各种湿法脱硫工艺比较
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脱硫工艺技术对比脱硫工艺技术是指将燃煤电厂或锅炉排放的硫化物进行减排的技术方法。
目前常见的脱硫工艺技术包括湿法脱硫和干法脱硫两种。
下面将对这两种脱硫工艺技术进行对比。
湿法脱硫是一种利用化学反应将SO2转化为硫酸盐的方法。
这种技术主要包括石灰石石膏法、石灰浆喷雾吸收法和海水脱硫法等。
其中石灰石石膏法是最常用的湿法脱硫技术。
这种方法是将石灰石与SO2气体反应生成硫酸钙,然后再通过过滤的方式分离出硫酸盐。
湿法脱硫技术具有脱硫效率高、操作稳定等优点,但是其缺点是投资大、设备体积大、能耗高。
干法脱硫是一种通过化学吸附或物理吸附的方式将SO2气体去除的技术。
这种技术主要包括活性炭吸附法、电吸附法和干式法等。
其中活性炭吸附法是最常用的干法脱硫技术。
这种方法是将煤炭燃烧产生的SO2经过活性炭吸附,使其转化为硫酸盐。
干法脱硫技术具有投资小、装置简单等优点,但是其缺点是脱硫效率低、处理能力有限。
对比来看,湿法脱硫技术相较于干法脱硫技术在脱硫效率和稳定性上更有优势。
湿法脱硫技术通过化学反应将SO2转化为硫酸盐,脱硫效率可以达到90%以上,而干法脱硫技术的脱硫效率一般在70%左右。
此外,湿法脱硫技术操作相对稳定,适用范围广,可以适应不同燃煤电厂或锅炉的需求。
然而,湿法脱硫技术也存在一些问题。
首先是投资成本高,设备体积大,需要占用较多的空间。
其次是能耗高,需要大量的能源来进行操作。
另外,湿法脱硫技术还会产生大量的废水和废渣,对环境造成一定的污染。
干法脱硫技术相较于湿法脱硫技术在投资成本和能耗方面具有优势。
干法脱硫技术投资成本相对较低,适用于一些投资有限的企业。
同时,干法脱硫技术使用的能源相对较少,节省了能源成本。
然而,干法脱硫技术的脱硫效率相对较低,不能达到湿法脱硫技术的脱硫效果。
此外,干法脱硫技术对煤种的适应性较差,处理能力有限。
因此,在选择脱硫工艺技术时,需要综合考虑各种因素,选择最合适的技术方案。
综上所述,在湿法脱硫技术和干法脱硫技术之间进行对比,可以发现每种技术都有自己的优势和劣势。
半干法与湿法脱硫的工艺必选1.脱硫工艺的选择(半干法与湿法的比选)烧结烟气脱硫是烧结机尾气排放SO2控制的主要技术手段,已达到工业应用水平的烟气脱硫工艺有10余种,大致可以分为干法和湿法,但能在大烟气量、高脱硫效率下,长期、稳定运行的脱硫工艺并不多。
目前,国内已上烧结脱硫装置采取的工艺类型也各不相同,干法工艺有:活性炭吸附法、密相干塔法等;半干法工艺有:循环流化床法、旋转喷雾法;湿法工艺有:石灰/石灰石-石膏湿法、氧化镁湿法、氨-硫铵湿法、钠-钙双碱法、鼓泡法、有机胺法(又称:离子液法)等。
根据国内目前的实际应用推广情况,湿法工艺约占烧结脱硫装置总数的80%以上,其中湿法以石灰/石灰石-石膏工艺为主,氨-硫铵湿法、钠-钙双碱法为辅;干法工艺仅有2-3个工程示范,活性炭吸附法过于昂贵,密相干塔法基本失败;半干法工艺以循环流化床法、旋转喷雾法为主。
对于石灰—石膏湿法脱硫工艺与半干法脱硫工艺的对比,二者既有相同点也有不同点。
相同点是脱硫剂均采用生石灰(CaO)和工业水介质进行,湿法脱硫剂采用Ca(OH)2浆液形式;半干法工艺有两种:一种采用Ca(OH)2浆液,一种采用喷石灰粉和工业水的形式。
不同点差异较大,概括起来,主要有以下几个方面:一、净化原理:湿法:空塔逆流喷淋洗涤工艺原理,属气液反应。
反应速度快、效率高、能耗低。
湿法工艺脱硫效率≥95%。
半干法:当烟气自下而上地穿过固体颗粒随意填充状态的料层,而气流速度达到或超过颗粒的临界流化速度时,料层中颗粒呈上下翻腾,SO2分子与石灰颗粒在表面发生反应,并有部分颗粒被气流夹带出料层的状态。
属气固反应,反应速度低,效率低,湿法工艺脱硫效率80%~85%。
欲达到与湿法同样的减排量,能耗高。
二、生成物:湿法:CaSO4∙2H2O,俗称:石膏。
性质稳定,不二次分解,易二次利用。
半干法:CaSO3,常温下易分解,二次利用困难。
三、系统阻力:湿法:自烟气引入口-净烟气排放口全程阻力约1000~1200Pa。
一、石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺一)、工作原理石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。
在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。
二)、反应过程1、吸收SO2+ H2O—>H2SO3SO3+ H2O—>H2SO42、中和CaCO3+ H2SO3—>CaSO3+CO2+ H2OCaCO3+ H2SO4—>CaSO4+CO2+ H2OCaCO3+2HCl—>CaCl2+CO2+ H2OCaCO3+2HF—>CaF2+CO2+ H2O3、氧化2CaSO3+O2—>2 CaSO44、结晶CaSO4+ 2H2O—>CaSO4·2H2O三)、系统组成脱硫系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、石灰石/石灰浆液制备系统、副产品处理系统、废水处理系统、公用系统(工艺水、压缩空气、事故浆液罐系统等)、电气控制系统等几部分组成。
