文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 脱硫方法

脱硫方法

脱硫方法
脱硫方法

铁水脱硫—镁基石灰复合喷吹的优点

客户对于高品质钢的不断需求推动着铁水外部脱硫技术的发展。从相对简单的机械搅拌法到较成熟的喷吹技术,炼钢工作者不断地在生产成本和操作效率之间寻求最佳的平衡点。镁和石灰复合喷吹法是一项经过生产实践证明了的成熟技术,为炼钢生产者提供了一个可靠的、可重复且满足生产需要的经济脱硫方法。

1. 简述

过去的几十年来,全球对于钢铁的需求在不断地快速增长,品质也有所提高。在钢产量增加的同时,要求优质低耗,并关注成本费用的“底线”。

提高钢质量的主要技术之一是脱硫。硫是炼钢过程中的有害杂质,对钢材的内部质量和表面质量都有不利影响。与其它可以在转炉炼钢中通过氧化去除的杂质不同,硫必须在进入转炉之前进行脱除。

随着时间的推移,人们发明了很多铁水脱硫方法。这些方法中的绝大多数都有两个共性:

●为了降低硫的含量,必须向铁水中加入脱硫剂

●为了使脱硫剂进入铁水,脱硫剂必须同铁水进行混合

这些脱硫技术的差别在于脱硫剂的特性、脱硫剂的脱硫效率以及铁水与脱硫剂混合方法的效率。

2. 脱硫剂

虽然脱硫剂的加入方法不同,但目前钢铁工业使用的脱硫剂是碳化钙、石灰和镁。

2.1.碳化钙

碳化钙曾经被当作主要的脱硫剂,但由于材料本身和渣的处理困难以及严格的环保要求,其应用越来越少。

2.2.石灰

石灰在炼钢脱硫中始终扮演着重要角色。石灰的低成本和实效性使其成为一种非常吸引人的脱硫剂;但是,石灰作为脱硫剂也有一些严重的不足。

随着脱硫过程的进行,石灰不断被硫化钙(CaS)和硅酸钙覆盖。这些混合物聚集在石灰(CaO)周围,使石灰和铁水间形成了厚厚的障碍层,阻碍了脱硫反应的继续进行,如图1所示。

为了减少这个障碍层形成的机会,加入铁水中的石灰必须限定在一定尺寸(<45μm)。另一个避免反应延缓的办法是保持铁水高温以增强硫和氧离子的流动性,但这需要过热的铁水,而会导致较高能量消耗。

有些研究者也发现,当用钙基脱硫剂把硫的含量降到很低的水平时,效率会降低。如果在铁水中的氧没一种除氧剂比如镁,对其进行控制的话,有些硫化钙与氧接触的时候会发生逆向反应生成氧化钙和硫。

2.3.镁

通常情况下,绝大多数发达国家都倾向使用镁和石灰复合喷吹作为脱硫的首选技术。

虽然有些早期的脱硫技术涉及到了单吹镁粉,但由于需要相对复杂的设备且脱硫反应过于剧烈等原因,实际上已经很少采用。

镁粉是三种脱硫剂中唯一一种在铁水中可溶并且与硫反应彻底溶解的物质。典型的镁脱硫反应如下:

Mg(s) → Mg(g)Mg(g) → Mg Mg + S→ MgS(s)

由于镁的沸点相对较低(1090℃), 镁以蒸汽的形式进入铁水中。这种蒸汽是高压的,且压力直接跟其溶解能力有关。

一旦进入铁水包中,镁蒸汽形成气泡,通过铁水浮到表面上。当气泡在迁移的时候,镁溶解并与硫反应形成硫化镁(MgS)。硫化镁(MgS)浮到铁水包表面形成渣层,当喷吹结

束后,由扒渣机把渣扒除。石灰和镁粉一起喷吹可以减小镁气泡直径进而促进溶解,同时为MgS提供沉淀环境。

镁同时对氧和硫具有很高的亲和力。与石灰不同(CaO), 镁在加入铁水的时候不带入氧; 因此, 它能尽快与硫反应产生硫化镁。铁水熔池中的未与硫反应的镁,也会跟氧发生反应,同时除去铁水中多余的氧。

2.4.混合喷吹

镁和石灰预混合,或者镁粉和碳化钙预混合后进行脱硫的方法并没得到普遍应用。喷吹预混合的脱硫剂,没有对其中某个脱硫剂喷吹率进行调整的能力,同时增加了在储罐内发生分离的可能性。

2.5.脱硫剂的脱硫能力

很重要的是要认识到所有脱硫剂的脱硫能力是不一样的。

镁虽然较贵,但是其脱硫能力是石灰的20倍,如图2所示。碳化钙有较好的脱硫能力,但是必须和挥发性物质混合使用,以增加对铁水的搅动。

3. 混合方法

脱硫剂加入铁水中的两种方法分别是液面下喷吹法和机械搅拌法。两种方法分别在世界的不同地方应用,有其内在的优点和缺点。

3.1机械搅拌法

脱硫过程中,对铁水进行机械搅拌的理念有很多种类。最熟知的方法叫Kambara Reactor (KR法),是1963年Nippon Steel为了限制日本对镁的用量而发明的方法,除了在欧洲和亚洲极少数的几个地方以外,在世界其它地方KR法没有被接受,在北美也没有KR设施。

在实际应用过程中,碳化钙或者石灰被加入铁水表面,把短桨或者叶轮降到铁水罐车内,通过高架电机驱动,脱硫剂与铁水混合。一旦完成,把搅拌头移开,用扒渣机把表面的渣扒掉。

3.2液面下喷吹

液面下喷吹分为2种:单吹和复合喷吹。无论哪一种形式,液面下喷吹都是通过带有耐火材料涂层的喷枪和喷吹系统将脱硫剂喷到铁水中的。

3.2.1.单吹

单吹能够使用上述提到的任何脱硫剂,最初主要采用单吹镁。

使用钟式喷枪的单吹镁技术是一种相对较早的工艺。在前苏联的钢铁厂中采用涂层钝化镁。在北美,仅有少数钢厂采用单吹钝化镁。

早在80年代,铁水罐车开始替代鱼雷罐车作为脱硫反应容器。由于单吹镁与铁水的剧烈反应使其不能在密封的鱼雷罐车内进行,由于镁与石灰或者碳化钙的混合料单吹工艺技术的发展,该工艺被放弃。

