數十種脫硫脫銷裝置及工藝流程介紹

             

石灰法-石灰石膏法

裝置:脫硫工藝由吸收劑制備系統、煙氣吸收及氧化系統、脫硫副產物、脫硫廢水處理系統、煙氣系統自控、石膏處理系統、廢水系統、控制電氣系統和在線監測系統組成。

脫硫原理:當吸收液通過噴嘴霧化噴入煙氣時,吸收液分散成細小的液滴并覆蓋吸收塔的整個斷面。這些液滴在與煙氣逆流接觸時SO2被吸收。這樣,SO2在吸收區被吸收,吸收劑的氧化和中和反應在吸收塔底部的儲液區完成并最終形成石膏。

主要工藝流程鍋爐引風機出來的煙氣經增壓風機升壓后進入煙氣換熱器(GGH)熱煙側,與GGH冷煙側的凈煙氣進行換熱降溫,降溫后的煙氣進入吸收塔下部后折流向上。同時由塔頂噴淋層向下噴出懸浮液滴與煙氣逆流接觸,發生吸收發應。反應后的潔凈飽和煙氣經除霧器與GGH冷煙側換熱升溫后由煙囪排出,反應產生的石膏漿液送至水力旋流器站,進行石膏初級脫水后,送至真空皮帶過濾機進一步脫水,產生脫硫副產品(石膏)。

優點: ?脫硫效率高(脫硫率高達95%以上);單機處理煙氣量大,可與大型鍋爐匹配;技術成熟,運行可靠性好(國外火電廠該法脫硫裝置投運率一般可達98%以上);對煤種變化的適應性強(無論是含硫量大于3%的高硫煤,還是含硫量低于1%的低硫煤,該法脫硫工藝都能適應),尤其適應高硫煤;吸收劑資源豐富,價格便宜;脫硫副產物便于綜合利用;技術更新較快。

缺點:工藝流程較復雜,占地面積大,一次性建設投資相對較大,運行費用高,設備容易結垢。

適用范圍:適合大型企業進行煙氣脫硫

海水法

裝置:脫硫工藝由煙氣系統、SO2吸收系統、海水供排水系統、海水恢復系統、電氣及控制系統設備等組成。

脫硫原理:海水法煙氣脫硫工藝是利用天然海水的堿度脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。它可利用火電廠原有冷卻用海水作為脫硫劑,在脫硫吸收塔內,大量海水噴淋洗滌進入吸收塔內的燃煤煙氣,煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去,凈化后的煙氣經除霧器除霧、煙氣換熱器加熱后排放。吸收二氧化硫后的海水在曝氣池中與海水混合,曝氣處理,其中不穩定的亞硫酸根被氧化成為穩定的硫酸根,并使海水的PH值與COD等指標恢復到海水水質標準后排入大海。

優點:以海水作為吸收劑,節約淡水資源和礦產資源;被吸收的SO2轉化成海水中的天然組分硫酸鹽,不存在廢棄物處理等問題,一定程度上可減少SO2的排放;可以適用中低硫煤;不存在結垢堵塞的問題;不產生任何固體;建設和運行費用較低,便于運行;脫硫效率較高(可以達到90%以上)。

缺點:受到地域的限制,一般只建在海邊;燃料含硫量應控制在1%左右;要求燃料中重金屬元素含量低。

應用范圍:海水脫硫適用于靠海邊,擴散條件較好,用海水作為冷卻水,燃用低、中硫煤的電廠煙氣脫硫。

鎂法

裝置:脫硫裝置由增壓機、吸收塔、吸收循環泵、氧化風機等設備組成。

脫硫原理:采用菱鎂礦經過煅燒生成的氧化鎂,氧化鈣作為脫硫吸收劑,將氧化鎂和氧化鈣通過漿液制備系統制成氫氧化鎂,氫氧化鈣在脫硫吸收塔內與煙氣充分接觸,煙氣中的二氧化硫與漿液中的氫氧化鎂,氫氧化鈣進行化學反應生成亞硫酸鎂,亞硫酸鈣,脫除燃煤煙氣中的SO2、SO3、HCl、HF等酸性物質,凈化燃煤煙氣。

優點:脫硫率高(可達95%以上);占地面積較小,一次性投資較少;運行費用低;、運行可靠,不會發生積垢、結塊、磨損、管路堵塞等故障;適用范圍廣;脫硫廢液回收價值高。

