這17種脫硫工藝學完了,我離總工又近一步!
脫硫(liu)系統(tong)一直是(shi)(shi)個熱門的(de)(de)技(ji)術項目,各種脫硫(liu)工(gong)藝的(de)(de)原理、優(you)缺點、應用的(de)(de)公(gong)司也是(shi)(shi)每一位(wei)資深(shen)總工(gong)必須(xu)熟悉(xi)掌握的(de)(de),今天這(zhe)一篇關于脫硫(liu)系統(tong)、工(gong)藝的(de)(de)詳細(xi)論述,助你(ni)早(zao)日完成總工(gong)夢,學習起來(lai)吧!
石(shi)(shi)灰(hui)石(shi)(shi)/石(shi)(shi)灰(hui)-石(shi)(shi)膏法煙氣脫硫
1.工(gong)作(zuo)原理
石(shi)灰石(shi)/石(shi)灰-石(shi)膏(gao)法煙氣(qi)(qi)脫硫采用(yong)石(shi)灰石(shi)或石(shi)灰作為脫硫吸(xi)(xi)(xi)收(shou)劑,石(shi)灰石(shi)經破碎磨細(xi)成粉狀與(yu)水(shui)混合攪拌成吸(xi)(xi)(xi)收(shou)漿液,當采用(yong)石(shi)灰為吸(xi)(xi)(xi)收(shou)劑時,石(shi)灰粉經消化(hua)處理后加水(shui)制成吸(xi)(xi)(xi)收(shou)劑漿液。在吸(xi)(xi)(xi)收(shou)塔內,吸(xi)(xi)(xi)收(shou)漿液與(yu)煙氣(qi)(qi)接觸混合,煙氣(qi)(qi)中(zhong)的二氧化(hua)硫與(yu)漿液中(zhong)的碳酸鈣以及鼓入的氧化(hua)空氣(qi)(qi)進(jin)行化(hua)學反應從(cong)而被脫除,最終(zhong)反應產(chan)物為石(shi)膏(gao)。
2.反應過程
(1)吸收
SO2 + H2O—> H2SO3
SO3 + H2O—> H2SO4
(2)中(zhong)和
CaCO3 + H2SO3 —> CaSO3+CO2 + H2O
CaCO3 + H2SO4 —> CaSO4+CO2 + H2O
CaCO3 +2HCl—> CaCl2+CO2 + H2O
CaCO3 +2HF —>CaF2+CO2 + H2O
(3)氧化
2CaSO3+O2—>2CaSO4
(4)結晶(jing)
CaSO4+ 2H2O —>CaSO4 ·2H2O
3.系(xi)統組成
脫硫系(xi)統(tong)(tong)(tong)主要由煙氣(qi)(qi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、吸收氧化(hua)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、石(shi)灰石(shi)/石(shi)灰漿(jiang)液(ye)制備系(xi)統(tong)(tong)(tong)、副產品處理(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、廢(fei)水處理(li)系(xi)統(tong)(tong)(tong)、公(gong)用(yong)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(工藝水、壓(ya)縮空氣(qi)(qi)、事故漿(jiang)液(ye)罐(guan)系(xi)統(tong)(tong)(tong)等)、電氣(qi)(qi)控制系(xi)統(tong)(tong)(tong)等幾(ji)部分組成。
4.工藝流程
鍋爐(lu)/窯爐(lu)—>除塵器(qi)—>引風(feng)機—>吸收(shou)塔—>煙囪(cong)
來(lai)自于鍋(guo)爐或窯爐的煙(yan)氣經(jing)過除(chu)塵(chen)后在引風機(ji)作(zuo)用下進入吸(xi)收塔(ta),吸(xi)收塔(ta)為逆(ni)流噴淋(lin)空塔(ta)結構,集吸(xi)收、氧(yang)化功能(neng)于一體,上(shang)部為吸(xi)收區(qu),下部為氧(yang)化區(qu),經(jing)過除(chu)塵(chen)后的煙(yan)氣與吸(xi)收塔(ta)內的循(xun)環漿液(ye)逆(ni)向接觸。
系統一般(ban)裝3-5臺(tai)漿液(ye)循環泵,每臺(tai)循環泵對應一層(ceng)(ceng)霧化噴淋(lin)層(ceng)(ceng)。當只有一臺(tai)機(ji)組運行時(shi)或負荷較小時(shi),可(ke)以停運1-2層(ceng)(ceng)噴淋(lin)層(ceng)(ceng),此時(shi)系統仍保持較高(gao)的液(ye)氣比(bi),從而可(ke)達到所需的脫硫效果。
吸(xi)收(shou)(shou)區上部裝(zhuang)二級(ji)除霧器(qi),除霧器(qi)出口煙氣中的(de)(de)(de)游(you)離水份(fen)不超過75mg/Nm3。吸(xi)收(shou)(shou)SO2后的(de)(de)(de)漿(jiang)(jiang)液進入循(xun)(xun)環氧(yang)(yang)化區,在循(xun)(xun)環氧(yang)(yang)化區中,亞(ya)硫酸鈣(gai)被鼓入的(de)(de)(de)空氣氧(yang)(yang)化成石膏(gao)晶體。同(tong)時,由(you)吸(xi)收(shou)(shou)劑制備系(xi)(xi)統向吸(xi)收(shou)(shou)氧(yang)(yang)化系(xi)(xi)統供給新鮮的(de)(de)(de)石灰(hui)石漿(jiang)(jiang)液,用于補充被消耗掉的(de)(de)(de)石灰(hui)石,使(shi)吸(xi)收(shou)(shou)漿(jiang)(jiang)液保持一(yi)定的(de)(de)(de)pH值。反應生成物(wu)漿(jiang)(jiang)液達到一(yi)定密度(du)時排至脫硫副(fu)產品系(xi)(xi)統,經過脫水形成石膏(gao)。
5.工(gong)藝特點
1、脫硫效率高,可保證95%以上(shang);
2、應用最為廣泛、技術成熟(shu)、運行可靠(kao)性好(hao);
