硫燃燒反應(yīng)動力學(xué)及固硫機(jī)理詳解演示文稿

硫燃燒反應(yīng)動力學(xué)及固硫機(jī)理詳解演示文稿目前一頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)優(yōu)選硫燃燒反應(yīng)動力學(xué)及固硫機(jī)理目前二頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/25313.1引言13.1.1硫氧化物主要有SO2和SO3,都是呈酸性的氣體，SO2主要是燃燒煤所產(chǎn)生的大氣污染物，易溶于水，在一定條件下可氧化為SO3。大氣中的硫氧化物大部分來自煤和石油的燃燒（化石燃料里面都含有一定量的硫），其余來自自然界中的有機(jī)物腐化。硫氧化物的危害

硫氧化物是無色、有刺激性臭味的氣體，是大氣的主要污染物之一。它不僅危害人體健康和植物生長，而且還會腐蝕設(shè)備、建筑物和名勝古跡。當(dāng)大氣中的SO2氧化形成硫酸和硫酸煙霧時，即使?jié)舛戎幌喈?dāng)于SO2的1/10，其刺激和危害也將更加顯著。據(jù)動物試驗(yàn)表明，硫酸煙霧引起的生理反應(yīng)要比單一SO2氣體強(qiáng)1～20倍。目前三頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/254人為活動是造成SO2大量排放的主要原因。全世界每年向大氣排放的SO2約為1.5億t。SO3只占硫氧化物總量中的很小部分，排至大氣的SO2可緩慢地被氧化成SO3，其數(shù)量取決于氧對SO2的氧化速度。SO3毒性10倍于SO2。燃燒過程中SO3生成量取決于燃燒的溫度、時間和燃料中含的金屬化合物的催化作用。通常燃燒形成廢氣中的SO3量約占硫氧化物總量的1.0％～5.0％。大部分SO2的控制方法都可以用以下反應(yīng)表示目前四頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/255我國SO2排放的年際變化目前五頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/256我國SO2排放的地區(qū)分布目前六頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/257我國SO2排放的行業(yè)特點(diǎn)目前七頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/258我國北方城市SO2污染現(xiàn)狀目前八頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/259我國南方城市SO2污染現(xiàn)狀目前九頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/25101999年全國城市酸雨的頻率統(tǒng)計1999年統(tǒng)計264個城市，降水年均pH范圍在4.04～7.24，年均pH低于5.6的城市有98個，占統(tǒng)計城市的37.12%。目前十頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2511九十年代末我國酸雨區(qū)域分布目前十一頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/251213.1.3“兩控區(qū)”劃分范圍1998年1月國務(wù)院批復(fù)了酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)劃分方案，“兩控區(qū)”共涉及27個省、自治區(qū)、直轄市的175個地市?！皟煽貐^(qū)”－它是酸雨控制區(qū)或者二氧化硫污染控制區(qū)的簡稱?！洞髿馕廴痉乐畏ā芬?guī)定，根據(jù)氣象、地形、土壤等自然條件，可以將已經(jīng)產(chǎn)生、可能產(chǎn)生酸雨的地區(qū)或者其他二氧化硫污染嚴(yán)重的地區(qū)，劃定為酸雨控制區(qū)或者二氧化硫污染控制區(qū)。一般來說，降雨pH值≤4.5的，可以劃定為酸雨控制區(qū)；近三年來環(huán)境空氣二氧化硫年平均濃度超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)的，可以劃定為二氧化硫污染控制區(qū)。