氨法、石灰石石膏法、干法脱硫方案比选.pdf

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1、.氨法脱硫、半干法、石灰石石膏法方案比选1.1工艺流程比较1.1.1半干法烟气脱硫半干法以生石灰(CaO)为吸收剂,将生石灰制备成Ca(OH)2浆液,或消化制成干式Ca(OH)2粉(也可以直接使用电石渣),然后将Ca(OH)2浆液或Ca(OH)2粉喷入吸收塔,同时喷入调温增湿水,在反应塔内吸收剂与烟气混合接触,发生强烈的物理化学反应,一方面与烟气中SO2反应生成亚硫酸钙;另一方面烟气冷却,吸收剂水分蒸发干燥,达到脱除SO2的目的,同时获得固体分装脱硫副产物。原则性的工艺流程见下图。半干法烟气脱硫工艺示意图整套脱硫系统包含:预除尘系统,脱硫系统,脱硫后

2、除尘系统,吸收剂供应系统,灰再循环系统,灰外排系统,工艺水系统及其他公用系统。目前半干法应用案例较成功的主要是福建龙净环保公司研发的..DSC-M干式超净工艺,在广州石化有应用业绩。主要烟气脱硫机理为:锅炉烟气从竖井烟道出来后,先进入预电除尘器进行除灰,将大颗粒的飞灰收集、循环送回炉膛。经预电除尘器之后,烟气从半干法脱硫塔底部进入,与加入的吸收剂、循环灰及水发生反应,除去烟气中的SO2等气体。烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰,在通过脱硫吸收塔下部的文丘里管时,受到气流的加速而悬浮起来,形成激烈的湍动状态,使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度,颗粒反应界面

3、不断摩擦、碰撞更新,从而极大地强化了气固间的传热、传质。同时为了达到最佳的反应温度,通过向脱硫塔内喷水,使烟气温度冷却到高于烟气露点温度15℃以上。主要化学反应式为:Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2OCa(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2OCaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O半干法脱硫技术特点:一是烟囱不需防腐、排放透明,无视觉污染。二是无废水产生,半干法脱硫技术采用干态的生石灰作为吸收剂,在岛内直接消化成消石灰

4、,脱硫副产物为干态的,整个系统无废水产生,不必配套污水处理设施。缺点是脱硫剂成本高、脱硫效率较低等。1.1.2石灰石-石膏法烟气脱硫石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺(简称钙法)采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆。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氧化空气进行化学反应而被脱除,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排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液的循

5、环利用,脱硫吸收剂的利用率高。在烟气中SO2浓度≤4000mg/Nm3时,其脱硫效率可达到95%以上。石灰石(石灰)-石膏法脱硫工艺流程如下:..石灰石/石灰-石膏法脱硫技术是用石灰石、生石灰或消石灰的乳浊液为吸收剂吸收烟气中的SO2,是目前世界上应用最广泛,技术最为成熟的脱硫技术。该法技术适应性强,对煤种变化、负荷变化、脱硫率变化均具有较强的适应性,运行可靠,脱硫效率高(≥95%),运行费用相对较低,吸收剂石灰石价廉易得,脱硫副产物为石膏,可以综合利用也可以堆放。但该法存在设备阻力较大,系统复杂,设备一次投资及占地面积较大,运行过程中会产生脱硫废水

6、,设备较容易结垢等缺点。1.1.3氨法烟气脱硫氨法脱硫技术是利用液氨或氨水,吸收烟气中的SO2,经氧化后生成硫酸铵。该法系统简单,设备体积小,一次性投资低,脱硫效率高(>95%),另外还具有一定的脱氮效果,对燃料变化适应性强,无废渣产生,脱硫副产物硫酸铵可作为肥料使用。锅炉烟气经入口烟道进入吸收塔,经洗涤降温、吸收SO2、除雾后进入超声波除尘装置,完成对烟气中颗粒物的控制、洗涤、捕集功能,保证脱硫塔出口烟气达到超低排放要求,净烟气回原烟囱排放。烟气中的二氧化硫被吸收,形成的亚硫酸铵溶液,经氧化、浓缩、结晶,得到一定固含量的硫酸铵浆液。硫酸铵浆液输送至

7、硫铵后处理系统,进行旋流、离心分离、多功能干燥、包装成袋装成品。..氨法脱硫工艺流程示意图氨法脱硫的脱硫剂具有挥发性和腐蚀性,液氨、气氨属于危险品,同时还存在氨逃逸的问题。氨法脱硫的关键问题在于脱硫产物的回收利用。如果回收效率低,不仅运行成本很高,电力企业难以承受而降低系统的运行率,而且大量的脱硫产物排放到环境中又会形成二次污染。使用该法时,需要对脱硫剂来源和脱硫副产物销售进行市场调研,只有在脱硫剂有可靠来源,脱硫副产物有可靠销售市场,而且运行成本合理时方可使用。1.2烟气脱硫工艺技术方案比选石灰石-石膏法、半干法、氨法脱硫工艺技术方案的比较:石灰石

8、-石膏法烟技术路线半干法烟气脱硫氨法烟气脱硫气脱硫采用生石灰,生石高纯度氨水或灰纯度要求大于者液氨、废氨水,

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