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工業脫硫最經濟的是什麼

發布時間:2022-07-14 13:29:38

1. 工業中 含硫煤 的除硫 原理、方法 如何

一、在礦山區選礦時除硫。一般硫鐵礦密度比煤大得多,通過水選礦可以將煤鐵礦從煤中選出。還有其他一些選礦辦法,這是最經濟也是最省力最方便的辦法。主要技術有機械洗選法,採用跳汰、重介、搖床、水介質旋流器、螺旋溜槽和浮選法多種技術。新技術有強磁分離法(HMS),利用黃鐵礦的順磁性而煤逆磁性,用高電磁場分離。但是,我國的煤礦長期以來投入太少,工人收入差,設備太陳舊,有除硫裝置的實在太少。這個責任在環保總局和更上面的經濟政策。
二、在燃燒時脫硫。技術流派太多了,分三大類。
1、循環流化床脫硫技術,即煤在流化床上燃燒在850-950度(此時生石灰活性大),同時加入2倍當量左右的石灰石,使石灰與二氧化硫反應。除二氧化硫比例約60-80%。主要用於450噸以下鍋爐,極少數的是1000噸鍋爐(如江蘇某電廠)
2、高溫爐內煙氣中噴吸收劑脫硫,主流為鈣類:主要有石灰石,白雲石,消石灰。技術種類繁多,就是在溫度約900-1100度煙氣中噴吸收劑(干、半干、濕三種)價格便宜,脫硫率約45-65%。其次是鈉類,價格較貴,但脫硫率高約80%。
3、低溫煙氣脫硫。主流是煙氣鹼水洗滌法。有:亞硫酸鈉循環洗滌法,氧化鎂漿液洗滌法,氨溶液洗滌法,鹼式硫酸鋁溶液洗滌法。以上都可以回收硫化物的。比較少的有:活性碳吸附法,檸檬酸鈉溶液洗滌法,還有電子束照射煙氣氨吸收法。海水曝氣法脫硫,是用海水洗滌。等等
三、電廠加工煤時脫硫,應用較少。如用一定微波照射經水或鹼或氯化鐵浸過的50-100度煤粉,產生多種硫化氣體,將氣體收集,可得到副新產品硫磺,脫硫率約70%。還有應用水煤漿強磁(20000高斯)分離,脫硫率約50-70%。

2. 煙氣脫硫選擇哪種比較好

脫硫技術

目前煙氣脫硫技術種類達幾十種,按脫硫過程是否加水和脫硫產物的干濕形態,煙氣脫硫分為:濕法、半干法、干法三大類脫硫工藝。濕法煙氣脫硫技術最為成熟,已得到大規模工業化應用,但由於投資成本高還需對工藝和設備進行優化;干法煙氣脫硫技術不存在腐蝕和結露等問題,但脫硫率遠低於濕法脫硫技術,一般電廠都不會選用,須進一步開發基於新脫硫原理的干法脫硫工藝;半干法脫硫技術脫硫率高,但不適合大容量燃燒設備。不同的工況選擇最符合的脫硫方法才會得到最大的經濟效益,

1濕法煙氣脫硫技術

優點:濕法煙氣脫硫技術為氣液反應,反應速度快,脫硫效率高,一般均高於90%,技術成熟,適用面廣。濕法脫硫技術比較成熟,生產運行安全可靠,在眾多的脫硫技術中,始終占據主導地位,占脫硫總裝機容量的80%以上。

缺點:生成物是液體或淤渣,較難處理,設備腐蝕性嚴重,洗滌後煙氣需再熱,能耗高,佔地面積大,投資和運行費用高。系統復雜、設備龐大、耗水量大、一次性投資高,一般適用於大型電廠。

分類:常用的濕法煙氣脫硫技術有石灰石-石膏法、間接的石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

A 石灰石/石灰-石膏法:

原理:是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2,生成亞硫酸鈣,經分離的亞硫酸鈣(CaSO3)可以拋棄,也可以氧化為硫酸鈣(CaSO4),以石膏形式回收。是目前世界上技術最成熟、運行狀況最穩定的脫硫工藝,脫硫效率達到90%以上。

目前傳統的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝在現在的中國市場應用是比較廣泛的,其採用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫後生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣,由於其溶解度較小,極易在脫硫塔內及管道內形成結垢、堵塞現象。對比石灰石法脫硫技術,雙鹼法煙氣脫硫技術則克服了石灰石—石灰法容易結垢的缺點。

B 間接石灰石-石膏法:

常見的間接石灰石-石膏法有:鈉鹼雙鹼法、鹼性硫酸鋁法和稀硫酸吸收法等。原理:鈉鹼、鹼性氧化鋁(Al2O3˙nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液與石灰石反應而得以再生,並生成石膏。該法操作簡單,二次污染少,無結垢和堵塞問題,脫硫效率高,但是生成的石膏產品質量較差。

C 檸檬吸收法:

原理:檸檬酸(H3C6H5O7˙H2O)溶液具有較好的緩沖性能,當SO2氣體通過檸檬酸鹽液體時,煙氣中的SO2與水中H發生反應生成H2SO3絡合物,SO2吸收率在99%以上。

3. 脫硫的工藝是什麼

鋼鐵廠燒結煙氣脫硫技術
隨著近兩年鋼鐵行業和火電廠的大規模建設, 對環保提出了新的挑戰。鋼鐵行業是國家重要的基礎產業,又是高能耗、高排放、增加環境負荷源頭的行業。鋼鐵生產在其熱加工過程中消耗大量的燃料和礦石,同時排放大量的空氣污染物。1996年鋼鐵工業二氧化硫(SO2) 排放量為97.8萬t,佔全國工業SO2排放量的7. 5%,僅次於電力、煤氣、熱水的生產供應業和化工原料及化學製品製造業,居第3位。燒結工藝過程產生的SO2排放量約占鋼鐵企業年排放量40%~60%,控制燒結機生產過程O2的排放,是鋼鐵企業SO2污染控制的重點。隨著燒結礦產量大幅度增加和燒結機的大型化發展, 單機廢氣量和SO2排放量隨之增大,控制燒結機煙氣SO2污染勢在必行。國外已投巨資對此進行治理,甚至關閉了燒結廠。目前我國在燒結煙氣SO2脫除方面基本上還處於空白,僅有幾個小型燒結廠上了脫硫設施,而以燒結礦為主要原料的煉鐵生產又不允許大量關閉燒結廠。因此,對燒結煙氣進行脫除處理是滿足今後日益嚴格的環保要求的唯一選擇。目前的關鍵是借鑒國外的先進經驗,開發應用適合我國燒結特點的先進脫硫工藝。
1. 燒結煙氣SO2主要控制技術
目前,對燒結煙氣SO2排放控制的方法有:
1)低硫原料配入法; 2)高煙囪稀釋排放; 3)煙氣脫硫法。
1. 1 低硫原料配入法
燒結煙氣中的SO2的來源主要是鐵礦石中的FeS2或FeS、燃料中的S(有機硫、FeS2或FeS)與氧反應產生的,一般認為S 生成SO2的比率可以達到85%~95%. 因此,在確定燒結原料方案時,適當地選擇配入含硫低的原料,從源頭實現對SO2排放量的控制,是一種簡單易行有效的措施。
該法因對原料含硫要求嚴格,使其來源受到了一定的限制,燒結礦的生產成本也會隨著低硫原料的價格上漲而增加。就目前原料短缺的現狀來看, 此法難以全面推廣應用。
1. 2 高煙囪稀釋排放
燒結煙氣中SO2的質量濃度一般在1000~3000 mg/m3且煙氣量大,若回收在經濟上投資較大,故大多數國家仍以高煙囪排放為主,如美國煙囪最高達360m.
我國包鋼燒結廠目前採用低含硫原料、燃料,燒結煙氣經200m高煙囪排放,SO2最大落地質量濃度在0. 017mg/m3以下。寶鋼的燒結廠採用200 m高煙囪稀釋排放。這種方法簡單易行,又比較經濟。從長遠來看,高煙囪排放僅是一個過渡。但在當時條件下,採用高煙囪稀釋排放作為控制SO2 污染的手段是正確的。
1. 3 煙氣脫硫法
低硫原料配入法和高煙囪排放簡單易行,又較經濟。但我國SO2的控制是排放濃度和排放總量雙重控制,因此,為根本消除SO2污染,煙氣脫硫技術在燒結廠的應用勢在必行。
煙氣脫硫是控制燒結煙氣中SO2污染最有效的方法。目前世界上研發的煙氣脫硫技術有200多種,進入大規模商業應用的只有10餘種,我國也先後引進了不同的脫硫裝置主要用於火電廠,而國內用於燒結煙氣脫硫的技術進展較慢。國內僅有幾個小燒結上了脫硫設施。如廣鋼2台24平燒結機採用雙鹼法工藝,臨汾鋼廠利用燒結煙氣處理焦化廢水等,因脫硫設施或多或少存在一些問題,所以運行也不正常。
2. 燒結煙氣的特點
燒結煙氣是燒結混合料點火後,隨台車運行,在高溫燒結成型過程中所產生的含塵廢氣。它與其他環境含塵氣體有著明顯的區別,其主要特點是:
1) 煙氣量大,每生產1t燒結礦大約產生4000~6000m3煙氣。
2) 煙氣溫度較高,隨工藝操作狀況的變化,煙氣溫度一般在150 ℃上下。
3) 煙氣挾帶粉塵多。
4) 含濕量大。為了提高燒結混合料的透氣性, 混合料在燒結前必須加適量的水製成小球,所以含塵煙氣的含濕量較大,按體積比計算,水分含量在 10 %左右。
5) 含有腐蝕性氣體。高爐煤氣點火及混合料的燒結成型過程,均將產生一定量的SOx,NOx,它們遇水後將形成酸,對金屬結構會造成腐蝕。
6) 含SO2濃度較低,根據原料和燃料差異而變化,一般在1000~3000 mg/m3 .
3. 燒結煙氣脫硫技術
3. 1 技術現狀分析
燒結煙氣脫硫的研究,日本居於世界領先地位, 按照嚴格的環境保護標准,在上世紀70年代建設的大型燒結廠採用了燒結煙氣脫硫法,脫硫工藝多為濕式吸收法。80年代以後,主要採用鋼渣石膏法、氨硫銨法、活性焦吸附法、電子束照射法等。