喷吹单一镁粉的一个最主要的问题是可能发生回硫。由于缺少石灰,沉淀环境条件不足,石灰也影响到渣的碱度,增加渣的碱度会减少渣中的带铁量。

随着喷吹设备的改进,混合脱硫剂的单吹技术进一步演变成复合喷吹工艺。 3.2.2.复合喷吹

如上所述,复合喷吹是炼钢工作者发现的最佳的铁水脱硫方法。工艺上的改进和提高对改善生产,特别是在安全和环保方面都是至关重要的。

在任何炼钢工艺中,复合喷吹在满足生产和质量标准方面具有很大的灵活性。镁粉可以和石灰或者碳化钙一起喷吹而不需要更改设备。由于复合喷吹镁粉和石灰在中国流行,有关的参考文章特指复合喷吹为喷吹石灰和镁粉。

将脱硫剂输送到铁水中的设施是一对喷吹罐和带有耐火材料涂层的喷枪。一个喷吹罐用于石灰,另一个喷吹罐用于颗粒镁。原则上两个喷吹罐是一样的,但是,管道布置应有利于

把颗粒镁定量加入石灰流量中。

如果脱硫剂料仓距离脱硫站很远的话,可在料仓和脱硫站之间加一个中间站,把脱硫剂从料仓输送到喷吹罐如图3所示。

脱硫剂在喷吹线中的输送是浓相流量输送。气固比一般小于30L/kg(氮气/脱硫剂),取决于特定的条件(管线布置和操作压力)。

和稀相输送相比,浓相输送不但可以实现脱硫剂的输送最大化,而且还能减小对喷吹管线的磨损。

4. 复合喷吹的工艺优势

4.1脱硫剂费用

事实说明,复合喷吹的脱硫剂的消耗费用要比KR工艺高。如图4所示。

但是,由于镁的脱硫能力比石灰强许多,也就是说当处理同样数量的铁水时,所需的镁量要比石灰少。通过加入少量的脱硫剂,炼钢者可以节省大量的脱硫剂消耗,而且可以减小温降损失、处理时间,降低耐材损耗和铁损。

相关消耗如下:

●Mg 费用……20000 元/t

●复吹法CaO 费用……1400 元/t

●KR法CaO 费用……300 元/t

●脱硫剂比……(1CaO/8CaC2/20Mg)

●Mg 消耗……0.6 kg-Mg/THM

●喷吹比(Mg/CaO)……1∶4

4.2渣量和铁损

与铁水脱硫相关的一个主要操作费用是铁损。在处理过程中,铁会进入渣中并在扒渣过程中从铁水包中扒掉。

在北美的钢铁行业,复吹法的铁损是1%。通常钢铁行业公认渣中的铁含量是50%。因此,正常操作条件下,对150t铁水脱硫,产生3t的渣。由于北美没有使用KR法的实例,所以没有数据对此进行对比。

脱硫过程中产生的渣量跟加入脱硫剂的量成比例。加入的脱硫剂越多,产生的渣量越多。

KR法跟其它机械搅拌法一样,产生大量的渣。这是因为要达到跟复吹法相同的目标硫,必须加入大量的石灰。从最近来自中国的操作反馈数据表明:300t的铁水罐,采用KR法进行脱硫的铁损高达3%。根据石灰的粒度和操作的熟练程度,KR法的铁损在2%~3%。相比之下,由于镁具有很高效的脱硫能力,所需要的镁量较少,复合喷吹工艺的铁损很低。

铁损是脱硫操作的直接费用。如果假定KR的铁损为2.5%,复吹法的铁损为1%,每吨铁水的价格为1960元,铁损费用的差别很明显,如图5所示。

通过维持铁水的显热和将渣量降到最小,复吹法降低了由于扒渣带来的铁损。跟镁一起喷入铁水的石灰足以形成泡沫渣浮在铁水罐表面,操作人员可以及时、有效地把渣扒掉。

4.3温降损失

在炼钢过程中,铁水的显热是一项主要的能量来源。铁水的温降则是脱硫过程中的另一个主要操作费用。三个主要热量损失是铁水表面的热辐射、加入冷脱硫剂和插入冷喷枪或者铁水冷搅拌头。主要的温降损失发生在喷吹过程中或者搅拌操作中,而非扒渣过程中。

作为复合喷吹系统的供应商,达涅利康力斯可以保证在喷吹过程中每分钟的温降小于等于1.2 ℃。考虑到喷吹时间为5~10min,加上其它操作比如扒渣导致的温降,喷吹操作的总温降范围是10 ~20℃。

KR法温降的设计数据是25~50℃。绝大多数操作情况下,由于加入碳化钙代替石灰,可以把温降控制在30℃内。KR法高温降的原因是:在搅拌过程中铁水的表面较大,加入的脱

硫剂较多以及使用庞大的搅拌头导致的。

根据预测,每吨铁水10℃温降会导致转炉降低使用0.88%的废钢。为了满足产量要求,由于废钢的用量降低会增加铁水用量。铁水量的增加会导致每吨钢费用增加2.14元。其它关于温降的费用预测方法验证了这种预测。

可以采用电化学再加热模型来预测由于铁水温降而需要相应能量补偿产生的费用。每获得10 ℃温度补偿产生的费用分别为吨铁1.39元和2.74元。

以下所作的预测基于以上计算和图7:

●喷吹温降……………20℃

●KR 法温降…………30℃

●电力消耗…$0.07US/kWh

●碳化硅消耗……$938US/t

4.4.工艺控制

在复合喷吹中,可以对喷吹的脱硫剂准确控制,具有快速、可靠和可预见的特征。达涅利康力斯所提供的这套专利系统的主要优点如下:

●根据对脱硫剂流量的密度和速度的控制,可大幅度减少喷枪堵塞现象

●通过HMI,可以在一个相当宽的范围内对脱硫剂进行流量控制

●可以实现对脱硫剂喷吹速率和喷吹比的精确控制

系统的关键设备是可调物料孔板阀,可以根据设定值对脱硫剂的流量进行控制。喷吹罐中输送气体的流速和压力取决于脱硫剂流量的设定值,通过PID控制器实施。而机械搅拌法,工艺的优化更多地依赖于超出由于加入脱硫剂本身的其它更多因素。旋转速度、搅拌头浸入深度和搅拌头的离心率都对铁水脱硫率有重要的影响。 4.5. 耐材费用和消耗耐材的消耗跟铁水停留在罐内的时间长短有关。复合喷吹的时间短,相对延长罐衬寿命,能够处理更多的铁水。

关于机械搅拌法,由于铁水罐在搅拌过程中产生涡流,从而导致铁水高度的增加,所需的净空也增加。为了解决这种液面高度的变化,人们或者降低铁水罐中的铁水,降低产量;或者加大铁水罐的尺寸,也就意味着耐材费用和消耗的相对提高。复合喷吹法的脱硫剂添加在液面下,喷吹率和喷吹速度可以根据客户的需要单独设定,由此可以把脱硫剂在铁水表面的挥发降到最低,铁水罐的净空要求最小。

4.6.安装和改造

复合喷吹脱硫设备灵活、适应性强,可以适应现有钢厂空间有限的要求。因为脱硫剂是由气体输送到设备,站的设计非常紧凑,可以适应有限的空间需要,料仓可距脱硫站100m 远。

机械搅拌法由于工艺自身庞大,因此其灵活性受限。对于铁水罐的容量比较大的厂,为了保证较大的搅拌头垂直运动,就需要在钢厂结构的垂直方向上增加高度。 5.  结论

客户对钢材质量和纯净度的不断提高,迫使炼钢工作者们不断改进工艺过程。为了满足这种需要,减少钢水中的硫含量是重要的手段之一。

随着脱硫工艺的发展,正如钢铁行业中的其它领域一样,有很多方法可以达到所需的目的。当然,也受到很多条件的限制,比如:预算、消耗品的利用率、环境因素和操作费用等,也影响着最终脱硫方法的选择。

最终的目标是购买在投资和操作费用上面能获得最好回报的最先进技术。

脱硫技术使用廉价的脱硫剂,比如石灰,乍看起来能够降低操作费用。但是,经过仔细研究,人们意识到实际铁损、温降和生产过程中的潜在费用远远超过通过购买廉价脱硫剂所获得的效益。

图8和图9是复吹法和KR法就所述三种费用的直接对比。这种对比不包括其它费用参数,比如渣处理和倾向于对复吹法有利的资本费用。图10所示为达涅利康力斯脱硫设备。

尽管相比之下镁的单价比较贵,但它在铁水中的脱硫能力最强。效率的提高允许人们使用较少的脱硫剂来进行铁水处理,节省了成本,又能向工艺链的下一步传递。节省的成本,设备布置和设计的灵活性,使复合喷吹脱硫设备成为铁水脱硫的一个较好的选择。

半干法脱硫工艺特点介绍

半干法脱硫工艺的特点: 、工艺原理描述 锅炉尾气在CFB半干法烟气净化系统中得以净化,该系统主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,采用悬浮方式,使吸收剂 Ca(OH》在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO等酸性气体充分接触、反应来实现脱除酸性气体及其它有害物质的一种方法。烟 气脱硫工艺分7个步骤:⑴吸收剂存储和输送;⑵烟气雾化增湿调温;⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合;⑷二氧化硫吸收;⑸增湿活化;⑹灰循环;⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行,其化学、物理过程如下所述。 A .化学过程: H2O 、SO2、H2SO3 反当雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同应生成干粉产 物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下: ⑴S02被液滴吸收; S02(气)+H2O_^H 2SO3(液) ⑵吸收的S02同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙; Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)—CaSO(液)+2H2O Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)—CaSO(液)+2H2O ⑶液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出 CaSO3(液)—CaSO(固) ⑷部分溶液中的CaSQ与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙

CaS03(液)+1/202(液)T CaSO(液) ⑸CaS04(液)溶解度低,从而结晶析出 CaS04(液)T CaS0(固) ⑹对未来得及反应的Ca(0H)2 (固),以及包含在CaS03(固)、CaSO(固)内的Ca(0H)2 (固)进行增湿雾化。 Ca(0H)2 (固)T Ca(0H2 (液) S02(气)+H2CTH 2SO3(液) Ca(0H)2 (液)+H2SO3(液)TCaSO(液)+2H2O CaS03(液)T CaS0(固) CaS03(液)+1/2O2(液)T CaS0(液) CaS04(液)T CaS0(固) ⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(0H》(固),以及包含在CaSCS固)、CaS0(固)内的CaQH* (固)循环至吸收塔内继续反应。 Ca(0H)2 (固)T Ca(OH2 (液) S02(气)+H2CTH 2S03(液) Ca(0H)2 (液)+H2SO3(液)TCaS0(液)+2H2O CaS03(液)T CaS0(固) CaSQ(液)+1/2O2(液)T CaS0(液) CaSC4(液)T CaS0(固) B .物理过程: 物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程,液滴从蒸发开始到干燥所需的时间,对吸收塔的设计和脱硫率都非常重要。

火电厂脱硫的几种方法

火电厂脱硫的几种方法(总12 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

火电厂脱硫的几种方法(1) 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD 技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:1、以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,2、以MgO为基础的镁法,3、以Na2SO3为基础的钠法,4、以NH3为基础的氨法,5、以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。A、湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。B、干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。C、半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 1脱硫的几种工艺 (1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺

四种脱硫方法工艺简介

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 SO 2+ H 2 O—>H 2 SO 3 SO 3+ H 2 O—>H 2 SO 4 2、中和 CaCO 3+ H 2 SO 3 —>CaSO 3 +CO 2 + H 2 O CaCO 3+ H 2 SO 4 —>CaSO 4 +CO 2 + H 2 O CaCO 3+2HCl—>CaCl 2 +CO 2 + H 2 O CaCO 3+2HF—>CaF 2 +CO 2 + H 2 O 3、氧化 2CaSO 3+O 2 —>2 CaSO 4 4、结晶 CaSO 4+ 2H 2 O—>CaSO 4 〃2H 2 O 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SO 2 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。反应生成物浆液达到一定密度时排至脱硫副产品系统,经过脱水形成石膏。 五)、工艺特点 1、脱硫效率高,可保证95%以上; 2、应用最为广泛、技术成熟、运行可靠性好; 3、对煤种变化、负荷变化的适应性强,适用于高硫煤; 4、脱硫剂资源丰富,价格便宜; 5、可起到进一步除尘的作用。 六)、应用领域 燃煤发电锅炉、热电联产锅炉、集中供热锅炉、烧结机、球团窑炉、焦化炉、玻璃窑炉等烟气脱硫。 友情提示:该工艺应用最为广泛,技术成熟,对烟气负荷、煤种变化适应性好,脱硫效率高,对于高硫煤和环保排放要求严格的工况尤为适合,但系统相对复杂,投资费用较高,烟囱需要进行防腐处理。

脱硫工艺的选择

脱硫工艺的选择 针对某新建燃煤锅炉,由于地理位置毗邻北京,对新建机组实施严格的排放限制是必然的,简单地说,粉尘排放限值≤10mg/Nm3,SO2排放限值≤35mg/Nm3,NO X排放限值≤50mg/Nm3。 一、烟气脱硫技术现状 烟气脱硫(FGD)的发展历程已有30多年、上百种工艺,适合电厂燃煤锅炉使用的有10多种。目前,各种类型的烟气脱硫装置在世界各国的燃煤电厂都得到了应用,很多工艺已经成为成熟而且稳定的技术,并不断取得发展。 在诸多工艺中,湿法工艺应用最为广泛,约占全球商业FGD的85%以上,又以石灰石—石膏法脱硫工艺为主流。其它工艺中,烟气循环流化床工艺(CFB-FGD)通过多年发展取得了长足的进步,具有一定的市场占有率,但是这两年环保要求的日益严格,瓶颈凸显,很难发展。此外,NO X的控制使得氨法脱硫工艺也日益得到广泛的关注,发展迅猛。 先进FGD的发展正走向高脱硫效率、高可用率、工艺流程简化、投资经济和低运行维护成本之路。 二、主流脱硫工艺的特点 要建设“适用、实用、低成本”的FGD,必须根据电厂现实情况,遵循一定的程序结合科学的方法进行合理的选择。 脱硫工艺选择的主要原则,我们简单归纳一下主要有以下几点: 1、脱硫效率满足环保要求,在使用周期内能适应今后环保要求的进一步提 高; 2、技术先进成熟、设备可靠,运行、维护简单,可用率高,市场占有率高; 3、脱硫装置的启停及运行不影响机组运行的安全,对机组负荷、燃煤硫份 等有较好的适应性; 4、吸收剂价廉易得,运行危害性低; 5、脱硫副产品应有良好的处置方式,不造成二次污染。 根据上述选择原则,针对本案潜在的几种脱硫工艺(石灰石—石膏法、烟气循环流化床工艺、氨法)做如下评价,供参考。

各种脱硫工艺比较

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。在PDS催化剂的作用下,可脱除无机硫与有机硫,同时促使NaHCO3进一步参加反应。 从2台脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入溶液循环槽,用循环泵将脱硫液分别送入2台再生塔底部,与再生塔底部鼓入的压缩空气接触使脱硫液再生。再生后的脱硫液从塔上部经液位调节器流回脱硫塔循环使用,浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫靠液位差自流入硫泡沫槽,用泵将硫泡沫连续送往离心机,离心后的硫膏外运,离心液经过低位槽返回脱硫系统。 脱硫影响因素:煤气及脱硫液的温度控制;脱硫吸收液的碱含量。PDS法脱硫过程的实质就是酸碱中和反应;液气比对脱硫效率的影响;二氧化碳的影响;再生空气量与再生时间;煤气中杂质对脱硫效率的影响。

几种脱硫工艺选择

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。目前LLB公司的CFB-FGD技术的应用业绩达32台套,投入运行的CFB-FGD中其最高设计脱硫效率为99.7%。 该技术已由福建龙净环保科技公司引进,并实施于华能榆社电厂二期2×300MW燃煤机组上(煤种含硫量1.2%),且于2004年11月投入运行,实际脱硫效率不低于90%。此外,山东三融环保有限责任公司、国华荏原环境工程有限责任公司也引进了该项技术。 德国的Wulff公司在该技术基础上开发了回流式循环流化床(RCFB-FGD)烟气脱硫工艺。RCFB-FGD与CFB-FGD相比,在脱硫吸收塔上部出口区域布置了回流装置,旨在造成烟气流中固体颗粒的回流。通过这种方式,固体颗粒在塔内的停留时间获得了延长,同时改进了气固间的混合。此外,新开发的RCFB脱硫装置还在吸收塔底部装有

ogjfiAAA各种脱硫技术简介

o g j f i A A A各种脱硫技术简 介 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

脱硫技术及其发展 一. 湿法脱硫技术 1. 石灰石-石膏湿法(ph=5~6) 该工艺采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂,石灰石破碎与水混合,磨细成粉状,制成吸收浆液。在吸收塔内,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应,生成二水石膏,SO2被脱除。吸收塔排出的石膏浆液经脱水装置脱水后回收。脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。 石灰石-石膏湿法烟气脱硫的主要优点是:技术成熟,运行可靠,系统可用率高(≥95% );已大型化。目前国内烟气脱硫的80%以上采用此法,设备和技术很容易取得;吸收剂利用率很高(90%以上)。 2. 氨法 湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺,并且能同时脱氮。 湿式氨法脱硫技术的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水溶液中的NH3和烟气中的SO2反应,得到亚硫酸铵,其化学反应式为:

SO2+H2O+xNH3=(NH4)X H2-x SO3(x=1. 2~1. 4) 亚硫酸铵通过用空气氧化,得到硫酸铵溶液,其化学反应式为: (NH4)X H2 -x SO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4硫酸铵溶液经蒸发结晶,离心机分离脱水,干燥器干燥后可制得硫酸铵产品。 湿式氨法脱硫的优点在于:1.脱硫效率高,可达到95% ~ 99%; 2.可将回收的SO2和氨全部转化为硫酸铵作为化肥; 3.工艺流程短,占地面积小;运行成本低,尤其适合中高硫煤; 4.无废渣废液排放,不产生二次污染; 5.脱硫过程中形成的亚硫铵对NO X具有还原作用,可同时脱除20%左右的氮氧化物。 但湿式氨法脱硫技术也存在着一些问题,如吸收剂氨水价格高;脱硫系统设备腐蚀大;排气中的氨生成亚硫酸铵、硫酸铵和氯化铵等难以除去的气溶胶,造成氨损失和烟雾排放;副产品的稳定性等问题。这在一定程度上限制了此工艺的应用。 氨法脱硫技术既可利用化工行业的废氨资源又可回收硫资源,具有突出的技术成本优势。随着合成氨工业的不断发展以及对氨法脱硫工艺自身的不断完善和改进,氨法脱硫工艺在我国将拥有广阔的应用前景。

各种脱硫方法简介

新型脱硫方法简介 1 炭基催化法烟气脱硫技术 2 石灰石——石膏法烟气脱硫工艺 3 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺 4 磷铵肥法烟气脱硫工艺 5 炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺 6 氨水洗涤法脱硫工艺 7 海水脱硫工艺海水脱硫工艺 炭基催化法烟气脱硫技术 该技术是以四川大学国家烟气脱硫工程技术研究中心多项专利为技术支撑,主要针对目前国内工业生产企业在生产过程中所产生的二氧化硫污染,如化工厂、钢铁厂、冶炼厂、电厂的生产过程及锅炉燃烧过程中排放的含二氧化硫的废气,利用农作物秸秆、菌渣及废旧轮胎等生活及生产废弃物制作炭基催化剂,将废气经除尘、调质后通过炭基催化剂层,使SO2在催化剂表面与O2进行催化反应,最后将其转化为硫酸,从而达到减少污染排放,回收硫资源的目的。 其技术优势在于催化剂原料来源广泛且脱硫效果显著、脱硫工艺集成度高、工艺流程短、副产物为硫酸以及硫酸盐复合肥料,实现了以废治废、清洁脱硫、节能减排的目的,为改变传统的“高开采、高消耗”的污染治理模式提供了一条新的技术模式。目前该技术已被列为国家“当前优先发展的高技术产业化重点领域”项。 石灰石——石膏法烟气脱硫工艺 石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。它的工作原理是: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% 。 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺 喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触,与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3,烟气中的SO2被脱除。与此同时,吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率,一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择,一种为旋转喷雾轮雾化,另一种为气液两相流。喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点,脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围(8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。

煤气脱硫的几种方法

煤气脱硫的几种方法 2006-07-06 前言:能源是人类赖以生存和发展的基础,随着人们环境保护和保证企业最终产品质量意识的提高,人们对能源的洁净利用开始日趋重视。发生炉煤气作为我国主要能源之一煤炭的一种洁净利用方式,在我国的玻璃、建材、化工、机械、耐火材料等行业被广泛的应用,近年,人们对煤气净化程度的认识已经不止是煤气中的含尘量、含焦油量和含水量等的概念,人们开始更加重视煤气中的含硫量。 煤气中的硫绝大部分以H2S的形式存在,而H2S随煤气燃烧后转化成SO2,空气中SO2含量超标会形成局域性酸雨,危害人们的生存环境,我国对燃烧发生炉煤气炉窑规定其SO2的最高排放浓度为900mg/m3;另一方面,SO2对诸如陶瓷、高岭土等行业的最终产品质量影响较大,鉴于以上因素,发生炉煤气中H2S的脱除程度业已成为其洁净度的一个重要指标。 1、煤气脱硫方法 发生炉煤气中的硫来源于气化用煤,主要以H2S形式存在,气化用煤中的硫约有80%转化成H2S进入煤气,假如,气化用煤的含硫量为1%,气化后转入煤气中形成H2S大约2-3g/Nm3左右,而陶瓷、高岭土等行业对煤气含硫量要求为20-50 mg/Nm3;假如煤气中的H2S燃烧后全部转化成SO2为2.6g/m3左右,比国家规定的SO2的最高排放浓度指标高出许多。所以,无论从环保达标排放,还是从保证企业最终产品质量而言,煤气中这部分H2S都是必须要脱除的。 煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。在我国,热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。 冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。 2、干法脱硫技术 煤气干法脱硫技术应用较早,最早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术,之后,随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低,活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。 2.1氧化铁脱硫技术 最早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁,为增加其孔隙率,脱硫剂以木屑为填充料,再喷洒适量的水和少量熟石灰,反复翻晒制成,其PH值一般为8-9左右,该种脱硫剂脱硫效率较低,必须塔外再生,再生困难,不久便被其他脱硫剂所取代。现在TF型脱硫剂应用较广,该种脱硫剂脱硫效率较高,并可以进行塔内再生。 氧化铁脱硫和再生反应过程如下: (1)脱硫过程 2Fe(OH)3+3H2S Fe2S3+6H2O Fe(OH)3 + H2S 2Fe(OH)2+S+2H2O Fe(OH)2 + H2S FeS+2H2O (2)再生过程 2Fe2S2+3O2+6H2O 4Fe(OH)3+6S 4FeS+3O2+6H2O 4Fe(OH)2+4S 氧化铁脱硫剂再生是一个放热过程,如果再生过快,放热剧烈,脱硫剂容易起火燃烧,这种火灾现象曾在多个企业发生。 活性氧化铁脱硫工艺流程如图1 2.2活性炭脱硫技术 活性炭脱硫主要是利用活性炭的催化和吸附作用,活性炭的催化活性很强,煤气中的H2S在活性炭的催化作用下,

现运行的各种脱硫工艺流程图汇总

现运行的各种脱硫工艺流程图汇总 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法。世界上普 遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、 干法和半干(半湿)法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态 下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等 优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水 废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、 设备庞大等问题。 半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗 活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾

干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 烧结烟气脱硫 海水脱硫技术

脱硫工艺简介

. 1. 湿法烟气脱硫 石灰石(石灰)—石膏烟气脱硫 是以石灰石或石灰浆液与烟气中的SO2反应,脱硫产物是含水15-20%的石膏。 氧化镁烟气脱硫 是以氧化镁浆液与烟气中的SO2反应,脱硫产物是含结晶水的亚硫酸镁和硫酸镁的固体吸收产物。 氨法烟气脱硫 用亚硫酸铵(NH4)2SO3吸收SO2生成亚硫酸氢铵NH4HSO3,循环槽中用补充的氨使NH4HSO3亚硫酸氢铵再生为(NH4)2SO3亚硫酸铵循环使用。 双碱法烟气脱硫 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 海水法烟气脱硫 海水通常呈弱碱性具有天然的二氧化硫吸收能力,生成亚硫酸根离子和氢离子,洗涤后的海水呈酸性,经过处理合格后排入大海。 2.干法或半干法烟气脱硫 所谓干法烟气脱硫,是指脱硫的最终产物是干态的 喷雾法:利用高速旋转雾化器,将石灰浆液雾化成细小液滴与烟气进行传热和反应,吸收烟气中的SO2。 炉内喷钙尾部增湿活化法:将钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷入到炉膛燃烧室上部温度低于1200℃的区域,石灰石煅烧成氧化钙,新生成的氧化钙CaO与SO2进行反应生成CaSO4硫酸钙,并随飞灰在除尘器中收集,并且在活化反应器内喷水增湿,促进脱硫反应。 循环流化床法:将干粉吸收剂粉喷入塔内,与烟气中的SO2反应,同时喷入一定量的雾化水,增湿颗粒表面,增进反应,控制塔出口烟气的温度,吸收剂和生成的产物一起经过除尘器的收集,再进行多次循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,大大提高吸收剂的利用率和脱硫效率。 荷电干式喷射脱硫法:吸收剂干粉以高速通过高压静电电晕充电区,使干粉荷上相同的负电荷被喷射到烟气中荷电干粉同电荷相斥,在烟气中形成均匀的悬浊状态,离子表面充分暴露,增加了与SO2的反应机会。同时荷电粒子增强了活性,缩短了反应所需停留时间,提高了脱硫效率。 二、烧结机石灰—石膏湿法脱硫工艺概述 1、烧结机的烟气特点 烧结烟气是烧结混合料点火后,随台车运行,在高温烧结成型过程中产生的含尘废气,烧结烟气的主要特点是: (1)烧结机年作业率较高,达90%以上,烟气排放量大; (2)烟气成分复杂,且根据配料的变化存在多改变性别; (3)烟气温度波动幅度较大,波动规模在90~170 ℃; (4)烟气湿度比较大一般在10%左右; (5)由于烧结原料含硫率关系,引起排放烟气SO2浓度随配料比的变化而发生较大的变化; (6)烧结烟气含氧量高,约占10%~15%左右; (7)含有腐蚀性气体。烧结机点火及混合料的烧结成型过程,均产生一定量的氯化氢(HCl)、硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、氟化氢(HF)等。 2. 石灰-石膏湿法脱硫工艺原理 脱硫剂采用石灰粉(150目以上,含钙率≥80%,筛余量≤5%),脱硫浆液吸收烟气中的S02后,经氧化生成石膏,其反应方程式如下: (1)烟气中SO2及SO3的溶解; 烟气中所含的SO2与吸收剂浆液发生充分的气/液接触,在气—液界面上发生传质过程,烟气中气态的SO2及SO3溶解转变为相应的酸性化合物: SO2+H2O ←→H2SO3亚硫酸 SO3+H2O ←→HSO4硫酸氢根 烟气中的一些其他酸性化合物(如:HF(氟化氢)、HCl(氯化氢)等),在烟气与喷淋下来的浆液接触时也溶于浆液中形成氢氟酸、盐酸等。

脱硫方法

脱硫方法大全 (1)吸附剂载体以偏硅酸钠、硫酸铝为基本原料,采用凝胶法按偏硅酸钠、硫酸铝、导向剂、 黏结剂顺序加料,在90℃晶化条件下制备;吸附剂以M2为活性组分,在浸渍温度为70o C,浸渍时间为4 h,焙烧温度为350℃,焙烧时问为6 h的条件下制备。按此条件所制备的吸附剂吸附效率达99%-100%,吸附容量达76~83g/kg,烟气经过吸附处理后硫体积分数降低到0.O1%以下,达到GB13271—91的最高要求。经过5个循环稳定性实验,吸附剂的吸附率仍保持在99.O%以上,吸附容量在76 g/kg以上。 (吸附再生干法烟气脱硫吸附剂的制备) (2)利用粉煤灰、CaO及添加剂在一定条件下反应而生成水合硅酸钙,从而合成脱硫剂,并通过 对所制得的脱硫剂进行脱硫性能试验,研究高效脱硫剂的制备工艺,包括配比、添加剂的种类、添加量、反应温度、反应时间等参数. 粉煤灰(简称FA) 是电厂的副产品,是煤经高温燃烧后的产品,主要化学成分是 Al2O3 ,SiO2 ,Fe2O3 ,CaO 等,CaO 本身是脱硫剂,而Al2O3 ,SiO2 ,Fe2O3具有催化作用.利用粉煤灰、CaO与水发生消化作用,由于粉煤灰可以发生火山灰效应生成水合硅酸钙和水化铝酸钙,其反应如下: mCa(OH)2 + SiO2 +(n-1)H2O = mCa·SiO2·nH2O mCa(OH)2 + Al2O3+(n-1)H2O = mCa·Al2O3·nH2O 这一系列水化产物以不化硅酸钙为主,其产物孔隙率高,比表面积也大,因而在反应中活性比Ca(OH)2高,与此同时,飞灰在碱性环境中溶出物可增加钙对SO2的吸附活性,从而提高了钙的利用率和对SO2的吸收效率. (高效干法脱硫剂的研究与开发) (3)有机脱硫剂: 单乙醇胺(MEA)在醇胺中碱性最强。它与酸性组分反应迅速, 能很容易地使H2S含量降至5mg/m3以下。它既可脱除H2S,也可脱除CO2。一般情况下, 对两者无选择性。因分子量相对较小, 故具有最大的酸气负荷。化学性质较稳定, 但在脱硫过程中能和CO2发生副反应, 使溶剂部分丧失脱硫能力。还可与COS或CS2发生不可逆反应, 造成溶剂损失和某种固体副产物在溶液中的积累。 二乙醇胺(DEA)是仲醇胺,它和MEA的主要差别是它COS及CS2的反应速度比MEA 慢, 因而由与有机硫化物反应而造成的溶剂损失可降低。用于炼厂气及人造煤气脱硫较为