3、對煤種變化(hua)、負荷變化(hua)的適(shi)應(ying)性強,適(shi)用于高硫(liu)煤;
4、脫(tuo)硫劑資源豐富(fu),價(jia)格(ge)便宜;
5、可(ke)起(qi)到進(jin)一(yi)步除(chu)塵的作(zuo)用。
6.應(ying)用領域
燃煤發電鍋(guo)爐(lu)、熱(re)電聯產鍋(guo)爐(lu)、集中(zhong)供熱(re)鍋(guo)爐(lu)、燒結機、球(qiu)團窯爐(lu)、焦(jiao)化爐(lu)、玻璃(li)窯爐(lu)等煙氣脫硫。
友情(qing)提示:該工(gong)藝(yi)應用(yong)最為廣泛,技(ji)術成熟,對(dui)煙氣負荷、煤種變化適應性好,脫硫(liu)效率高,對(dui)于高硫(liu)煤和環保排放要(yao)求嚴(yan)格(ge)的工(gong)況尤為適合(he),但系(xi)統相對(dui)復雜,投資費用(yong)較高,煙囪(cong)需要(yao)進(jin)行防腐處理。
循環回流半干法脫硫工藝
1.工作(zuo)原理:
它(ta)是以(yi)循環流化(hua)床技術原理為(wei)基礎(chu)的(de)(de)一種先進的(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)半(ban)干法脫(tuo)硫(liu)工(gong)藝(yi)。該工(gong)藝(yi)以(yi)干態消(xiao)石(shi)灰(hui)粉Ca(OH)2作為(wei)吸(xi)收劑(ji)(ji),并向煙(yan)(yan)氣(qi)中噴(pen)入工(gong)藝(yi)霧化(hua)水,對煙(yan)(yan)氣(qi)中的(de)(de)酸(suan)性(xing)物(wu)(wu)質(zhi)增(zeng)濕活化(hua),通(tong)過(guo)干粉狀吸(xi)收劑(ji)(ji)多次再循環,在吸(xi)收塔內與煙(yan)(yan)氣(qi)污染物(wu)(wu)強(qiang)烈接(jie)觸發(fa)生化(hua)學反應(ying),延(yan)長(chang)吸(xi)收劑(ji)(ji)與煙(yan)(yan)氣(qi)的(de)(de)接(jie)觸時(shi)間,以(yi)達到高效(xiao)脫(tuo)硫(liu)的(de)(de)目的(de)(de)。通(tong)過(guo)化(hua)學反應(ying),可有效(xiao)除去(qu)煙(yan)(yan)氣(qi)中的(de)(de)SO2、SO3、HF與HCl,脫(tuo)硫(liu)終(zhong)產物(wu)(wu)是一種自由(you)流動的(de)(de)干粉混合物(wu)(wu),無(wu)二次污染,還(huan)可以(yi)進一步綜合利用。
2.反應(ying)過程
(1)增濕活化
SO2+H2O—>H2SO3
SO3+H2O—>H2SO4
(2)中和
Ca(OH)2+ H2SO3—> CaSO3 + 2H2O
Ca(OH)2+ 2HF—>CaF2 +2H2O
Ca(OH)2+ H2SO4—>CaSO4 +2 H2O
Ca(OH)2+ 2HCl—>CaCl2 + 2H2O
(3)氧化
CaSO3+ 1/2O2—>CaSO4
3.系統組成
脫硫系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)主要由煙氣(qi)系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、吸收(shou)塔系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、吸收(shou)劑制備系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、除塵系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、返料、排料系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)、公用系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)(工藝水、壓縮空氣(qi)等)、電氣(qi)控制系(xi)統(tong)(tong)(tong)(tong)等幾部分組成。
4.工藝流程(cheng)
鍋爐(lu)/窯爐(lu)—>靜電除塵器—>吸收塔—>袋式除塵器—>引風機—>煙囪
來自鍋爐或(huo)窯(yao)爐的(de)煙氣經靜(jing)電除塵器初步除塵后(hou)由吸(xi)(xi)收(shou)塔下(xia)部(bu)通過布風裝(zhuang)置進入吸(xi)(xi)收(shou)塔。霧化(hua)水(shui)由吸(xi)(xi)收(shou)塔喉部(bu)的(de)高壓回流噴槍(qiang)噴入吸(xi)(xi)收(shou)塔,以很高的(de)傳(chuan)質(zhi)(zhi)速(su)(su)率(lv)在吸(xi)(xi)收(shou)塔中(zhong)與煙氣混合(he),煙氣中(zhong)小液滴與氫氧化(hua)鈣顆(ke)粒以很高的(de)傳(chuan)質(zhi)(zhi)速(su)(su)率(lv)與煙氣中(zhong)的(de)SO2等酸性物(wu)質(zhi)(zhi)混合(he)反應,生成CaSO4、CaSO3、CaF2、CaCl2等反應產物(wu)。
鍋爐煙(yan)氣經(jing)過(guo)吸收塔(ta)脫(tuo)硫(liu)后(hou),進入袋(dai)式(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)系統。為提高Ca2+的(de)利用(yong)率及脫(tuo)硫(liu)效率,本工(gong)藝設(she)置了脫(tuo)硫(liu)灰(hui)再(zai)循環系統,根據反應器(qi)進出口(kou)壓差來調節循環倍率,循環灰(hui)來自布袋(dai)除塵(chen)(chen)器(qi)。袋(dai)式(shi)除塵(chen)(chen)器(qi)灰(hui)斗(dou)內的(de)灰(hui)經(jing)船(chuan)型(xing)灰(hui)斗(dou)底部的(de)空氣斜槽分兩路(lu),一路(lu)為大量的(de)灰(hui)經(jing)返料閥回送至(zhi)凈化塔(ta)下部文丘里(li)擴散(san)段出口(kou)處,其(qi)余(yu)的(de)灰(hui)經(jing)另一路(lu)經(jing)過(guo)中(zhong)間倉再(zai)由倉泵輸送入灰(hui)庫外(wai)排。
