煙氣脫硫技術(shù)比較

脫硫技術(shù)比較一、 石灰石-石膏法脫硫（一）脫硫原理CaCO3+SO2+1/2H2O—CaSO3?1/2H2O+CO2Ca（OH）2+SO2-CaSO3?1/2H2O+1/2H2OCaSO3?1/2H2O+SO2+1/2H2O—Ca（HSO3）2氧化過程2CaSO3?1/2H2O+O2+3H2O-2CaSO4-2H2OCa（HSO3）2+O2+2H2O-CaSO4-2H2O+H2SO4（二）脫硫工藝流程1、石灰石漿液制備系統(tǒng)：主要由石灰石粉貯倉、石灰石粉計(jì)量和輸送裝置、帶攪拌的漿液罐、漿液泵等組成，如圖所示。將石灰石粉由罐車運(yùn)到料倉存儲(chǔ)，然后通過給料機(jī)、計(jì)量器和輸粉機(jī)將石灰石粉送入在漿配制罐。在罐中與來自工藝過程的循環(huán)水一起配制成石灰石質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?20%漿液。用泵將該漿液經(jīng)由一帶流量測量裝置的循環(huán)管道打入吸收塔內(nèi)。2、煙氣系統(tǒng)：原煙氣通過增壓風(fēng)機(jī)和煙道進(jìn)入脫硫塔脫硫除塵后，最后通過煙道或原有煙囪排放。3、脫硫循環(huán)吸收系統(tǒng)：FGD吸收系統(tǒng)采用帶就地強(qiáng)制氧化的噴淋空塔。吸收塔漿液循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵、管道系統(tǒng)、噴淋組件及噴嘴，使吸收漿液及原煙氣進(jìn)行充分的接觸。在吸收塔內(nèi)煙氣與石灰石/石膏懸浮液滴逆向流動(dòng)時(shí)，SO2和SO3等與懸浮液中石灰石反應(yīng)，形成亞硫酸鈣等，亞硫酸鈣在吸收塔漿池（吸收塔下部區(qū)）中被空氣氧化成硫酸鈣超飽和溶液，并結(jié)晶成石膏。4、石膏脫水系統(tǒng)：脫硫塔底部漿液循環(huán)槽固含量濃度在10?15%,經(jīng)過漿液排出泵輸送到旋流器進(jìn)行濃縮處理，旋流器底流液（其固含量濃度在45?55%）流入真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)行脫水石膏含水率可以控制10%左右，旋流器頂流液（其濃度為4%）進(jìn)入入吸收塔循環(huán)使用。5、事故漿液系統(tǒng)：脫硫工程設(shè)置事故漿液箱（或者事故漿液池），并增加池內(nèi)攪動(dòng)設(shè)施和事故漿液泵，事故漿液泵在小時(shí)內(nèi)排空事故漿液池液體。事故漿液池用來儲(chǔ)存吸收塔在停運(yùn)檢修期間吸收塔漿液池中的漿液，并為FGD的重新啟動(dòng)提供石膏晶種。6、壓縮空氣、工藝水等公用工程系統(tǒng)：工藝水系統(tǒng)主要用于配漿系統(tǒng)補(bǔ)水、除霧器沖洗、真空泵用水、皮帶脫水機(jī)濾餅沖洗水以及設(shè)備冷卻水等。儀用空氣直接采用主廠儀用空氣，或設(shè)置壓縮空氣系統(tǒng)，或者與脫硝一起設(shè)置設(shè)置壓縮空氣系統(tǒng)。7、副產(chǎn)品石膏是石灰石一石膏法濕法煙氣脫硫的副產(chǎn)物，脫硫石膏晶體的粒徑為1?250um,主要集中在30?60um,在脫硫裝置正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的脫硫石膏顏色近白色，采用石灰石-石膏法脫硫石膏的純度一般在90%?95%之間。

水力分段稱hxtxxxx博殳梅帆（曲交■■瓶靄小況可以>>e4ic6Hv?rt?i水力分段稱hxtxxxxM空射式壓速機(jī)-flUGMmbitcVRiauf■石灰石石耕濕法脫硫工藝流程示意ESIjincstontGyiNiHndiugnun（三）石灰石一石膏法優(yōu)缺點(diǎn)1、工藝成熟，運(yùn)行可靠，現(xiàn)在大型鍋爐發(fā)電站使用范圍廣泛，大約80%使用此技術(shù)，現(xiàn)在脫硫效率達(dá)98%以上，達(dá)到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。2、脫硫劑采用石灰石，價(jià)格便宜，供應(yīng)方便。脫硫石膏可以用于水泥生產(chǎn)和公路施工。3、塔內(nèi)漿液吸收，控制不好容易塔內(nèi)結(jié)垢管道堵塞。4、液氣比大，脫硫循環(huán)泵投資和電費(fèi)大。5、一次投資較大，運(yùn)行成本高。二、CFB循環(huán)流化床半干法脫硫（一）煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝原理CFB工藝在空預(yù)器和除塵器間安裝流化塔。