缺點:系統較復雜;鎂鹽價格較高;在我國綜合利用效率低

適用范圍:廣泛適用于電力行業、冶金燒結機煙氣、工業鍋爐、紙廠等的脫硫工程。

有機胺法

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裝置:脫硫工藝由預分離器、、吸收裝置、解吸裝置、胺凈化裝置組成

脫硫原理:該工藝利用有機胺溶劑的堿性吸收煙氣中的酸性氣體SO2,并利用解吸裝置使SO2從胺液中脫離出來,得到高純度的飽和SO2,有機胺再生并循環使用,SO2可用來制硫酸或硫磺。

優點:脫硫效率高(效率在99%以上);工藝流程簡單,需吸收液制備系統,系統操作、維護簡單可靠;系統腐蝕小;無二次污染,副產品硫酸和硫磺的商業價值高;吸收液具有較高的抗氧化性、熱穩定性和化學穩定性;吸收液具有低起泡性;吸收液的選擇性好,對煙氣中SO2濃度幾乎沒有限制。

缺點:一次投資較大,需硫磺或硫酸回收等下游配套裝置;再生蒸汽消耗量較大,能耗成本較高;有機胺氧化過程中生成的少量熱穩定鹽需要脫除。

適用范圍:有機胺法一般應用于煉油廠脫除H2S,該工藝在選擇性脫除H2S上已經取得了巨大成功。

亞硫酸鈉法

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裝置:脫硫工藝包括煙氣預處理、SO2吸收、吸收劑再生、SO2回收和產品純化等工序。

脫硫原理:該工藝以亞硫酸鈉為吸收劑,在低溫條件下吸收煙氣中二氧化硫,生成亞硫酸氫鈉。飽和溶液通過加熱、分解重新產生 SO2可用于制硫酸或硫磺。由于水的蒸發而使亞硫酸鈉結晶,亞硫酸鈉結晶經溶解后再用作吸收劑循環使用,故也稱之為“亞硫酸鈉循環法”。

優點:?脫硫率高;操作管理方便,適應強;吸收塔壓力損失小;回收的SO2濃度高,用途較廣;吸收劑可循環使用。

缺點:吸收劑的消耗量大;氧化副產品 Na2SO4的分離困難,結晶水合物中含有亞硫酸鈉造成 2 次污染;投資運行費用高。

適用范圍:適合處理大氣量的煙氣。

氧化鋅法

裝置:主要由配漿、洗滌脫硫和固液分離等工序組成。

脫硫原理:工業中用含氧化鋅物料配制成氧化鋅漿液,在吸收設備中與低濃度SO2煙氣充分接觸,利用氧化鋅與SO2反應生成亞硫酸鋅,通過鼓入空氣將亞硫酸鋅與亞硫酸氫鋅氧化為硫酸鋅。

YOUDIAN:FUCHANPINJINGJIJIAZHIGAO;YOUYUTUOLIUJIDEGONGYINGYUTUOLIUFUCHANWUHOUXUCHULINENGGOUYUYELIANCHANGSHENGCHANXIANGJIEHE,YINCIGONGYILIUCHENGDUANQIEQINGJIEHUANBAO、YUNXINGCHENGBENJIAODI。

缺點:?不能通過氧化就地再生,需更換新的吸附劑;氧化鋅使用成本較高;氧化鋅吸收液脫硫效率不高;吸收液沉降堵塞嚴重;設備腐蝕磨損嚴重;脫硫副產物分離難以達到要求等。

適用范圍:一般適用于硫化氫濃度較低的氣體,多用于鉛鋅冶煉行業

氨法

裝置:以氨(液氨、氨水等)作吸收劑,脫除煙氣中的SO2并回收副產物硫酸銨的煙氣脫硫工藝。主要由煙氣系統、吸收塔系統、氨/水系統、氧化空氣系統、硫銨分離系統組成。

脫硫原理:適用范圍廣,不受含硫量、鍋爐容量的限制;脫硫效率很高(很容易達到95%以上);吸收劑易采購;氨法脫硫裝置對機組負荷變化有較 強的適應性;氨是良好的堿性吸收劑,吸收劑利用率很高;副產品硫酸氨價值 高,經濟效益好;環境效益好,無二次污染物;設備不易結垢;占地面積小。氨法的最大特點是SO2的可資源化,可將污染物SO2回收成為高附加值的商 ?品化產品。副產品硫銨是一種性能優良的氮肥,在我國具有很好的市場前景。

