煙氣脫硫技術盤點

發布時間:2019-12-17 15:16 | 編輯:煙氣脫硫技術、脫銷產品 | 7 次瀏覽
我國的能源結構以煤炭為主,煤炭燃燒排放的煙氣中含有大氣污染的主要成分SO2,SO2會嚴重污染大氣環境、破壞生態平衡、危害人類及動植物的健康、導致出現大面積酸雨、腐蝕破壞建筑物,對人類的生存環境和生態環境危害巨大。因此控制二氧化硫的排放至關重要。煙氣脫硫技術是目前世界上應用廣泛且行之有效的減排技術。按照脫硫劑與脫硫產物的干濕狀態,可分為濕法脫硫、半干法脫硫及干法脫硫。1、濕法脫硫技術濕法脫硫技術的脫硫效...


我國的能源結構以煤炭為主,煤炭燃燒排放的煙氣中含有大氣污染的主要成分SO2,SO2會嚴重污染大氣環境、破壞生態平衡、危害人類及動植物的健康、導致出現大面積酸雨、腐蝕破壞建筑物,對人類的生存環境和生態環境危害巨大。因此控制二氧化硫的排放至關重要。


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煙氣脫硫技術是目前世界上應用廣泛且行之有效的減排技術。按照脫硫劑與脫硫產物的干濕狀態,可分為濕法脫硫、半干法脫硫及干法脫硫。


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    1、濕法脫硫技術


    濕法脫硫技術的脫硫效果較好,但是存在設備投入和運行維護費用較高的不足,適用于脫除硫含量較高的煙氣。比較常見的濕法脫硫工藝有石灰石-石膏濕法脫硫,氨法脫硫。

    1.1 石灰石-石膏濕法脫硫工藝

    石灰石—石膏濕法脫硫工藝由于其脫硫效率高、運行穩定,技術最為成熟,在煙氣處理中應用最為廣泛,占世界已投運煙氣脫硫系統的80%左右。

    石灰石-石膏濕法脫硫工藝以石灰石作為脫硫劑。將石灰石粉體與水混合,制成脫硫劑漿液,噴入脫硫塔中。在脫硫塔中,脫硫劑漿液與煙氣充分接觸混合。煙氣中的SO2與漿液中的Ca2+反應生成CaSO3,實現脫硫。CaSO3不穩定,會與鼓入空氣中的氧氣發生反應,生成石膏。石灰石-石膏濕法脫硫工藝具有脫硫效率高特點,但是在脫硫的同時,會由于存在脫硫漿液霧化夾帶、脫硫產物結晶析出及各種氣-液、氣--固脫硫反應等霧化過程,形成 PM2.5。由于PM2.5是霧霾產生的重要因素,因此對于石灰石-石膏濕法脫硫工藝而言,不僅要保持較高的脫硫效率,還要保證PM2.5的有效捕集。


 

    1.2 氨法脫硫

    氨法煙氣脫硫,簡稱氨法,是以氨基物質作吸收劑脫除煙氣中的SO2并回收副產物(如硫酸銨等)的濕式煙氣脫硫工藝,一般采用廢氨水或液氨作為吸收劑,氨法煙氣脫硫技術是世界上商業化應用的脫硫方法之一.該工藝既可高效脫硫又可以部分脫除煙氣中的氮氧化物,副產物為硫酸銨可作為化肥,從而實現資源回收利用,是控制酸雨和二氧化硫污染最為有效和環保的濕法煙氣脫硫技術。

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    氨法脫硫特點是液氣反應,接觸面積大,反應動力強,脫硫效率高,可達98%以上;煙氣條件適應性強,可以實現氣量及濃度的較大幅度波動;脫硫劑來源穩定,對有合成氨和焦化制氣的企業可實現以廢治用。


    2、干法脫硫技術


    干法煙氣脫硫技術是指應用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑等來脫除煙氣中的含硫組分。干法脫硫不產生廢酸、廢水,對設備的腐蝕較小,脫硫后的煙氣溫度較高,熱損失少;但是存在脫硫效率低、反應速度慢等不足。目前,有2種具有代表性的干法脫硫技術,分別為金屬氧化物干法脫硫技術和爐膛噴鈣脫硫技術。