生石灰經(jīng)過消化變成氫氧化鈣，煙氣從塔底進(jìn)入同噴入的消石灰干粉和增濕水接觸并反應(yīng)。塔內(nèi)煙氣流速設(shè)計(jì)在固/氣二相相對(duì)速度較高的范圍，物料層呈流態(tài)化懸浮狀。煙氣SO2被消石灰吸收生成亞硫酸鈣。并摩擦不斷出現(xiàn)新表面參與反應(yīng)。被煙氣帶出塔的顆粒由后續(xù)除塵器收集并再次回流到吸收塔參與反應(yīng)。煙氣采用布袋除塵器，收集粉塵，達(dá)標(biāo)后排放。主要反應(yīng)式： SO2+Ca（OH）2——CaSO3+H2OSO3+Ca（OH）2——CaSO4+H2O（二）煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝流程（1）吸收劑制備系統(tǒng)主要包括生石灰倉、消石灰倉、消化器及與之配套的布袋除塵器、稱重螺旋和電動(dòng)鎖氣給料機(jī)。在制備過程中，生石灰與水反應(yīng)放出熱量，將熟石灰中的水分蒸發(fā)，熟石灰變成粉末。(2)噴粉增濕系統(tǒng)主要包括噴粉風(fēng)機(jī)、工藝水泵、水箱和噴嘴，其作用是將煙氣降溫增濕，為反應(yīng)提供水分。(3)煙氣系統(tǒng)主要包括煙道、電動(dòng)擋板門、引風(fēng)機(jī)，其作用將煙氣接入和輸送。凈煙氣再循環(huán)吸收系統(tǒng)主要包括再循環(huán)煙道和電動(dòng)擋板門，其作用是維持床層流化速度，確保流化床層的穩(wěn)定。(4)布袋除塵器系統(tǒng)，分離粉塵和煙氣，使煙氣達(dá)標(biāo)排放(5)輸灰系統(tǒng)主要包括外排灰電動(dòng)鎖氣給料機(jī)、輸灰斜槽、流量控制閥、倉泵、加濕攪拌機(jī)等，其作用是為吸收塔提供穩(wěn)定的外循環(huán)灰。(6)產(chǎn)品料倉，硫酸鈣儲(chǔ)槽。(三)煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝優(yōu)缺點(diǎn)煙氣循環(huán)流化床工藝的優(yōu)點(diǎn)：(1)系統(tǒng)簡單，系統(tǒng)設(shè)備少；(2)占地面積省，工程投資少，運(yùn)行費(fèi)用低；(3)系統(tǒng)防腐要求低；(4)有效脫除SO3、幾乎全部脫除HCl、和HF;(5)系統(tǒng)布置靈活，非常適合現(xiàn)有機(jī)組改造；(6)脫硫副產(chǎn)品為干態(tài)，有利于綜合利用和處置，不會(huì)造成二次污染。主要缺點(diǎn)：(1)脫硫塔出口溫度應(yīng)嚴(yán)格控制在高于露點(diǎn)溫度15—20℃以上運(yùn)行。但是如果煙氣出口溫度低于65℃運(yùn)行，稍有不慎會(huì)造成塔內(nèi)壁結(jié)露、濕壁；(2)Ca/S比高，脫硫終產(chǎn)物中未反應(yīng)的Ca(0H)2多；(3)系統(tǒng)阻力大；(4)流化床層壓降運(yùn)行不穩(wěn)定會(huì)導(dǎo)致出口SO2濃度波動(dòng)大，所以對(duì)操作人員素質(zhì)要求高；(5)脫硫終產(chǎn)物綜合利用受限；脫硫副產(chǎn)品應(yīng)用尚待開發(fā)，當(dāng)脫硫效率要求高時(shí)，鈣硫比要求高，產(chǎn)品含氫氧化鈣含量高，不好利用。(6)反應(yīng)速率慢。(7)使用石灰作為吸收劑，比石灰石價(jià)格高。5三、氧化鎂法脫硫(一)氧化鎂脫硫原理氧化鎂脫硫技術(shù)是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝，氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應(yīng)用業(yè)績，其中在日本已經(jīng)應(yīng)用了多個(gè)項(xiàng)目，臺(tái)灣的電站95%是用氧化鎂法，另外在美國、德國等地都已經(jīng)應(yīng)用，并且目前在我國部分地區(qū)已經(jīng)有了應(yīng)用的業(yè)績。鎂法脫硫工藝是鎂的堿性氧化物與水反應(yīng)生成氫氧化物，再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，氧化鎂反應(yīng)生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂，亞硫酸鎂氧化后生成硫酸鎂。