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火電廠煙氣脫硫技術綜述

時間:2023-05-13   訪問量:2215

環境保護越來越受到人們的重視,污染物給我們帶來的損害也是十分慘重的。本文簡要地概述了現有工業上煙氣脫硫技術,相信經過人們的努力,SO2對我們的危害會越來越小,并且還能為我們提供更多的用處。

二氧化硫屬中等毒類,系刺激性氣體。二氧化硫對人體的結膜和上呼吸道粘膜有強烈刺激性,可損傷呼吸器管可致支氣管炎、肺炎,甚至肺水腫呼吸麻痹。二氧化硫對金屬材料、房屋建筑、棉紡化纖織品等容易引起腐蝕,剝落、褪色而損壞。產生酸雨的罪魁禍首就是二氧化硫,降水酸度pH<4.9時,將會對自然界產生明顯損害。

1工業燃煤脫硫方法分類

1)按脫硫工藝在生產中所處的部位分類有燃燒前的燃料脫硫、燃燒過程中脫硫和燃燒后的煙氣脫硫;

2)按脫硫劑可分為石灰石-石膏濕法、以氧化鎂為基礎的鎂法、以亞硫酸鈉、氫氧化鈉為基礎的鈉法、以合成氨為基礎的氨法和有機堿法;

3)按有無液相介入分類可分為干法、半干法和濕法;

4)以脫硫產物的用途可分為拋棄法和回收法;

5)根據物理及化學的基本原理,大體上可分為吸收法、吸附法、催化法、化學法等。

2幾種火電廠煙氣脫硫技術概述

1) NADS氨-肥法脫硫原理如下:SO2 + xNH3 + H2O = (NH4)xH2-xSO3。NADS氨-肥法不僅可生產硫酸銨,還生產磷酸銨和硝酸銨,同時聯產高濃度硫酸。結合不同條件,生產不同化肥,靈活性較大,因此,稱為NADS氨-肥法。

2)濕法煙氣脫硫技術(WFGD)――石灰/石灰石漿液洗滌法。煙氣中SO2的脫除是在吸收塔內完成的。當煙氣中的SO2在吸收塔填料格柵界面上與吸收劑漿液接觸時,借助于氣液兩相濃度梯度,通過擴散過程把SO2傳質到液相,形成H2SO3, 在低pH值條件下與漿液中的CaCO3反應形成穩定的二水石膏,部分SO32-先與Ca2+反應生成CaCO3,然后被煙氣中氧氣氧化形成石膏。

3)干法脫硫:典型有荷電活化干式噴射脫硫法,是以荷電活化后的Ca(OH)2干粉作脫硫劑,在煙氣中Ca(OH)2的顆粒帶有電荷,因同種電荷互相排斥,而使脫硫劑顆粒的懸浮性和擴散性好,增加了它與SO2完全反應的機會,且因Ca (OH)2顆粒表面的電暈大大提高了脫硫劑的活性,降低了與SO2完全反應所需要的時間,一般在2秒種左右可完成硫化反應,提高脫硫率,該法的脫硫率可達70%左右。

4)半干法煙氣脫硫工藝的脫硫過程是在吸收塔內完成的。生石灰粉(或小顆粒)經制漿系統摻水、攪拌、消化后制成具有很好反應活性的熟石灰漿液,制成后的吸收劑漿經泵送至吸收塔上部,由噴咀或旋轉噴霧器將石灰漿吸收液均勻地噴射成霧狀微粒,這些霧狀石灰漿吸收液與引入的含二氧化硫的煙氣接觸,發生強烈的物理化學反應,其結果低濕狀態的石灰漿吸收液吸收煙氣中的熱量,其中的大部份水份汽化蒸發,變成含有少量水份的微?;以?在石灰漿吸收液吸熱的同時 ,吸收二氧化硫。

5)電子束法:目前僅限于噸位不大的燃煤鍋爐煙氣脫硫,使用的脫硫劑為合成氨 。電子束氨法(EBA法)大體可由以下3個步驟完成:1)在反應器輻射場內,被加速的電子與被處理廢氣中的O2、N2、H2O等分子碰撞,這些分子獲得電子的能量,生成氧化力極強的活性基因團(OH自由基、O原子、H2O自由基、N自由基)。2)排煙中的SO2和NOx被經電子束照射后而生成活性基因團氧化生成硫酸和硝酸。3)硫氧化物和氮氧化物被自由基氧化而生成的硫酸和硝酸,與預先噴入的氣態氨(NH3)起中和反應,就生成硫銨和硝銨的粉狀微粒。

6)海水法――Sea Water Process:海水脫硫的工藝是基于海水中可溶解的重碳酸鹽使得海水具有弱堿性(pH值為8.1~8.3),這種堿性對于中和SO2非常適合。當煙氣通過以海水為吸收介質的吸收區后, SO2從煙氣里析出,成為可溶解的SO2,并轉化成亞硫酸氫根離子和硫酸氫根離子,經氧化最終成為硫酸根離子。硫酸根離子是海水中的天然元素,含量一般小于5%,對環境無害。

濕法和干法煙氣脫硫技術各有優缺點,傳統石灰-石膏濕法煙氣脫硫技術,工藝技術成熟,運行可靠,脫硫率可達95%以上,鈣硫比較低,規??纱罂尚?適合各種燃煤機組,對負荷變化的適應性強,副產物可以作石膏出售,但該工藝流程長,占地面積大,一次性投資高,運行維護工作量大,存在腐蝕,有少量的廢水產生,運行費用較高。循環流化床干法脫硫技術,工藝技術成熟,脫硫率可達90%以上,對SO3、氯離子的脫除效果較好,沒有廢水產生,占地面積小,投資適中,運行時維護量較小,運行費用較低,但對300mW以上機組的鍋爐煙氣量治理沒有業績,不適合大機組大容量的煙氣脫硫治理,鈣硫比比濕法高,吸收劑消耗較高,脫硫率低于濕法,脫硫副產物利用價值低,適合中低硫煤、300mW以下機組、老機組脫硫改造。

在沿海地區采用海水對煙氣進行脫硫的方法,此方法受地域條件限制,且有氯化物嚴重腐蝕設備的問題。脫硫殘液PH很低,必須配套設置參數合理的水質恢復系統,才能達到環保要求的排放標準。

國家十二五規劃對環保要求很高,國家環??偩旨哟髮痣姀S脫硫的監管力度,最大限度地削減二氧化硫排放量,各大電廠采用何種方法有效的脫硫,還要因地制宜,根據地理、資金、設備、原料等方面來綜合考慮,不能以偏概全。


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