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  • 典型吸收设备的应用——脱疏技术简介

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    目前世界各地有很多用于烟气脱硫的方法,如石灰/石灰石洗涤法、双碱法、韦尔曼—洛德法、氧化法及氨法等。这些方法概括起来可分为两大类:一类为干法,即采用粉状或粒状吸收剂、单螺杆式空压机与双螺杆式空压机对比
    吸附剂或催化剂来脱除烟气中的s02;另一类为湿法,即采用液体吸收剂洗涤烟气来吸收烟气中的SO2。
    干法脱硫的优点在于流程短,无污水、污酸排山,且净化后烟气温度降低很少,利于烟囱排气扩散;但干法脱硫又有效率低、设备庞大、操作技术要求高、发展较慢的缺点。湿法脱硫具有设备小、操作较容易、脱硫效率较高的优点,缺点是脱硫后烟气温度降低,不利于烟囱徘气的扩散。随着科技的进步可通过烟气再加热的办法来解决这一问题,目前国内外对湿法脱硫工艺研究较多,使用也很广泛。根据国际能源机构煤炭研究组织调查统计,湿法脱硫占世界安装烟气脱硫机组总容量的85%,其中石灰石法占36.7%,其他湿法脱硫技术约占48.7%。
    石灰石/石膏法烟气脱硫系统
    在现有的烟气脱硫工艺中,湿式石灰/石灰石洗涤工艺技术最为成熟应用也虽为广泛。湿式石灰/石灰石洗涤工艺包括抛弃法和回收法两种,其最主要的区别是回收法中强制使caso:氧化成caso‘(石膏)。目前石灰/石膏法烟气脱琉系统已成为优先选择的脱硫工艺。
    2.石灰石/石膏法烟气脱硫工艺及设备
    典型的石灰石/石膏法烟气脱硫工艺流程如图4—20所示。该系统由石灰制备系统、吸收和氧化系统及配套系统组成,现简单介绍如下。
    (1)石灰石制备系统将石灰石粉由罐车运到料仓存储,然后通过给料机、输粉机将石灰石粉输人浆池,加水制各成团体质量百分数为lo%一15%的浆液。
    (2)吸收和氧化系统
    ①吸收塔。吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置,要求气、液接触面积大,气体的吸收反应良好,压力损失小,并且适用于大容量烟气处理。吸收塔主要有喷淋塔、填料培、双回路塔和喷射鼓泡塔四种类型。
    ②除雾器。净烟气出口设除雾器,通常为:
    级除雾器,装在塔的圆筒顶部(垂直布置)或样
    出口弯道后的平宜烟道上(水平布置)。后者允计烟气流速高于前者,并设置冲洗水,间歇冲洗陷雾器。冷烟气中残余水分一般不能超过100”g
    m3,更不允许超过200mg/m:,否则会站污热交换器、烟道和风机等。
    ⑦氧化槽。氧化槽的功能是接收和贮存脱颓
    剂,溶解石灰石,鼓风氧化casoa,结品生成石膏。早期的湿式石灰/石灰石法几乎都是在脱硫坪外另设氧化塔,即由脱硫培排出的含casOs的当液再被引入专门的压力氧化槽中,并添加硫酸
    在pH值为3—4的条件下鼓风氧化。这种工艺石
    发生结垢和堵塞问题。
    随着工艺的发展,将氧化系统组合在塔底女
    浆池内,利用大容积浆池完成石膏的结晶过程
    即就地强制氧化。循环的吸收剂在氧化槽内的设计停留时间一般为4—8min,与石灰石反应性能有关。石灰石反应性越差,为使之完全溶解,则要求它在池内滞留的时间越长。氧化空气采用罗茨风机或离心风机鼓人,压力约5×10‘一8.6×10‘Pa。
    Bechtel海水脱硫技术
    天然海水中含有大量的可溶性盐,其中主要成分是氯化钠和硫酸盐,及一定量的可溶性碳酸盐。海水通常呈碱性,自然碱度约为L2—2.5m01儿,这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收s02的能力。
    一般海水中大约含镁1300”g儿,主要存在形式为氯化镁和硫酸镁。在吸收塔中,喷人的海水与石灰浆液相遇,镁与石灰浆反应生成氢氧化镁,它能有效地吸收二氧化硫。
    在此工艺中,约为冷却水总量2%的海水进入吸收塔,其余海水用于溶解脱硫生成的石膏晶体。在洗涤系统中加入石灰和石膏的混合物以提高脱硫所需的碱度。海水中可溶性镁与加入的碱反应再生为吸收剂MgtoH)2,能够迅速吸收烟气中的s02。
    氨法烟气脱硫工艺,顾名思义是利用氨做吸收剂除去烟气中sO2的工艺。湿式氨法脱硫工艺是采用一定浓度的氨水作吸收剂,在一结构紧凑的吸收塔内洗涤烟气中的sO2,达到烟气净化的目的。形成的脱硫副产物是可作农用肥的硫酸铵,不产生废水和其他废物,脱硫李在90%一99%,能严格地保证出口502浓度保持在200mg/m3以下。氨法脱硫工艺主要由吸收和中和结晶两部分组成,其工艺流程见图4—2l。
    (1)吸收过程烟气经过吸收塔,其中的s02被吸收液吸收,并生成亚硫酸按与硫酸氢铵。’
    (2)中和结晶由吸收产生的高浓度亚硫酸按与硫酸氢铵吸收液,先经灰渣过滤器滤去烟尘,再在结晶反应器中与氨起中和反应,同时用水间接搅拌冷却,使亚硫酸铵结晶析出。
    双碱法烟气脱硫工艺是为了克服石灰/石灰石法容易结垢的缺点而发展起来的。它先用碱金属盐类如Na()H、Nazc02、NaHCO:、Na250:等的水溶液吸收SOz,然后在另一石灰反应器中用石灰或石灰石将吸收so2后的溶液再生,再生后的吸收液循环使用,而s。2则以石膏的形式析出,生成亚硫酸钙和石膏。
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