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工業用生石灰脫硫為什麼要加氧氣

發布時間:2022-08-01 18:55:56

『壹』 為什麼還要2CaSO3+O2=2CaSO4,詳細請看問題補充,謝謝

一般分為煙氣脫硫和橡膠專業的脫硫 煙氣脫硫——除去煙氣中的硫及化合物的過程,主要指煙氣中的SO、SO2。以達到環境要求。 橡膠專業的脫硫——devulcanizing 指採用不同加熱方式並應用相應設備使廢膠粉在再生劑參與下與硫鍵斷裂獲得具有類似生膠性能的化學物理降解過程。它是製造再生膠過程的一道主要工序。分為:水油法、油法。
脫硫技術
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
通過對國內外脫硫技術以及國內電力行業引進脫硫工藝試點廠情況的分析研究,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。
其中燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫(Flue gas desulfurization,簡稱FGD),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。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。
脫硫的幾種工藝(1)石灰石——石膏法煙氣脫硫工藝
石灰石——石膏法脫硫工藝是世界上應用最廣泛的一種脫硫技
術,日本、德國、美國的火力發電廠採用的煙氣脫硫裝置約90%採用此工藝。
它的工作原理是:將石灰石粉加水製成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣,硫酸鈣達到一定飽和度後,結晶形成二水石膏。經吸收塔排出的石膏漿液經濃縮、脫水,使其含水量小於10%,然後用輸送機送至石膏貯倉堆放,脫硫後的煙氣經過除霧器除去霧滴,再經過換熱器加熱升溫後,由煙囪排入大氣。由於吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率可大於95% 。
(2)旋轉噴霧乾燥煙氣脫硫工藝
噴霧乾燥法脫硫工藝以石灰為脫硫吸收劑,石灰經消化並加水製成消石灰乳,消
石灰乳由泵打入位於吸收塔內的霧化裝置,在吸收塔內,被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸,與煙氣中的SO2發生化學反應生成CaSO3,煙氣中的SO2被脫除。與此同時,吸收劑帶入的水分迅速被蒸發而乾燥,煙氣溫度隨之降低。脫硫反應產物及未被利用的吸收劑以乾燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔,進入除塵器被收集下來。脫硫後的煙氣經除塵器除塵後排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率,一般將部分除塵器收集物加入制漿系統進行循環利用。該工藝有兩種不同的霧化形式可供選擇,一種為旋轉噴霧輪霧化,另一種為氣液兩相流。
噴霧乾燥法脫硫工藝具有技術成熟、工藝流程較為簡單、系統可靠性高等特點,脫硫率可達到85%以上。該工藝在美國及西歐一些國家有一定應用范圍(8%)。脫硫灰渣可用作制磚、築路,但多為拋棄至灰場或回填廢舊礦坑。
(3) 磷銨肥法煙氣脫硫工藝
磷銨肥法煙氣脫硫技術屬於回收法,以其副產品為磷銨而命名。該工藝
過程主要由吸附(活性炭脫硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷礦萃取磷酸)、中和(磷銨中和液制備)、吸收( 磷銨液脫硫制肥)、氧化(亞硫酸銨氧化)、濃縮乾燥(固體肥料制備)等單元組成。它分為兩個系統:
煙氣脫硫系統——煙氣經高效除塵器後使含塵量小於200mg/Nm3,用風機將煙壓升高到7000Pa,先經文氏管噴水降溫調濕,然後進入四塔並列的活性炭脫硫塔組(其中一隻塔周期性切換再生),控制一級脫硫率大於或等於70%,並製得30%左右濃度的硫酸,一級脫硫後的煙氣進入二級脫硫塔用磷銨漿液洗滌脫硫,凈化後的煙氣經分離霧沫後排放。
肥料制備系統——在常規單槽多漿萃取槽中,同一級脫硫製得的稀硫酸分解磷礦粉(P2O5 含量大於26%),過濾後獲得稀磷酸(其濃度大於10%),加氨中和後製得磷氨,作為二級脫硫劑,二級脫硫後的料漿經濃縮乾燥製成磷銨復合肥料。
(4)爐內噴鈣尾部增濕煙氣脫硫工藝
爐內噴鈣加尾部煙氣增濕活化脫硫工藝是在爐內噴鈣脫硫工藝的基礎上在鍋爐尾部增設了增濕段,以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑,石灰石粉由氣力噴入爐膛850~1150℃