四)、工艺流程锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。
系统一般装3-5台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。
当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。
吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。
吸收SO2后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。
同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液,用于补充被消耗掉的石灰石,使吸收浆液保持一定的pH值。
目前广泛使用的5种脱硫工艺技术方案简介目录目前广泛使用的5种脱硫工艺技术方案简介 (1)1、湿法烟气脱硫工艺 (1)2、半干法烟气脱硫工艺 (3)3、烟气循环流化床脱硫工艺 (4)4、干法脱硫工艺 (5)5、NID半干法烟气脱硫 (6)目前世界上燃煤电厂烟气脱硫工艺方法很多,这些方法的应用主要取决于锅炉容量和调峰要求、燃烧设备的类型、燃料的种类和含硫量的多少、脱硫率、脱硫剂的供应条件及电厂的地理条件、副产品的利用等因素。
近年来,我国电力工业部门在烟气脱硫技术引进工作方面加大了力度,对目前世界上电厂锅炉较广泛采用的脱硫工艺都有成功运行工程,主要有湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。
现将目前应用较为广泛的几种脱硫工艺原理、特点及其应用状况简要说明如下:1、湿法烟气脱硫工艺湿法烟气脱硫包括石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫、海水烟气脱硫和用钠基、镁基、氨作吸收剂,一般用于小型电厂和工业锅炉。
氨洗涤法可达很高的脱硫效率,副产物硫酸铵和硝酸铵是可出售的化肥。
以海水为吸收剂的工艺具有结构简单、不用投加化学品、投资小和运行费用低等特点。
而以石灰石/石灰-石膏法湿法烟气脱硫应用最广。
《石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工程设计规范》中关于湿法烟气脱硫工艺的选择原则为:燃用含硫量Sar≥2%煤的机组或大容量机组(200MW及以上)的电厂锅炉建设烟气脱硫装置时,宜优先采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺,脱硫率应保证在96%以上。
湿法烟气脱硫工艺采用碱性浆液或溶液作吸收剂,其中石灰石/石灰-石膏湿法脱硫是目前世界上技术最成熟、应用最广,运行最可靠的脱硫工艺方法,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收剂浆液;也可以将石灰石直接湿磨成石灰石浆液。
石灰石或石灰浆液在吸收塔内,与烟气接触混合,烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应,最终反应产物为石膏,经脱水装置脱水后可抛弃,也可以石膏形式回收。
由于吸收剂浆液的循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。
干法湿法和生物脱硫三大工艺比较
一、常见的脱硫工艺
1.干法脱硫
沼气从脱硫塔的一端,经过填料层(主要成分是活性炭和氧化铁)净化后,从另一端流出。
硫化氢与填料层的氧化铁发生反应,生成硫化铁;待氧化铁反应结束后,可进行再生。
脱硫原理:
Fe2O3·H2O+3H2S=Fe2S3+4H2O
再生原理:
Fe2S3+3/2O2+3H2O=Fe2O3·H2O+2H2O+3S
2.湿法脱硫
湿法脱硫是将沼气送入洗涤塔,经碱性溶液洗涤吸收后流出,洗涤液进入富液槽、再生槽,通过使用化学药剂方法催化、氧化,最终将硫化物转化为单质硫(硫泡沫),吸收液可以再生循环使用。
工艺流程示意图如下:
3.生物脱硫
生物脱硫也是湿法脱硫的一种,与上述湿法脱硫的催化氧化工艺相比,最大区别是使用硫杆菌替代化学催化剂,将硫化物直接氧化成硫单质。
反应原理:
H2S+OH-=HS-+H2O
HS-+1/2O2=So+OH-
工艺流程示意图如下:
二、常见沼气脱硫工艺比较
说明:。
氨法、石灰石法脱硫技术经济比较黄艳昆发布时间:2021-09-10T08:39:44.178Z 来源:《中国科技人才》2021年第17期作者:黄艳昆[导读] 燃煤电站所采用的脱硫工艺多种多样,如石灰石-石膏法、海水法、氨法等山东电力建设第三工程有限公司山东省青岛市 2661001、说明燃煤电站所采用的脱硫工艺多种多样,如石灰石-石膏法、海水法、氨法等。
现针对常规的石灰石-石膏法与氨法脱硫技术与经济性方面进行对比。
