脱硫03 |
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| 脱硫 脱硫,泛指燃烧前脱去燃料中的硫分以及烟道气排放前的去硫过程。是防治大气污染的重要技术措施之一。 目前脱硫方法一般有燃烧前、燃烧中和燃烧后脱硫等三种。随着工业的发展和人们生活水平的提高，对能源的渴求也不断增加，燃煤烟气中的SO2 已经成为大气污染的主要原因。减少SO2 污染已成为当今大气环境治理的当务之急。不少烟气脱硫工艺已经在工业中广泛应用，其对各类锅炉和焚烧炉尾气的治理也具有重要的现实意义。 一、技术简介 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD），在FGD技术中，按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。 1、湿法FGD技术 是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。
湿法脱硫工艺流程图 2、干法FGD技术脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。
干法脱硫工艺流程图
3、半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾干燥法）的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。
半干法脱硫工艺流程图 1、石膏法 石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术，日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。 它的工作原理是：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。 石膏法的优点是工艺成熟、适用于不同容量的机组，应用范围最广，脱硫剂利用充分，脱硫效率可达95%以上，对机组容量无限制。石膏法的脱硫剂来源丰富，价格较低，副产品石膏利用前景较好；不足之处是系统比较复杂，占地面积大，初投资及厂肜电较高，一般需进行废水处理。 鉴于石膏法投资高、占地面积大等特点不利于应用，从而研究应用了简易石膏法。简易石膏法的原理与石膏法基本相同，只是将约75%左右的烟气脱硫，脱硫装置效率仍为90%以上，但装置的容量相应减小，并取消烟气加热装置，其余约25%的烟气不经过脱硫装置，而是旁路到烟囱，脱硫后的低温烟气与未经脱硫的高温烟气混合后排放，提高了排烟温度，简易石膏法总的烟气脱硫率可达70%以上。简易石膏法可使造价及占地大大降低，对脱硫率要求不太高的电厂，此种方法很有采用的价值。 系统组成：（1）石灰石储运系统；（2）石灰石浆液制备及供给系统；（3）烟气系统；（4）SO2 吸收系统；（5）石膏脱水系统；（6）石膏储运系统；（7）浆液排放系统；（8）工艺水系统；（9）压缩空气系统；（10）废水处理系统；（11）氧化空气系统；（12）电控制系统。 技术特点： ⑴、吸收剂适用范围广：在FGD装置中可采用各种吸收剂，包括石灰石、石灰、镁石、废苏打溶液等； ⑵、燃料适用范围广：适用于燃烧煤、重油、奥里油，以及石油焦等燃料的锅炉的尾气处理； ⑶、燃料含硫变化范围适应性强：可以处理燃料含硫量高达8%的烟气； ⑷、机组负荷变化适应性强：可以满足机组在15～100%负荷变化范围内的稳定运行； ⑸、脱硫效率高：一般大于95%，最高达到98%； ⑹、托盘技术：有效降低液/气比，有利于塔内气流均布，节省物耗及能耗，方便吸收塔内件检修； ⑺、吸收剂利用率高：钙硫比低至1.02～1.03； ⑻、副产品纯度高：可生产纯度达95%以上的商品级石膏； ⑼、燃煤锅炉烟气的除尘效率高：达到80%～90%； ⑽、交叉喷淋管布置技术：有利于降低吸收塔高度。 推荐的适用范围： ⑴、200MW及以上的中大型新建或改造机组； ⑵、燃煤含硫量在0.5～5%及以上； ⑶、要求的脱硫效率在95%以上； ⑷、石灰石较丰富且石膏综合利用较广泛的地区。 2、NID干法 NID（New Integrated Desuifurization）法原理为石灰粉经过石灰消化器（LDH）消化后进入反应器，与烟气中的 SO2发生化学反应，生成 CaSO3和 CaSO4，烟气中的 SO2被脱除。NID 干法具有投资低，方便可行的特点，用于中小型容量机组，当煤中含硫量<2%时，脱硫效率至少可达80%，且原料消耗和能耗都比喷雾干燥法有大幅度下降。 3、喷雾干燥法 喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。 喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%）。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。 |