溫度區,石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鈣。由於反應在氣固兩相之間進行,受到傳質過程的影響,反應速度較慢,吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反應器內,增濕水以霧狀噴入,與未反應的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣進而與煙氣中的二氧化硫反應。當鈣硫比控制在2.0~2.5時,系統脫硫率可達到65~80%。由於增濕水的加入使煙氣溫度下降,一般控制出口煙氣溫度高於露點溫度10~15℃,增濕水由於煙溫加熱被迅速蒸發,未反應的吸收劑、反應產物呈乾燥態隨煙氣排出,被除塵器收集下來。
該脫硫工藝在芬蘭、美國、加拿大、法國等國家得到應用,採用這一脫硫技術的最大單機容量已達30萬千瓦。
(5)煙氣循環流化床脫硫工藝
煙氣循環流化床脫硫工藝由吸收劑制備、吸收塔、脫硫灰再循環、除塵
器及控制系統等部分組成。該工藝一般採用干態的消石灰粉作為吸收劑,也可採用其它對二氧化硫有吸收反應能力的乾粉或漿液作為吸收劑。
由鍋爐排出的未經處理的煙氣從吸收塔(即流化床)底部進入。吸收塔底部為一個文丘里裝置,煙氣流經文丘里管後速度加快,並在此與很細的吸收劑粉末互相混合,顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦,形成流化床,在噴入均勻水霧降低煙溫的條件下,吸收劑與煙氣中的二氧化硫反應生成CaSO3 和CaSO4。脫硫後攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出,進入再循環除塵器,被分離出來的顆粒經中間灰倉返回吸收塔,由於固體顆粒反復循環達百次之多,故吸收劑利用率較高。
此工藝所產生的副產物呈乾粉狀,其化學成分與噴霧乾燥法脫硫工藝類似,主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和未反應完的吸收劑Ca(OH)2等組成,適合作廢礦井回填、道路基礎等。
典型的煙氣循環流化床脫硫工藝,當燃煤含硫量為2%左右,鈣硫比不大於1.3時,脫硫率可達90%以上,排煙溫度約70℃。此工藝在國外目前應用在10~20萬千瓦等級機組。由於其佔地面積少,投資較省,尤其適合於老機組煙氣脫硫。
(6)海水脫硫工藝
海水脫硫工藝是利用海水的鹼度達到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法
。在脫硫吸收塔內,大量海水噴淋洗滌進入吸收塔內的燃煤煙氣,煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去,凈化後的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱後排放。吸收二氧化硫後的海水與大量未脫硫的海水混合後,經曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-被氧化成為穩定的SO42-,並使海水的PH值與COD調整達到排放標准後排放大海。海水脫硫工藝一般適用於靠海邊、擴散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。海水脫硫工藝在挪威比較廣泛用於煉鋁廠、煉油廠等工業爐窯的煙氣脫硫,先後有20多套脫硫裝置投入運行。近幾年,海水脫硫工藝在電廠的應用取得了較快的進展。此種工藝最大問題是煙氣脫硫後可能產生的重金屬沉積和對海洋環境的影響需要長時間的觀察才能得出結論,因此在環境質量比較敏感和環保要求較高的區域需慎重考慮。
(7) 電子束法脫硫工藝
該工藝流程有排煙預除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產品捕
集等工序所組成。鍋爐所排出的煙氣,經過除塵器的粗濾處理之後進入冷卻塔,在冷卻塔內噴射冷卻水,將煙氣冷卻到適合於脫硫、脫硝處理的溫度(約70℃)。煙氣的露點通常約為50℃,被噴射呈霧狀的冷卻水在冷卻塔內完全得到蒸發,因此,不產生廢水。通過冷卻塔後的煙氣流進反應器,在反應器進口處將一定的氨水、壓縮空氣和軟水混合噴入,加入氨的量取決於SOx濃度和NOx濃度,經過電子束照射後,SOx和NOx在自由基作用下生成中間生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然後硫酸和硝酸與共存的氨進行中和反應,生成粉狀微粒(硫酸氨(NH4)2SO4與硝酸氨NH4NO3的混合粉體)。這些粉狀微粒一部分沉澱到反應器底部,通過輸送機排出,其餘被副產品除塵器所分離和捕集,經過造粒處理後被送到副產品倉庫儲藏。凈化後的煙氣經脫硫風機由煙囪向大氣排放。
(8)氨水洗滌法脫硫工藝
該脫硫工藝以氨水為吸收劑,副產硫酸銨化肥。鍋爐排出的煙氣經煙氣換