双碱法脱硫工艺简介

双碱法脱硫装置技术工艺简介 一、常用脱硫法简介 目前主要用于烟气脱硫工艺按形式可分为干法、半干法和湿法三大类。 1.干法 干法常用的有炉内喷钙(石灰/石灰石),金属吸收等,干法脱硫属传统工艺,脱硫率普遍不高(<50%),工业应用较少。 2.半干法 半干法使用较多的为塔内喷浆法,即将石灰制成石灰浆液,在塔内进行SO2吸收,但由于石灰奖溶解SO2的速度较慢,喷钙反应效率较低,Ca/S比较大,一般在1.5以上(一般温法脱硫Ca/S比较为0.9~1.2)。应用也不是很多。 3.湿法 湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法,占脱硫总量的80%。漫法脱硫根据脱硫的原料不同又可分为石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法、金属氧化物法、碱性硫酸铝法等,其中石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法以及金属氧化物中的氧化镁法使用较为普遍。 3.1石灰石/石灰法 石灰石法采用将石灰石粉碎成200~300目大小的石灰粉,将其制成石灰浆液,在吸收塔内通过喷淋雾化使其与烟气接触,从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎系统与石灰石粉化浆系统,由于石灰石活性较低,需通过增大吸收液的喷淋量,提高液气比,来保证足够的脱硫效率,因此运行费用较高。石灰法是用石灰粉代替石灰石,石灰活性大大高于石灰石,可提高脱硫效率,石灰法主要存在的问题是塔内容易结垢,引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。 3.2氨法 氨法采用氨水作为SO2的吸收剂,SO2与NH3反应可产生亚硫酸氨、亚硫酸氢氨与部分因氧化而产生的硫酸氨。根据吸收液再生方法的不同,氨法可分为氨—酸法、氨—亚硫酸氨法和氨——硫酸氨法。 氨法主要优点是脱硫效率高(与钠碱法相同),副产物可作为农业肥料。 由于氨易挥发,使吸收剂消耗量增加,脱硫剂利用率不高;脱硫对氨水的浓度有一定的要求,若氨水浓度太低,不仅影响脱硫效率,而且水循环系统庞大,使运

《脱硫方法综合比较说明书》

脱硫方法综合比较说明书(钙法、镁法、氨法) 2015年5月21日

目录 1 脱硫方法简介 (1) 2 脱硫方法工艺技术简介 (2) 2.1湿式钙法脱硫 (2) 2.1.1钙法脱硫工艺原理 (2) 2.1.2钙法脱硫工艺流程 (2) 2.1.3钙法脱硫工艺简图 (5) 2.2 氧化镁法脱硫 (5) 2.2.1氧化镁法脱硫原理 (5) 2.2.2氧化镁法脱硫工艺流程 (6) 2.2.3氧化镁法脱硫工艺简图 (9) 2.3 湿式氨法脱硫 (9) 2.3.1 湿式氨法脱硫原理 (9) 2.3.2 湿式氨法脱硫工艺简述 (10) 2.3.3 湿式氨法脱硫工艺简图 (11) 3 脱硫方法优缺点比较 (12) 3.1 石灰(石)/石膏法湿法脱硫 (12) 3.1.1钙法工艺主要优点 (12) 3.1.2钙法工艺主要缺点 (12) 3.2 氧化镁法脱硫 (14) 3.2.1 氧化镁法脱硫优点 (14) 3.2.2 氧化镁法脱硫缺点 (15) 3.3氨法脱硫 (16) 3.3.1 氨法脱硫主要优点 (16) 3.3.2 氨法脱硫主要缺点 (18) 4实例分析不同脱硫方法的技术经济性 (19) 4.1 技术经济性对比 (19) 4.2 运行费用对比 (20) 5 结论 (21)

1 脱硫方法简介 目前,工业应用的烟气脱硫技术可分为干法(含半干法)脱硫和湿法脱硫。 干法脱硫是使用固体吸收剂、吸附剂或催化剂除去废气中的SO2,常用的方法有活性炭吸附法、分子筛吸附法、氧化法和金属氧化物吸收法等。 干法脱硫的最大优点是治理中无废水、废酸的排出,减少了二次污染;缺点是脱硫效率低,设备庞大。 湿法脱硫采用液体吸收剂洗涤烟气以除去SO2,常用的方法有石灰石/石膏法、氧化镁吸收法、氨吸收法等。湿法脱硫所用设备比较简单,操作容易,脱硫效率高。目前多数火电厂、焦化厂等烟气脱硫采用湿法脱硫。 本技术方案主要针对湿法脱硫中常用的钙法、氧化镁法、氨法等技术在工艺特点、设备投资、运行费用等方面做综合比较。

各种脱硫技术简介

脱硫技术及其发展 一. 湿法脱硫技术 1. 石灰石-石膏湿法(ph=5~6) 该工艺采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂,石灰石破碎与水混合,磨细成粉状,制成吸收浆液。在吸收塔内,烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应,生成二水石膏,SO2被脱除。吸收塔排出的石膏浆液经脱水装置脱水后回收。脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。 石灰石-石膏湿法烟气脱硫的主要优点是:技术成熟,运行可靠,系统可用率高(≥95% );已大型化。目前国内烟气脱硫的80%以上采用此法,设备和技术很容易取得;吸收剂利用率很高(90%以上)。 2. 氨法 湿式氨法是目前较成熟的、已工业化的氨法脱硫工艺,并且能同时脱氮。 湿式氨法脱硫技术的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水溶液中的NH3和烟气中的SO2反应,得到亚硫酸铵,其化学反应式为: SO2+H2O+xNH3=(NH4)X H2-x SO3(x=1. 2~1. 4) 亚硫酸铵通过用空气氧化,得到硫酸铵溶液,其化学反应式为: (NH4)X H2 -x SO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4 硫酸铵溶液经蒸发结晶,离心机分离脱水,干燥器干燥后可制得硫酸铵产品。 湿式氨法脱硫的优点在于:1.脱硫效率高,可达到95% ~ 99%;2.可将回收的SO2和氨全部转化为硫酸铵作为化肥;3.工艺流程短,占地面积小;运行成本低,尤其适合中高硫煤;4.无废渣废液排放,不产生二次污染;5.脱硫过程中形成的亚硫铵对NO X具有还原作用,可同时脱除20%左右的氮氧化物。 但湿式氨法脱硫技术也存在着一些问题,如吸收剂氨水价格高;脱硫系统设

