脫硫的技術(shù)原理

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脫硫的技術(shù)原理

⒈SO2和SO3的吸收 SO2十H2O→H++HSO3- SO3十H2O→H2SO4 SO2和SO3吸收的關(guān)鍵是提高其他水中的溶解度，PH值越高，水的表面積越大，氣相湍流度越高，SO2和SO3的溶解量越大。

2. 與石灰石漿液反應 CaCO3十2H++HSO3-→Ca2+十HSO3-+H2O十CO2 CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2 CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步驟的關(guān)鍵是提高CaCO3的溶解度，PH值越低，溶解度越大。系統組成 ——煙氣系統——吸收塔系統 ——制漿系統 ——漿液疏排系統 ——process water 工藝水系統 ——石膏脫水與儲運系統 ——廢水處理系統石灰石-石膏濕法脫硫的優(yōu)點(diǎn)

1、工藝成熟，最大單機容量超過(guò)1000MW；

2、脫硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03；

3、系統運行穩定，可用率≥95%；

4、脫硫劑—石灰石，價(jià)廉易得；

5、脫硫副產(chǎn)品—石膏，可綜合利用；

6、建設期間無(wú)需停機?！?

缺點(diǎn)：系統復雜，占地面積大；造價(jià)高，一次性投資大；運行較多、運行費用高，副產(chǎn)品處理問(wèn)題。一、燃燒前煤脫硫技術(shù)主要為煤炭洗選脫硫，即在燃燒前對煤進(jìn)行凈化，去除原煤中部分硫分和灰分。分為物理法、化學(xué)法和微生物法等。

1、物理法：主要指重力選煤，利用煤中有機質(zhì)和硫鐵礦的密度差異而使它們分離。該法的影響因素主要有煤的破碎粒度和硫的狀態(tài)等。主要方法有跳汰選煤，重介質(zhì)選煤，風(fēng)力選煤等。

2、化學(xué)法：可分為物理化學(xué)法和純化學(xué)法。物理化學(xué)法即浮選；化學(xué)法又包括堿法脫硫，氣體脫硫，熱解與氫化脫硫，氧化法脫硫等。

3、微生物法：在細菌浸出金屬的基礎上應用于煤炭工業(yè)的一項生物工程新技術(shù)，可脫除煤中的有機硫和無(wú)機硫。中國當前的煤炭入洗率較低，大約在 20%左右，而美國為 42%，英國為94．9%，法國為 88．7%，日本為 98．2%。提高煤炭的入洗率有望顯著(zhù)改善燃煤二氧化硫污染。然而，物理選洗僅能去除煤中無(wú)機硫的 80%，占煤中硫總含量的 15%～30%，無(wú)法滿(mǎn)足燃煤二氧化硫污染控制要求，故只能作為燃煤脫硫的一種輔助手段。

2、二、燃燒中煤脫硫技術(shù)煤燃燒過(guò)程中加入石灰石或白云石作脫硫劑，碳酸鈣、碳酸鎂受熱分解生成氧化鈣、氧化鎂，與煙氣中二氧化硫反應生成硫酸鹽，隨灰分排出。在中國采用的燃燒過(guò)程中脫硫的技術(shù)主要有兩種：型煤固硫和流化床燃燒脫硫技術(shù)。

1、型煤固硫技術(shù)：將不同的原料經(jīng)篩分后按一定比例配煤，粉碎后同經(jīng)過(guò)預處理的粘結劑和固硫劑混合，經(jīng)機械設備擠壓成型及干燥，即可得到具有一定強度和形狀的成品工業(yè)固硫型煤。固硫劑主要有石灰石、大理石、電石渣等，其加入量視含硫量而定。燃用型煤可大大降低煙氣中二氧化硫、一氧化碳和煙塵濃度，節約煤炭，經(jīng)濟效益和環(huán)境效益相當可觀(guān)，但工業(yè)實(shí)際應用中應解決型煤著(zhù)火滯后、操作不當會(huì )造成的斷火熄爐等問(wèn)題。

2、流化床燃燒脫硫技術(shù)：把煤和吸附劑加入燃燒室的床層中，從爐底鼓風(fēng)使床層懸浮進(jìn)行流化燃燒，形成了湍流混合條件，延長(cháng)了停留時(shí)間，從而提高了燃燒效率。其反應過(guò)程是煤中硫燃燒生成二氧化硫，同時(shí)石灰石煅燒分解為多孔狀氧化鈣，二氧化硫到達吸附劑表面并反應，從而達到脫硫效果。流化床燃燒脫硫的主要影響因素有鈣硫比，煅燒溫度，脫硫劑的顆粒尺寸孔隙結構和脫硫劑種類(lèi)等。