熱器冷卻至90~100℃,進入預洗滌器經洗滌後除去HCI和HF,洗滌後的煙氣經過液滴分離器除去水滴進入前置洗滌器中。在前置洗滌器中,氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣,煙氣中的SO2被洗滌吸收除去,經洗滌的煙氣排出後經液滴分離器除去攜帶的水滴,進入脫硫洗滌器。在該洗滌器中煙氣進一步被洗滌,經洗滌塔頂的除霧器除去霧滴,進入脫硫洗滌器。再經煙氣換熱器加熱後經煙囪排放。洗滌工藝中產生的濃度約30%的硫酸銨溶液排出洗滌塔,可以送到化肥廠進一步處理或直接作為液體氮肥出售,也可以把這種溶液進一步濃縮蒸發乾燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。
燃燒前脫硫
燃燒前脫硫就是在煤燃燒前把煤中的硫分脫除掉,燃燒前脫硫技術主要有物理洗選煤法、化學洗選煤法、添加固硫劑、煤的氣化和液化、水煤漿技術等。洗選煤是採用物理、化學或生物方式對鍋爐使用的原煤進行清洗,將煤中的硫部分除掉,使煤得以凈化並生產出不同質量、規格的產品。微生物脫硫技術從本質上講也是一種化學法,它是把煤粉懸浮在含細菌的氣泡液中,細菌產生的酶能促進硫氧化成硫酸鹽,從而達到脫硫的目的;微生物脫硫技術目前常用的脫硫細菌有:屬硫桿菌的氧化亞鐵硫桿菌、氧化硫桿菌、古細菌、熱硫化葉菌等。添加固硫劑是指在煤中添加具有固硫作用的物質,並將其製成各種規格的型煤,在燃燒過程中,煤中的含硫化合物與固硫劑反應生成硫酸鹽等物質而留在渣中,不會形成SO2。煤的氣化,是指用水蒸汽、氧氣或空氣作氧化劑,在高溫下與煤發生化學反應,生成H2、CO、CH4等可燃混合氣體(稱作煤氣)的過程。煤炭液化是將煤轉化為清潔的液體燃料(汽油、柴油、航空煤油等)或化工原料的一種先進的潔凈煤技術。水煤漿(Coal Water Mixture,簡稱CWM)是將灰份小於10%,硫份小於0.5%、揮發份高的原料煤,研磨成250~300μm的細煤粉,按65%~70%的煤、30%~35%的水和約1%的添加劑的比例配製而成,水煤漿可以像燃料油一樣運輸、儲存和燃燒,燃燒時水煤漿從噴嘴高速噴出,霧化成50~70μm的霧滴,在預熱到600~700℃的爐膛內迅速蒸發,並拌有微爆,煤中揮發分析出而著火,其著火溫度比干煤粉還低。
燃燒前脫硫技術中物理洗選煤技術已成熟,應用最廣泛、最經濟,但只能脫無機硫;生物、化學法脫硫不僅能脫無機硫,也能脫除有機硫,但生產成本昂貴,距工業應用尚有較大距離;煤的氣化和液化還有待於進一步研究完善;微生物脫硫技術正在開發;水煤漿是一種新型低污染代油燃料,它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一樣的流動性和穩定性,被稱為液態煤炭產品,市場潛力巨大,目前已具備商業化條件。
煤的燃燒前的脫硫技術盡管還存在著種種問題,但其優點是能同時除去灰分,減輕運輸量,減輕鍋爐的沾污和磨損,減少電廠灰渣處理量,還可回收部分硫資源。
燃燒中脫硫,又稱爐內脫硫
爐內脫硫是在燃燒過程中,向爐內加入固硫劑如CaCO3等,使煤中硫分轉化成硫酸鹽,隨爐渣排除。其基本原理是:
CaCO3==高溫==CaO+CO2↑
CaO+SO2====CaSO3
2CaSO3+O2====2CaSO4
(1)LIMB爐內噴鈣技術
早在本世紀60年代末70年代初,爐內噴固硫劑脫硫技術的研究工作已開展,但由於脫硫效率低於10%~30%,既不能與濕法FGD相比,也難以滿足高達90%的脫除率要求。一度被冷落。但在1981年美國國家環保局EPA研究了爐內噴鈣多段燃燒降低氮氧化物的脫硫技術,簡稱LIMB,並取得了一些經驗。Ca/S在2以上時,用石灰石或消石灰作吸收劑,脫硫率分別可達40%和60%。對燃用中、低含硫量的煤的脫硫來說,只要能滿足環保要求,不一定非要求用投資費用很高的煙氣脫硫技術。爐內噴鈣脫硫工藝簡單,投資費用低,特別適用於老廠的改造。
(2)LIFAC煙氣脫硫工藝
LIFAC工藝即在燃煤鍋爐內適當溫度區噴射石灰石粉,並在鍋爐空氣預熱器後增設活化反應器,用以脫除煙氣中的SO2。芬蘭Tampella和IVO公司開發的這種脫硫工藝,於1986年首先投入商業運行。LIFAC工藝的脫硫效率一般為60%~85%。
加拿大最先進的燃煤電廠Shand電站採用LIFAC煙氣脫硫工藝,8個月的運行結果表明,其脫硫工藝性能良好,脫硫率和設備可用率都達到了一些成熟的SO2控制技術相當的水平。我國下關電廠引進LIFAC脫硫工藝,其工藝投資少、佔地面積小、沒有廢水排放,有利於老電廠改造。
燃燒後脫硫,又稱煙氣脫硫簡介
(Flue gas desulfurization,簡稱FGD)
燃煤的煙氣脫硫技術是當前應用最廣、效率最高的脫硫技術。對燃煤電廠而言,在今後一個相當長的時期內,FGD將是控制SO2排放的主要方法。目前國內外火電廠煙氣脫硫技術的主要發展趨勢為:脫硫效率高、裝機容量大、技術水平先進、投資省、佔地少、運行費用低、自動化程度高、可靠性好等。
1.3.1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。