2、依托项目及排放基准说明工程概况:项目建设规模为1×300t/h高温高压燃气锅炉,配套1台55MW直接空冷抽汽凝汽式汽轮发电机组。
机组日运行小时数按24小时,年运行小时数按8000小时计。
项目采用界区外经预处理的荒煤气作为燃气锅炉的燃料,根据荒煤气的组成,通过采用低氮燃烧技术,烟气采用SCR脱硝技术、布袋除尘及、氨法脱硫技术,烟气污染物排放浓度控制在:NOx 含量低于50mg/Nm3;SOx 含量低于35mg/Nm3;粉尘含量低于5mg/Nm3。
废水均为零排放;物料价格均取自技经专业提供的新疆哈密当地价格,部分无法提供的,取自网上查询及厂家提供信息。
依托国电龙源提供的湿法方案和江南环保的氨法方案对技术方案、设备材料费用及运行费用进行比选分析。
3、脱硫烟气参数(设计工况)进入脱硫系统的主要烟气条件如下:1)单塔处理烟气量325410Nm3/h(标况、干基、3%氧); 2)烟气SO2浓度:580 mg/Nm3(标况、干基、3%氧); 3)烟气含水率:15%(标态、湿基、实际氧);4)烟气含氧量:2.42%(标态、湿基,由已知烟气参数计算得出); 5)烟气温度:138℃;6)原烟气尘含量:≤10mg/Nm3(标态、干基、3%氧); 7)设计工况下,脱硫后出口净烟气SO2浓度:<35mg/Nm3(标态、干基、3%氧);脱硫效率:≥93.8%; 8)设计工况下,脱硫出口净烟气尘浓度:≤5mg/Nm3(标态、干基、3%氧,当入口尘含量≤10mg/Nm3时); 9)设计工况下,氨逃逸≤3mg/Nm3(标态、干基、3%氧),氨回收率≥99%; 10)脱硫塔本体阻力≤1500Pa4、技术对比4.1石灰石-石膏湿法脱硫石灰石-石膏湿法脱硫的主要原理为:原烟气从吸收塔中下侧进入吸收塔,与喷淋层喷出的石灰石浆液逆向接触,进行化学反应,通过鼓入氧化空气,对落入吸收塔浆池的反应物再进行氧化反应,使吸收塔浆池内的亚硫酸钙充分转化为硫酸钙,得到脱硫副产品二水石膏。
氧化镁法与石灰石-石膏法湿法烟气脱硫技术及工艺比较脱硫车间孔令彪氧化镁法与石灰石-石膏法湿法烟气脱硫技术及工艺比较烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式,是火力发电厂控制酸雨和二氧化硫的主要技术手段。
目前世界上所拥有的烟气脱硫技术(FGD)有上百种之多。
根据脱硫产物的存在的状态可划分为湿法、半干法和干法三类工艺。
这些工艺主要包括:1)湿法脱硫技术,共占全世界FGD装置总量的85%左右,其中石灰-石膏法约占26.7%,其它湿法脱硫技术约占48.3%;2)半干法脱硫技术,主要包括喷雾干燥脱硫技术、炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫技术等,约占全世界FGD装置总量的近10%;3)干法脱硫技术,包括烟气循环流化床脱硫技术、等离子体脱硫技术等。
下面我们从两种常见的湿法脱硫的脱硫剂性质、化学反应机理、技术特点进行比较:1 氧化镁法与石灰石-石膏法脱硫工艺的脱硫剂性质比较氧化镁法脱硫工艺选用轻烧镁(MgO)为脱硫剂,而石灰石-石膏法采用石灰石粉(CaCO3)为脱硫剂,两种脱硫剂在物理、化学性质上存在较大差异。
1.1 物理性质氧化镁(MgO)俗称苦土,相对分子量为41,为白色无定型粉末、无味、无毒。
MgO 对水呈一定的惰性,特别是高温煅烧后的MgO难溶于水,易溶于酸和氨盐溶液中,在水中溶解度因二氧化碳的存在而增大。
MgO是菱镁矿石中的主要成分,菱镁矿加热至640?以上时,开始分解成氧化镁和二氧化碳,在700,1000?煅烧时,二氧化碳没有完全逸出,成为一种粉末状物质,称为轻烧镁。
烟气脱硫所用的氧化镁即为轻烧镁,轻烧镁极易溶于水并发生化学反应。
石灰石粉(CaCO3)相对分子量为100,为白色晶体或白色粉末、无味。
相对密度为2.71(25?),在空气中稳定,几乎难溶于水(溶解度?0.015kg/m3)、不溶于醇。
镁离子的溶解碱性比钙离子高10,15倍,因此镁法脱硫工艺系统不易发生设备结垢堵塞问题。
1.2 化学性质MgO是碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性,暴露在空气中,容易吸收水分和二氧化碳,极易与酸、铵盐发生化学反应。
一、煤化工中各种脱硫工艺比较1、AS煤气净化工艺AS流程就是以煤气中自身的NH3。
为碱源,吸收煤气中的H2S,吸收了NH3。
和H2S的富液到脱酸蒸氨工段,解析出NH3。
和H2S气体,贫液返回洗涤工段循环使用,氨气送氨分解炉生产低热值煤气后返回吸煤气管线,酸气送克劳斯焚烧炉生产硫磺。
优点:环保效果好、工艺流程短、脱硫效率高、煤气中的氨得到充分利用、加碱效果明显、热能利用高缺点:洗氨塔后煤气含氨量高、洗液温度对脱硫影响较大、富液含焦油粉尘高、硫回收系统易堵塞(克劳斯焚烧炉生产硫磺)2、低温甲醇洗(Rectisol,音译为勒克梯索尔法)低温甲醇洗与NHD法都属于物理吸收法,可以脱硫和脱碳。
低温甲醇洗所选择的洗涤剂是甲醇,在温度低于273 K下操作,因为甲醇的吸收能力在温度降低的情况下会大幅度地增加,并能保持洗涤剂损失量最少。