5.工藝(yi)特點
無污(wu)水工藝
低投資成本(ben)工藝
對于(yu)老廠(chang)改造(zao)的(de)最(zui)理想(xiang)工(gong)藝
高可用率
安裝時間短
占(zhan)地小
維(wei)修成本(ben)低
最終產品可出售或填埋(mai)
6.應用(yong)領(ling)域
燃煤發電鍋爐(lu)、熱電聯產鍋爐(lu)、集中供熱鍋爐(lu)、垃圾(ji)焚燒(shao)鍋爐(lu)、燒(shao)結機、球團(tuan)窯爐(lu)、焦化(hua)爐(lu)、玻璃窯爐(lu)等(deng)煙(yan)氣脫硫。
友情提示:該工藝(yi)適(shi)合(he)于煤中含(han)硫量(liang)2%以下(xia)的工況,脫硫效(xiao)率(lv)可達到90%以上(shang),對于煤中含(han)硫量(liang)高于2%的工況,需增設爐內脫硫系統。
氧化鎂濕法脫硫工藝
1.工作原(yuan)理
氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)濕法脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)工藝(簡稱:鎂(mei)法脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu))與(yu)石灰-石膏法脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)工藝類似,它是以(yi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(MgO)為原料,經(jing)熟化(hua)(hua)(hua)生(sheng)成氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(Mg(OH)2)作為脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)劑(ji)的(de)一種先(xian)進(jin)、高效、經(jing)濟的(de)脫(tuo)(tuo)(tuo)硫(liu)系統。在吸(xi)收塔內,吸(xi)收漿液與(yu)煙氣接(jie)觸混合,煙氣中的(de)二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硫(liu)與(yu)漿液中的(de)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)進(jin)行化(hua)(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)從而被脫(tuo)(tuo)(tuo)除,最(zui)終(zhong)(zhong)反(fan)應(ying)產(chan)物為亞硫(liu)酸(suan)鎂(mei)和硫(liu)酸(suan)鎂(mei)混合物。如采用強制氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)工藝,最(zui)終(zhong)(zhong)反(fan)應(ying)產(chan)物為硫(liu)酸(suan)鎂(mei)溶液,經(jing)脫(tuo)(tuo)(tuo)水干(gan)燥后(hou)形(xing)成硫(liu)酸(suan)鎂(mei)晶體。
2.反應過(guo)程
(1)熟化(hua)
MgO+H2O —>Mg(OH)2
(2)吸收
SO2 + H2O—> H2SO3
SO3 + H2O—> H2SO4
(3)中和
Mg(OH)2+ H2SO3 —> MgSO3+2H2O
Mg(OH)2+ H2SO4 —> MgSO4+2H2O
Mg(OH)2+2HCl—> MgCl2+2H2O
Mg(OH)2+2HF —>MgF2+2H2O
(4)氧化
2 MgSO3+O2—>2MgSO4
(5)結晶
MgSO3+ 3H2O—> MgSO3·3H2O
MgSO4+ 7H2O —>MgSO4 ·7H2O
3.系統組成
脫(tuo)硫系(xi)(xi)統(tong)(tong)主要由煙氣系(xi)(xi)統(tong)(tong)、吸(xi)收(shou)塔系(xi)(xi)統(tong)(tong)、氫氧化鎂漿液制(zhi)備(bei)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、濃縮塔系(xi)(xi)統(tong)(tong)、副產品處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、廢水處(chu)理(li)系(xi)(xi)統(tong)(tong)、公(gong)用系(xi)(xi)統(tong)(tong)(工(gong)藝(yi)水、壓縮空氣、事故漿液罐系(xi)(xi)統(tong)(tong)等)、電氣控制(zhi)系(xi)(xi)統(tong)(tong)等幾部分組成。
4.工藝流程
鍋爐(lu)/窯(yao)爐(lu)—>除塵(chen)器—>引風機—>濃縮塔—>吸(xi)收塔—>煙囪
來自于(yu)鍋爐(lu)或窯爐(lu)的煙氣經過除(chu)塵后(hou)在引風機作用(yong)下(xia)進入濃縮塔、吸(xi)(xi)收塔,吸(xi)(xi)收塔為(wei)逆流噴淋空塔結構(gou),集(ji)吸(xi)(xi)收、氧化功(gong)能于(yu)一體,上部為(wei)吸(xi)(xi)收區,下(xia)部為(wei)氧化區,經過除(chu)塵后(hou)的煙氣與吸(xi)(xi)收塔內的循環(huan)漿液逆向接(jie)觸(chu)。