(1)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Niro Atomier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。
(2)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。
1.3.2濕法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%。世界各國(如德國、日本等),在大型火電廠中,90%以上採用濕式石灰/石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程。
石灰或石灰石法主要的化學反應機理為:
石灰法:SO2+CaO+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O
石灰石法:SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+CO2
其主要優點是能廣泛地進行商品化開發,且其吸收劑的資源豐富,成本低廉,廢渣既可拋棄,也可作為商品石膏回收。目前,石灰/石灰石法是世界上應用最多的一種FGD工藝,對高硫煤,脫硫率可在90%以上,對低硫煤,脫硫率可在95%以上。
傳統的石灰/石灰石工藝有其潛在的缺陷,主要表現為設備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。為了解決這些問題,各設備製造廠商採用了各種不同的方法,開發出第二代、第三代石灰/石灰石脫硫工藝系統。
濕法FGD工藝較為成熟的還有:氫氧化鎂法;氫氧化鈉法;美國Davy Mckee公司Wellman-Lord FGD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。
等離子體煙氣脫硫技術
等離子體煙氣脫硫技術研究始於70年代,目前世界上已較大規模開展研究的方法有2類:
(1)電子束輻照法(EB)
電子束輻照含有水蒸氣的煙氣時,會使煙氣中的分子如O2、H2O等處於激發態、離子或裂解,產生強氧化性的自由基O、OH、HO2和O3等。這些自由基對煙氣中的SO2和NO進行氧化,分別變成SO3和NO2或相應的酸。在有氨存在的情況下,生成較穩定的硫銨和硫硝銨固體,它們被除塵器捕集下來而達到脫硫脫硝的目的。
(2)脈沖電暈法(PPCP)
脈沖電暈放電脫硫脫硝的基本原理和電子束輻照脫硫脫硝的基本原理基本一致,世界上許多國家進行了大量的實驗研究,並且進行了較大規模的中間試驗,但仍然有許多問題有待研究解決。
海水脫硫
海水通常呈鹼性,自然鹼度大約為1.2~2.5mmol/L,這使得海水具有天然的酸鹼緩沖能力及吸收SO2的能力。國外一些脫硫公司利用海水的這種特性,開發並成功地應用海水洗滌煙氣中的SO2,達到煙氣凈化的目的。
海水脫硫工藝主要由煙氣系統、供排海水系統、海水恢復系統等組成。
脫硫法的方程式
(1) SO2被液滴吸收;
SO2(氣)+H2O→H2SO3(液)
(2) 吸收的SO2同溶液的吸收劑反應生成亞硫酸鈣;
Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O
Ca(OH)2 (固) +H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O
(3) 液滴中CaSO3達到飽和後,即開始結晶析出;
CaSO3(液)→CaSO3(固)
(4) 部分溶液中的CaSO3與溶於液滴中的氧反應,
氧化成硫酸鈣;
CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)
(5) CaSO4(液)溶解度低,從而結晶析出
CaSO4(液)→CaSO4(固)
SO2與剩餘的Ca(OH)2 及循環灰的反應
Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液)
SO2(氣)+H2O→H2SO3(液)
Ca(OH)2 (液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O
CaSO3(液)→CaSO3(固)
CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)
CaSO4(液)CaSO4(固)
雙鹼法
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
Ca(OH)2 + Na2SO3 → 2 NaOH + CaSO3
4NaHSO3+2Ca(OH)2→2Na2SO3+2CaSO3·H2O+H2O
2Na2SO3+O2 +2Ca(OH)2+4H2O→4NaOH+2CaSO4·2H2O