脫硫過程中發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)有MgO+H2O=Mg(OH)2Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2OMgSO3+H2O+SO2=Mg(HSO3)2MgSO3+1/2O2=MgSO4--r1-JTV-1"—"■羽化桂象化法然化槽裁機(jī)比汝1話痛(二)、氧化鎂脫硫工藝流程(三)、氧化鎂脫硫特點(diǎn):工藝水煙國工藝流程示意圖如下：n--r1-JTV-1"—"■羽化桂象化法然化槽裁機(jī)比汝1話痛(二)、氧化鎂脫硫工藝流程(三)、氧化鎂脫硫特點(diǎn):工藝水煙國工藝流程示意圖如下：nDG-SPXM就幣除船裝匿除全器煙道當(dāng)扳引風(fēng)機(jī)新北幅酷圓機(jī)輒訛柢工藝水箱T"ILT琳故舉誦槽=-^―外排水 祝琉越透水分通6氧化鎂法脫硫是一種前景較好的脫硫工藝，該工藝較為成熟，原料來源充足，在我國氧化鎂的儲(chǔ)量十分可觀。因此氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應(yīng)用于各單位的脫硫系統(tǒng)中去。鎂法投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，脫硫效率高，結(jié)構(gòu)簡單，并且能夠減少二次污染。鎂法脫硫相對(duì)于鈣法的最大優(yōu)勢(shì)是不會(huì)系統(tǒng)發(fā)生設(shè)備結(jié)垢堵塞問題，能保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)能夠安全有效的運(yùn)行，同時(shí)鎂法pH值控制在6.0?6.5之間，在這種條件下設(shè)備腐蝕問題也得到了一定程度的解決。鎂法比石灰石吸收速率高，液氣比可以小點(diǎn)點(diǎn)，可以節(jié)省循環(huán)泵電能。氧化鎂法脫硫是一種前景較好的脫硫工藝，該工藝較為成熟，原料來源充足，在我國氧化鎂的儲(chǔ)量十分可觀。因此氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應(yīng)用于各單位的脫硫系統(tǒng)中去。四、氨法脫硫（一）氨法脫硫原理氨法煙氣脫硫是一個(gè)十分典型的化工過程，包括兩個(gè)基本的化學(xué)反應(yīng)過程:①吸收:SO2吸收生成為亞硫酸鹽;②氧化：亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽。氨法脫硫以水溶液中的SO2和NH3的反應(yīng)為基礎(chǔ)：吸收：SO2+H2O+xNH3=（NH4）xH2-xSO3（亞硫銨）主要吸收反應(yīng)為SO2+H2O+（NH4）2SO3=2NH4HSO3（亞硫酸氫銨）氧化：（NH4）xH2-xSO3+1/2O2+（2-x）NH3=（NH4）2SO4（硫銨）這是回收法,其明顯特點(diǎn)是:無二次廢渣、廢水和廢氣污染；回收SO2,生產(chǎn)硫銨，實(shí)現(xiàn)SO2回收價(jià)值的最大化。（二）、氨法脫硫工藝流程：除塵后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)加壓后，進(jìn)入脫硫吸收系統(tǒng)的一級(jí)濃縮段，利用煙氣中熱量，蒸發(fā)硫酸銨液體的水分，煙氣然后進(jìn)入吸收段，煙氣的二氧化硫與噴入的循環(huán)吸收液進(jìn)行中和反應(yīng)，亞硫酸銨溶液在脫硫塔外部循環(huán)泵的作用下，打到塔上部的噴淋層，經(jīng)高效噴嘴霧化后形成高度疊加的噴淋區(qū)與煙氣中殘留的SO2等酸性氣體進(jìn)行吸收反應(yīng)，生成亞硫酸氫銨落入到脫硫塔底部的集液池內(nèi)，補(bǔ)充到集液池內(nèi)的氨水與集液池內(nèi)的亞硫酸氫銨進(jìn)行中和反應(yīng)生成亞硫酸銨，綜合脫硫效率達(dá)到98%以上；如此循環(huán)往復(fù)SO2氣體被大量吸收，使煙氣得到凈化。同時(shí)，煙氣中含有的大部分的固體塵粒也被洗滌分離，此時(shí)脫硫過程完成。在煙氣與脫硫漿液接觸、洗滌過程中，SO2被漿液吸收，并發(fā)生如下總反應(yīng)：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3通常在吸收段上部增加一段逃逸氨吸收段，采用清水循環(huán)吸收氨、亞硫酸銨，經(jīng)凈化后的煙氣經(jīng)過脫硫塔頂部除霧器將煙氣中含有的大顆粒霧滴除去后，再經(jīng)兩層除沫器將煙氣中含有的少量呈沫狀的液滴阻擋以免被煙氣帶出塔體，此時(shí)煙氣中的水霧及液滴均被阻擋沿塔壁流入塔底，煙氣直接經(jīng)塔頂煙囪排放大氣，此時(shí)除霧過程完成。