目前十二頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2513目前十三頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/251413.1.4“兩控區(qū)”的基本情況13.1.4.1社會經(jīng)濟(jì)概況目前十四頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/251513.1.4.2酸雨控制區(qū)省份SO2排放情況（1995年）目前十五頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/251613.1.4.3二氧化硫區(qū)控制省份SO2排放情況(95年)目前十六頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/251713.2硫的存在形態(tài)及燃燒轉(zhuǎn)化過程13.2.1燃料中硫的存在形態(tài)13.2.1.1有機(jī)硫硫化物、硫醇類、硫酸類、噻吩類、硫醌(kūn)類、硫蒽(ēn)類13.2.1.2無機(jī)硫氣體燃料－硫化氫；液體燃料－硫化氫、單質(zhì)硫；煤－黃鐵礦為主，少量白鐵礦、石膏、綠礬、方鉛礦、閃鋅礦13.2.1.3在不同燃料中存在形態(tài)的特點(diǎn)目前十七頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2518氣體燃料－95%左右是無機(jī)硫液體燃料－燃料油、生物油、油煤混合燃料和水煤漿固體燃料－可燃硫、不可燃硫(固定硫)在我國，對于全硫0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下的煤，多數(shù)以有機(jī)硫?yàn)橹鳎粚τ谌虼笥?%的高硫煤來說，絕大多數(shù)煤中硫都以無機(jī)硫?yàn)橹鳌?3.2.1.4燃料中硫的測定方法質(zhì)量法（艾士卡法）、庫侖滴定法、高溫燃燒中和法13.2.1.5硫燃燒轉(zhuǎn)化的總體特性含硫燃料燃燒火焰的特征呈淡藍(lán)色目前十八頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/251913.2.1.6SO2的析出率計算理論析出率計算實(shí)際析出率計算目前十九頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/252013.3燃料硫的高溫?zé)岱纸饧癝O2的生成動力學(xué)13.3.1有機(jī)硫的高溫?zé)岱纸饧把趸磻?yīng)一般認(rèn)為，在煤加熱到400℃，有機(jī)硫開始分解。有機(jī)硫在還原性氣氛下熱裂解的主要中間產(chǎn)物是H2S。（P368圖8-3）煤在氧含量較大的氧化性氣氛下，析出的有機(jī)硫絕大部分被氧化成SO2。目前二十頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)13.3.2黃鐵礦的高溫?zé)岱纸?3.3.2.1在惰性氣氛中的熱分解首先在200℃分解成各種磁性硫化物FeS1+x(1>x>=0)，在封閉管內(nèi)為350℃，且分解速度隨溫度升高而增加。目前二十一頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/252213.3.2.2在水蒸氣氣氛中的熱分解大約380℃時開始分解，680℃時分解量迅速增加。13.3.2.3在還原性氣氛中的熱分解H2氣氛中400℃開始分解、CO氣氛中300℃開始分解，且都轉(zhuǎn)化成FeS。溫度大于900℃，F(xiàn)eS進(jìn)一步與H2反應(yīng)生成鐵。目前二十二頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)13.3.3黃鐵礦(FeS2)的氧化反應(yīng)在空氣反應(yīng)中，一般氧化亞鐵(FeO)、硫酸亞鐵(FeSO4)、硫酸鐵(Fe2(SO4)3)和SO2最多。主要反應(yīng)13.3.4燃料中單質(zhì)硫的化學(xué)轉(zhuǎn)化純硫氧化的特點(diǎn)在于生成的SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常比在硫化物氧化中得到的SO3的大得多(約20%)。目前二十三頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/252413.4燃燒過程中SO3及H2S的生成13.4.1SO3的生成機(jī)理少量SO2與燃燒區(qū)富余的氧分反應(yīng)生成SO3。α≤1，沒有SO3生成；1700℃以下，溫度越高，氧的離解反應(yīng)速度越高，SO3生成量含量提高。1700℃以上，轉(zhuǎn)化率下降，SO3含量趨于定值。目前二十四頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)13.4.2H2S的生成途徑及反應(yīng)動力學(xué)H2S主要生成于還原性氣氛，其中包括有機(jī)硫和無機(jī)硫。H2S也可直接進(jìn)行固硫反應(yīng)生成CaS。目前二十五頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/252613.5石灰石燃燒固硫的機(jī)理13.5.1燃燒固硫的基本過程石灰石煅燒形成多孔CaO顆粒和CaO顆粒固硫兩個過程。富燃料區(qū)目前二十六頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2527貧燃料區(qū)當(dāng)溫度低于1100℃，SO2化學(xué)平衡濃度低，化學(xué)轉(zhuǎn)化率高；溫度高于1100℃，SO2化學(xué)平衡濃度急劇上升；到了1200℃，CaSO4開始分解，SO2化學(xué)平衡濃度已經(jīng)非常高，脫硫已經(jīng)非常困難。