中小型锅炉烟气脱硫技术分析

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1、中小型锅炉烟气脱硫技术分析摘要：硫化物是空气污染的主要来源，减少硫化物的排放能避免进一步污染环境。燃煤锅能产生大量的硫化物，采用一定的脱硫技术就能达到良好的硫化物减排效果。关键词：中小型锅炉；烟气脱硫技术；分析对于煤粉炉、流化床锅炉等大型锅炉，可采用炉内脱硫，通过把石灰石掺入燃煤进行脱硫，煤炭燃烧时会产生高温，石灰石会分解成CaO,煤炭燃烧产生S02,两者发生反应生产稳定的CaSO3并随着锅炉渣排出。对于中小型锅炉，主要采用炉外脱硫，就是把燃煤燃烧产生的烟气进行水浴进行脱硫。烟气脱硫技术由多种，其中石灰法、钠碱法、双碱法和氧化镁法最为常用，是本文论述的重点。1.石灰法石灰法主要是利用石灰

2、制成的乳液对烟气进行水浴，进而实现脱硫，石灰是脱硫剂。石灰法脱硫涉及一系列的化学反应，在Ca.O、S02、S032+、C02、H20之间存在一个动态的化学平衡。乳液中的Mg、Na、Ca、Cl、K等离子与气体中S02、02、C02、NOx、S03等相互反应，其中2个气液反应、6个液、22个离子型反应，可生成50多种产物，共生成50多种产物。也就是说，石灰法脱硫是一个气一液一固三相体系，反应机理复杂，不过核心机理是SO2+CaO=CaSO3、2CaS03+02=2CaS04在洗涤塔内，S02溶于水，生成弱酸性的H2S03,亚硫酸不稳定，会在水中电离，生成H+、HS03-、S032-,不过S0

3、32-很少，以H+、HS03-为主［1］。S032-是二价酸，与碱反应，可生成酸式盐(亚硫酸氢盐)和正盐(亚硫酸盐)。在亚硫酸盐中，铵盐、碱金属盐、酸式盐溶于水，其它盐类均难溶于水，这是烟气脱硫能实现的原因。生石灰(CaO)置于水中生成能溶于水的熟石灰Ca(OH)2，与溶于水中的二氧化硫反应，生成CaSO3。CaSO3具有一定的市场价值，可作为副产品进行销售，也可与氧反应生成石膏。与石灰石相比，石灰的反应活性更强，反应速度快，钙离子的利用率高，液相阻力小，但易于发生结垢堵塞，不适合大型锅炉，主要应用于中小型锅炉。1.钠碱法钠碱法主要是利用纯碱(NaOH)或烧碱(Na2CO3)对烟气进行脱

4、硫，碱是脱硫剂，涉及的主化学反应有：二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；二氧化硫与碳酸钠反应亚硫酸钠和二氧化碳；亚硫酸纳与二氧化硫和水反应生成亚硫酸氢钠；亚硫酸氢钠与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；亚硫酸氢钠与碳酸钠反应生成亚硫酸钠和水。副化学反应有：亚硫酸氢纳与氧反应生成硫酸纳；亚硫酸氢钠与亚硫酸钠反应生成硫酸钠和水以及Na2S203。由于硫酸钠会影响二氧化硫的吸收率，所以一定要尽量减少亚硫酸钠的氧化，比如向吸收液中添加0.03%-0.04%的对苯二胺类（阻氧剂），并定期排放部分废水。烧碱或纯碱具有较强的亲和力，几乎能使得所有的生成物溶于吸收液，有效避免了结垢堵塞的发生。此外，吸收液

5、还可以循环利用，这是钠碱法的优势所在［2］。不过，钠碱价格较贵，前期投入较大，甚至能迗到整个运行成本的30%以上。1.双碱法双碱法是利用两种碱对烟气进行脱硫，碱是脱硫剂。第一碱通常是钠基碱，主要进行吸收；第二碱是钙基碱，主要是对吸收液就行再生。双碱法不仅能减少钠碱耗量，降低运行成本，还可以避免吸收塔内发生结垢堵塞。双碱法是钠碱法的改良，继承了钠碱法的优势，又尽量规避了钠碱的成本支出。在脱硫的过程中，钠碱亲和力得到充分运用，固化二氧化硫又是廉价的石灰，使得大多数钠碱都可以再生循环利用。脱硫涉及的化学反应有：二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚碗酸钠和水；亚硫酸钠与二氧化碗和水反应生成亚硫酸氢钠。再

6、生涉及的化学反应有：亚硫酸钠与氢氧化钙和水反应生成亚硫酸輯、氢氧化钠和水；亚硫酸氢钠和氢氧化钱反应生成亚硫酸钠、亚硫酸钙和水。再生反应发生于吸收塔，亚硫酸钙与氧反应生成硫酸钙，并以沉渣的形式分离，清液回用。从理论上看，双碱法几乎完全规避了钠碱法存有的问题。但在实际的应用在，存在以下问题：再生操作不可能把所有的锡离子都沉淀下来，这使得清液中会含有一定的鹤离子，随着循环使用次数的增加，钙离子会逐渐聚集，聚集到一定程度，就会结晶形成垢堵物，如果管理不善，还可能倒灌吸收塔内形成结垢堵塞。1.氧化镁法氧化镁法是利用氧化镁对烟气进行脱硫，脱硫剂是氧化镁。脱硫装置与石灰/石灰石法类似。氧化镁法涉及的化

7、学反应有：二氧化硫与氢氧化镁进行反应生成亚硫酸镁与水；硫酸镁与二氧化硫和水反应生成亚硫酸氢镁和水；亚硫酸氢镁与氢氧化镁反应生成亚硫酸镁和水。总的化学反应是：二氧化硫与氢氧化镁反应生成亚硫酸镁与水；副反应是：亚硫酸镁与氧反应生成硫酸镁；氢氧化镁与三氧化硫反应生成硫酸镁与水；亚硫酸氢镆与氧放映生成硫酸镆、二氧化硫与水。副产物以亚硫酸镁水合物为主，微溶于水，还有少量的硫酸镁水合物，溶于水。为了满足排污标准，可对排放部分的水合物进行回收或曝