脫硫塔底生成的一定濃度的亞硫酸銨溶液，導(dǎo)出脫硫塔時(shí)，首先進(jìn)入粉塵過濾裝置，除去亞硫酸銨溶液中可能存在的除塵器未除盡的亞微米粉塵。經(jīng)過濾機(jī)過濾后由濾液泵打入到特制的氧化器內(nèi)，采用噴射器自身帶入的空氣氧化亞硫酸銨，亞硫酸銨溶液經(jīng)過兩級(jí)射流強(qiáng)制氧化生成硫酸銨溶液。發(fā)生如下的化學(xué)反應(yīng)：2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4氧化生成的硫酸銨溶液。由管道輸送至回收部分的母液暫存池，打入系統(tǒng)的蒸發(fā)段內(nèi)濃縮至44%以上的晶漿，將此晶漿送入稠厚器、離心機(jī)、干燥機(jī)等設(shè)備進(jìn)行回收處理后通過半自動(dòng)包裝機(jī)包裝外運(yùn)，完成硫酸銨產(chǎn)品的回收。稠厚器溢流液以及離心后的母液溢流回蒸發(fā)器中，繼續(xù)蒸發(fā)循環(huán)利用，至此回收過程完成。（三）、氨法脫硫特點(diǎn)1、完全資源化--變廢為寶、化害為利氨回收法技術(shù)將回收的二氧化硫、氨全部轉(zhuǎn)化為化肥，是一項(xiàng)真正意義上的將污染物全部資源化，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求的脫硫技術(shù)。2、脫硫副產(chǎn)物價(jià)值高3、裝置阻力小，節(jié)省運(yùn)行電耗利用氨法脫硫的高活性，使液氣比較常規(guī)濕法脫硫技術(shù)降低，脫硫塔的阻力僅為850Pa左右，系統(tǒng)阻力較常規(guī)脫硫技術(shù)節(jié)省循環(huán)水泵和風(fēng)機(jī)電費(fèi)，加壓風(fēng)機(jī)節(jié)電30%以上，另外，循環(huán)泵的功耗降低了近70%。4、裝置設(shè)備占地小氨回收法脫硫裝置無需原料預(yù)處理工序，副產(chǎn)物的生產(chǎn)過程也相對(duì)簡單，總配置的設(shè)備在30臺(tái)套左右，且處理量較少，設(shè)備選型無需太大。5、既脫硫又脫硝--適應(yīng)環(huán)保更高要求氨對(duì)NOX同樣有吸收作用。另外脫硫過程中形成的亞硫銨對(duì)NOX還具有還原作用，所以氨法脫硫的同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)脫硝的目的，環(huán)保實(shí)測數(shù)據(jù)氮氧化物去除率為22.3%。6、脫硫塔不易結(jié)垢。7、燃料含硫變化范圍適應(yīng)性強(qiáng)，特別是高含硫煤、高硫重油、高硫石油焦的脫硫，無二次污染。8、如果煙氣溫度大于110℃即可以利用煙氣熱量濃縮生產(chǎn)硫酸銨，節(jié)能環(huán)保。9、適用于有氨氣或氨水的單位使用，如果采購液氨生產(chǎn)，現(xiàn)在的硫酸銨價(jià)格低，成本高無法盈利。五、雙堿法脫硫(一)、雙堿法概述：雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉溶液作為啟動(dòng)脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。雙堿法是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用，比較適用于中小型鍋爐進(jìn)行脫硫改造。(二)雙堿法脫硫原理雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應(yīng)機(jī)理類似，主要反應(yīng)為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中，然后離解成H+和HSO3-；使用Na2CO3或NaOH液吸收煙氣中的SO2，生成HSO32-、SO32-與SO42-，反應(yīng)方程式如下：脫硫反應(yīng)TOC\o"1-5"\h\zNa2CO3+SO2-Na2SO3+CO2t (1)2NaOH+SO2-Na2SO3+H2O (2)Na2SO3+SO2+H2O-2NaHSO3 (3)氧化過程(4)Na2SO3+1/2O2-Na2SO4(4)10TOC\o"1-5"\h\zNaHSO3+1/2O2-NaHSO4 (5)再生過程Ca(OH)2+Na2SO3-2NaOH