① 脫硫工藝流程介紹
脫硫工藝技術原理:
煙氣進入脫硫裝置的濕式吸收塔,與自上而下噴淋的鹼性石灰石漿液霧滴逆流接觸,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,煙氣得以充分凈化;吸收SO2後的漿液反應生成CaSO3,通過就地強制氧化、結晶生成CaSO4•2H2O,經脫水後得到商品級脫硫副產品—石膏,最終實現含硫煙氣的綜合治理。
目前煙氣脫硫技術種類達幾十種,按脫硫過程是否加水和脫硫產物的干濕形態,煙氣脫硫分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法脫硫技術較為成熟,效率高,操作簡單。
傳統的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝採用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫後生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣,由於其溶解度較小,極易在脫硫塔內及管道內形成結垢、堵塞現象。雙鹼法煙氣脫硫技術是為了克服石灰石—石灰法容易結垢的缺點而發展起來的。
技術原理
⒈SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- SO3十H2O→H2SO4 SO2和SO3吸收的關鍵是提高其他水中的溶解度,PH值越高,水的表面積越大,氣相湍流度越高,SO2和SO3的溶解量越大。
2. 與石灰石漿液反應 CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2 CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2 CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步驟的關鍵是提高CaCO3的溶解度,PH值越低,溶解度越大。
系統組成 ——煙氣系統——吸收塔系統 ——制漿系統 ——漿液疏排系統 ——process water 工藝水系統 ——石膏脫水與儲運系統 ——廢水處理系統石灰石。
② 雙鹼法脫硫工藝
脫硫工藝主要包括5個部分:
(1)吸收劑制備與補充。
(2)吸收劑漿液噴淋。專
(3)塔內霧滴與煙氣接屬觸混合。
(4)再生池漿液還原鈉基鹼。
(5)石膏脫水處理。
雙鹼法是採用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑鹼性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。
(2)雙鹼法脫硫廢水處理加葯量擴展閱讀:
一、基本原理
雙鹼法是採用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由於鈉基脫硫劑鹼性強,吸收二氧化硫後反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。
另一方面脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙鹼法脫硫工藝降低了投資及運行費用,比較適用於中小型鍋爐進行脫硫改造。
雙鹼法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑,配製好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO₂來達到煙氣脫硫的目的,然後脫硫產物經脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內循環使用。
二、工藝特點
1、脫硫效率90%以上。
2、脫硫劑採用鈉鹼和石灰,塔內清液吸收,有效避免塔內結垢。
3、液氣比小。可脫硫除塵一體化。
4、一次投資省,運行成本低,國產程度高。
③ 雙鹼法脫硫塔結垢是什麼原因
只要是採用了含鈣、鎂離子存在的脫硫劑,結垢便是不可完全避免的事情。但是要克服結垢,可以通過調節PH、設計好沉澱時間等方法進行克服。一般情況下雙鹼法脫硫塔內結垢原因如下:1、廢水沉澱時間不夠又重新利用,沉澱時間應達到2小時以上,但小規模脫硫工程一般達不到;2、PH調節不當,在可以達到脫硫效果的前提下,盡可能調低進入脫硫塔的脫硫液PH值,能在7以下最好,充分發揮水的脫硫效果(國內外普遍採用大脫硫便是此原因);3、脫硫劑投加不均勻,部分石灰被帶入塔內。 所有的這些原因,歸結起來即脫硫劑離子自身原因、PH值、亞硫酸鈣絮狀物的難沉澱性。
④ 如何去除雙鹼法脫硫廢水中的硫酸鈉
含量不高可以投加鋇鹽進行去除,但此法會帶去氯離子。更多可以去問環保通,如果對水質電導率有要求,只能過反滲透或者樹脂
⑤ 煙氣脫硫方法
國內煙氣脫硫技術
我國目前的經濟條件和技術條件還不允許象發達國家那樣投入大量的人力和財力,並且在對二氧化硫的治理方面起步很晚,至今還處於摸索階段,國內一些電廠的煙氣脫硫裝置大部分歐洲、美國、日本引進的技術,或者是試驗性的,且設備處理的煙氣量很小,還不成熟。不過由於近幾年國家環保要求的嚴格,脫硫工程是所有新建電廠必須的建設的。因此我國開始逐步以國外的技術為基礎研製適合自己國家的脫硫技術。以下是國內在用的脫硫技術中較為成熟的一些,由於資料有限只能列舉其中的一些供讀者閱讀。
石灰石——石膏法煙氣脫硫工藝
石灰石——石膏法脫硫工藝是世界上應用最廣泛的一種脫硫技術,日本、德國、美國的火力發電廠採用的煙氣脫硫裝置約90%採用此工藝。
它的工作原理是:將石灰石粉加水製成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣,硫酸鈣達到一定飽和度後,結晶形成二水石膏。經吸收塔排出的石膏漿液經濃縮、脫水,使其含水量小於10%,然後用輸送機送至石膏貯倉堆放,脫硫後的煙氣經過除霧器除去霧滴,再經過換熱器加熱升溫後,由煙囪排入大氣。由於吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率可大於95% 。