『貳』 石灰石脫硫原理是什麼

1.石灰石/石膏濕法脫硫工藝過程簡介
含硫燃料燃燒所產生的煙氣中的二氧化硫是對環境及人類有害的物質,因此在煙氣排放之前必須採取措施使其中二氧化硫含量降低至允許排放濃度以下。在現有的脫硫方法中,石灰石/石膏濕法脫硫工藝則通過煙氣大面積地與含石灰石的吸收液接觸,使煙氣中的二氧化硫溶解於水並與吸收劑及氧氣反應生成石膏,從而降低二氧化硫的濃度。該工藝過程布置簡單,主要如下:
(1)混合和加入新鮮的吸收液;
(2)吸收煙氣中的二氧化硫並反應生成亞硫酸鈣;
(3)氧化亞硫酸鈣生成石膏;
(4)從吸收液中分離石膏。
其中典型工藝流程圖見圖1—1。
新鮮的吸收劑是由石灰石(CaCO3)加適量的水溶解制備而成,根據pH值和SO2負荷配定的吸收劑直接加入吸收塔。
該工藝過程中的核心工藝單元裝置為吸收塔,在吸收塔的噴淋區,含石灰石的吸收液自上而下噴灑,而含有二氧化硫的煙氣則逆流而上,氣液接觸過程中,發生如下反應:
CaCO3+2
SO2+H2O
Ca(HSO3)2+CO2
在吸收塔的漿池區,通過鼓入空氣,使亞硫酸氫鈣在吸收塔氧化生成石膏,反應如下:
Ca(HSO3)2+O2+
CaCO3+3
H2O
2CaSO4.2H2O+CO2
因此,在吸收塔漿池的漿液中,既含有石灰石,又含有大量的石膏。一定量的石膏晶體被連續地從漿池中抽出,剩餘漿液繼續送入噴淋層,通過循環吸收使加入的吸收劑被充分利用,同時也確保石膏晶體的增長。石膏晶體增長良好是保證產品石膏處理簡單的先決條件。
從吸收塔漿池中抽出的漿液送到石膏處理站。該漿液的的組分和吸收塔漿池中懸浮液相同,但是為了使其與懸浮液區別開,稱為石膏漿液。石膏漿液先通過一級脫水單元處理,處理後的稀漿液部分作為廢水排放,濃縮漿液則送入二級脫水單元進一步處理,產生含水率小於10%(重量比)的成品石膏作為副產品最終排出。
除SO2外,
HCl以很高的效率從煙氣中去除。除氯化物外,一系列的不溶性組分,例如氧化鐵,氧化鋁和硅酸鹽等隨廢水排放,以防止那些不需要的雜質在吸收塔中的濃度過高。