13.5.2石灰石煅燒反應(yīng)動力學(xué)13.5.2.1石灰石的煅燒目前二十七頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2528目前二十八頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/252913.5.3煅燒石灰石的固硫反應(yīng)動力學(xué)13.5.3.1在富燃料區(qū)的固硫反應(yīng)動力學(xué)13.5.3.2在貧燃料區(qū)的固硫反應(yīng)動力學(xué)目前二十九頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/253013.5.4石灰石煅燒和固硫過程孔隙結(jié)構(gòu)的變化13.5.4.1石灰石煅燒過程孔隙結(jié)構(gòu)的變化機(jī)械孔－由破碎時的機(jī)械力或煅燒時的熱應(yīng)力形成的裂紋和爆孔，孔較大，由裂紋和爆孔形成。理論孔－由CaCO3的分解產(chǎn)生的微小孔隙，孔較小。目前三十頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)機(jī)械孔起著貯集脫硫產(chǎn)物和提供擴(kuò)散通道的作用，而理該孔則為化學(xué)反應(yīng)提供巨大的反應(yīng)表面。煅燒溫度與體積平均孔徑關(guān)系目前三十一頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/253213.5.4.2石灰石固硫過程孔隙結(jié)構(gòu)的變化反應(yīng)初始最大孔徑由于孔隙堵塞的影響，石灰石在實(shí)際使用時難以完全轉(zhuǎn)化和利用。目前三十二頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/253313.6脫硫技術(shù)及工業(yè)應(yīng)用脫硫分為燃燒前脫硫、燃燒過程中脫硫(爐內(nèi)脫硫)和燃燒后脫硫三類。13.6.1燃燒過程中脫硫燃燒脫硫技術(shù)－在燃燒過程中利用堿性脫硫劑對煤中產(chǎn)生的SO2進(jìn)行脫硫反應(yīng)。常用脫硫技術(shù)－直接噴鈣脫硫技術(shù)、循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù)、增壓流化床燃燒脫硫技術(shù)和型煤/配煤燃燒固硫技術(shù)目前三十三頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/253413.6.1.1流化床燃燒技術(shù)氣流速度介于臨界速度和輸送速度之間，煤粒保持流化狀態(tài)流化床利于燃料的充分燃燒分類按流態(tài)：鼓泡流化床和循環(huán)流化床按運(yùn)行壓力：常壓流化床和增壓流化床目前三十四頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2535目前三十五頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/253613.6.1.2流化床脫硫的化學(xué)過程脫硫劑：石灰石（CaCO3）、白云石（CaCO3?MgCO3）爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)流化床燃燒方式為脫硫提供了理想的環(huán)境CaSO4的摩爾體積大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全轉(zhuǎn)化為CaSO4目前三十六頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/253713.6.1.3流化床燃燒脫硫的影響因素鈣硫比表示脫硫劑用量的指標(biāo)，影響最大的性能參數(shù)。當(dāng)Ca/S小于2.5～3.0時，Ca/S增加，脫硫效率增加。脫硫率（）可以用Ca/S（R）近似表達(dá)煅燒溫度存在最佳脫硫溫度范圍溫度低時，孔隙量少、孔徑小，反應(yīng)被限制在顆粒外表面溫度過高，CaCO3的燒結(jié)作用變得嚴(yán)重目前三十七頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2538目前三十八頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2539目前三十九頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2540脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)顆粒尺寸小于臨界尺寸時發(fā)生揚(yáng)析，并非越小越好。夾帶一般指在單一顆?；蚨嘟M分系統(tǒng)中，氣流從床層中帶走固體顆粒的現(xiàn)象。揚(yáng)析表示從混合物中分離和帶走細(xì)粉的現(xiàn)象。