    2.1 金屬氧化物干法脫硫技術

    金屬氧化物干法脫硫技術的一個很重要應用是高溫煤氣脫硫。目前的脫硫劑主要有鐵基、鋅基、錳基等金屬氧化物。脫硫反應的原理是金屬氧化物與H2S生成金屬的硫化物和水,將H2S中的硫固定下來。該技術的不足是催化劑制備過程較為復雜,需再生使用。

    2.2 爐膛噴鈣脫硫技術

    爐膛噴鈣脫硫技術是目前許多火電廠采用的脫硫方法。該方法將石灰或者石灰石直接噴進鍋爐,在鍋爐內短暫停留,并迅速進行硫氧化物的脫除。鈣基脫硫劑脫硫機理的實質就是以CaO吸收酸性的 SO2,生成 CaSO3,并被氧氣氧化成 CaSO4。爐膛噴鈣脫硫工藝的優點是原料易得、設備投資費用低、運轉費用低。


    3、半干法脫硫技術


    半干法脫硫工藝主要應用在缺水、機組容量小、煤中硫含量較低的情況下。該技術一般將脫硫與除塵相結合。相對于干法脫硫技術,該工藝具有較高的脫硫效率。

    ?3.1 循環懸浮式半干煙氣脫硫技術

    ?循環懸浮式半干煙氣脫硫技術脫除鍋爐中的煙氣時首先通過靜電除塵脫去煙氣中的粉塵,而后進入脫硫系統,與吸收塔內懸浮且反復循環的吸收劑充分接觸、反應,除去SO2,再經過布袋除塵器除塵,達到脫除塵的目的。脫硫過程中需要將煙氣增濕,以便脫硫反應更好地進行。

    ?3.2 NID半干法脫硫工藝

    ?NID半干法脫硫是一種集脫硫與除塵于一體的綜合工藝,主要以氧化鈣或氫氧化鈣為吸附劑。吸收劑首先通過加水增濕,再與含二氧化硫的廢氣反應,生成亞硫酸鈣。反應后的吸收劑進入除塵裝置進行收集,而后與新鮮的吸收劑混合,循環使用。NID半干法脫硫需要控制的工藝參數包括脫硫效率、化學配比量、溫度、相對濕度、循環物料的加入量等。該方法脫硫效果較好,SO2的脫除率達90%以上。此外,還具有水分蒸發時間短、裝置占地面積小的特點。

    ?3.3 活性焦脫硫工藝

    ?活性焦脫硫工藝是一種半干法脫硫技術,具有水耗少、效率高、強度大以及成本低等特點?;钚越姑摿蚬に囍饕峭ㄟ^物理吸附和化學吸附去除SO2。脫硫過程中,煙氣中的SO2、H2OO2首先吸附在活性焦表面,再在孔隙中的活性位點上催化氧化形成硫酸和硫酸鹽,從而實現SO2的脫除。

    ?3.4 CO2活化CaCO3干法脫硫工藝

    ?CO2活化CaCO3干法脫硫工藝是將一定溫度下的煙氣從底部引入流化床反應器。流化床反應器內含有粗砂作為惰性介質,上升的煙氣可使其流化。脫硫劑漿液由一定比例的CaCO3和水構成,經CO2氣體活化后,從頂部進入流化床反應器。脫硫劑漿液分散在作為惰性介質的粗砂表面,與SO2反應,從而使其脫除。脫硫劑漿液在脫硫過程中,接受來自煙氣的熱量而變得干燥,并且由于質量較小而與惰性介質粗砂分離,隨脫硫后的煙氣進入旋風分離器。在旋風分離器中,反應后的脫硫劑粉體被收集,隨煙氣排放。


    ?除上述較為常見的工藝外,仍有許多前沿工藝處于研究探索過程。無論是哪種脫硫方式,其最終目標都是治理環境,保護環境。因此,在探索新技術工藝以滿足脫硫需要的同時即解決當前問題的同時,更應著眼于將來環保的要求、技術的發展,實現高效低能耗低成本的煙氣治理目標。

 

 


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