鋼渣石膏法是利用轉爐廢渣研磨製成的漿液為脫硫劑,產品為低濃度石膏。該法脫硫效率高、投資省。利用了廢渣,但易結垢、產品不能利用。
氨硫銨法脫硫工藝是利用焦化廠產生的氨氣, 脫除燒結煙氣中的SO2 . 該法脫硫效率高,副產品可利用。但存在氨損、副產物穩定化、副產品品質、副產品的市場化等問題。
活性焦吸附法煙氣脫硫在脫除SO2的同時,能不同程度脫除廢氣中的HCl 、HF等有害氣體;裝置佔地面積較小;副產品經綜合加工後可利用。但存在運行成本高、設備龐大且造價高、腐蝕問題突出、硫資源回收處理等外圍系統復雜、系統長期運行穩定性差等問題。
電子束法煙氣脫硫能同時脫硫脫硝,過程簡單, 不產生廢水廢渣,副產品可用作化肥。但系統的安全性差,運行成本高,電子加速器價格昂貴,脫硫產物難以有效捕集及利用,應用范圍受到限制。
3. 2 密相干塔煙氣脫硫技術
密相干塔煙氣脫硫技術是北京科技大學環境工程中心針對我國國情開發的一種先進的半干法煙氣脫硫技術,具有脫硫效率高、投資運行費用低、可靠性高、佔地面積小、無廢水產生、副產物易處理等優點。在歐洲,已有20多家相當規模的電站鍋爐、工業鍋爐和工業爐窯工業化應用了該技術。
3. 2. 1工藝過程
該工藝的原理是利用乾粉狀的鈣基脫硫劑,與密相干塔及布袋除塵器除下的大量循環灰一起進入加濕器內進行增濕消化,使混合灰的水分含量保持在3%到5%之間,加濕後的循環灰由塔上部進料口進入塔內,工藝流程如圖1所示。含水分的循環灰有極好的反應活性和流動性,與由塔上部進入的煙氣發生反應。脫硫劑不斷循環利用,脫硫效率可達95%。最終脫硫副產物由灰倉溢流出循環系統,通過氣力輸送裝置送入廢料倉。
整個工藝流程主要包括:
1) SO2的吸收。預除塵後的煙氣由塔上部入口進入,在塔內與高活性的鈣基脫硫劑進行SO2 吸收反應,反應後的煙氣由塔下部煙道出口排出,經除塵器除塵凈化後排入大氣。
2) 脫硫劑的循環利用。塔內落下的反應產物、除塵器收集的顆粒物和新吸收劑一起通過輸送裝置輸送到塔上部的加濕器內,在加濕器內加少量水增濕活化後再次進入塔內進行脫硫反應,實現脫硫劑的循環利用。
3) 該過程發生的主要反應式如(1)~(7) 。
CaO + H2O —>Ca (OH) 2 , (1) Ca (OH) 2 + SO2 + 1/ 2H2O—>CaSO3 •1/2H2O + H2O , (2) Ca (O H) 2 + SO3 + H2O—>CaSO4 •2H2O , (3) CaSO3 •1/2H2O + 1/ 2O2 + 3/ 2H2O —>CaSO4 •2H2O , (4) Ca (O H) 2 + CO2 CaCO3 + H2O , (5) Ca (OH) 2 + 2HCl CaCl2 + 2H2O , (6) Ca (O H) 2 + 2HF CaF2 + 2H2O. (7)
3. 2. 2 工藝特點
1) 脫硫劑用量少而且利用率高,循環過程中的脫硫劑顆粒在攪拌器的破碎作用及煙氣強烈湍流引起的相互摩擦作用下,包裹著CaSO3(或CaSO4)外殼的未反應的Ca(OH)2不斷裸露出來,使脫硫反應不斷充分地進行,脫硫率高達95%,同時可以去除SO3、HCl、HF等;
2) 耗水量低,脫硫劑通過加濕提高其活性所用的水非常少,通常循環脫硫劑的含水質量比為3%~5%;
3) 塔內的攪拌器強化了傳質過程,延長了脫硫反應的時間,保證了系統的運行效果;
4) 系統對不同SO2 濃度的煙氣及負荷變化的適應能力極強,這是該技術的顯著優點;
5) 脫硫劑在整個脫硫過程中處於乾燥狀態,操作溫度高於露點,沒腐蝕或冷凝現象,無廢水產生;
6) 塔體用普通鋼材製作,無需合金、塗料和橡膠襯里等特殊防腐措施;
7) 煙氣無需再加熱即可排放。
3. 2. 3 系統的自動控制
整個工藝過程設兩個控制迴路:通過調節加濕器內加入水量來保證密相干塔中反應的溫度及恆定的煙氣出口溫度;通過對進出口煙氣流量和SO2 濃度的連續監測,調整吸收劑的加入量。
4.建議
目前,煙氣脫硫的工藝很多,對於燒結煙氣的脫硫處理,要針對煙氣特點並結合現場的情況,做出合理的選擇。
1) 工藝選擇應堅持以下原則:技術先進成熟且符合企業自身的技術和經濟環境狀況、設備簡單可靠且操作簡便、自動化程度高、投資省、脫硫率較高且穩定、運行成本與能耗低、脫硫劑來源廣泛、副產品易於處理且不產生二次污染。
2) 密相干塔煙氣脫硫工藝屬於半干法脫硫工藝,完全符合上述的工藝選擇原則,適合進行燒結煙氣的脫硫處理。
3) 燒結過程中,煙氣中SO2的濃度是變化的, 有時變化的幅度大且頻率高,其頭部和尾部煙氣含 SO2濃度低,中部煙氣含SO2濃度高。為減少脫硫裝置的規模,可只將含SO2濃度高的煙氣引入脫硫裝置,這樣可以節約大部分資金。
4) 加快推進燒結煙氣脫硫技術的工業應用,逐步消除我國SO2和酸雨的污染對經濟發展的消極影響,促進鋼鐵企業的可持續發展。