顆?？紫督Y(jié)構(gòu)應(yīng)有適當(dāng)?shù)目讖酱笮。缺ＷC一定孔隙容積，又保證孔道不易堵塞。最佳粒度范圍：對于爐內(nèi)噴鈣脫硫劑粒度一般0.05～0.1mm，對于流化床燃燒脫硫劑粒度一般為0.1～2mm。脫硫劑的種類白云石的孔徑分布和低溫煅燒性能好，但易發(fā)生爆裂揚(yáng)析，且用量大近兩倍目前四十頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2541目前四十一頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)氧含量的影響采用在α<1的區(qū)域噴入CaCO3促使生成CaS，再利用二次風(fēng)將煤粉燃尺的分段式噴鈣燃燒脫硫有利于脫硫。目前四十二頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/254313.6.1.4脫硫劑的再生13.6.2.1不同溫度下的再生反應(yīng)1100℃以上（一級再生法）870～930℃（二級再生法）540～700℃目前四十三頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/254413.6.2燃燒前脫硫燃燒前脫硫—是采用洗煤等技術(shù)對煤進(jìn)行洗選，將煤中大部分的可燃無機(jī)硫洗去，降低燃煤的含硫量，從而達(dá)到減少污染的目的。13.6.2.1煤炭的固態(tài)加工（煤炭洗選）物理洗煤，化學(xué)洗煤，微生物洗煤我國以物理選煤為主。跳汰占59%、重介質(zhì)選煤占23%、浮選占14%。1995年我國煤炭洗選能力3.8億噸，入洗量2.8億噸，入洗率22%。目前四十四頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)跳汰—選煤的實(shí)質(zhì)概括起來就是松散-分層-分離過程。置于跳汰機(jī)內(nèi)的礦石(床層)，在流體浮力、動力和機(jī)械力的推動下松散，目的是使不同比重的煤顆粒發(fā)生分層轉(zhuǎn)移，就跳汰機(jī)選煤來說就是要達(dá)到按比重分層。因此流體的松散作用要服從粒群分層這一要求。重介質(zhì)選煤—利用阿基米德定理，小于重介質(zhì)密度的顆粒將在介質(zhì)中上浮，大于重介質(zhì)密度的顆粒在介質(zhì)中下沉。浮選—是根據(jù)礦物顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)的不同，從礦石中分離有用礦物的技術(shù)方法（即按礦物可浮性的差異進(jìn)行分選的方法）。浮選的另一重要用途是降低細(xì)粒煤中的灰分和從煤中脫除細(xì)粒硫鐵礦。目前四十五頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/254613.6.2.2煤炭的氣化或液化煤的氣化－煤炭氣化是指煤在特定的設(shè)備（氣化爐）內(nèi)，在一定溫度及壓力下使煤中有機(jī)質(zhì)與氣化劑（如蒸汽/空氣或氧氣等）發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)，將固體煤轉(zhuǎn)化為含有CO、H2、CH4等可燃?xì)怏w和CO2、N2等非可燃?xì)怏w的過程。煤炭氣化時，必須具備三個條件，即氣化爐、氣化劑、供給熱量，三者缺一不可。主要有移動床、流化床和氣流床三種方法煤的液化－通過化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為液態(tài)烴燃料或化工原料等液體產(chǎn)品直接液化和間接液化目前四十六頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)直接液化—煤在氫氣和催化劑作用下，通過加氫裂化轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w燃料的過程。煤的直接液化要經(jīng)歷加溫?zé)峤夂透邏捍呋託?個過程。裂化是一種使烴類分子分裂為幾個較小分子的反應(yīng)過程。因煤直接液化過程主要采用加氫手段，故又稱煤的加氫液化法。煤炭直接液化是把煤直接轉(zhuǎn)化成液體燃料，煤直接液化的操作條件苛刻，對煤種的依賴性強(qiáng)。典型的煤直接液化技術(shù)是在400℃、150個大氣壓左右將合適的煤催化加氫液化，產(chǎn)出的油品芳烴含量高，硫氮等雜質(zhì)需要經(jīng)過后續(xù)深度加氫精制才能達(dá)到目前石油產(chǎn)品的等級。一般情況下，一噸無水無灰煤能轉(zhuǎn)化成半噸以上的液化油。目前四十七頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)間接液化—先把煤炭在高溫下與氧氣和水蒸氣反應(yīng)，使煤炭全部氣化、轉(zhuǎn)化成合成氣（一氧化碳和氫氣的混合物），然后再在催化劑的作用下合成為液體燃料的工藝技術(shù)。