燃煤烟气中 SO2 的控制途径
wanxing_lila
2006年12月14日 15:33:31
来自于大气治理
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减少燃煤烟气中 SO2污染的途径有:(1)采用低硫煤作燃料;(2)采取脱硫措施;(3)煤炭高效洁净燃烧。其中,燃用低硫煤,是减轻 SO2 污染最简单、最经济的方法。但结合中国的煤炭资源及国情,全部采用此法难度较大。以下对煤炭的几种主要脱硫技术作了简单介绍。

减少燃煤烟气中 SO2污染的途径有:(1)采用低硫煤作燃料;(2)采取脱硫措施;(3)煤炭高效洁净燃烧。其中,燃用低硫煤,是减轻 SO2 污染最简单、最经济的方法。但结合中国的煤炭资源及国情,全部采用此法难度较大。以下对煤炭的几种主要脱硫技术作了简单介绍。
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wanxing_lila
2006年12月14日 15:36:41
2楼
一、燃烧前脱硫技术
1.煤炭洗选技术
选煤的目的是除去或减少原煤中的硫分、灰分等杂质,其技术又可分为物理法、化学法和微生物法,目前我国以物理选煤技术为主,即除去原煤中的原生态硫——黄铁矿。物理选煤技术不仅使脱硫成本远远低于燃煤设施的烟气脱硫费用而且节能效益和社会效益增加,因此,采用煤炭洗选技术是一条经济有效的脱硫措施。所以《国家环保局“九五”计划和 2010 年远景目标》中明确提出:煤炭工业要以“增产不增污”的原则目标进行测算,对于新建硫分大于 1.5%的煤矿必须配套建设洗煤设施,而对已建成的硫分大于 2%的煤矿应补建洗煤设施,以减轻煤在后续深加工过程中的脱硫工艺负担。
2.煤气化技术
煤气化是把经过适当处理的煤送入反应器,在一定温度和压力下通过气化剂并以一定的流动方式转化成气体的工艺过程。煤气化作为我们提高煤炭利用率并获得一种清洁燃料的有效途径之一,必须将煤气中的硫分脱除掉。煤气的应用通
常有两个方面,一是作为工业合成原料气或燃料气,二是作为城市居民用燃料气。如果其中的硫分(赋存形态是 H2S)不脱除,一方面不仅增大了生产成本,严重时会使工厂以“停车”为代价来排除硫的干扰;另一方面也会造成煤气用户燃烧煤气后产生的 SO2污染。煤气化技术控制 SO2 污染的主要方式是通过比较成熟的湿法(ADA 或改良ADA 脱硫液)和干法(氧化锌、氧化铁等)来实现的,前者用于煤气 H2S 的粗脱(又称把关脱硫)。
3.水煤浆技术
水煤浆技术是 20 世纪 70 年代发展起来的一种以煤代油的新型燃料,它是灰分低而挥发分高的煤研磨而成的微细煤粉,按合适的煤水比例,并加入相应的分散剂和稳定剂配合而成,它可以像燃料油一样进行运输、贮存和燃烧。所以,水煤浆燃烧时的烟尘和 SO2排放量远远低于原煤。
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wanxing_lila
2006年12月14日 15:39:48
3楼
二、燃烧中脱硫技术
1.型煤加工技术
型煤是用粉煤或低品位煤制成的,是具有一定强度和形状的煤制品,其中有民用的煤球和蜂窝煤,也有用于工业锅炉、窑炉和蒸汽车的型煤。由于型煤加工时的特殊性且具有较高固硫率(50%左右)的特点,加之又有节煤和减少烟尘排放的优势,所以,我国近 10 年来在工业型煤产品的研究和开发方面做了大量的工作,并已相继在北京、太原等地建成了工业型煤厂。
2.流化床燃烧技术
流化床燃烧是把煤和吸附剂(石灰石)加入燃烧床层中,从炉床鼓风使床层悬浮进行流化燃烧。流化燃烧形成湍流混合条件,从而提高燃烧效率,石灰石的固硫作用也减少了 SO2 排放量。据统计,目前我国在用的中小型流化床锅炉已达
3000 台。
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wanxing_lila
2006年12月14日 15:41:46
4楼
三、燃烧后脱硫技术
燃烧后脱硫就是指烟气脱硫,这是目前世界上惟一的大规模商业化应用的脱硫方式。由于烟气脱硫的主要困难是 SO2 浓度和总量大、要处理的烟气体积大,因此,虽然烟气脱硫的方法多达十几种,但仍需要合理地选择烟气脱硫工艺,同时还要考虑环境、经济和社会等多方面的因素。根据脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫可分为湿法、半干法和干法工艺技术。
1.石灰石(石灰)—石膏法
湿式工艺多采用碱性浆液或溶液作吸收剂,其中石灰石或石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式是目前使用最广泛的脱硫技术。在该工艺中,石灰石洗涤剂与烟气中 SO2 反应,反应生成物硫酸钙在洗涤液中沉淀下来,经分离后,既可抛
弃,也可以石膏形式回收。目前的系统大多采用大处理量洗涤塔,主要用于电厂的烟气脱硫。
2.简易石灰石(石灰)—石膏法
简易工艺的原理与传统石灰石—石膏法相同,但与传统工艺相比,通过预洗、吸收和氧化设备的合并,简化烟气热交换系统及烟气部分旁路等的改进,以中等脱硫效率为目标,有效地降低了设备的初期投资。如太原热电厂引进的简易湿法
工艺,处理 300MW 机组的 1/3 烟气量,以石灰石为吸收系统时脱硫效率可达80%~90%。
3.磷铵复肥法
该法是利用天然磷矿石和氨为原料,在烟气脱硫过程中副产磷铵复合肥料的脱硫技术。其工艺流程主要包括 9 个过程,即:活性炭一级脱硫并制得稀硫酸;稀硫酸萃取磷矿制得稀磷酸溶液;磷酸和氨的中和液二级脱硫;料浆浓缩干燥制磷铵复肥。
4. 喷雾干燥法
这种方法属于半干法脱硫工艺,它是利用石灰浆作为吸收剂,以细雾滴喷入反应器,与 SO2 边反应边干燥,在反应器的出口,随着水分的蒸发,形成了干的颗粒混合物。该副产品是硫酸钙、硫酸盐、石灰及未反应的石灰组成的混合物,这种方法多用于燃用低硫和中硫煤的中小容量电厂机组的烟气脱硫。
5.简易除尘脱硫技术
该工艺是把除尘工艺和脱硫工艺有机地结合在一起的一种技术,主要用于中小型锅炉的烟气脱硫。这项技术采用石灰、冲渣水等碱性浆液为吸收剂,工艺有“筛网式”、“筛板塔式”、“双击式”和“旋流板塔式”等。
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wanxing_lila
2006年12月14日 22:26:02
5楼
烟气脱硫经典工艺