系統一(yi)般裝(zhuang)(zhuang)3-4臺漿液循(xun)環(huan)泵,每臺循(xun)環(huan)泵對應一(yi)層(ceng)(ceng)霧(wu)化噴淋(lin)層(ceng)(ceng)。當只有一(yi)臺機組運行時(shi)或負荷較小時(shi),可(ke)以停運1-2層(ceng)(ceng)噴淋(lin)層(ceng)(ceng),此時(shi)系統仍保持較高的液氣比,從而(er)可(ke)達到所需的脫硫效(xiao)果。吸(xi)收(shou)區(qu)上(shang)部裝(zhuang)(zhuang)二級除(chu)霧(wu)器,除(chu)霧(wu)器出口煙氣中(zhong)的游(you)離(li)水(shui)份不超過75mg/Nm3。吸(xi)收(shou)SO2后的漿液進入循(xun)環(huan)氧(yang)化區(qu),在循(xun)環(huan)氧(yang)化區(qu)中(zhong),亞硫酸(suan)鎂(mei)被鼓入的空(kong)氣氧(yang)化成硫酸(suan)鎂(mei)晶體。
同(tong)時,由(you)吸(xi)收劑制備系(xi)統向吸(xi)收氧(yang)(yang)化(hua)系(xi)統供給新(xin)鮮(xian)的(de)氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)漿(jiang)液(ye),用于補充被消耗(hao)掉的(de)氫氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei),使吸(xi)收漿(jiang)液(ye)保持一定的(de)pH值。反應生成物漿(jiang)液(ye)達到一定密(mi)度(du)時先(xian)排至(zhi)吸(xi)收塔(ta)前的(de)濃縮(suo)塔(ta),經濃縮(suo)后進(jin)入脫(tuo)(tuo)硫副產品系(xi)統,經過(guo)脫(tuo)(tuo)水形成硫酸鎂(mei)晶體。
5.工(gong)藝特點
(1)反應性好,脫硫(liu)效率高
濕法脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應強(qiang)度(du)取(qu)決(jue)于脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)劑(ji)堿(jian)金屬離(li)(li)子的(de)(de)(de)(de)溶解堿(jian)性。由于鎂(mei)離(li)(li)子的(de)(de)(de)(de)溶解堿(jian)性比鈣(gai)(gai)離(li)(li)子高數百倍,因(yin)而鎂(mei)基(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)劑(ji)具有比鈣(gai)(gai)基(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)劑(ji)高數十倍的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)反(fan)(fan)應能力。工(gong)業實(shi)踐(jian)證(zheng)明,鎂(mei)基(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)劑(ji)能比鈣(gai)(gai)基(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)劑(ji)更高的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效率,可達(da)99%以上,同(tong)時采用鎂(mei)基(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)所要求的(de)(de)(de)(de)噴淋水(shui)量(liang)(liang)僅相當于達(da)到同(tong)樣脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)效率的(de)(de)(de)(de)鈣(gai)(gai)基(ji)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)1/3,耗電量(liang)(liang)也大為降低(di)。
(2)運行(xing)可(ke)靠性(xing)高
由于鎂基(ji)脫(tuo)硫生成物(wu)的溶(rong)解(jie)度(du)較高,其固體(ti)懸(xuan)浮物(wu)為松散(san)的結晶體(ti),不易沉積,因此沒(mei)有鈣基(ji)濕法脫(tuo)硫系統(tong)中存在(zai)的結垢、結塊、堵(du)塞等現象,運行(xing)可靠,維護更容易。
(3)造價低
由于反(fan)應強(qiang)度高,鎂基噴(pen)淋反(fan)應吸收塔的(de)高度只(zhi)有鈣基脫硫的(de)2/3左右,因(yin)此(ci),鎂基脫硫的(de)主(zhu)體設備的(de)造價要明顯低(di)于鈣基吸收塔。
同時,由(you)于氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)的(de)(de)分子(zi)量(40)是氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鈣(56)的(de)(de)73%,是碳酸鈣(石灰石,分子(zi)量為100)的(de)(de)40%,因此,去除等量的(de)(de)二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)硫(liu)(liu)所需的(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)要(yao)比鈣基(ji)少(shao)得多,而且MgO又(you)以粉狀供貨,脫(tuo)硫(liu)(liu)劑供給(gei)系統也比鈣基(ji)脫(tuo)硫(liu)(liu)大大簡(jian)化(hua),降低(di)了系統的(de)(de)造(zao)價。
比較表明,氧化鎂(mei)脫硫設備的造價一(yi)般可比石灰石/石膏(gao)法低(di)10~15%左(zuo)右。
(4)運行費用低(di)