[1] 為提高脫硫效率，可采用以下方法：

⑴改進(jìn)燃燒系統的設計及運行條件

⑵脫硫劑預煅燒

⑶運用添加劑，如碳酸鈉，碳酸鉀等

⑷開(kāi)發(fā)新型脫硫劑三、燃燒后煙氣脫硫技術(shù)煙氣脫硫的基本原理是酸堿中和反應。煙氣中的二氧化硫是酸性物質(zhì)，通過(guò)與堿性物質(zhì)發(fā)生反應，生成亞硫酸鹽或硫酸鹽，從而將煙氣中的二氧化硫脫除。最常用的堿性物質(zhì)是石灰石、生石灰和熟石灰，也可用氨和海水等其它堿性物質(zhì)。

共分為濕法煙氣脫硫技術(shù)、干法煙氣脫硫技術(shù)、半干法煙氣脫硫技術(shù)三類(lèi)，分別介紹如下：1、濕法煙氣脫硫技術(shù) 濕法煙氣脫硫技術(shù)是指吸收劑為液體或漿液。由于是氣液反應，所以反應速度快，效率高，脫硫劑利用率高。該法的主要缺點(diǎn)是脫硫廢水二次污染；系統易結垢，腐蝕；脫硫設備初期投資費用大；運行費用較高等。

⑴石灰石—石膏法煙氣脫硫技術(shù) 該技術(shù)以石灰石漿液作為脫硫劑，在吸收塔內對煙氣進(jìn)行噴淋洗滌，使煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣，同時(shí)向吸收塔的漿液中鼓入空氣，強制使亞硫酸鈣轉化為硫酸鈣，脫硫劑的副產(chǎn)品為石膏。該系統包括煙氣換熱系統、吸收塔脫硫系統、脫硫劑漿液制備系統、石膏脫水和廢水處理系統。由于石灰石價(jià)格便宜，易于運輸和保存，因而已成為濕法煙氣脫硫工藝中的主要脫硫劑，石灰石—石膏法煙氣脫硫技術(shù)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。該法脫硫效率高（大于95%），工作可靠性高，但該法易堵塞腐蝕，脫硫廢水較難處理。

⑵氨法煙氣脫硫技術(shù) 該法的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑，氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合，煙氣中的二氧化硫與氨水反應生成亞硫酸氨，氧化后生成硫酸氨溶液，經(jīng)結晶、脫水、干燥后即可制得硫酸氨（肥料）。該法的反應速度比石灰石—石膏法快得多，而且不存在結構和堵塞現象。另外，濕法煙氣脫硫技術(shù)中還有鈉法、雙堿脫硫法和海水煙氣脫硫法等，應根據吸收劑的來(lái)源、當地的具體情況和副產(chǎn)品的銷(xiāo)路實(shí)際選用。

2、半干法煙氣脫硫技術(shù) 主要介紹旋轉噴霧干燥法。該法是美國和丹麥聯(lián)合研制出的工藝。該法與煙氣脫硫工藝相比，具有設備簡(jiǎn)單，投資和運行費用低，占地面積小等特點(diǎn)，而且煙氣脫硫率達75%—90%。該法利用噴霧干燥的原理，將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。

在吸收塔內，吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應的同時(shí)，吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發(fā)干燥，完成脫硫反應后的廢渣以干態(tài)形式排出。

3、該法包括四個(gè)在步驟：

1）吸收劑的制備；

2）吸收劑漿液霧化；

3）霧粒與煙氣混合，吸收二氧化硫并被干燥；

4）脫硫廢渣排出。該法一般用生石灰做吸收劑。生石灰經(jīng)熟化變成具有良好反應能力的熟石灰，熟石灰漿液經(jīng)高達15000～20000r/min的高速旋轉霧化器噴射成均勻的霧滴，其霧粒直徑可小于100微米，具有很大的表面積，霧滴一經(jīng)與煙氣接觸，便發(fā)生強烈的熱交換和化學(xué)反應，迅速的將大部分水分蒸發(fā)，產(chǎn)生含水量很少的固體廢渣，脫硫技術(shù)石灰石鈣法:包括濕法煙氣脫硫/半干法(阿爾斯通的NID)/干法(RCFB)和(CFB)如前面所述,應用在80%以上的火電廠(chǎng)氨法:用得較少,多在石化領(lǐng)域的電廠(chǎng)鎂法:一種可以再生吸收劑的方法,國內好象沒(méi)有海水法:要布置在海邊才行。