低温甲醇洗适合于分离和脱除酸性气体组分CO2、H2S及COS,因为这些组分在甲醇中具有不同的溶解度,而这种选择性能得到无硫的尾气。
例如有尿素合成工序的话,如果遵守环境保护规则,就可以直接排人大气或用于生产CO2。
低温甲醇洗在大型化装置中的生产业绩、工艺气的净化指标、溶剂损耗、消耗和能耗、CO2产品质量有其优势.3、NHD法脱硫NHD化学名为聚乙二醇二甲醚是一种新型高效物理吸收溶剂。
NHD法脱硫原理:NHD法脱硫过程具有典型的物理吸收特征。
H2S、CO2在NHD中溶解度较好的服从亨利定律,它们岁压力升高、温度降低而增大。
因此宜在高压、低温下进行H2S和CO2的吸收过程,当系统压力降低、温度升高时,溶液中溶解的气体释放出来,实现溶剂的再生过程。
NHD法脱硫工艺特点:能选择性吸收H2S、CO2、COS且吸收能力强;溶剂具有良好的化学稳定性和热稳定性;NHD不起泡,不需要消泡剂;溶剂腐蚀性小;溶剂的蒸汽压极低,挥发损失低;NHD工艺不需添加活化剂,因此流程短。
4、PDS法脱硫(PDS催化剂)原理:煤气依次进入2台串联的脱硫塔底部,与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除煤气中的大部分H2S。
废气脱硫工艺
废气脱硫工艺是一种用来减少大气污染的技术,主要是通过将废气中的二氧化硫(SO2)转化为硫酸(SO4)或硫酸盐(SO42-)的方法来完成废气脱硫的过程。
废气脱硫工艺有多种实现方式,下面将介绍其中几种比较常见的方法。
1. 湿法脱硫工艺
湿法脱硫工艺是目前最常用的废气脱硫方法之一。
它主要是将废气通过喷淋装置,喷上一定量的吸收液(通常为氢氧化钙,即石灰浆),使SO2与石灰浆中的Ca(OH)2发生反应,生成硫酸钙(CaSO3)和水(H2O)。
硫酸钙很容易与空气中的氧气反应,生成硫酸盐(CaSO4)。
这种方法能够脱除90%以上的SO2,但同时也会产生大量的废水。
2. 半干法脱硫工艺
半干法脱硫工艺是在湿法脱硫工艺的基础上进行的改进,它采用干式吸收剂(如活性炭)来吸收废气中的SO2,然后再通过喷淋装置将干式吸收剂喷上一定量的水,使SO2与水反应生成硫酸盐。
这种方法的优点是可以减少废水的产生,但是需要消耗大量的活性炭。
3. 干法脱硫工艺
干法脱硫工艺是一种不使用水的废气脱硫方法,相对于湿法脱硫和
半干法脱硫,它的优点在于没有废水产生,并且可以在低温下进行。
这种方法的原理是通过将废气通过一种吸附剂(如石灰或白云石)来吸附SO2,然后再进行氧化反应,生成硫酸盐。
干法脱硫工艺虽然成本低,但是其脱除SO2的效率较低。
总的来说,废气脱硫工艺是一项非常重要的环保技术,能够有效减少大气污染,但是不同的脱硫工艺也有其自身的优缺点。
未来的发展方向是将各种脱硫工艺进行整合,以达到更高效、更环保的废气脱硫效果。
工艺选择选择原则许多脱硫方法都能获得较高的脱硫效率,但脱硫效率的高低并不是评价脱硫方法优劣的唯一标准,选择时不但要进行综合技术经济比较,还要根据项目所在地区条件拟定工艺系统,总的来说,要从以下几方面考虑:(1)脱硫效率满足环保要求,且在电厂整个运行周期内适应出现内外环境保护要求变化;(2)选择技术成熟,运行可靠,可用率在95%以上,有大型工业化业绩的工艺系统;(3)脱硫设施运行不影响机组正常运行,能在锅炉不同负荷工况下运行,脱硫变化速度适应锅炉负荷变化率;(4)工程造价和运行费用低、耗水量低;(5)吸收剂要有稳定来源,并且质优价廉,对周围环境不会污染;(6)脱硫副产品综合利用要有市场;(7)避免对电厂粉煤灰综合利用带来不利影响;(8)废料废水排放不造成二次污染。
各种脱硫工艺简介1.石灰石- 石膏湿法脱硫工艺石灰石-石膏湿法脱硫工艺采用石灰石作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎、磨细成粉状,与水混合搅拌制成吸收浆液。
在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的SO2 与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行氧化反应而被脱除,最终反应产物为石膏。
脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经加热器加热升温后通过烟囱排放至大气。
脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收。
由于吸收浆液的循环利用,脱硫剂的利用率高。
该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,脱硫效率可达到95%以上。
石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要反应如下:吸收过程:CaCQ+S6+1/2H2O—CaS6 彳/2缶0 +C02氧化过程:CaSQ 1/2H2O+1/202+3/2出0一CaS04 2H2O制浆系统:石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成约20%浓度的浆液。