4. 磚廠煙氣中的硫如何脫硫即經濟又效率高

磚廠煙氣脫硫採用濕式雙鹼法旋流板塔除塵器,一、經濟,用純鹼作為脫硫啟動劑,然後再用價格低廉的石灰作為還原劑。二、效率高達95%,由於純鹼與二氧化硫的反應迅速。三、設備可靠,不易堵塞,因石灰不進入脫硫塔內。

5. 燃煤工藝鍋爐怎麼安排脫硫除塵器最經濟

鍋爐煙氣脫硫除塵的方法很多,其中脫硫除塵一體化裝置效果較好。這類裝置可分為濕式、干濕結合和乾式3類。

一、是濕式鍋爐煙氣脫硫除塵一體化裝置1.SSX濕式雙旋脫硫除塵裝置。該裝置採用噴淋、水膜、水簾進行除塵脫硫。煙氣首先經引風機防腐裝置加熱,提升排煙溫度,並減少煙氣對引風機的腐蝕;再令煙氣進入除塵器頂部,經進口旋流板作用,從上到下旋流經除塵器內筒。內筒頂部有除塵水噴淋頭,噴淋方向與煙氣方向相同。在噴淋過程中,煙氣中的 SO2 被鹼液吸收,在離心作用下,塵與水一起被甩向內壁形成水膜,產生水膜除塵效果。這種裝置主要用於小型的35t/h及更小型的鍋爐。2.湍流塔板煙氣脫硫除塵裝置。湍流塔板煙氣脫硫除塵器是在原水膜除塵器基礎上改造而成的,即將原水膜除塵器上部拆除,在此基礎上加裝一煙氣凈化塔。湍流塔板煙氣脫硫除塵裝置運行時,煙氣先進文丘里再進入水膜除塵器,在下部由水膜除塵脫硫,然後向上通過塔板孔,再穿過塔板上的填料(塑料小球)向上,經除濕板脫水後由出口出去;將脫硫劑由噴淋裝置自上淋下,經填料層後,通過塔板孔漏入除塵器底部排出。此裝置除塵脫硫效率比較高,除塵效率在98%以上,脫硫效率在75%上。其缺點是增加湍流塔板和除濕板後,煙氣流通阻力比普通水膜除塵器至少增加100%,進而使引風機壓頭不足,因此必須對其進行配套改造,既增加了改造投資額,又增加了改造投運後的電耗。