『叄』 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 。

『肆』 電廠用活性炭,就是脫硫脫硝用的,在存儲倉內常溫下為什麼還要通入氮氣

惰性氣體防治燃爆的,活性炭吸附硫和硝之後,在常溫空氣下與空氣混合,達到爆炸極限,遇到火花或者靜電就會發生燃爆現象,通入氮氣之後會阻止其達到爆炸極限,則燃爆不發生。在易燃易爆氣體氛圍里通入惰性氣體是常見的預防措施。

『伍』 工業化吸附脫硫為什麼加氫氣

脫碳主要是為了出去沼氣中大部分二氧化碳,提高沼氣中甲烷的純度,減少沼氣體積。脫硫,用化學方法比較多,不過也有用生物脫硫的,管理不好的話,就是擺設,脫碳主要使用胺液來吸收再生循環使用,這個使用范圍比較廣
感覺這樣的提問沒有意義
建議自己下去查查資料

『陸』 大神,求解。生產鉛礦用純鹼和石灰脫硫原理。有知道的嗎。

我給你個簡單易懂的吧!就是用石灰石水去洗鍋爐煙氣裡面的二氧化硫
原理:
酸鹼中和(氧化還原反應),石灰石水是碳酸鈣漿液為鹼性介質,二氧化硫是酸性介質。二者通過循環泵(石灰石漿液動力源)和增壓風機(含二氧化硫煙氣動力源)提供動能,在吸收i塔內進行兩項(氣相和液相)逆向接觸反應。反應產物是含水硫酸鈣和二氧化碳。其間需要氧氣做催化劑,氧氣太貴就用空氣(空氣中含21%氧氣)。
希望我的回答對您有所幫助

『柒』 除雜質的,氧氣(水蒸氣,二氧化碳)——為什麼要通過裝有生石灰的乾燥管

生石灰遇水生成氫氧化鈣,能與二氧化碳反應,這樣除去水蒸氣,二氧化碳

『捌』 二氧化硫和氧氣和生石灰反應的條件是什麼

加熱(高溫)。

2CaO+2SO2+O2=高溫=2CaSO4

你可以看成是兩步反應:

CaO+SO2====CaSO3,2CaSO3+O2====2CaSO4(加熱)

CaO,容易與酸性氣體發生反應

SO2,酸性氣體,因為4價S的緣故,還原性較強

O2,強氧化性

綜上考慮,SO2與強氧化性的O2反應:2SO2+O2===2SO3

(8)工業用生石灰脫硫為什麼要加氧氣擴展閱讀:

二氧化硫具有漂白性。工業上常用二氧化硫來漂白紙漿、毛、絲、草帽等。二氧化硫的漂白作用是由於它(亞硫酸)能與某些有色物質生成不穩定的無色物質。這種無色物質容易分解而使有色物質恢復原來的顏色,因此用二氧化硫漂白過的草帽辮日久又變成黃色。

二氧化硫可以使品紅溶液褪色,加熱後顏色還原,因為二氧化硫的漂白原理是二氧化硫與被漂白物反應生成無色的不穩定的化合物,破壞了起到品紅中起發色作用的對醌式,加熱時,該化合物分解,恢復原來顏色,所以二氧化硫的漂白又叫暫時性漂白。

『玖』 石灰石脫硫原理

石灰石濕法煙氣脫硫原理

(1)物理吸收的基本原理
氣體吸收可分為物理吸收和化學吸收兩種。如果吸收過程不發生顯著的化學反應,單純是被吸收氣體溶解於液體的過程,稱為物理吸收,如用水吸收SO2。物理吸收的特點是,隨著溫度的升高,被吸氣體的吸收量減少。
物理吸收的程度,取決於氣--液平衡,只要氣相中被吸收的分壓大於液相呈平衡時該氣體分壓時,吸收過程就會進行。由於物理吸收過程的推動力很小,吸收速率較低,因而在工程設計上要求被凈化氣體的氣相分壓大於氣液平衡時該氣體的分壓。物理吸收速率較低,在現代煙氣中很少單獨採用物理吸收法。
(2)化學吸收法的基本原理
若被吸收的氣體組分與吸收液的組分發生化學反應,則稱為化學吸收,例如應用鹼液吸收SO2。應用固體吸收劑與被吸收組分發生化學反應,而將其從煙氣中分離出來的過程,也屬於化學吸收,例如爐內噴鈣(CaO)煙氣脫硫也是化學吸收。
在化學吸收過程中,被吸收氣體與液體相組分發生化學反應,有效的降低了溶液表面上被吸收氣體的分壓。增加了吸收過程的推動力,即提高了吸收效率又降低了被吸收氣體的氣相分壓。因此,化學吸收速率比物理吸收速率大得多。
物理吸收和化學吸收,都受氣相擴散速度(或氣膜阻力)和液相擴散速度(或液膜阻力)的影響,工程上常用加強氣液兩相的擾動來消除氣膜與液膜的阻力。在煙氣脫硫中,瞬間內要連續不斷地凈化大量含低濃度SO2的煙氣,如單獨應用物理吸收,因其凈化效率很低,難以達到SO2的排放標准。因此,煙氣脫硫技術中大量採用化學吸收法。用化學吸收法進行煙氣脫硫,技術上比較成熟,操作經驗比較豐富,實用性強,已成為應用最多、最普遍的煙氣脫硫技術。
(3)化學吸收的過程
化學吸收是由物理吸收過程和化學反應兩個過程組成的。在物理吸收過程中,被吸收的氣體在液相中進行溶解,當氣液達到相平衡時,被吸收氣體 的平衡濃度,是物理吸收過程的極限。被吸收氣體中的活性組分進行化學反應,當化學反應達到平衡時,被吸收氣體的消耗量,是化學吸收過程的極限。這里用Ca(OH)2溶液吸收SO2加以說明。
SO2(氣體)
||
SO2(液體)+Ca(OH)2 → CaSO3+H2O