吸收系统:浆液喷入吸收塔,与自下而上的烟气逆向混合,吸附其中的SO2气体并与之发生反应,生成亚硫酸钙,经过曝气段强制氧化最终生成含水的水合硫酸钙(石膏)。
副产品处理系统:含水的水合硫酸钙(石膏)经过水力旋流器和真空皮带机脱水,得到含水在10%--15%水合硫酸钙(石膏)。
湿法烟气脱硫的概念湿法烟气脱硫是一种常见的烟气净化技术,用于去除烟气中的二氧化硫(SO2)等有害气体。
它通过与烟气中的湿化剂溶液反应,将SO2转化为可溶于水的硫酸盐或亚硫酸盐,从而达到去除SO2的目的。
本文将详细介绍湿法烟气脱硫的原理、工艺流程、优缺点和应用领域。
一、湿法烟气脱硫的原理湿法烟气脱硫的核心原理是将烟气中的SO2转化为溶于水的硫酸盐或亚硫酸盐,这一过程主要包括以下几个步骤:1. 氧化反应:湿法烟气脱硫中通常采用氧化剂(如空氧、过氧化氢等)将SO2氧化为亚硫酸气体(SO3),反应公式为:SO2 + 1/2O2 →SO32. 吸收反应:亚硫酸气体与水中的湿化剂(一般为氧化钙或氢氧化钠溶液)发生反应生成硫酸盐或亚硫酸盐,反应公式为:SO2 + H2O + CaO →CaSO3 + 1/2O2SO2 + H2O + NaOH →Na2SO33. 成核和粒径增长:湿法烟气脱硫中的烟气中含有微细颗粒物,如PM2.5,SO3会在气液界面上成核,并与颗粒物发生反应,形成硫酸盐或亚硫酸盐颗粒。
4. 结晶和沉淀:硫酸盐或亚硫酸盐颗粒在湿法烟气脱硫装置中沉淀下来,从而实现了烟气中SO2的去除。
二、湿法烟气脱硫的工艺流程湿法烟气脱硫一般包括烟气预处理、烟气吸收、氧化和结晶沉淀等过程。
主要的工艺流程如下:1. 烟气预处理:烟气进入脱硫装置前需要进行一些预处理工作,如除尘、降温等。
这些工作主要是为了减小脱硫装置的负荷和保护脱硫设备。
2. 烟气吸收:烟气进入脱硫装置后,与湿化剂接触发生吸收反应。
常用的湿化剂有氧化钙和氢氧化钠等。
烟气在吸收塔内与湿化剂充分接触,SO2被吸收生成硫酸盐或亚硫酸盐。
3. 氧化:湿法烟气脱硫装置通常采用氧化剂将亚硫酸气体(SO2)氧化成SO3。
氧化反应一般是在氧化塔中进行的,然后将氧化后的烟气送回吸收塔进行吸收反应。
4. 结晶沉淀:湿法烟气脱硫中生成的硫酸盐或亚硫酸盐颗粒物沉淀到底部的装置中进行结晶沉淀。
电厂各种湿法脱硫技术对比优劣一目了然北极星电力网新闻中心来源:化工707微信作者:小工匠2016/1/18 8:48:31 我要投稿北极星火力发电网讯:随着我国环境压力逐年增大,国家排放要求进一步收紧,电厂烟气脱硫技术也得到了快速发展。
目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。
目前,湿法烟气脱硫技术最为成熟,已得到大规模工业化应用,但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题,但脱硫率远低于湿法脱硫技术,一般单想电厂都不会选用,须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法烟气脱硫技术脱硫率高,但不适合大容量燃烧设备。
不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益,接来下小七根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。
电厂脱硫技术的选择原则:1、脱硫技术相对成熟,脱硫效率高,能达到环保控制要求,已经得到推广与应用。
2、脱硫成本比较经济合理,包括前期投资和后期运营。
3、脱硫所产生的副产品是否好处理,最好不造成二次污染,或者具有可回收利用价值。
4、对发电燃煤煤质不受影响,及对硫含量适用范围广。
5、脱硫剂的能够长期的供应,且价格要低廉湿法烟气脱硫技术湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液的脱硫技术,最大的优点是反应速度快、脱硫效率高,最大的缺点就是前期投资、后期运行成本高和副产品处理困难。
湿法烟气脱硫技术是目前技术最为成熟,也是我国使用最广泛的,据不完全统计, 已建和在建火电厂的烟气脱硫项目中, 90 % 以上采用湿法烟气脱硫技术。
1 石灰石—石膏湿法脱硫工艺工艺流程石灰石—石膏湿法脱硫技术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。
脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法看完就知道了关键词:脱硫工艺烟气脱硫湿法脱硫目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
一、湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。
湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。
缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。
系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