由于鎂(mei)基工(gong)藝的(de)耗電量比(bi)石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)/石(shi)(shi)膏法低(di)約一(yi)半,加上投資較(jiao)低(di),雖然脫(tuo)硫(liu)劑成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao),但綜合脫(tuo)硫(liu)成(cheng)本(ben)一(yi)般比(bi)石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)/石(shi)(shi)膏法低(di)10~15%左右。
(5)副產(chan)品(pin)回收(shou)的(de)經濟(ji)效(xiao)益高
鎂基工(gong)藝的直接副(fu)產(chan)物(wu)(wu)(wu)是(shi)亞硫(liu)(liu)(liu)酸鎂,經(jing)(jing)氧化后形成(cheng)硫(liu)(liu)(liu)酸鎂。脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)工(gong)藝實際(ji)產(chan)出的是(shi)含(han)少(shao)量硫(liu)(liu)(liu)酸鎂的亞硫(liu)(liu)(liu)酸鎂副(fu)產(chan)物(wu)(wu)(wu)。只(zhi)有經(jing)(jing)強制氧化產(chan)生主要成(cheng)分(fen)為(wei)硫(liu)(liu)(liu)酸鎂的副(fu)產(chan)物(wu)(wu)(wu)。兩種脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu)副(fu)產(chan)物(wu)(wu)(wu)都具有市場利(li)用(yong)(yong)價(jia)值,其處(chu)理和利(li)用(yong)(yong)形式應該“因地制宜”,取(qu)決于技術經(jing)(jing)濟的比較和在特定項目中(zhong)的可行性。
6.應用領域
燃(ran)煤發(fa)電鍋(guo)爐(lu)、熱(re)電聯(lian)產鍋(guo)爐(lu)、集(ji)中供熱(re)鍋(guo)爐(lu)、燒結(jie)機、球團窯爐(lu)、焦化爐(lu)、玻璃窯爐(lu)等煙氣脫硫。
友(you)情提示:氧化鎂在我(wo)國儲量(liang)豐富,主要集中在遼寧(ning)、山東等地,采用(yong)該工藝(yi)時(shi)應考慮脫(tuo)硫(liu)劑的(de)(de)運輸成(cheng)本(ben),對于產地周圍和沿海地區(qu)的(de)(de)脫(tuo)硫(liu)項目,該脫(tuo)硫(liu)工藝(yi)較其它脫(tuo)硫(liu)工藝(yi)具有很大的(de)(de)優勢。
氨水洗(xi)滌法脫硫(liu)工藝
1.工(gong)作原理
氨(an)水洗滌法(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)工藝(yi)(簡稱(cheng):氨(an)法(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu))與(yu)(yu)(yu)石灰-石膏法(fa)脫(tuo)硫(liu)(liu)工藝(yi)類(lei)似,它(ta)是以液氨(an)或氨(an)水作為脫(tuo)硫(liu)(liu)劑的(de)一(yi)種先(xian)進、高效(xiao)、經濟(ji)的(de)脫(tuo)硫(liu)(liu)系(xi)統。在吸收塔內,吸收溶液與(yu)(yu)(yu)煙氣(qi)接觸混合,煙氣(qi)中(zhong)的(de)二氧化硫(liu)(liu)與(yu)(yu)(yu)溶液中(zhong)的(de)(NH4)2SO3 和NH4HSO3進行化學(xue)反應從而被脫(tuo)除,最終反應產物為硫(liu)(liu)酸氨(an)晶(jing)體。
2.反(fan)應過程
(1)吸收
SO2 + (NH4)2SO3+H2O—>2NH4HSO3
(2)中和
NH3+NH4HSO3—> (NH4)2SO3
(3)氧化
2(NH4)SO3+O2—>2(NH4)2SO4
3.系統(tong)組成(cheng)
脫硫系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)主要(yao)由煙氣(qi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、吸收塔系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、吸收劑(ji)制(zhi)備系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、濃縮塔系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、副(fu)產品處理系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、廢(fei)水(shui)處理系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)、公用系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)(工藝水(shui)、壓縮空氣(qi)、事故漿(jiang)液罐系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)等)、電氣(qi)控制(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)等幾部(bu)分組成。
4.工藝流(liu)程
鍋爐/窯(yao)爐—>除塵器—>引風機—>濃縮塔—>吸(xi)收塔—>煙囪