化學吸收過程中,被吸收氣體的氣液平衡關系,即應服從相平衡關系,又應服從化學平衡關系。
(4)化學吸收過程的速率及過程阻力
化學吸收過程的速率,是由物理吸收的氣液傳質速度和化學反應速度決定的。化學吸收過程的阻力,也是由物理吸收氣液傳質的阻力和化學反應阻力決定的。
在物理吸收的氣液傳質過程中,被吸收氣體氣液兩相的吸收速率,主要取決於氣相中被吸收組分的分壓,和吸收達到平衡時液相中被吸收組分的平衡分壓之差。此外,也和傳質系數有關,被吸收氣體氣液兩相間的傳質阻力,通常取決於通過氣膜和液膜分子擴散的阻力。
煙氣脫硫通常是在連續及瞬間內進行,發生的化學反應是極快反應、快反應和中等速度的反應,如NaOH、Na2CO3、和Ca(OH)2等鹼液吸收SO2。為此,被吸收氣體氣液相間的傳質阻力,遠較該氣體在液相中與鹼液進行反應的阻力大得多。對於極快不可逆反應,吸收過程的阻力,其過程為傳質控制,化學反應的阻力可忽略不計。例如,應用鹼液或氨水吸收SO2時,化學吸收過程為氣膜控制,過程的阻力為氣膜傳質阻力。
液相中發生的化學反應,是快反應和中等速度的反應時,化學吸收過程的阻力應同時考慮傳質阻力和化學反應阻力。
(5)鹼液濃度對傳質速度的影響
研究得出,應用鹼液吸收酸性氣體時,鹼液濃度的高低對化學吸收的傳質速度有很大的影響。當鹼液的濃度較低時,化學傳質的速度較低;當提高鹼液濃度時,傳質速度也隨之增大;當鹼液濃度提高到某一值時,傳質速度達到最大值,此時鹼液的濃度稱為臨界濃度;當鹼液濃度高於臨界濃度時傳質速度並不增大。
為此,在煙氣脫硫的化學吸收過程中,當應用鹼液吸收煙氣中的SO2時,適當提高鹼液的濃度,可以提高對SO2的吸收效率。但是,鹼液的濃度不得高於臨界濃度。超過臨界濃度之後,進一步提高鹼液的濃度,脫硫效率並不能提高。可以得出,在煙氣脫硫中,吸收SO2的鹼液濃度,並非愈高愈好。鹼液的最佳濃度為臨界濃度,此時脫硫效率最高。
(6)主要化學反應
在濕法煙氣脫硫中,SO2和吸收劑的主要化學反應如下
(7)同水的反應
SO2溶於水形成亞硫酸
H2O+SO2 ——→ H2SO3 ——→ H+HSO3 ——→ 2H+ + SO32
←—— ←—— ←——
溫度升高時,反應平衡向左移動。
(8)同鹼反應
SO2及易與鹼性物質發生化學反應,形成亞硫酸鹽。鹼過剩時生成正鹽;SO2過剩時形成酸式鹽。
2MeOH+SO2 —→Me2SO3+H2O
Me2SO3+SO2+H2O —→ 2MeHSO3
Me2SO3+MeOH —→ Me2SO4+H2O
亞硫酸鹽不穩定,可被煙氣中殘留的氧氣氧化成硫酸鹽:
Me2SO3+1/2O2—→MeSO4
(9)同弱酸鹽反應
SO2易同弱酸鹽反應生成亞硫酸,繼之被煙氣中的氧氣氧化成穩定的硫酸鹽。如同石灰石反應:
CaCO3+SO2+1/2H2O —→CaSO3•1/2H2O+CO2↑
2CaSO3•1/2H2O+O2+3H2O —→2CaSO4•2H2O
(10)同氧化劑反應
SO2同氧化劑反應生成SO3
SO2+1/2O2 催化劑 SO3
—————→
在催化劑的作用下,可加速SO2氧化成SO3的反應。在水中,SO2經催化劑作用被迅速氧化成SO3,並生成H2SO4:
SO2+1/2O+H2O 催化劑 H2SO4
—————→
1.6.5 同金屬氧化物的反應
金屬氧化物,如MgO、ZnO、MnO、CuO等,對SO2均有吸收能力,然後再用加熱的方法使吸收劑再生,並得到高濃度的SO2。這里以MgO為例加以說明:
MgO+H2O —→Mg(OH)2
Mg(OH)2+SO2+5H2O —→MgSO3•6H2O
MgSO3•6H2O △ MgSO3+6H2O↑
———→
MgSO3 △ MgO+SO2
———→
吸收劑再生後可循環使用,並可回收SO2,達到高濃度的氣態SO2。經液化後得到液態SO2。
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