技术路线A、石灰石/石灰-石膏法原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。
是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。
目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。
对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。
B 、间接石灰石-石膏法:常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。
原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3˙nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收 SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。
该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。
C、柠檬吸收法:原理:柠檬酸(H3C6H5O7˙H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。
湿法与半干法烟气脱硫工艺技术比较随着国家环保政策的日益严格,对火力发电厂锅炉烟气脱硫、除尘的要求也更加严格,现行超净排放标准一般为粉尘:≤5mg/Nm³,二氧化硫:≤35mg/Nm³;部分地区甚至要求超超净排放,粉尘:≤2mg/Nm³,二氧化硫:≤8mg/Nm³等,如此要求对火力发电厂烟气脱硫、除尘工艺也提出了更高的要求。
现行火力发电厂锅炉烟气脱硫工艺主要分为湿法和半干法两种,两种脱硫方式结合不同的除尘工艺,共同组成了烟气脱硫、除尘处理工艺。
现就两种不同的工艺路线做出相应比较,明确相关优缺点,可作为工艺路线选取的参考。
一、工艺路线比较1.湿法脱硫主要工艺路线石灰石-石膏湿法工艺路线流程见下图:图1石灰石-石膏湿法工艺路线流程示意图湿法脱硫采用GaCO3作为脱硫剂,核心装置为脱硫塔,GaCO3粉经制浆系统后,以浆液形式经喷淋系统进入脱硫塔,在脱硫塔内与SO2反应,最终以GaSO4形式将SO2固化脱除。
其它系统包含增加脱硫剂利用效率的浆液循环系统,增加GaSO3到GaSO4转化的氧化系统,浆液外排系统,浆液的脱水系统等。
为降低大量粉尘进入脱硫塔,对脱硫循环浆液造成不利影响,一般在烟气进入脱硫塔前,须进行脱尘处理。
而又由于湿法脱硫塔顶部仅设有除雾器,对液滴脱除效率不高,要达到粉尘超净排放,一般需在脱硫塔后配套湿式电除尘器来实现。
故整体处理工艺一般如下:锅炉烟气经SCR脱硝处理后,一级配套高效除尘器(电袋、布袋除尘器、电除尘器)进行脱硫前除尘,保证脱硫入口烟气粉尘浓度满足要求。
经一级除尘后烟气进入湿法喷淋塔进行脱除SO2反应。
由于湿法脱硫反应环境无法脱除烟气中以细微硫酸雾滴存在的SO3,在湿法喷淋塔之后必须进一步配套湿式电除尘器来实现脱除。
配套的二级湿式电除尘器同时肩负粉尘减排提效作用。
由于湿法路线后级脱硫及除尘均在湿式环境下进行,为了提高排烟温度,系统通常还同时配套换热器。
脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法,看完这篇就知道了导读目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。
湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。
一、湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。
湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。
缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。
系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
技术路线A、石灰石/石灰-石膏法原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。
是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。
目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。
对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。
B 、间接石灰石-石膏法:常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。
原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。