優點:氨易揮發;亞硫酸銨氧化的困難;硫銨易結晶;亞硫銨氣溶膠不好控制。

適用范圍:氨法煙氣脫硫技術適用于氨來源可靠的地區,可以廣泛應用于火電廠鍋爐煙氣脫硫、鋼鐵行業燒結機煙氣脫硫、化肥企業及其它工業窯爐煙氣脫硫。該技術適用于燃用高中低含硫量煤種的各種爐型,目前在我國已取得應用的裝置中,燃煤的含硫量為0.4%~8%。

吸附法

裝置:?主要由煙氣預處理、吸附劑、SO2回收系統等

脫硫原理:主要利用多孔性固體吸附劑處理含硫煙氣,使煙氣中所臺的SO2組分吸附于固體表面上,以達到煙氣脫硫的目的。

優點:對低濃度SO2具有很高的凈化效率;設備簡單;操作方便,可實現自動控制;能有效地回收SO2,實現廢物資源化。

缺點:選擇性差;吸附劑的選擇復雜;對高濃度SO2效率低。

適用范圍:?適用于小型、分散、間歇性的污染源治理。

爐內噴鈣法

裝置:脫硫系統由石灰供料系統、脫硫劑輸送系統、氣化系統組成。

脫硫原理:石灰石顆粒通過顎式破碎機初步打碎后由物料提升機提升進入柱式磨粉機進行二次粉碎隨鼓風機吹入的氣流進入細度分析機,細度分析機經過分析后將合格物料送入集成器,大顆粒物料由重力作用繼續進入柱式磨粉機進行粉碎。進入集成器的物料經過旋流后成品落入緩沖倉,多余氣體進入鼓風機風道。緩沖倉的成品物料經過閘板閥以及旋轉輸送裝置進入輸粉管道與羅茨風機的氣流混合并由此打入鍋爐爐膛內,進行煙氣脫硫脫硝。

優點:流程簡單、裝置緊湊、占地少;投資省、成本低;脫硫劑成本較低。

缺點:由于反應在氣固兩相之間進行,反應速度較慢,吸收劑利用率較低。

適用范圍:適合于中低硫煤燃燒脫硫

旋轉噴霧法

裝置:主要由吸收劑漿液制備系統、噴霧干燥吸收塔、布袋除塵器或電除塵器等組成

脫硫原理:該系統有石灰漿制備、噴霧干燥塔和布袋除塵器(或靜電除塵器)三部分組成。該系統通過高速旋轉噴霧頭將石灰漿噴入噴霧干燥塔,與煙氣中酸性物充分接觸并起中和反應,利用煙氣中的余熱使石灰漿液中的水分蒸發,脫硫后的煙氣經除塵器除塵后排放。

優點:設備簡單,投資和運行費用低,可利用率高;占地面積小;脫硫產物呈干態,無廢水排放;運行可靠,不會產生結垢和堵塞;低水耗,低電耗。

缺點:以石灰漿作為吸收劑,品質要求嚴格,價格高;副產品利用價值不高。

適用范圍:脫硫率大約75%-90%,只適合中、低硫煤燃燒脫硫。

煙氣循環流化床法

裝置:主要由吸收劑制備系統、二氧化硫吸收系統、除塵系統、吸收劑再循環系統、自控和在線監測系統等組成。

脫硫原理:從鍋爐尾部排出的含硫煙氣被引入循環流化床反應器喉部,在這里與水、脫硫劑和還具有反應活性的循環干燥副產物相混合,石灰以較大的表面積散布,并且在煙氣的作用下貫穿整個反應器。然后進入上部筒體,煙氣中的飛灰和脫硫劑不斷進行翻滾、摻混,一部分生石灰則在煙氣的夾帶下進入旋風分離器,分離捕捉下來的顆粒則通過返料器又被送回循環流化床內,生石灰通過輸送裝置進入反應塔中。由于接觸面積非常大,石灰和煙氣中的SO2能夠充分接觸,在反應器中的干燥過程中,SO2被吸收中和。

優點:固體吸附劑利用率高;脫硫效率高(在90﹪以上);工程投資費用、運行費用和脫硫成本較低;工藝流程簡單,系統設備少;占地面積較小;能源消耗低;可實行大型化,投入產出比高;腐蝕性低;產物是固態,便于放置。

缺點:設備磨損比較嚴重,系統壓力降大;對于吸收劑的要求高;實現自動化比較困難;副產品的化學性質不太穩定。

SHIYONGFANWEI:SHIYONGYUDIANCHANGGUOLU、REDIANZHANGUOLU、GONGYEYAOLU、RANYOUFADIANJIZU、LAJIFENHUALU。

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