国内几种常用脱硫工艺比较

国内几种常用烟气脱硫工艺比较 1 概述 燃煤锅炉烟气脱硫是我国现阶段污染控制的重点,脱硫工艺的选择有诸多影响因素,国家也多次出台相关政策提出指导意见,指导业主从投资、占地、系统可利用率、运行可靠性以及运行成本等方面做出合理选择。 以下将对国内几种常用脱硫工艺从投资、占地、系统可利用率、运行可靠性以及运行成本等方面做出比较,利于业主结合自身实际选择经济适用、性能优越的脱硫技术。 2 国内几种常用脱硫工艺 2.1国内烟气脱硫技术现状 世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术估计超过200种。按脱硫产物是否回收,烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法,前者脱硫混合物直接排放,后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。按脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工艺。我国电力部门在七十年代就开始在电厂进行烟气脱硫的研究工作,先后进行了亚钠循环法(W-L法)、含碘活性炭吸咐法、石灰石-石膏法等半工业性试验或现场中间试验研究工作。进入八十年代以来,在引进吸收消化国外技术的同时,开展了一些较大规模的烟气脱硫研究开发工作,并自主开发了适合中国国情的烟气脱硫技术。

2.1.1湿法烟气脱硫工艺 湿法烟气脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作吸收剂,其中石灰石(石灰)-石膏法是目前使用最广泛的脱硫技术。该工艺是用石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式。石灰石或石灰洗涤剂与烟气中SO2反应,反应产物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来,经分离后即可抛弃,也可以石膏形式回收。目前的系统大多数采用了大处理量洗涤塔,从而节省了投资和运行费用。系统的运行可靠性已达99%以上,通过添加有机酸可使脱硫效率提高到95%以上。 下图是重庆珞璜电厂首次引进了日本三菱公司的石灰石—石膏湿法脱硫工艺流程图: 石灰石—石膏法工艺流程图

火电厂脱硫的几种方法

火电厂脱硫的几种方法 Hessen was revised in January 2021

火电厂脱硫的几种方法(1) 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究,目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫,又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:1、以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,2、以MgO为基础的镁法,3、以Na2SO3为基础的钠法,4、以NH3为基础的氨法,5、以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。A、湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。B、干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题。C、半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),

或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种。 1脱硫的几种工艺 (1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺 石灰石——石膏法脱硫工艺是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发电厂采用的烟气脱硫装置约90%采用此工艺。 它的工作原理是: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% 。

几种脱硫技术特点简介

文章编号:CN 23-1249(2005)01-0031-02  收稿日期:2004-03-12  作者简介:谭云松(1972-),男,黑龙江人,从事锅炉现场安装调试工作。 几种脱硫技术特点简介 谭云松1,张雪滨2 (1.哈尔滨锅炉厂有限责任公司,黑龙江哈尔滨150046;2.哈尔滨锅炉厂工业锅炉公司,黑龙江哈尔滨150046) 摘 要:通过对几种脱硫技术的简单介绍,了解每种脱硫技术的特点及优缺点,为适用脱硫技术使用的机组设计提供设计思路。 关键词:脱硫;技术;特点;简介 中图分类号:TK 229.66 文献标识码:A Characteristic of Several Desulphurization T echnology T AN Yunsong 1,ZH ANG Xuebin 2 (1.Harbin Boiler C o.,Ltd.,Harbin 150046,China ;2.H BC Industry Boiler C om pany Ltd.,Harbin 150046,China ) Abstract :Brief introduces several desulphurization technology and its characteristics.provides design methods for different unit. K eyw ords :desulphurization ;technology ;characteristic 0 引 言 目前脱硫技术已有多种,而应用较为广泛的脱硫技术主要有:湿式石灰石/石膏法、烟气循环流化床干法、NI D 干法、旋转喷雾半干法、炉内喷钙-尾部加湿活化法等。 1 湿式石灰石/石膏法 湿式石灰石/石膏法的原理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。湿法脱硫在脱硫的同时,还去除了烟气中部分其他污染物,如粉尘、HCl 、HF 、S O 3等。脱硫石膏经脱水后可综合利用,由于吸收浆液的循环利用,脱硫吸收剂的利用率高。 湿式石灰石/石膏法的优点是工艺成熟、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95%以上,对机组容量无限制。 湿式石灰石/石膏法的脱硫剂来源丰富,价格较低,副产品石膏利用前景较好;不足之处是系统比较复杂,占地面积大,初投资及厂肜电较高,一般需进行废水处理。 鉴于湿式石灰石/石膏法投资高、占地面积大等特点不利于应用,从而研究应用了简易湿式石灰石/石膏法。 简易湿式石灰石/石膏法的原理与湿式石灰石/石膏法基本相同,只是将约75%左右的烟气脱硫,脱硫装置效率仍为90%以上,但装置的容量相应减小,并取消烟气加热装置,其余约25%的烟气不经过脱硫装置,而是旁路到烟囱,脱硫后的低温烟气与未经脱硫的高温烟气混合后排放,提高了排烟温度,简易湿式石灰石/石膏法总的烟气脱硫率可达70%以上。 简易湿式石灰石/石膏法可使造价及占地大大降低,对脱硫率要求不太高的电厂,此种方法很有采用的价值。 第1期2005年3月 锅 炉 制 造BOI LER M ANUFACT URI NG N o.1 M ar.2005

相关文档