de)SO2被吸收并(bing)與堿液反應生成(cheng)亞(ya)硫酸鈉。脫(tuo)硫后煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)經(jing)除(chu)霧(wu)器除(chu)霧(wu)后進(jin)(jin)入(ru)煙(yan)(yan)囪(cong)排放(fang)。

采用氫(qing)氧化(hua)鈉作為輔助吸(xi)收(shou)(shou)劑,在循環(huan)池(chi)中(zhong)一次加入(ru)(ru)氫(qing)氧化(hua)鈉堿(jian)液(ye)(ye)(ye)和(he)工藝水(shui)調制成(cheng)脫(tuo)硫(liu)液(ye)(ye)(ye),通過循環(huan)泵將堿(jian)液(ye)(ye)(ye)送至(zhi)吸(xi)收(shou)(shou)塔。脫(tuo)硫(liu)后(hou)的(de)吸(xi)收(shou)(shou)液(ye)(ye)(ye)從循環(huan)槽(cao)自流(liu)到地溝(gou),沿地溝(gou)自流(liu)入(ru)(ru)堿(jian)液(ye)(ye)(ye)反(fan)(fan)應池(chi)中(zhong),在反(fan)(fan)應池(chi)中(zhong)加入(ru)(ru)外購石灰粉,開(kai)攪拌機使(shi)脫(tuo)硫(liu)后(hou)的(de)吸(xi)收(shou)(shou)液(ye)(ye)(ye)和(he)石灰粉充分反(fan)(fan)應,再生(sheng)(sheng)出(chu)NaOH,并生(sheng)(sheng)成(cheng)脫(tuo)硫(liu)石膏,反(fan)(fan)應漿(jiang)液(ye)(ye)(ye)流(liu)入(ru)(ru)沉淀池(chi),再生(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)石膏沉淀下來,再生(sheng)(sheng)堿(jian)液(ye)(ye)(ye)通過循環(huan)泵送入(ru)(ru)吸(xi)收(shou)(shou)塔循環(huan)使(shi)用。定期撈出(chu)脫(tuo)硫(liu)渣,并補充工藝水(shui)和(he)氫(qing)氧化(hua)鈉。

工藝特點

? 用(yong)鈉堿脫(tuo)(tuo)硫(liu),循環(huan)水基(ji)本上是[Na+]的(de)(de)(de)水溶液(ye),在(zai)循環(huan)過程(cheng)中(zhong)對(dui)水泵、管(guan)道(dao)、設(she)(she)備(bei)均無腐蝕與堵(du)塞現象,便于(yu)設(she)(she)備(bei)運行(xing)與保(bao)養,吸(xi)收(shou)劑的(de)(de)(de)再生和(he)脫(tuo)(tuo)硫(liu)渣(zha)的(de)(de)(de)沉淀發生在(zai)塔(ta)(ta)外(wai),這樣避免了(le)塔(ta)(ta)內堵(du)塞和(he)磨損,提高了(le)運行(xing)的(de)(de)(de)可靠(kao)性,降低(di)了(le)操作費用(yong),鈉基(ji)吸(xi)收(shou)液(ye)吸(xi)收(shou)SO2速度快,故可用(yong)較小的(de)(de)(de)液(ye)氣比(bi),達到(dao)較高的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)效率,一般在(zai)95%以上對(dui)除塵脫(tuo)(tuo)硫(liu)一體化技術而言,可提高石灰的(de)(de)(de)利用(yong)率。

工藝簡單,價(jia)格低廉,比較(jiao)適(shi)用于75t/h以下的工業鍋爐(lu)和爐(lu)窯配(pei)套(tao)使用。

 

二、氨法脫硫

  濕法(fa)氨(an)-硫(liu)(liu)酸銨回收(shou)法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)是一種煙(yan)氣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)新技術,該脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)技術脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效率高、無二次(ci)污染。脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)副產物硫(liu)(liu)酸銨符(fu)合(he)國家農用化(hua)肥標準(zhun),真正(zheng)實(shi)現了化(hua)害(hai)為利、變廢為寶,具有顯(xian)著的(de)經(jing)濟(ji)、社會和環保效益。氨(an)法(fa)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)以氨(an)水(shui)為脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)劑,鍋爐煙(yan)氣經(jing)冷卻器冷卻后進入除塵器除塵再進入脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)塔(ta)經(jing)氨(an)水(shui)循環吸(xi)收(shou)生成亞硫(liu)(liu)酸銨,脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)后的(de)煙(yan)氣經(jing)除霧(wu)凈化(hua)后進入煙(yan)囪排放。吸(xi)收(shou)劑氨(an)水(shui)與吸(xi)收(shou)液(ye)(ye)混合(he)進入吸(xi)收(shou)塔(ta),吸(xi)收(shou)形(xing)成的(de)亞硫(liu)(liu)酸銨在吸(xi)收(shou)塔(ta)底(di)部(bu)氧化(hua)成硫(liu)(liu)酸銨,經(jing)蒸(zheng)發結(jie)晶(jing)、固液(ye)(ye)分(fen)離、干燥、包(bao)裝(zhuang)后得(de)成品硫(liu)(liu)氨(an)。

氨(an)法脫硫原料來自(zi)化工企業,主(zhu)要副(fu)產品是氨(an)肥。氨(an)的載體可以(yi)是液(ye)氨(an)、氨(an)水、碳銨等。  

氨法(fa)脫硫氨肥(fei)法(fa)技(ji)術以(yi)水溶液中的SO2和NH3的反應為基(ji)礎(chu):

SO2+H2O+xNH3 = (NH4)xH2-XSO3       

得到亞(ya)硫(liu)酸銨(an)中間產品,亞(ya)硫(liu)銨(an)再被(bei)壓縮(suo)空氣氧化成硫(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(suo)結晶生(sheng)產(chan)硫銨,投(tou)資低,能(neng)耗低。

特點:

1、適(shi)用范圍廣,不受燃(ran)煤含(han)硫量(liang)、鍋爐容(rong)量(liang)的限制。

2、脫硫(liu)效率很(hen)高(gao),很(hen)容易達到95%以上。脫硫(liu)后的煙(yan)氣不(bu)但二氧化硫(liu)濃度很(hen)低,而且煙(yan)氣含塵量也大大減少(shao)。

3、吸(xi)收劑易采購,可有三種形式:液氨(an)、氨(an)水(shui)、碳(tan)銨(an)。 

4、氨法脫(tuo)硫裝(zhuang)置對機(ji)組(zu)(zu)負(fu)荷(he)變化有(you)較(jiao)強的適應性,能適應快速(su)啟動、冷態(tai)啟動、溫態(tai)啟動、熱態(tai)啟動等方式;適應機(ji)組(zu)(zu)負(fu)荷(he)35%BMCR~100%BMCR狀態(tai)下(xia)運行(xing)。

5、工藝設備可(ke)靠、使用壽命長。

6、氨是(shi)良好的堿(jian)性吸收(shou)劑(ji),吸收(shou)劑(ji)利用率很(hen)高。

7、液氣比低,轉動設備(bei)運行(xing)功率低。

8、亞硫酸銨氧化率高(gao),硫酸銨產(chan)品回收率高(gao)且品質純。

9、煙氣脫(tuo)硫系(xi)統阻力較小(xiao),運行成(cheng)本低。

10、煙氣脫硫(liu)及硫(liu)酸銨回(hui)收效率(lv)高得到廣泛運用。

以(yi)上所(suo)用設備有降(jiang)溫(wen)設備、除塵器(qi)、噴(pen)淋塔、水泵等,可根據現場情況設計方案,選擇相應(ying)的處理設備。