1、烟气脱硫经典工艺 烟气脱硫(FGD)是目前世界上唯一大规模商业应用的脱硫方式,也是最经济切实可行的方法。迄今为止,世界各国研究开发的FGD技术估计超过了200多种,目前成熟可行的有十多种。通常按照脱硫剂和脱硫产物的干湿状态分为湿法、半干法和干法。
1.1湿法脱硫
这是目前较成熟、运行较稳定的方法。由于是气液反应,脱硫反应速率快、效率高、脱硫剂利用率高。但由于其废水处理量大,运行成本也较高。


1.1.1石灰石-石灰法。是以石灰石或石灰的浆液为脱硫剂,在吸收塔内对SO2烟气进行洗涤吸收的方法,其产物为CaSO3和CaSO4。石灰石系统的最佳操作条件PH值为5.8-6.2,而石灰系统的最佳PH值为8。由于原料中的Ca(OH)2或CaCO3沉积或结晶析出、反应产物CaSO3和CaSO4的结晶析出等,所以其最大的难点是吸收塔结垢和堵塞问题。为了解决这个问题,现在石灰石-石灰法已被石灰石-石膏法所代替。

1.1.2石灰石-石膏法。是以空气鼓入吸收塔,使得CaSO3氧化为CaSO4(石膏),由于其鼓入气体使料液更为均匀,脱硫率更高,其堵塞和结垢的几率大大降低。此法的最大优点是石灰石来源广、价格低,而生成的石膏可用于建筑材料和钙塑材料。其缺点是系统管理操作复杂、初期投资较大。
1.1.3双碱法。此法种类较多,实际上是为了克服石灰法易结垢的缺点,主要是钠碱双碱法。即采用NaCO3或NaOH溶液为第一吸收液,再用石灰石或石灰溶液为第二碱液使之再生,再生后溶液继续循环使用。此法得到的SO2仍以CaSO3或CaSO4的形式沉淀出来。由于其产物的生产过程在吸收塔外,所以避免了结垢和堵塞。