二、是干濕結合式鍋爐煙氣脫硫除塵一體化裝置1.SHG型脫硫除塵裝置。SHG型脫硫除塵裝置的主體設備為一立式塔,塔內兼用了干、濕結合的結構形式,其下部為旋風除塵段,中部為吸收段,裝有篩板,上部是脫水段。煙氣首先進入下部的旋風除塵段,除去較大顆粒後進入吸收段,經過布滿吸收液的篩板時,煙氣與吸收液充分接觸,發生傳質吸收,脫除 SO2 並除去微細粉塵。該裝置的主要特,點是液氣比小(0.30.5L/m3),塔內持液量大,氣液接觸充分,除塵效率可達95%以上,脫硫效率可達70%,特別適用於6t/h以下小型燃煤鍋爐,但是整個裝置成本較高。2.乾式鍋爐煙氣脫硫除塵一體化裝置。利用可循環再生的固定吸附材料,除去煙氣中的 SO2 和煙塵,水洗再生。該裝置一般由預除塵器和吸附塔組成。這種裝置具有很高的脫硫除塵效率,除塵效率大於95%,脫硫效率大於80%;煙氣溫度低,無二次污染,可回收副產品。但吸附塔入口煙氣含塵要求小於150mg/ m3, 否則易堵塞和引起吸附劑中毒。吸附劑需經常進行再生,比較麻煩,且一次投資大。供參考,希望可以幫到你

6. 脫硫是是什麼如何脫硫

脫硫,是指將煤中的硫元素用鈣基等方法固定成為固體防止燃燒時生成SO2。目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒後脫硫等3類。
燃燒前脫硫主要是燃料脫硫,燃燒中脫硫是改進燃燒技術脫硫,煙氣脫硫有干法脫硫和濕法脫硫,用的比較多的是濕法脫硫中的石灰石-石膏法脫硫,比較經濟一點。

7. 石灰法脫硫是目前應用最廣泛的工業廢氣脫硫方法通過煅燒什麼得到什麼

略 ; ; 從原料和產物來分析反應的原理:石灰石煅燒得到生石灰;生石灰與 反應得到 ; 進一步被氧化為 。

8. 為什麼鐵水預處理脫硫工藝在技術和經濟上是合理的

鐵水預處理脫硫工藝之所以在技術和經濟上是合理可行的原因如下。
① 鐵水中含有大量的Si、C、Mn等還原性好的元素,使用強脫硫劑 (鈣、鎂、稀土等金屬及其合金)不會發生大量燒損,以致影響脫硫劑的效率。 鐵水中的C、Si能大大提高硫在鐵水中的活度系數,鐵水中氧含量較低,相應 能提高硫的分配系數。
② 脫硫劑直接加人鐵水,比高爐和轉爐冶煉中更易提高脫硫劑的反應物 濃度。脫硫劑選擇范圍寬,可適用各種不同的脫硫要求,使脫硫更經濟有效。
③ 鐵水處理溫度較低,可使用現有的鐵水罐或魚雷罐車等運輸設備進行 脫硫,對減少處理裝置的投資和提高使用壽命有利。

9. 脫硫的主要方法有哪些

煙氣脫硫 指從煙道氣或其他工業廢氣中除去硫氧化物(SO2和SO3)。
目錄
1工藝簡介
2基本原理
3工藝方法
▪ 方法簡介
▪ 乾式脫硫
▪ 噴霧脫硫
▪ 煤灰脫硫
▪ 濕法脫硫
4工藝歷史
5脫硫的防腐保護

1工藝簡介編輯
煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD),[1]在FGD技術中,按脫硫劑的種類劃分,可分為以下五種方法:以CaCO3(石灰石)為基礎的鈣法,以MgO為基礎的鎂法,以Na2SO3為基礎的鈉法,以NH3為基礎的氨法,以有機鹼為基礎的有機鹼法。[1]