間接液化首先將原料煤與氧氣、水蒸汽反應(yīng)將煤全部氣化，制得的粗煤氣經(jīng)變換、脫硫、脫碳制成潔凈的合成氣（CO+H2），合成氣在催化劑作用下發(fā)生合成反應(yīng)生成烴類，烴類經(jīng)進(jìn)一步加工可以生產(chǎn)汽油、柴油和LPG等產(chǎn)品。在煤炭液化的加工過程中，煤炭中含有的硫等有害元素以及無機(jī)礦物質(zhì)（燃燒后轉(zhuǎn)化成灰分）均可脫除，硫還可以硫磺的形態(tài)得到回收，而液體產(chǎn)品品質(zhì)較一般石油產(chǎn)品更優(yōu)質(zhì)。目前四十八頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/254913.6.2.3重油脫硫在催化劑作用下通過高壓加氫反應(yīng)，切斷碳與硫的化學(xué)鍵，使氫與硫作用形成H2S從重油中分離直接脫硫和間接脫硫目前四十九頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/255013.6.3燃燒后脫硫技術(shù)（煙氣脫硫FGD）燃燒后脫硫是在煙道處加裝脫硫設(shè)備，對煙氣進(jìn)行脫硫的方法，典型的技術(shù)有石灰石-石膏法，噴霧干燥法，電子束法，氨法等。煙道氣體脫硫是目前世界唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式，90%以上的國內(nèi)外火電廠脫硫技術(shù)均采用石灰石-石膏法。按吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過程中的干濕狀態(tài)又可將脫硫技術(shù)分為濕法、干法和半干(半濕)法。目前五十頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)13.6.3.1濕法脫硫技術(shù)所謂濕法煙氣脫硫，特點(diǎn)是脫硫系統(tǒng)位于煙道的末端、除塵器之后，脫硫過程的反應(yīng)溫度低于露點(diǎn)，所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應(yīng)，其脫硫反應(yīng)速度快、效率高、脫硫劑利用率高，如用石灰做脫硫劑時，當(dāng)Ca／S=1時，即可達(dá)到90%的脫硫率，適合大型燃煤電站的煙氣脫硫。但是，濕法煙氣脫硫存在廢水處理問題，初投資大，運(yùn)行費(fèi)用也較高。目前五十一頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)一、石灰石-石膏法工作原理：該工藝采用石灰石或石灰做吸硫吸收劑，石灰石破碎與水混合，磨細(xì)成粉狀，制成吸收漿液（當(dāng)采用石灰為吸收劑時，石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{）。在吸收塔內(nèi)，煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成二水石膏，SO2被脫除。吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)脫水裝置脫水后回收。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去水，換熱器換熱后升溫后進(jìn)入煙囟排向大氣。煙氣從吸收塔下側(cè)進(jìn)入，與吸收塔漿液逆流接觸，在塔內(nèi)CaCO3與SO2、H2O進(jìn)行反應(yīng)，生成CaCO3·1/2H2O和CO2↑；對落后吸收塔漿漿池2023/5/2552目前五十二頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)的CaSO3·1/2H2O和O2、H2O再進(jìn)行氧化反應(yīng)，得到脫硫副產(chǎn)品二水石膏。這兩個過程的化學(xué)反應(yīng)方程式如下：該工藝是采用吸收塔來凈化煙氣的，它包含著物理和化學(xué)兩個過程。煙氣中的SO2在吸收塔內(nèi)從氣相進(jìn)入液相循環(huán)漿液的過程為物理吸收過程，該過程可用薄膜理論解釋，分為如下幾個階段：目前五十三頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)氣態(tài)反應(yīng)物從氣相內(nèi)部遷移到相界面→氣態(tài)反應(yīng)物在相界面上從氣相進(jìn)入液相→反應(yīng)組分從相界面遷移到液相內(nèi)部→進(jìn)入液相的反應(yīng)組分與液相組分發(fā)生反應(yīng)→已溶解的反應(yīng)物的遷移和由反應(yīng)引起的濃度梯度產(chǎn)生的反應(yīng)物遷移。整個反應(yīng)過程主要由氣態(tài)和液態(tài)的擴(kuò)散及伴隨的化學(xué)反應(yīng)完成的，液態(tài)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)可加快物質(zhì)交換速度。１.第一階段—二氧化硫的吸收目前五十四頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2.