來(lai)自(zi)于鍋爐或窯(yao)爐的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)經過除塵(chen)后在(zai)引風機作用下(xia)進(jin)入濃(nong)縮塔(ta)、吸(xi)收(shou)塔(ta),吸(xi)收(shou)塔(ta)為逆流噴淋空塔(ta)結構,集吸(xi)收(shou)、氧化功能于一(yi)體,上部(bu)為吸(xi)收(shou)區,下(xia)部(bu)為氧化區,經過除塵(chen)后的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)與吸(xi)收(shou)塔(ta)內(nei)的(de)(de)循環漿(jiang)液逆向接觸。
系(xi)統一(yi)(yi)般裝(zhuang)2-3臺(tai)漿(jiang)液循環泵(beng),每(mei)臺(tai)循環泵(beng)對(dui)應(ying)一(yi)(yi)層(ceng)(ceng)霧化噴(pen)淋層(ceng)(ceng)。當只有一(yi)(yi)臺(tai)機組運行時(shi)或負荷較(jiao)小時(shi),可以停運1層(ceng)(ceng)噴(pen)淋層(ceng)(ceng),此時(shi)系(xi)統仍保持較(jiao)高的(de)(de)液氣比,從而可達到所需(xu)的(de)(de)脫硫效果。吸收區上(shang)部裝(zhuang)二級(ji)除(chu)霧器,除(chu)霧器出口煙氣中的(de)(de)游離水份(fen)不(bu)超(chao)過75mg/Nm3。
吸(xi)收(shou)SO2后的漿液(ye)進(jin)入(ru)循環氧(yang)化(hua)區,在(zai)循環氧(yang)化(hua)區中,亞(ya)硫酸(suan)氨被鼓入(ru)的空氣氧(yang)化(hua)成(cheng)硫酸(suan)氨晶體。同(tong)時,由吸(xi)收(shou)劑制備系統向吸(xi)收(shou)氧(yang)化(hua)系統供給(gei)新鮮(xian)的氨水(shui)或(huo)液(ye)氨(利用液(ye)氨蒸(zheng)發(fa)通過氧(yang)化(hua)風管進(jin)入(ru)吸(xi)收(shou)塔),用于(yu)補(bu)充(chong)被消耗掉(diao)的氨水(shui),使吸(xi)收(shou)溶(rong)液(ye)保(bao)持一(yi)(yi)定(ding)的pH值。反應生成(cheng)物溶(rong)液(ye)達到一(yi)(yi)定(ding)密度時先(xian)排至(zhi)吸(xi)收(shou)塔前的濃縮塔,經濃縮后進(jin)入(ru)脫(tuo)硫副產(chan)品(pin)系統,經過脫(tuo)水(shui)形成(cheng)硫酸(suan)氨晶體,進(jin)一(yi)(yi)步干燥(zao)、包(bao)裝成(cheng)袋后商業化(hua)利用。
5.工藝特(te)點
1、脫硫效率高,可保(bao)證98%以上;
2、系統能耗低;
3、對煤(mei)種變化、負(fu)荷變化的適應(ying)性強,適用于高硫煤(mei);
4、副產(chan)品回(hui)收(shou)的經濟效益高(gao);
5、具有(you)一(yi)定的(de)脫硝(xiao)功能(neng)。
6.應用領(ling)域
燃煤發電鍋爐(lu)、熱電聯產鍋爐(lu)、集中供(gong)熱鍋爐(lu)、燒結機、球團窯爐(lu)、焦化(hua)爐(lu)、玻璃(li)窯爐(lu)等煙氣脫硫。
友情提示(shi):選取該工藝應(ying)充分考慮(lv)氨水或液氨的(de)來(lai)源,不宜長距離運輸,最好(hao)廠區附(fu)近(jin)有廢氨水,同(tong)時副(fu)產(chan)品能(neng)夠就近(jin)利用。由于(yu)氨水輸送時密封(feng)要求高,且需(xu)防止脫硫過程中逃逸,系(xi)統較(jiao)為(wei)復雜,因而脫硫系(xi)統投資(zi)較(jiao)高。
濕法氧化脫硫工藝
濕法氧化脫硫(liu)工藝是一系列脫硫(liu)工藝的總稱,其(qi)特征是采用(yong)堿性(xing)溶液與氣(qi)體(ti)中(zhong)的酸(suan)性(xing)硫(liu)化物(wu)反應,生成(cheng)不易氣(qi)化的硫(liu)化物(wu),再將產品進(jin)行回收利用(yong)。該(gai)工藝根據活性(xing)物(wu)質及堿液的不同主要(yao)分為11中(zhong)類型:
1.改良ADA法
ADA法(fa)又稱(cheng)為(wei)(wei)蒽(en)醌二(er)磺酸(suan)(suan)鈉法(fa),在英(ying)國(guo)(guo),法(fa)國(guo)(guo),加拿(na)大(da)等國(guo)(guo)家應用較多(duo),也是我國(guo)(guo)采用的(de)較多(duo)脫硫工藝(yi)之(zhi)一。母液由蒽(en)醌二(er)磺酸(suan)(suan)鈉和(he)純(chun)堿水溶液構成(cheng)的(de)一元催化體系稱(cheng)為(wei)(wei)ADA法(fa);母液由蒽(en)醌二(er)磺酸(suan)(suan)鈉,五氧化二(er)礬(fan)和(he)酒石酸(suan)(suan)鉀構成(cheng)二(er)元催化體系成(cheng)為(wei)(wei)改(gai)良(liang)ADA法(fa)。該方(fang)法(fa)最(zui)大(da)的(de)缺點是對設備腐(fu)蝕嚴重,能耗高。在國(guo)(guo)內正逐漸被其他方(fang)法(fa)取(qu)代。
2.TH法
TH法(fa)(fa)稱為塔卡哈克(ke)斯法(fa)(fa),是日(ri)本新日(ri)鐵公司的技術。該工(gong)藝以煤氣中(zhong)的氨及氨水(shui)蒸餾(liu)出的氨為堿(jian)液,1,4-萘醌(kun)-2-磺酸(suan)鈉(na)為催(cui)化劑(ji)脫(tuo)氰(qing),之后(hou)脫(tuo)硫。
優點(dian)是不需要外(wai)加堿源,而且操作簡(jian)單(dan),占地面(mian)積小。但它運行(xing)成本高,脫(tuo)硫效果低,催(cui)化劑需要進(jin)口,因此國內(nei)很少使用(yong)該(gai)工(gong)藝。寶鋼曾采用(yong)該(gai)工(gong)藝進(jin)行(xing)脫(tuo)硫脫(tuo)氰。
3.FRC法