2基本原理編輯
化學原理:煙氣中的SO2 實質上是酸性的,[2]可以通過與適當的鹼性物質反應從煙氣中脫除SO2。煙道氣脫最常用的鹼性物質是石灰石(碳酸鈣)、生石灰(氧化鈣,Cao)和熟石灰(氫氧化鈣)。石灰石產量豐富,因而相對便宜,生石灰和熟石灰都是由石灰石通過加熱來製取。有時也用碳酸納(純鹼)、碳酸鎂和氨等其它鹼性物質。所用的鹼性物質與煙道氣中的SO2發生反應,產生了一種亞硫酸鹽和硫酸鹽的混合物(根據所用的鹼性物質不同,這些鹽可能是鈣鹽、鈉鹽、鎂鹽或銨鹽)。亞硫酸鹽和硫酸鹽間的比率取決於工藝條件,在某些工藝中,所有亞硫酸鹽都轉化成了硫酸鹽。SO2與鹼性物質間的反應或在鹼溶液中發生(濕法煙道氣脫硫技術),或在固體鹼性物質的濕潤表面發生(干法或半干法煙道氣脫硫技術)。
在濕法煙氣脫硫系統中,鹼性物質(通常是鹼溶液,更多情況是鹼的漿液)與煙道氣在噴霧塔中相遇。煙道氣中SO2溶解在水中,形成一種稀酸溶液,然後與溶解在水中的鹼性物質發生中和反應。反應生成的亞硫酸鹽和硫酸鹽從水溶液中析出,析出情況取決於溶液中存在的不同鹽的相對溶解性。例如,硫酸鈣的溶解性相對較差,因而易於析出。硫酸納和硫酸銨的溶解性則好得多。SO2在干法和半干法煙道氣脫硫系統中,固體鹼性吸收劑或使煙氣穿過鹼性吸收劑床噴入煙道氣流中,使其與煙道氣相接觸。無論哪種情況,SO2都是與固體鹼性物質直接反應,生成相應的亞硫酸鹽和硫酸鹽。為了使這種反應能夠進行,固體鹼性物質必須是十分疏鬆或相當細碎。在半干法煙道氣脫硫系統中,水被加入到煙道氣中,以在鹼性物質顆粒物表面形成一層液膜,SO2溶入液膜,加速了與固體鹼性物質的反應。

3工藝方法編輯
方法簡介
世界上普遍使用的商業化技術是鈣法,所佔比例在90%以上。按吸收劑及脫硫產物在脫硫過程中的干濕狀態又可將脫硫技術分為濕法、干法和半干(半濕)法。濕法FGD技術是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態下脫硫和處理脫硫產物,該法具有脫硫反應速度快、設備簡單、脫硫效率高等優點,但普遍存在腐蝕嚴重、運行維護費用高及易造成二次污染等問題。干法FGD技術的脫硫吸收和產物處理均在干狀態下進行,該法具有無污水廢酸排出、設備腐蝕程度較輕,煙氣在凈化過程中無明顯降溫、凈化後煙溫高、利於煙囪排氣擴散、二次污染少等優點,但存在脫硫效率低,反應速度較慢、設備龐大等問題。半干法FGD技術是指脫硫劑在乾燥狀態下脫硫、在濕狀態下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物(如噴霧乾燥法)的煙氣脫硫技術。特別是在濕狀態下脫硫、在干狀態下處理脫硫產物的半干法,以其既有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點,又有干法無污水廢酸排出、脫硫後產物易於處理的優勢而受到人們廣泛的關注。按脫硫產物的用途,可分為拋棄法和回收法兩種。
目前,國內外常用的煙氣脫硫方法按其工藝大致可分為三類:濕式拋棄工藝、濕式回收工藝和干法工藝。其中變頻器在設備中的應用為節約能源做出了巨大貢獻。[3]
乾式脫硫
乾式煙氣脫硫工藝
該工藝用於電廠煙氣脫硫始於80年代初,與常規的濕式洗滌工藝相比有以下優點:投資費用較低;脫硫產物呈干態,並和飛灰相混;無需裝設除霧器及再熱器;設備不易腐蝕,不易發生結垢及堵塞。其缺點是:吸收劑的利用率低於濕式煙氣脫硫工藝;用於高硫煤時經濟性差;飛灰與脫硫產物相混可能影響綜合利用;對乾燥過程式控制制要求很高。
噴霧脫硫
噴霧乾式煙氣脫硫工藝
噴霧乾式煙氣脫硫(簡稱干法FGD),最先由美國JOY公司和丹麥NiroAtomier公司共同開發的脫硫工藝,70年代中期得到發展,並在電力工業迅速推廣應用。該工藝用霧化的石灰漿液在噴霧乾燥塔中與煙氣接觸,石灰漿液與SO2反應後生成一種乾燥的固體反應物,最後連同飛灰一起被除塵器收集。我國曾在四川省白馬電廠進行了旋轉噴霧干法煙氣脫硫的中間試驗,取得了一些經驗,為在200~300MW機組上採用旋轉噴霧干法煙氣脫硫優化參數的設計提供了依據。
煤灰脫硫
粉煤灰乾式煙氣脫硫技術
日本從1985年起,研究利用粉煤灰作為脫硫劑的乾式煙氣脫硫技術,到1988年底完成工業實用化試驗,1991年初投運了首台粉煤灰乾式脫硫設備,處理煙氣量644000Nm3/h。其特點:脫硫率高達60%以上,性能穩定,達到了一般濕式法脫硫性能水平;脫硫劑成本低;用水量少,無需排水處理和排煙再加熱,設備總費用比濕式法脫硫低1/4;煤灰脫硫劑可以復用;沒有漿料,維護容易,設備系統簡單可靠。
濕法脫硫
FGD工藝
世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理大同小異,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)等漿液作洗滌劑,在反應塔中對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。這種工藝已有50年的歷史,經過不斷地改進和完善後,技術比較成熟,而且具有脫硫效率高(90%~98%),機組容量大,煤種適應性強,運行費用較低和副產品易回收等優點。據美國環保局(EPA)的統計資料,全美火電廠採用濕式脫硫裝置中,濕式石灰法佔39.6%,石灰石法佔47.4%,兩法共佔87%;雙鹼法佔4.1%,碳酸鈉法佔3.1%。在中國的火電廠鋼廠,90%以上採用濕式石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程。但是在中國台灣,日本等脫硫處理較早的國家和地區基本採用鎂法脫硫,佔到95%以上。
濕式鎂法主要的化學反應機理為:

其主要優點是脫硫效率高,同步運行率高,且其吸收劑的資源豐富,副產品可吸收,商業價值高。目前,鎂法脫硫在日本等煙氣控制嚴格的地區引用較多,尤其最早進行脫硫開發的日本地區有100多例應用,台灣電站有95%以上是用的鎂法。對硫煤要求不高,適應性好。無論是高硫煤還是低硫煤都有很好的脫出率,可達到98%以上。
鎂法脫硫主要的問題是吸收劑單價較高,副產品設備復雜。但是優點是高脫除率,高運行率,副產品經濟效益好等。
濕法FGD工藝較為成熟的還有:海水法;氫氧化鈉法;美國DavyMckee公司Wellman-LordFGD工藝;氨法等。
在濕法工藝中,煙氣的再熱問題直接影響整個FGD工藝的投資。因為經過濕法工藝脫硫後的煙氣一般溫度較低(45℃),大都在露點以下,若不經過再加熱而直接排入煙囪,則容易形成酸霧,腐蝕煙囪,也不利於煙氣的擴散。所以濕法FGD裝置一般都配有煙氣再熱系統。目前,應用較多的是技術上成熟的再生(回轉)式煙氣熱交換器(GGH)。GGH價格較貴,占整個FGD工藝投資的比例較高。近年來,日本三菱公司開發出一種可省去無泄漏型的GGH,較好地解決了煙氣泄漏問題,但價格仍然較高。前德國SHU公司開發出一種可省去GGH和煙囪的新工藝,它將整個FGD裝置安裝在電廠的冷卻塔內,利用電廠循環水余熱來加熱煙氣,運行情況良好,是一種十分有前途的方法。

