石灰石(石灰)-石膏濕法煙氣脫硫工藝
石灰石(石灰)濕法脫硫技術因吸收劑廉價易得而被廣泛應用於濕法脫硫領域。
用石灰石作為吸收劑反應機理如下:
吸收:SO2(g)→SO2(L)+H2O→h++ HSO 3-→h++ SO32-
溶解:CaCO3(s)+H+ → Ca2++HCO3-
中和:碳酸氫根-+H+→二氧化碳(克)+H2O
氧化:HSO3-+1/2O2→SO32-+H+
SO32- +1/2O2→SO42-
結晶:Ca2 ++ SO4 2-+1/2h2o→caso 4 1/2h2o(s)
該工藝的特點是脫硫效率高(>:95%),吸收劑利用率高(> 90%),能適應高濃度SO2煙氣條件,鈣硫比低(壹般
海水煙氣脫硫
海水煙氣脫硫工藝是利用海水的堿性脫除煙氣中二氧化硫的脫硫方法。脫硫過程不需要添加任何化學藥劑,不產生固體廢物,因此脫硫效率>:92%,運行和維護費用低。煙氣經除塵器除塵後,由增壓風機送至氣氣換熱器冷卻,再送至吸收塔。在脫硫吸收塔中,與來自循環冷卻系統的大量海水接觸,使煙氣中的二氧化硫通過吸收反應被脫除,海水氧化後排放。脫除二氧化硫後的煙氣經換熱器加熱後從煙道排出。
由於地域限制,海水煙氣脫硫工藝僅適用於海水資源豐富的項目,特別是以海水為循環冷卻水的火電廠。但需要妥善解決吸收塔、吸收塔排水溝及其後煙道、煙囪、曝氣池、曝氣裝置的防腐問題。工藝流程如圖1所示。
噴霧幹燥法
噴霧幹燥法(SDA)是壹種半幹法煙氣脫硫技術,其市場份額僅次於濕法煙氣脫硫。在該方法中,吸收劑漿液Ca(OH)2噴入反應塔中,液滴被熱煙氣蒸發,同時吸收煙氣中的SO2,產生固體並被除塵器捕集。當鈣硫比為1.3 ~ 1.6時,脫硫效率可達80% ~ 90%。半幹法煙氣脫硫技術兼有幹法和濕法的壹般特點。其主要缺點是以石灰乳為吸收劑,系統易結垢堵塞,需要專用設備制備吸收劑,投資成本過大;脫硫效率和吸收劑利用率不如石灰石/石膏法高。
噴霧幹燥技術廣泛應用於燃用低硫和中硫煤的中小型機組。國內1990年6月白馬電廠建成壹套中型試驗設備。後來很多機組也采用了這種脫硫工藝,技術已經基本成熟。
電子束煙氣脫硫工藝(EBA法)
電子束輻射脫硫技術是壹種幹法脫硫技術,是物理和化學方法的結合。工藝流程由煙氣預除塵、煙氣冷卻、氨沖洗、電子束輻照和副產物捕集組成。鍋爐排出的煙氣經除塵器粗過濾後進入冷卻塔,冷卻塔內噴淋冷卻水,將煙氣冷卻到適合脫硫脫硝的溫度(70℃左右)。煙氣的露點通常在50℃左右。經過冷卻塔的煙氣流入反應器,噴入化學計量比的氨氣、壓縮空氣和軟水。添加的氨量取決於SOx和氮氧化合物的濃度。電子束輻照後,SOx和氮氧化合物在自由基的作用下生成中間體硫酸和硝酸。然後硫酸和硝酸與* * *中儲存的氨反應,生成粉狀粒狀硫酸銨和硝酸銨的混合物。脫硫率可達90%以上,脫氮率可達80%以上。此外,鈉基、鎂基和氨也可用作吸收劑。總反應生成的硫酸銨和硝酸銨混合顆粒被副產品除塵器分離收集,凈化後的煙氣經增壓後排入大氣。
煙氣循環流化床脫硫工藝
20世紀80年代末,德國魯奇公司開發了壹種新型幹法脫硫工藝,即煙氣循環流化床脫硫工藝(CFB-FGD)。該工藝基於循環流化床原理,通過反復循環,使吸收劑與煙氣接觸半小時以上,大大提高了吸收劑的利用率。它不僅具有幹法工藝簡單、占地少、投資少、副產物綜合利用等諸多優點,而且可以在極低鈣硫比(Ca/S = 1.1 ~ 65438)的條件下使用
CFB過程
CFB工藝由吸收劑制備、吸收塔、吸收劑回收、除塵器和控制系統等組成。未經處理的鍋爐煙氣從流化床底部進入。流化床底部連接有文丘裏裝置,使煙氣以更快的速度通過文丘裏管,與細小的吸收劑粉末結合。粒子之間以及氣體和粒子之間會發生劇烈的摩擦。吸收劑與SO2反應生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。
脫硫後含有大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入吸收劑回收除塵器,可以是機械式,也可以是電收塵器之前的機械式預收塵器。煙氣中的大部分固體顆粒被分離出來,通過中間灰倉返回吸收塔。由於大多數顆粒循環多次,吸收劑停留時間很長,壹般可達30分鐘以上。根據吸收劑的供應量和除塵效率,中間灰倉的壹部分灰按比例排出固體回收回路,送至灰倉外運。流程如圖2所示。
如果再循環除塵器排出的煙氣不能滿足排放標準的要求,則需要安裝另壹個除塵器。除塵後的潔凈煙氣通過引風機和煙囪排入大氣。
壹般來說,吸收劑是Ca(OH)2幹粉,細顆粒在10μm以下..脫硫時,將吸收劑輸入流化床的吸收塔,並噴入壹定量的水以提高脫硫效率。這樣噴水後的煙氣溫度可以非常接近水露點,在各種工況下都可以達到很高的脫硫效率。
CFB工藝的副產品是幹粉,其化學成分與噴霧幹燥工藝相似,主要由粉煤灰、CaCO3、CaSO4和未反應的Ca(OH)2組成。其處理方法與噴霧幹燥過程的副產物基本相同。CFB工藝副產物加水後會凝固,屈服強度可達15 ~ 18n/mm2。滲透率與粘土相似,約為3×10-11,壓實密度為1.28g/cm3。如果能進壹步發展,那就。
脫硫飛灰的典型成分為:約占飛灰的60% ~ 70%;CaCO3為7% ~ 12%;Ca(OH)2為2% ~ 4%;CaSO3為12% ~ 18%;硫酸鈣為2% ~ 5%;水< 1%。
循環流化床煙氣脫硫工藝因其不同於傳統脫硫工藝的特點,在脫硫行業具有良好的應用前景。循環流化床煙氣脫硫工藝系統簡單可靠;脫硫效率高;當煙氣負荷變化時,系統仍可正常工作;脫硫副產物為幹粉,無大量廢水,有利於綜合利用;濕式吸收塔基本不存在腐蝕、結垢、堵塞等嚴重問題;它可以脫除部分重金屬,尤其是部分汞,對煙氣的進壹步處理具有重要意義。