FRC法稱為(wei)(wei)苦味酸法,是由(you)日本大阪(ban)煤(mei)(mei)氣(qi)公司開發的工藝(yi)。該(gai)工藝(yi)以煤(mei)(mei)氣(qi)中的氨(an)為(wei)(wei)堿源,苦味酸為(wei)(wei)催(cui)化劑(ji)。
該工(gong)藝(yi)的(de)優點(dian)是脫硫效率高,成本(ben)小,能避免二(er)次(ci)污染。缺點(dian)是工(gong)藝(yi)流程長,占地多,適(shi)合大工(gong)程使用。寶鋼焦化三期工(gong)程使用的(de)是該工(gong)藝(yi)。
4.PDS法
PDS法是東北師范大學(xue)開發的一種(zhong)脫硫工藝,于(yu)1994年應用于(yu)上海浦東煤氣(qi)廠。PDS為雙核酞菁鈷磺酸鈉催化(hua)劑,反應過程中同(tong)時加(jia)入(ru)助催化(hua)劑和堿性物質。
采用改良ADA法(fa)的脫硫裝置(zhi)只需增加一些PDS溶液(ye)滴(di)加設備,既可改為PDS法(fa)。
該工藝的(de)主要優點是對無機硫脫(tuo)(tuo)硫效率高,產品容易(yi)分離,但脫(tuo)(tuo)硫效果(guo)不穩定,脫(tuo)(tuo)除有機硫效率低。唐鋼煉焦(jiao)制(zhi)(zhi)氣(qi)廠采用(yong)PDS脫(tuo)(tuo)硫系統去除廢氣(qi)中的(de)硫。昆明焦(jiao)化制(zhi)(zhi)氣(qi)廠于2004年(nian)用(yong)PDS發(fa)代替ADA法(fa)脫(tuo)(tuo)硫。
5.HPF法
HPF法(fa)是(shi)鞍山焦化(hua)耐火材料設計研究院和無錫焦化(hua)廠(chang)聯合開發的(de)(de)高效(xiao)脫硫工(gong)藝。HPF法(fa)是(shi)PDS法(fa)的(de)(de)改進(jin)工(gong)藝,HPF是(shi)對(dui)苯二酚,PDS催化(hua)劑(ji)及硫酸亞鐵組成的(de)(de)復合催化(hua)劑(ji)。
該工藝的優(you)點是催化劑(ji)活性高,操作簡單,裝置少,但得到的硫(liu)(liu)磺質(zhi)量低,廢液對周圍環境危害大。山西美錦集團等(deng)企業均使用HPF法脫硫(liu)(liu)。
6.888法
888脫(tuo)硫催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑是長春(chun)東獅公司研究(jiu)開發的無毒(du)高效,屬一元催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)法脫(tuo)硫催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑產(chan)品。由于其特殊的化(hua)(hua)學結構(gou),而具(ju)有(you)極強(qiang)的吸氧載(zai)氧能力,催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)活性強(qiang)。
888脫硫催(cui)化劑的主要成分是(shi)酞菁(jing)鈷(gu)磺酸(suan)銨金屬有(you)機(ji)化合物(wu),堿(jian)源是(shi)碳酸(suan)鈉。
該工藝催(cui)化(hua)(hua)(hua)活性(xing)好,消(xiao)耗低,脫(tuo)(tuo)硫效率穩(wen)定,適合多種類(lei)型的氣體(ti)(ti)液體(ti)(ti)脫(tuo)(tuo)硫,現已(yi)走(zou)向國際市場。山東民生煤化(hua)(hua)(hua)有限公(gong)司(si),河(he)北遷安化(hua)(hua)(hua)肥股份有限公(gong)司(si)等企(qi)業均(jun)采用(yong)888法脫(tuo)(tuo)硫。山西海資焦化(hua)(hua)(hua)有限公(gong)司(si)于2009年用(yong)888法代替ADA法脫(tuo)(tuo)硫。
7.MSQ法
MSQ法由鄭州大學開發,以碳(tan)酸鈉(或氨水)為堿性吸收介(jie)質,對苯二酚,水楊酸和(he)硫酸錳復(fu)配(pei)組成復(fu)合催化(hua)劑。
該(gai)方法操作彈性大,運(yun)行成本低,塔(ta)阻力小,但其(qi)脫(tuo)硫效(xiao)率較低。SMQ型脫(tuo)硫催化劑在山(shan)東,江(jiang)蘇(su)等省市均有應用。
8.OPT法
OPT法由鞍山(shan)熱能研(yan)究院與(yu)蘇(su)鋼焦化(hua)分廠研(yan)究而成的。該工(gong)藝以氨為(wei)堿源,以OP型復合催化(hua)劑為(wei)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)催化(hua)劑以及脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)廢(fei)液提供(gong)硫(liu)(liu)氰化(hua)銨等產品的一種煤氣(qi)脫(tuo)(tuo)硫(liu)(liu)方(fang)法。
OPT法減(jian)輕(qing)了氣體對設備的腐蝕(shi),降低能耗,能充分利用煤氣中的氨,節省資本,而且工藝流程短,脫硫效果(guo)好(hao),操作(zuo)彈(dan)性大。
9.DDS法
DDS法(fa)是(shi)由北(bei)京大學魏雄(xiong)輝(hui)博士發明的(de)專利技術,其(qi)創造性(xing)的(de)將生(sheng)物技術與濕(shi)法(fa)脫(tuo)硫技術相結合(he)(he),解(jie)決了“絡合(he)(he)鐵法(fa)”脫(tuo)硫溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)絡合(he)(he)鐵易降解(jie)且消(xiao)耗高的(de)問題。“鐵—堿溶(rong)(rong)液(ye)催(cui)化法(fa)氣體脫(tuo)碳脫(tuo)硫脫(tuo)氰技術的(de)簡稱(cheng)”,這是(shi)一種(zhong)新型的(de)脫(tuo)硫技術。