该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。
C、柠檬吸收法:原理:柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。
1脱硫工艺的选择目前国外脱硫技术已有多种,而应用较为广泛的主要有:湿式石灰石/石膏法、烟气循环流化床法、新型一体化脱硫(NID)工艺、旋转喷雾半干法、炉内喷钙-尾部加湿活化法等。
国内目前通过引进技术、合资以及自行开发已基本掌握了以上几种脱硫技术,并使这几种脱硫技术在国内不同容量机组上均有应用。
1.1 湿式石灰石/石膏法湿式石灰石/石膏法其工艺特点是采用石灰石浆液作为脱硫剂,经吸收、氧化和除雾等处理过程,形成副产品石膏。
其工艺成熟、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90%以上。
并且脱硫剂来源丰富,价格较低,副产品石膏利用前景较好。
其不足之处是系统比较复杂,占地面积大,初投资及厂用电较高,一般需进行废水处理。
该法是目前世界上技术最为成熟、应用最广的脱硫工艺,特别在美国、德国和日本,应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的80%以上,应用的单机容量已达1000MW。
在国内已有珞璜电厂一、二期300MW机组及北京一热、重庆电厂和浙江半山电厂三个分别相当于300MW脱硫容量的机组使用。
引进技术国内脱硫工程公司总承包完成的北京石景山热电厂、太原第二热电厂五期、贵州安顺(300MW)电厂、广东台山电厂(600MW)、河北定州电厂(600MW)等也均已投入运行。
且国内有近20台600MW机组湿法脱硫正在实施中。
其基本原理与系统图如下:1.2 烟气循环流化床干法烟气循环流化床干法脱硫(CFB-FGD)技术是世界著名环保公司德国鲁奇·能捷斯·比肖夫(LLB)公司开发的世界先进水平的循环流化床干法烟气脱硫技术。
CFB-FGD是目前干法脱硫技术商业应用中单塔处理能力较大、脱硫综合效益较为优越的一种方法。
该工艺已经先后在德国、奥地利、波兰、捷克、美国、爱尔兰等国家得到广泛应用,最大已运行单机、单塔机组容量为300MW,采用该技术设计的单塔处理烟气量可达到2800000Nm3/h。
电厂各种湿法脱硫技术对比优劣一目了然
北极星电力网新闻中心来源:化工707微信作者:小工匠2016/1/18 8:48:31 我要投稿
北极星火力发电网讯:随着我国环境压力逐年增大,国家排放要求进一步收紧,电厂烟气脱硫技术也得到了快速发展。
目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。
目前,湿法烟气脱硫技术最为成熟,已得到大规模工业化应用,但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题,但脱硫率远低于湿法脱硫技术,一般单想电厂都不会选用,须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法烟气脱硫技术脱硫率高,但不适合大容量燃烧设备。
不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益,接来下小七根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。
电厂脱硫技术的选择原则:
1、脱硫技术相对成熟,脱硫效率高,能达到环保控制要求,已经得到推广与应用。
2、脱硫成本比较经济合理,包括前期投资和后期运营。
3、脱硫所产生的副产品是否好处理,最好不造成二次污染,或者具有可回收利用价值。
4、对发电燃煤煤质不受影响,及对硫含量适用范围广。
5、脱硫剂的能够长期的供应,且价格要低廉
湿法烟气脱硫技术
湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液的脱硫技术,最大的优点是反应速度快、脱硫效率高,最大的缺点就是前期投资、后期运行成本高和副产品处理困难。
湿法烟气脱硫技术是目前技术最为成熟,也是我国使用最广泛的,据不完全统计, 已建和在建火电厂的烟气脱硫项目中, 90 % 以上采用湿法烟气脱硫技术。
1 石灰石—石膏湿法脱硫工艺
工艺流程
石灰石—石膏湿法脱硫技术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% 。
技术和经济性
石灰石—石膏法脱硫工艺流程简单、技术先进又可靠,脱硫效率高达95%以上,是目前国内外烟气脱硫应用最广泛的脱硫工艺。
但是系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。
催化剂及副产品处理与利用
使用的催化剂为石灰石,资源丰富,价廉易得。
生成物是液体或淤渣,较难处理,经浓缩、脱水后可用来制石膏,但是对设备腐蚀性严重,结垢堵塞问题不易解决。
适用范围
单塔处理脱硫量大,适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,对锅炉的适应性强,一般在大型电厂或大功率锅炉使用。
