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总结六种锅炉烟气脱硫方案分析比较

[2018-03-07] 点击:

目前烟气脱硫工艺分类,按吸收剂不同,可以分为钙法、钠法、氨法、镁法、海水法; 按脱硫产物是否可用,可分为回收法、抛弃法; 亦可分为干法、湿法和半干法。主要脱硫工艺有: 石灰石石膏( 湿法) 脱硫、氧化镁法( 湿法) 脱硫、氨( 湿法) 脱硫、氧化钙( 半干法) 流化床法脱硫、氧化钙( 半干法) 旋转喷雾法脱硫、炉内喷钙脱硫( 干法) 等。

目前烟气脱硫工艺分类,按吸收剂不同,可以分为钙法、钠法、氨法、镁法、海水法; 按脱硫产物是否可用,可分为回收法、抛弃法; 亦可分为干法、湿法和半干法。

主要脱硫工艺有: 石灰石石膏( 湿法) 脱硫、氧化镁法( 湿法) 脱硫、氨( 湿法) 脱硫、氧化钙( 半干法) 流化床法脱硫、氧化钙( 半干法) 旋转喷雾法脱硫、炉内喷钙脱硫( 干法) 等。

1 脱硫工艺原理及技术比较

各种脱硫工艺均包括: 脱硫剂制备系统、吸收系统、脱硫产物处理系统三大部分,各自原理及流程介绍如下。

1.1 石灰石石膏(湿法)脱硫

其系统包括: 烟气系统、吸收塔系统、吸收剂制备系统、工艺水系统、石膏脱水系统、浆液排空及回收系统、压缩空气系统。

工艺原理: 利用石灰石( CaCO3) 浆液作为吸收剂,在反应塔内喷淋吸收烟气中的SO2等酸性污染气体,生成亚硫酸钙后,通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸钙( 石膏) 。该工艺是目前世界上应用最广泛和可靠的工艺,故本文对其工艺原理作较为详细的介绍。

湿法脱硫装置运行时,烟气从脱硫塔中部的入口烟道进入塔内,向上流动过程中,以逆流方式和从塔顶喷淋下来的石灰石浆液接触。

烟气的二氧化硫被吸收并发生化学反应,在吸收塔下部的反应池内被鼓入的空气氧化,最终生成石膏晶体。脱硫后的烟气通过除雾器除去夹带的液滴后,从顶部离开吸收塔进入烟囱。

脱硫反应产生的晶体石膏,被送到旋流站进行初步脱水,然后经真空皮带机二次脱水,成为石膏产品。

石灰石石膏(湿法)脱硫

1.2 氧化镁法(湿法)脱硫

氧化镁法脱硫工艺按最终产物可以分为两种:( 1) 回收法: 氧化镁经过熟化反应生成氢氧化镁,制成一定浓度的氢氧化镁浆液,在吸收塔内氢氧化镁和二氧化硫反应生成亚硫酸镁,亚硫酸镁经强制氧化生成硫酸镁,分离干燥后就是固体硫酸镁。图2 为氧化镁法( 湿法) 脱硫工艺流程图。本文仅讨论此法。

1.2 氧化镁法(湿法)脱硫

( 2) 氧化镁再生法: 氢氧化镁在吸收塔内和二化硫反应生成亚硫酸镁后,抑制亚硫酸镁生成硫镁,将其分离、干燥、焙烧后,产生氧化镁和二氧化硫富气,氧化镁循环再用,而二氧化硫富气用于制造硫酸。

1.3 氨(湿法)脱硫

氨或硫酸铵在吸收塔内吸收烟气中的二氧化硫、三氧化硫,生成亚硫酸铵或硫酸铵,其中亚硫酸铵经氧化生成硫酸铵,经过脱水、干燥后就得到固体硫酸铵。反应机理为:

氨(湿法)脱硫

1.4 氧化钙(半干法)流化床脱硫法

此法是在锅炉后部设置流化床作为吸收塔,氧化钙粉在悬浮状态下和烟气中的二氧化硫充分接触反应,从而吸收掉二氧化硫等酸性气体。反应机理如下:

氧化钙(半干法)流化床脱硫法

1.5 氧化钙(半干法)旋转喷雾脱硫法

烟气中的二氧化硫在吸收塔内和高速喷入的石灰浆液雾滴进行充分混合反应,生成亚硫酸钙,经氧化生成硫酸钙。反应机理如下:

 氧化钙(半干法)旋转喷雾脱硫法

1.6 炉内喷钙脱硫(干法)

该法就是将熟石灰粉喷到锅炉炉膛内,因其效率较低,且只适用于流化床锅炉,不能保证二氧化硫排放值满足国家标准要求,故本文不作比较。

2 各脱硫工艺的技术经济比较

2.1 各脱硫工艺的技术比较

各脱硫工艺的技术比较

参考文献:伍圣才. 锅炉脱硫方案分析比较[J]. 工业锅炉, 2014(4):48-52.

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