1.1.4氧化镁吸收法。除了Ca+对SO2有吸收作用外,MgO、MnO2和ZnO等对SO2也有吸收作用。此法具有代表性的工艺有基里洛(Girillo)法和凯米克(Chemico)法。基里洛法是用吸收性能好且易再生的MgOx、MnOy为吸收剂,吸收烟气中的SO2。凯米克法是用MgO的水溶液[Mg(OH)2]吸收烟气中的SO2,吸收液再生后可继续循环使用。我国氧化镁资源丰富,而且可再生,成本相对较低,吸收后得到高浓度SO2气体,适宜于制造硫酸或固态硫磺。由于镁还是会有损失,易造成二次污染。

1.1.5钠碱吸收法。本法是用NaOH、Na2CO3和Na2SO3的水溶液为吸收剂,吸收烟气中的SO2。其中使用最多的是威尔曼-洛德(Wellman-Lord)法,是美国和日本应用较多的脱硫方法。此法实际上是采用Na2SO3和NaHSO3混合液为吸收剂。当吸收剂中NaHSO3浓度达到80%-90%时,就要对吸收剂进行再生,可获得较高浓度的SO2和Na2SO3。再生后的Na2SO3可用于循环使用,SO2可用于生产硫酸。对烟气的吸收效率可达到90%以上。此法具有吸收速度快、运转时不易堵塞等优点。
除以上方法外,湿法还包括氨法、碱式硫酸铝法、水和稀酸吸收法等。这些方法由于吸收效率不高,应用范围较窄。


1.2半干法脱硫。是利用显热蒸发吸收液中的水份,使最终产物为干粉状,得到废渣较难利用,一般抛弃处理。
1.2.1炉内喷钙湿活化(LIFAC)法。此法是由芬兰IVO公司和TAMPELLE公司联合开发的。是在传统炉内喷钙法基础上增加了活化反应器,并促进喷水增湿。由于其脱硫效率可达到75%-80%左右,较适合于中小机组和老电厂改造。
1.2.2旋转喷雾干燥(SDA)法。此法是利用喷雾干燥的原理,将吸收剂(如石灰浆液)雾化喷入吸收塔内,使得吸收剂与烟气中的SO2发生化学反应。得到的固体以废渣形式排出。SDA法系统简单、投资较低,不会结垢和堵塞,但其效率略低于湿法。

1.3干法脱硫。传统是用石灰苏打(CaO-Na2CO3)干粉来除去烟道内废气所含的SO2。从而得到干粉状钙盐和钠盐及未反应的干燥粉尘的混合产物的方法。此法可以达到自动控制的目的,但效率不及湿式脱硫法,可靠性也还有待提高。

2、新工艺发展现状。由于传统工艺存在效率低、操作复杂等特点,在科技的发展和环保要求下,许多国家已不局限于传统经典工艺。所以,新工艺不断被研究开发出来。
2.1荷电干式喷射脱硫(CDSI)法。此法是美国ALANCO公司开发的专利技术。其技术核心是吸收剂以高速通过高压静电电晕充电区,得到强大的静电荷后,被喷射到烟气中,扩散形成均匀的悬浮状态。由于粒子表现的电晕,增强了活性、缩短了反应时间,从而有效提高了反应效率。此法投资及占地仅为传统湿法的10%和27%。但其脱硫效率相对较低。

2.2电子束照射(EBA)法。其原理是在烟气进入反应器之前先加入氨气,然后在反应器中用电子加速器产生的电子束照射烟气,使水蒸气与氧等分子激发产生氧化能力强的自由基,这些自由基使烟气中的SO2很快氧化,产生硫酸。再和氨气反应形成硫酸氨。其主要特点是系统简单,操作方便,过程易于控制,副产物可用于生产化肥。脱硫成本低于传统方法。但此法需要大功率、长期温度的电子枪,同时需要防辐射屏蔽
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zwgggz
2007年10月15日 11:30:36
6楼
脱硫技术 henhaso很好 支持
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aniwatter
2009年07月04日 16:21:46
7楼
:victory: :victory: :victory: :time: :time: :time: 顶顶楼主
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