旋轉噴霧乾燥煙氣脫硫工藝
噴霧乾燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑,石灰經消化並加水製成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位於吸收塔內的霧化裝置,在吸收塔內,被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸,與煙氣中的SO2發生化學反應生成CaSO3,煙氣中的SO2被脫除。與此同時,吸收劑帶入的水分迅速被蒸發而乾燥,煙氣溫度隨之降低。脫硫反應產物及未被利用的吸收劑以乾燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔,進入除塵器被收集下來。脫硫後的煙氣經除塵器除塵後排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率,一般將部分除塵器收集物加入制漿系統進行循環利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇,一種為旋轉噴霧輪霧化,另一種為氣液兩相流。
噴霧乾燥法脫硫工藝具有技術成熟、工藝流程較為簡單、系統可靠性高等特點,脫硫率可達到85%以上。該工藝在美國及西歐一些國家有一定應用范圍(8%)。脫硫灰渣可用作制磚、築路,但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑。
磷銨肥法煙氣脫硫工藝
磷銨肥法煙氣脫硫技術屬於回收法,以其副產品為磷銨而命名。該工藝過程主要由吸附(活性炭脫硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷礦萃取磷酸)、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)、濃縮乾燥(固體肥料制備)等單元組成。它分為兩個系統:
煙氣脫硫系統——煙氣經高效除塵器後使含塵量小於200mg/Nm3,用風機將煙壓升高到7000Pa,先經文氏管噴水降溫調濕,然後進入四塔並列的活性炭脫硫塔組(其中一隻塔周期性切換再生),控制一級脫硫率大於或等於70%,並製得30%左右濃度的硫酸,一級脫硫後的煙氣進入二級脫硫塔用磷銨漿液洗滌脫硫,凈化後的煙氣經分離霧沫後排放。
肥料制備系統——在常規單槽多漿萃取槽中,同一級脫硫製得的稀硫酸分解磷礦粉(P2O5 含量大於26%),過濾後獲得稀磷酸(其濃度大於10%),加氨中和後製得磷氨,作為二級脫硫劑,二級脫硫後的料漿經濃縮乾燥製成磷銨復合肥料。
爐內噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝
爐內噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內噴鈣脫硫工藝的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕段,以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑,石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150℃溫度區,石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。由於反應在氣固兩相之間進行,受到傳質過程的影響,反應速度較慢,吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應器內,增濕水以霧狀噴入,與未反應的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣進而與煙氣中的二氧化硫反應。當鈣硫比控制在2.0~2.5時,系統脫硫率可達到65~80%。由於增濕水的加入使煙氣溫度下降,一般控制出口煙氣溫度高於露點溫度10~15℃,增濕水由於煙溫加熱被迅速蒸發,未反應的吸收劑、反應產物呈乾燥態隨煙氣排出,被除塵器收集下來。
該脫硫工藝在芬蘭、美國、加拿大、法國等國家得到應用,採用這一脫硫技術的最大單機容量已達30萬千瓦。
煙氣循環流化床脫硫工藝
煙氣循環流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環、除塵器及控制系統等部分組成。該工藝一般採用干態的消石灰粉作為吸收劑,也可採用其它對二氧化硫有吸收反應能力的乾粉或漿液作為吸收劑。
由鍋爐排出的未經處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進入。吸收塔底部為一個文丘里裝置,煙氣流經文丘里管後速度加快,並在此與很細的吸收劑粉末互相混合,顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈磨擦,形成流化床,在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下,吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應生成CaSO3 和CaSO4。脫硫後攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入再循環除塵器,被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔,由於固體顆粒反復循環達百次之多,故吸收劑利用率較高。
此工藝所產生的副產物呈乾粉狀,其化學成分與噴霧乾燥法脫硫工藝類似,主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成,適合作廢礦井回填、道路基礎等。
典型的煙氣循環流化床脫硫工藝,當燃煤含硫量為2%左右,鈣硫比不大於1.3時,脫硫率可達90%以上,排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應用在10~20萬千瓦等級機組。由於其佔地面積少,投資較省,尤其適合於老機組煙氣脫硫。
