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          發電廠等用煤企業除塵脫硫處理技術方案 發布時間:2016-10-12 17:03  瀏覽次數:

          據世界衛生組織和聯合國環境規劃署統計,目前每年含硫燃料燃燒排放到大氣中的二氧化硫超過2億噸,已成為大氣環境的首要污染物。

           目前國內外的煙氣脫硫方法種類繁多,主要分為干法(或半干法)和濕法兩大類。濕法脫硫工藝絕大多數采用堿性漿液或溶液作為吸收劑,技術比較成熟,是目前使用最廣泛的尾氣脫硫技術,根據吸收劑種類的不同又可分為石灰石—石膏法(鈣法)、氨法、海水法等。其中鈣法因其成熟的工藝技術,在大型電廠和工業鍋爐的脫硫工程中得到廣泛的應用,在世界脫硫市場上占有的份額超過80%。    

           海水法脫硫、雙堿法脫硫、鈉堿法脫硫等受到地理位置、脫硫副產品處理、脫硫劑來源及價格等因素影響,常常應用在區域性較強、煙量相對較小或工藝要求簡單的脫硫工程中。而氨法脫硫技術,由于工藝日趨成熟、占地面積小、投資省、脫硫效率高、系統運行的可靠性高,不增加碳排放,適合各種煤種,且副產品硫酸銨利用價值相對較高,經濟效益明顯,近些年來在國內外得到廣泛重視,在國內已經有幾十項工程業績;

          現著重介紹雙堿法脫硫、氨法脫硫

          一、雙堿法脫硫

             雙堿法(NaOH/Ca(OH)2)是利用鈉鹽易溶于水,在吸收塔內部采用鈉堿吸收SO2,吸收后的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生,從而使得鈉離子循環吸收利用。該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點,解決了石灰法塔內易結垢的問題,又具備鈉堿法吸收效率高的優點。

          脫硫副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后),亞硫酸鈣配以合成樹脂可生產一種稱為鈣塑的新型復合材料;或將其氧化后制成石膏;或者直接將其與粉煤灰混合,可增加粉煤灰的塑性,增加粉煤灰作為鋪路底層墊層材料的強度。與氧化鎂法相比,鈣鹽不具污染性,因此不產生廢渣二次污染。

          工藝流程圖 

          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)式為吸收啟動反應式;

          (2)式為堿性較高時的吸收反應式(pH>9);

          (3)式為脫硫主反應式(5<pH<9)。

          2、再生過程

          2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  CaSO3↓ + 2H2O(4)

          Na2SO3  + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO3↓    (5)

          (4)式為再生主反應式;

          (5)式為石灰過量時的再生反應式。

          通過再生后脫硫液的pH值可判斷再生的進行程度。

          工藝流程

          來自鍋爐的煙氣經預除塵后,進入脫硫塔與堿液逆流接觸,氣流兩相進行充分的傳質和傳熱,煙氣中的SO2被吸收并與堿液反應生成亞硫酸鈉。脫硫后煙氣經除霧器除霧后進入煙囪排放。

          采用氫氧化鈉作為輔助吸收劑,在循環池中一次加入氫氧化鈉堿液和工藝水調制成脫硫液,通過循環泵將堿液送至吸收塔。脫硫后的吸收液從循環槽自流到地溝,沿地溝自流入堿液反應池中,在反應池中加入外購石灰粉,開攪拌機使脫硫后的吸收液和石灰粉充分反應,再生出NaOH,并生成脫硫石膏,反應漿液流入沉淀池,再生產生的石膏沉淀下來,再生堿液通過循環泵送入吸收塔循環使用。定期撈出脫硫渣,并補充工藝水和氫氧化鈉。

          工藝特點

          ? 用鈉堿脫硫,循環水基本上是[Na+]的水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象,便于設備運行與保養,吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發生在塔外,這樣避免了塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了操作費用,鈉基吸收液吸收SO2速度快,故可用較小的液氣比,達到較高的脫硫效率,一般在95%以上對除塵脫硫一體化技術而言,可提高石灰的利用率。

          工藝簡單,價格低廉,比較適用于75t/h以下的工業鍋爐和爐窯配套使用。

           

          二、氨法脫硫

            濕法氨-硫酸銨回收法脫硫是一種煙氣脫硫新技術,該脫硫技術脫硫效率高、無二次污染。脫硫副產物硫酸銨符合國家農用化肥標準,真正實現了化害為利、變廢為寶,具有顯著的經濟、社會和環保效益。氨法脫硫以氨水為脫硫劑,鍋爐煙氣經冷卻器冷卻后進入除塵器除塵再進入脫硫塔經氨水循環吸收生成亞硫酸銨,脫硫后的煙氣經除霧凈化后進入煙囪排放。吸收劑氨水與吸收液混合進入吸收塔,吸收形成的亞硫酸銨在吸收塔底部氧化成硫酸銨,經蒸發結晶、固液分離、干燥、包裝后得成品硫氨。

          氨法脫硫原料來自化工企業,主要副產品是氨肥。氨的載體可以是液氨、氨水、碳銨等。  

          氨法脫硫氨肥法技術以水溶液中的SO2和NH3的反應為基礎:

          SO2+H2O+xNH3 = (NH4)xH2-XSO3       

          得到亞硫酸銨中間產品,亞硫銨再被壓縮空氣氧化成硫酸銨:

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

          同時利用煙氣的熱量濃縮結晶生產硫銨,投資低,能耗低。

          特點:

          1、適用范圍廣,不受燃煤含硫量、鍋爐容量的限制。

          2、脫硫效率很高,很容易達到95%以上。脫硫后的煙氣不但二氧化硫濃度很低,而且煙氣含塵量也大大減少。

          3、吸收劑易采購,可有三種形式:液氨、氨水、碳銨。 

          4、氨法脫硫裝置對機組負荷變化有較強的適應性,能適應快速啟動、冷態啟動、溫態啟動、熱態啟動等方式;適應機組負荷35%BMCR~100%BMCR狀態下運行。

          5、工藝設備可靠、使用壽命長。

          6、氨是良好的堿性吸收劑,吸收劑利用率很高。

          7、液氣比低,轉動設備運行功率低。

          8、亞硫酸銨氧化率高,硫酸銨產品回收率高且品質純。

          9、煙氣脫硫系統阻力較小,運行成本低。

          10、煙氣脫硫及硫酸銨回收效率高得到廣泛運用。

          以上所用設備有降溫設備、除塵器、噴淋塔、水泵等,可根據現場情況設計方案,選擇相應的處理設備。

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