第二階段—硫酸鹽的形成3.第三階段—石膏的結(jié)晶目前五十五頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)脫硫后的凈煙氣需進(jìn)行加熱，使排煙溫度達(dá)到露點(diǎn)以上，減輕對凈煙道和煙囟的腐蝕，同時降低進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度，降低塔內(nèi)對防腐的工藝技術(shù)要求。濕法脫硫工藝系統(tǒng)中，自鍋爐引風(fēng)機(jī)來的煙氣將進(jìn)入吸收塔內(nèi)洗滌脫硫，這時的煙氣溫度一般為120-150℃。為保護(hù)吸收塔內(nèi)的元件及防腐層，同時減少吸收塔中的蒸發(fā)水量，降低水耗，在吸收塔進(jìn)口前設(shè)置換熱器降低煙氣溫度到95℃左右。煙氣經(jīng)過吸收塔洗滌脫硫后，將被冷卻到45-55℃，為了保證煙氣能充分?jǐn)U散，防止冷煙氣下沉，同時避免凈煙氣在排放時結(jié)露，需要將煙氣加熱到75-80℃。目前五十六頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)特點(diǎn)：由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95%。目前五十七頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2558二、海水脫硫工藝原理：海水脫硫工藝是利用海水的堿度達(dá)到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。在脫硫吸收塔內(nèi)，大量海水噴淋洗滌進(jìn)入吸收塔內(nèi)的燃煤煙氣，煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器除霧、經(jīng)煙氣換熱器加熱后排放。吸收二氧化硫后的海水與大量未脫硫的海水混合后，經(jīng)曝氣池曝氣處理，使其中的(SO3)2-被氧化成為穩(wěn)定的(SO4)2-，并使海水的PH值與化學(xué)需氧量(COD)調(diào)整達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排放大海。特點(diǎn)：海水脫硫工藝一般適用于靠海邊、擴(kuò)散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用于煉鋁廠、煉油廠等工業(yè)爐窯的煙氣脫硫，先后有20多套脫硫裝置投入運(yùn)行。目前五十八頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)13.6.3.2干法脫硫一、磷銨肥法煙氣脫硫工藝（PAFP）磷銨肥法煙氣脫硫技術(shù)屬于回收法，以其副產(chǎn)品為磷銨而命名。該工藝過程主要由吸附（活性炭脫硫制酸）、萃?。ㄏ×蛩岱纸饬椎V萃取磷酸）、中和（磷銨中和液制備）、吸收（磷銨液脫硫制肥）、氧化（亞硫酸銨氧化）、濃縮干燥（固體肥料制備）等單元組成。它分為兩個系統(tǒng)：2023/5/2559目前五十九頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2560煙氣脫硫系統(tǒng)—煙氣經(jīng)高效除塵器后使含塵量小于200mg/Nm3，用風(fēng)機(jī)將煙壓升高到7000Pa，先經(jīng)文氏管噴水降溫調(diào)濕，然后進(jìn)入四塔并列的活性炭脫硫塔組（其中一只塔周期性切換再生），控制一級脫硫率大于或等于70%，并制得30%左右濃度的硫酸，一級脫硫后的煙氣進(jìn)入二級脫硫塔用磷銨漿液洗滌脫硫，凈化后的煙氣經(jīng)分離霧沫后排放。肥料制備系統(tǒng)—在常規(guī)單槽多漿萃取槽中，同一級脫硫制得的稀硫酸分解磷礦粉（P2O5

）含量大于26%，過濾后獲得稀磷酸（其濃度大于10%），加氨中和后制得磷氨，作為二級脫硫劑，二級脫硫后的料漿經(jīng)濃縮干燥制成磷銨復(fù)合肥料。目前六十頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2561目前六十一頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)二、循環(huán)流化床干法煙氣脫硫工藝循環(huán)流化床脫硫工藝采用干態(tài)的消石灰作為吸收劑，通過二氧化硫與粉狀消石灰氫氧化鈣在Turbosorp反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，去除煙氣中的SO2，通過吸收劑的多次再循環(huán)，延長吸收劑與煙氣的接觸時間，提高煙氣脫硫效率。鍋爐爐膛燃燒后的煙氣通過空氣預(yù)熱器出口，進(jìn)入靜電除塵器ESP預(yù)除塵。經(jīng)過靜電除塵預(yù)除塵之后，煙氣從鍋爐引風(fēng)機(jī)后的主煙道上引出從底部進(jìn)人Turbo反應(yīng)器并從上部離開。