4工藝歷史編輯
1927年英國為了保護倫敦高層建築的需要,在泰吾士河岸的巴特富安和班支賽德兩電廠(共120MW),首先採用石灰石脫硫工藝。
據統計,1984年有SO2控制工藝189種,目前已超過200種。主要可分為四類:(1)燃燒前控制-原煤凈化(2)燃燒中控制-硫化床燃燒(CFB)和爐內噴吸收劑(3)燃燒後控制-煙氣脫硫(4)新工藝(如煤氣化/聯合循環系統、液態排渣燃燒器)其中大多數國家採用燃燒後煙氣脫硫工藝。煙氣脫硫則以濕式石灰石/石膏法脫硫工藝作為主流。
自本世紀30年代起已經進行過大量的濕式石灰石/石膏法研究開發,60年代末已有裝置投入商業運行。ABB公司的第一套實用規模的濕法煙氣脫硫系統於1968年在美國投入使用。1977年比曉夫公司製造了歐洲第一台石灰/石灰石石膏法示範裝置。IHI(石川島播磨)的首台大型脫硫裝置1976年在磯子火電廠1、2號機組應用,採用文丘里管2塔的石灰石石膏法混合脫硫法。三菱重工於1964年完成第一套設備,根據其運轉實績,進行煙氣脫硫裝置的開發。
第一代FGD系統:在美國和日本從70年代開始安裝。早期的FGD系統包括以下一些流程:石灰基流質;鈉基溶液;石灰石基流質;鹼性飛灰基流質;雙鹼(石灰和鈉);鎂基流質;Wellman-Lord流程。採用了廣泛的吸收類型,包括通風型、垂直逆流噴射塔、水平噴射塔,並採用了一些內部結構如托盤、填料、玻璃球等來增進反應。
第一代FGD的效率一般為70%~85%
除少數外,副產品無任何商用價值只能作為廢料排放,只有鎂基法和Wellman-Lord法產出有商用價值的硫和硫酸。特徵是初投資不高,但運行維護費高而系統可靠性低。結垢和材料失效是最大的問題。隨著經驗的增長,對流程做了改進,降低了運行維護費提高可靠性。
第二代FGD系統
在80年代早期開始安裝。為了克服第一代系統中的結垢和材料問題,出現了干噴射吸收器,爐膛和煙道噴射石灰和石灰石也接近了商業運行。然而佔主流的FGD技術還是石灰基、石灰石基的濕清洗法,利用填料和玻璃球等的通風清洗法消失了。改進的噴射塔和淋盤塔是最常見的。流程不同其效率也不同。最初的干噴射FGD可達到70%~80%,在某些改進情形下可達到90%,爐膛和煙道噴射法可達到30%~50%,但反應劑消耗量大。隨著對流程的改進和運行經驗的提高,可達到90%的效率。美國所有第二代FGD系統的副產物都作為廢物排走了。然而在日本和德國,在石灰石基濕清洗法中把固態副產品強制氧化,得到在某些工農業領域中有商業價值的石膏。第二代FGD系統在運行維護費用和系統可靠性方面都有所進步。
第三代FGD系統
爐膛和煙道噴射流程得到了改進,而LIFAC和流化床技術也發展起來了。通過廣泛採用強制氧化和鈍化技術,影響石灰、石灰石基系統可靠性的結垢問題基本解決了。隨著對化學過程的進一步了解和使用二基酸(DBA)這樣的添加劑,這些系統的可靠性可以達到95%以上。鈍化技術和DBA都應用於第二代FGD系統以解決存在的問題。許多這些系統的脫硫效率達到了95%或更高。有些系統的固態副產品可以應用於農業和工業。在德國和日本,生產石膏已是電廠的一個常規項目。隨著設備可靠性的提高,設置冗餘設備的必要性減小了,單台反應器的煙氣處理量越來越大。在70年代因投資大、運行費用高和存在腐蝕、結垢、堵塞等問題,在火電廠中聲譽不佳。經過15年實踐和改進,工作性能與可靠性有很大提高,投資和運行費用大幅度降低,使它的下列優點較為突出:(1)有在火電廠長期應用的經驗;(2)脫硫效率和吸收利用率高(有的機組在Ca/S接近於1時,脫硫率超過90%);(3)可用性好(最近安裝的機組,可用性已超過90%)。人們對濕法的觀念,從而發生轉變。

5脫硫的防腐保護編輯
脫硫系統中常見的主要設備為吸收塔、煙道、煙囪、脫硫泵、增壓風機等主要設備,濕法脫硫等工藝具有介質腐蝕性強、處理煙氣溫度高、SO2吸收液固體含量大、磨損性強、設備防腐蝕區域大、施工技術質量要求高、防腐蝕失效維修難等特點。因此,該裝置的腐蝕控制一直是影響裝置長周期安全運行的重點問題之一。脫硫的防腐主要有以下幾個方面:
1、吸收塔、煙囪中的應用
2、雙流式塔盤防腐保護
某電廠在2010年對洗滌器升級時安裝了新型雙流式塔盤。在2011年的檢驗中表明,在塔盤較低表面上形成的沉積物區域下面,基底金屬產生了較深的點蝕。用高壓水將沉積物清洗干凈,改變流量噴嘴試著控制結垢。被腐蝕的區域現在需要進行塗層保護,以防止進一步的破壞。採用阿克-20防腐塗層為塔盤替換下來的陳舊的「碗狀物」進行塗層,效果非常好。
3、煙道脫硫防腐保護
研發新陰極防腐系統,可用於燃燒系統的廢氣處理或者空氣污染控制設施的保護–有效控制(電流控制)高溫/極酸腐蝕環境(150ºC,pH-2)薄塗層解決方案。[4]

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