2 双碱脱硫工艺
工艺流程
双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中?SO2?来达到烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。
技术和经济性
双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。
技术相对比较成熟,小型锅炉、窑炉脱硫除尘绝大多采用双碱法脱硫除尘工艺。
在前期投资较省,但长期运营成本高。
催化剂及副产品处理与利用
双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,以氢氧化钠为原料,脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆,具体成分为 CaSO3 、 CaSO4 ,还有部分被氧化后的钠盐 NaSO4 。
从沉淀池底部排浆管排出,由排浆泵送入水力旋流器。
由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSO4 ,严重影响了石膏品质,所以一般以抛弃为主。
适用范围
双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用,比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造的脱硫除尘器。
3 氨法烟气脱硫工艺
工艺流程
含二氧化硫烟气通过锅炉引风机进入预洗塔的底部,与洗涤水逆流接触,清出烟气中的灰尘,然后烟气经均布器升入浓缩段利用烟气热量提浓脱硫液,烟气温度降至50℃~60℃,再进入脱硫塔吸收段。
在吸收段,烟气与氨水液充分接触反应,吸收掉绝大部分的SO2,最后经除雾器除雾成为净化烟气,通过脱硫塔顶部烟囱排放。
液相吸收剂氨水经氨水泵送入脱硫塔,吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵,生成物在脱硫塔底部(有的在塔外氧化)氧化段被空压机鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液。
部分硫酸铵溶液打入洗涤浓缩段,一方面烟气冷却,同时自身水分得到蒸发,形成固含量约为5%~10%的硫酸铵浆液。
技术和经济性
氨法脱硫工艺虽然起步晚,但也已经成熟。
相对于石灰石-石膏法脱硫工艺来说,氨法脱硫可较容易实现98%以上的脱硫效率,并可与SCR等脱硝工艺共用氨供应系统等,且副产品硫酸铵利用价值相对较高,经济效益明显,逸氨量控制技术需要完善,否则氮氧化物会破
坏大气。
美国John Brown工程师和建筑师有限公司表示:通过大量、高价值的副产品生产,氨法烟气脱硫可以获得卓越的投资效益。
催化剂及副产品处理与利用
氨法以氨为原料,其形式可以是液氨、氨水和碳铵。
目前我国火电厂年排放二氧化硫约1000万吨,即使全部采用氨法脱硫,用氨量不超过500万吨/年,供应完全有保证。
氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程,每吸收1吨液氨可脱除2吨二氧化硫,生产4吨硫酸铵。
适用范围
处理脱硫量大,适用范围广,设备较简单,即可满足大型电厂的使用要求,也更容易实现旧锅炉的改造,可大幅提高脱硝效率。
4 氧化镁法脱硫工艺
工艺流程
锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段,冷却至适合的温度后进入吸收塔,往上与逆向流下的吸收浆液反应,氧化镁法脱硫法脱去烟气中的硫份。
吸收塔顶部安装有除雾器,用以除去净烟气中携带的细小雾滴。
净烟气经过除雾器降低烟气中的水分后排入烟囱。
粉尘与脏东西附着在除雾器上,会导致除雾器堵塞、系统压损增大,需由除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。
技术和经济性
有资料显示,目前美国、欧洲、日本火电厂80%的机组容量均采用镁法脱硫,中国台湾电厂的95%机组容量也是采用镁法脱硫技术相对成熟。
由于氧化镁作为脱硫本身有其独特的优越性,因此在吸收塔的结构设计、循环浆液量的大小、系统的整体规模、设备的功率都可以相应较小,这样一来,整个脱硫系统的投资费用可以降低20%以上,不易结垢,设备维护方便。
催化剂及副产品处理与利用
氧化镁法脱硫法以氧化镁为原料,在我国氧化镁的储量十分可观,目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。
脱硫系统的最终脱硫产物主要是硫酸镁溶液,硫酸镁溶液通过泵输送至硫酸镁后处理工段,进行蒸发结晶、离心脱水及干燥包装等处理,制备出七水硫酸镁。
适用范围
氧化镁法脱硫法适用性强,大小规模的锅炉均可满足。
目前我国石灰石—石膏湿法脱硫工艺在电厂脱硫方面一家独大,但是在成本、运行稳定性、反应生成物处理方面有明显劣势,更加高效稳定的氨法和氧化镁法脱硫工艺会逐步推广,蚕食石灰石—石膏湿法脱硫工艺的市场。