煙氣和氫氧化鈣2023/5/2562目前六十二頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)以及返回產(chǎn)品氣流，在通過反應(yīng)器下部文丘里管時，受到氣流的加速而懸浮起來，形成流化床，煙氣和顆粒之間不斷摩擦、碰撞，強(qiáng)化了氣固之間的傳熱、傳質(zhì)反應(yīng)。通過向反應(yīng)器內(nèi)噴水，使煙氣溫度冷卻并控制在70℃左右，達(dá)到最佳的反應(yīng)溫度與脫硫效率。與煙氣接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)剩下的煙塵和煙氣一起離開反應(yīng)器并進(jìn)入下游的布袋除塵器。經(jīng)過布袋除塵器凈化后的煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機(jī)和出口擋板門后排入煙囪。2023/5/2563目前六十三頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2564目前六十四頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2565特點(diǎn)：此工藝所產(chǎn)生的副產(chǎn)物呈干粉狀，其化學(xué)成分與噴霧干燥法脫硫工藝類似，主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應(yīng)完的吸收劑Ca(OH)2等組成，適合作廢礦井回填、道路基礎(chǔ)等。典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，當(dāng)燃煤含硫量為2%左右，鈣硫比不大于1.3時，脫硫率可達(dá)90%以上，排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應(yīng)用在10-20萬千瓦等級機(jī)組。由于其占地面積少，投資較省，尤其適合于老機(jī)組煙氣脫硫。三、氣體懸浮吸收脫硫它由反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、循環(huán)機(jī)構(gòu)、石灰制漿系統(tǒng)、漿液噴射系統(tǒng)、除塵器、升壓風(fēng)機(jī)組成。高溫?zé)煔饨?jīng)反應(yīng)器底部的文丘里管向上進(jìn)入反應(yīng)器，文丘里管的喉部裝有噴射器，在壓縮空氣和工藝水的作用下，石灰漿液經(jīng)噴射器上的兩相流目前六十五頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)噴嘴霧化噴出。霧化的石灰液滴與順流煙氣中的SO2、HCl、HF、二惡英及重金屬發(fā)生傳熱、傳質(zhì)反應(yīng)，形成固態(tài)微粒，同時未反應(yīng)完全的石灰液滴被高溫?zé)煔飧稍铩９虘B(tài)微粒與潔凈煙氣一起進(jìn)入反應(yīng)器頂部的旋風(fēng)分離器，98%以上的固態(tài)微粒被分離出來，由位于文丘里管上部的循環(huán)機(jī)構(gòu)再次送入反應(yīng)器。固態(tài)微粒表面吸附一層石灰漿液，為傳熱、傳質(zhì)反應(yīng)提供更大的反應(yīng)表面積，使系統(tǒng)脫硫效率大大提高。從分離器出來的微小顆粒與潔凈煙氣一起進(jìn)入除塵器，除塵后的煙氣經(jīng)升壓后進(jìn)入煙囪排出。2023/5/2566目前六十六頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2567目前六十七頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)2023/5/2568四、電子束法脫硫工藝（EB）原理：該工藝流程有排煙預(yù)除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產(chǎn)品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣，經(jīng)過除塵器的粗濾處理之后進(jìn)入冷卻塔，在冷卻塔內(nèi)噴射冷卻水，將煙氣冷卻到適合于脫硫、脫硝處理的溫度（約70℃）。煙氣的露點(diǎn)通常約為50℃，被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內(nèi)完全得到蒸發(fā)，因此，不產(chǎn)生廢水。通過冷卻塔后的煙氣流進(jìn)反應(yīng)器，在反應(yīng)器進(jìn)口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入，加入氨的量取決于SOx濃度和NOx濃度，經(jīng)過電子束照射后，目前六十八頁\總數(shù)七十五頁\編于四點(diǎn)SOx和NOx在自由基作用下生成中間生成物硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3）。然后硫酸和硝酸與共存的氨進(jìn)行中和反應(yīng)，生成粉狀微粒（硫酸氨(NH