DDS溶液由DDS催化(hua)劑(附(fu)帶有(you)好氧(yang)菌),DDS催化(hua)劑輔料(liao),B型DDS催化(hua)劑輔料(liao),活(huo)性(xing)碳酸(suan)(suan)亞鐵,碳酸(suan)(suan)鈉(或碳酸(suan)(suan)鉀(jia))和水組成。該工藝具有(you)脫硫效率高(gao)(gao),能(neng)耗低,綜合效益高(gao)(gao)等優(you)點。DDS脫硫技術以其獨(du)特的(de)技術特點和突(tu)出的(de)脫硫能(neng)力正逐漸被廣大企業所(suo)認可,并(bing)呈現出良好的(de)市(shi)場前(qian)景。
山東省墾(ken)利縣化肥廠于2000年改用DDS脫硫(liu)技(ji)術, 魯西化工(gong)(gong)集團東阿化肥廠,江蘇靈谷化工(gong)(gong)股份有(you)限(xian)(xian)公(gong)司,陽煤平(ping)原化工(gong)(gong)有(you)限(xian)(xian)公(gong)司,福建順昌富寶實業有(you)限(xian)(xian)公(gong)司等企業均(jun)采用DDS脫硫(liu)工(gong)(gong)藝。
10.TV法
TV法稱為(wei)(wei)栲膠(jiao)法,栲膠(jiao)是由許多結構相似的(de)酚類衍生物組成的(de)復(fu)雜(za)混(hun)合物,主要含(han)有丹寧(ning)及水不溶物等。栲膠(jiao)分子式為(wei)(wei)C14H10O9,是兩個沒食(shi)子酸縮(suo)合的(de)產物。
丹(dan)寧分子(zi)中含有的(de)羥基對(dui)于金屬離子(zi)有一定(ding)的(de)絡合作用,在(zai)脫硫過程中又(you)是催化劑(ji)又(you)是絡合劑(ji),可以有效的(de)防止系統中釩的(de)流失(shi)。
該工(gong)(gong)藝(yi)的(de)缺(que)點是管道容易淤積硫,栲(kao)膠需要預處理等缺(que)點。山西(xi)金象煤化工(gong)(gong)有(you)限(xian)公司,湖(hu)南湘氮實業有(you)限(xian)公司等采用(yong)烤膠法(fa)脫硫工(gong)(gong)藝(yi)。
11.AS法
AS法脫硫脫氰工藝是20世紀80年代(dai)由(you)德(de)國(guo)引進(jin)的先進(jin)脫硫技術。被(bei)我(wo)國(guo)各大焦化(hua)廠普遍采用。
推動了我國煤氣脫硫技術的進步(bu)。AS法容易出現的問題是換熱器容易堵塞,氨水(shui)系統易腐蝕等缺點(dian)。
現今,應用最多的AS法與烤膠法,克勞(lao)斯裝置等(deng)技(ji)術(shu)的組合應用。首鋼,石(shi)家莊(zhuang)焦化(hua)集團等(deng)采用AS脫硫工藝(yi)。
醇胺法
醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)法(fa)包括一乙醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)(MEA)、二(er)(er)(er)乙醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)(DEA)、二(er)(er)(er)甘醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)(DGA)、二(er)(er)(er)異丙醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)(DIPA)、甲基二(er)(er)(er)乙醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)(MDEA)法(fa)等。醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)法(fa)是常用的天(tian)然氣脫硫方法(fa),在脫硫的同時(shi),也可根據需要脫除部分(fen)CO2。醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)法(fa)在山東,四(si)川等工廠有(you)廣泛的應用。2007年,永坪(ping)煉油廠改用醇(chun)(chun)(chun)(chun)胺(an)(an)(an)(an)法(fa)脫硫,脫硫效(xiao)果及產品質(zhi)量均得到提高(gao)。
熱鉀堿法
催化熱鉀堿法(fa)工藝(yi)圖
熱堿(jian)鉀(jia)法采用的(de)(de)是(shi)較(jiao)高濃度的(de)(de)碳(tan)酸(suan)鉀(jia)水溶(rong)(rong)液(ye)做吸收劑,可以直接吸收煤氣(qi)中的(de)(de)硫化(hua)(hua)(hua)氫和氰(qing)化(hua)(hua)(hua)氫。該方法吸收酸(suan)氣(qi)速(su)(su)率(lv)(lv)慢,效率(lv)(lv)低,已逐漸(jian)被催(cui)化(hua)(hua)(hua)熱鉀(jia)堿(jian)法取代。催(cui)化(hua)(hua)(hua)熱鉀(jia)堿(jian)法就是(shi)在碳(tan)酸(suan)鉀(jia)溶(rong)(rong)液(ye)里加入一定量的(de)(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑,加快反應速(su)(su)率(lv)(lv)。
真(zhen)空碳(tan)酸(suan)鉀法(fa)是利用碳(tan)酸(suan)鉀溶液直(zhi)接(jie)吸收酸(suan)性(xing)氣體,脫(tuo)硫(liu)裝置在(zai)粗苯(ben)回(hui)收后面,位(wei)于(yu)焦爐(lu)煤氣工藝(yi)流程末端。該(gai)工藝(yi)開始是由德(de)國引進而(er)來(lai)的,使(shi)用該(gai)方法(fa)脫(tuo)硫(liu)脫(tuo)氰后的酸(suan)性(xing)氣體,既可以采用克(ke)勞(lao)斯法(fa)生產元素(su)硫(liu),也(ye)可以使(shi)用接(jie)觸法(fa)生產硫(liu)酸(suan)。
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