海水脫硫工藝
海水脫硫工藝是利用海水的鹼度達到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。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,凈化後的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱後排放。吸收二氧化硫後的海水與大量未脫硫的海水混合後,經曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-被氧化成為穩定的SO42-,並使海水的PH值與COD調整達到排放標准後排放大海。海水脫硫工藝一般適用於靠海邊、擴散條件較好、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於煉鋁廠、煉油廠等工業爐窯的煙氣脫硫,先後有20多套脫硫裝置投入運行。近幾年,海水脫硫工藝在電廠的應用取得了較快的進展。此種工藝最大問題是煙氣脫硫後可能產生的重金屬沉積和對海洋環境的影響需要長時間的觀察才能得出結論,因此在環境質量比較敏感和環保要求較高的區域需慎重考慮。
電子束法脫硫工藝
該工藝流程有排煙預除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產品捕集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣,經過除塵器的粗濾處理之後進入冷卻塔,在冷卻塔內噴射冷卻水,將煙氣冷卻到適合於脫硫、脫硝處理的溫度(約70℃)。煙氣的露點通常約為50℃,被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內完全得到蒸發,因此,不產生廢水。通過冷卻塔後的煙氣流進反應器,在反應器進口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入,加入氨的量取決於SOx濃度和NOx濃度,經過電子束照射後,SOx和NOx在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然後硫酸和硝酸與共存的氨進行中和反應,生成粉狀微粒(硫酸氨(NH4)2SO4與硝酸氨NH4NO3的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉澱到反應器底部,通過輸送機排出,其餘被副產品除塵器所分離和捕集,經過造粒處理後被送到副產品倉庫儲藏。凈化後的煙氣經脫硫風機由煙囪向大氣排放。
氨水洗滌法脫硫工藝
該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣經煙氣換熱器冷卻至90~100℃,進入預洗滌器經洗滌後除去HCI和HF,洗滌後的煙氣經過液滴分離器除去水滴進入前置洗滌器中。在前置洗滌器中,氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣,煙氣中的SO2被洗滌吸收除去,經洗滌的煙氣排出後經液滴分離器除去攜帶的水滴,進入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進一步被洗滌,經洗滌塔頂的除霧器除去霧滴,進入脫硫洗滌器。再經煙氣換熱器加熱後經煙囪排放。洗滌工藝中產生的濃度約30%的硫酸銨溶液排出洗滌塔,可以送到化肥廠進一步處理或直接作為液體氮肥出售,也可以把這種溶液進一步濃縮蒸發乾燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。
⑥ 雙鹼脫硫檢測到顆粒物嚴重超標
鈉鹼法脫硫工藝簡介鈉-鈣雙鹼法【Na2CO3--Ca(OH)2】採用純鹼吸收SO2,石灰還原再生,再生後吸收劑循環使用,無廢水排放。在工藝先進、運行可靠和經濟合理的原則下,為了最大限度的減小一次性投資、節能降耗和系統維護方便,設計了如附圖一的工藝流程。煙氣經布袋除塵器除塵,再進入脫硫塔。煙氣在導向板作用向上螺旋,並與脫硫液接觸,將脫硫液霧化成直徑0.1-1.0mm的液滴,形成良好的霧化吸收區。煙氣與脫硫液中的鹼性脫硫劑在霧化區內充分接觸反應,完成煙氣的脫硫吸收和進一步除塵。經脫硫後的煙氣向上通過塔側的出風口直接進入風機並由煙囪排放。脫硫液採用外循環吸收方式。吸收了SO2的脫硫液流入再生池,與新來的石灰水進行再生反應,反應後的漿液流入沉澱再生池沉澱,當一個沉澱再生池沉澱物集滿時,漿液切換流入到另一個沉澱再生池,然後由人工清理這個再生池沉澱的沉渣,廢渣晾乾後外運處理。循環池內經再生和沉澱後的上液體由循環泵打入脫硫塔循環使用。另外,由於渣帶水會使脫硫液損失一部分鈉離子,故需在循環池內補充少量純鹼或廢鹼液。 2.1化學反應原理基本化學原理可分為脫硫過程和再生過程兩部分。在塔內吸收SO2 Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 (1) 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O(2) Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3(3)以上三式視吸收液酸鹼度不同而異,鹼性較高時(PH>9)以(2)式為主要反應;鹼性稍為降低時以(1)式為主要反應;鹼性到中性甚至酸性時(5<PH<9),則按(3)式反應。用消石灰再生 Ca(OH)2+Na2SO3=2NaOH+CaSO3 Ca(OH)2+2NaHSO3=Na2SO3+CaSO3? H2O+1 H2O 在石灰漿液(石灰達到達飽和狀況)中,NaHSO3很快與Ca(OH)2反應從而釋放出[Na+],[SO32-]與[Ca2+]反應,反應生成的CaSO3以半水化合物形式沉澱下來從而使[Na+]得到再生。Na2CO3隻是一種啟動鹼,起動後實際上消耗的是石灰,理論上不消耗純鹼(只是清渣時會帶也一些,因而有少量損耗)再生的NaOH和Na2SO3等脫硫劑循環使用。