脱硫设备

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2013-11-07 13:28:04  阅读次数:1081 次

简 述

在对大气质量造成影响的各种气态污染物中,二氧化硫烟气的数量最大,影响最广,因此,二氧化硫成为影响大气质量的最主要的气态污染物。

通过燃料和工业生产过程所排放的二氧化硫废气,有的浓度较高。如有色冶炼厂的排气,一般将其称为高浓度SO2废气;有的废气浓度较低,主要来自燃料燃烧过程,如电厂的锅炉烟气。对于高浓度SO2废气,目前采用接触氧化法制取硫酸,工艺成熟。对低浓度SO2废气来说,大多废气排放量很大,加之SO2浓度很低,工业回收不经济。但它对大气质量影响却很大。因此,必须给予治理。

     目前,防治二氧化硫污染的途径很多。如可采用低硫燃料,燃料脱硫,高烟囱排放等方法。但从技术、成本等方面综合考虑,对大气中SO2的防治依然以烟气脱硫的方法为主。因此,选择和使用经济上合理,技术上先进的烟气脱硫技术是非常重要的。

当前应用的烟气脱硫的方法,大致可分为两类:即干法脱硫 与 湿法脱硫。

干法脱硫

使用粉状、粒状吸收剂或催化剂去除废气中二氧化硫。

干法的最大优点是治理中无废水,废酸排出,减少二次污染。缺点是脱硫效率低,设备庞大,操作要求高。

湿法脱硫

采用液体吸收剂如水或碱溶液洗涤含二氧化硫的烟气,通过吸收去除其中的二氧化硫。

湿法脱硫所用设备较简单,操作容易,脱硫效率较高

其中湿法烟气脱硫技术具有较高的脱硫效率,并且已经得到普遍应用。

烟气脱硫技术按吸收剂的不同分为:钙法脱硫、镁法脱硫、氨法脱硫和双碱法脱硫等。

目前脱硫市场上应用的较为成熟的,各种不同的脱硫方式都有其独特的优点,选择脱硫工艺时应结合当地的实际情况来统筹考虑。

以下几种常用的方法进行介绍

1、喷淋塔:又称空喷塔,主要采用高级雾化喷嘴,将吸收液入塔内与脱硫烟气发生气液接触,雾化效果越好,液滴两项接触面积越大,脱硫效果越好。该塔一般用石灰或氧化镁作为吸收剂(该种吸收剂为悬浊液,脱硫反应溶解度较低)。该塔可以通过提高液气比来提高脱硫效率,目前市场上应用较多。

2、旋流塔:以旋流板为主要气液接触构件的脱硫装置称为旋流板塔。该塔气体中的SO2在该表面与吸收剂放生

 

反应而被捕获,雾化效果越好,气液接触表面越大,烟气中SO脱除率越高;烟气与雾化的液滴进入旋流板区气液两相接触表面为液膜,烟气中的SO,在液膜上得以吸附。

1、 泡沫塔:是指塔内设有一定开孔率的孔板,孔板上布满吸收液。废气由下而上通过孔板,吸收液由上而下通

过孔板,在控板上气液两相的紊流状态,遵循流体力学基本规律。泡沫塔比喷淋洗涤塔等脱硫效率高,其脱

硫率高达97-98%

2、 填料塔:填料塔,是指以填料作为气液接触的基本构件的脱硫塔,属于微分接触逆流操作形式,不论填料是静止的亦或是流动的,液相与气相接触时间长,反应效果好。尤其适用于易起泡沫且可溶、不宜堵塞的烟气。

氨 法

氨法采用氨水洗涤含SO2的废气,形成(NH42SO3-H2O的吸收液体系,该溶液中的(NH42SO3具有较好的吸收能力,它是氨法中的主要吸收剂。吸收SO2以后的吸收液可以用不同的方法进行处理,获得不同的产品,从而也就形成了不同的回收方法,其中比较成熟的为氨-酸法。氨-亚硫酸铵-硫胺法等,最近几年,对于某些氨的来源较困难的,也有采用碳氨(化肥)进行吸收的。

氨法脱硫工业具有如下特点

技术成熟、脱硫费用低、氨源方便、投资费用低、运行可靠、副产物利用前景广阔,无二次污染。

石灰/石膏法

湿式石灰(石灰石)-石膏法是当今世界上技术成熟、实际应用多、运行稳定且运行费用低的脱硫工艺。湿式钙法的有点是效率和脱硫剂利用率高。该技术利用脱硫液(亚硫酸钙悬浮液)在塔内与烟气中SO2反应生成溶解度很大的亚硫酸氢钙(因而不结垢)。反应后的脱硫液(主要是亚硫酸氢钙)在脱硫循环池内用石灰浆再生出亚硫酸钙供循环脱硫使用,并排出部分亚硫酸钙悬浮液,经氧化,脱水后生成钙硫石膏。进行回收利用。这是一种类似双碱法、新型的全钙间接石灰-石膏脱硫法,主要使用的脱硫剂是石灰。

钠碱法

钠碱法以烧碱或纯碱作为吸收二氧化硫,生成的产物亚硫酸钠溶液通过结晶,干燥等工艺得亚硫酸钠产品。该工艺技术简单,脱硫效率高,容易实现稳定可靠运行。亚硫酸钠是造纸行业的一种重要原料,特别适合于附近有造纸制浆企业的地区,可以实现资源的综合利用。

双碱法 

先用可溶性的碱性清液(一般为Na2CO3NaOH)作为吸收剂吸收SO2,然后再用石灰吸收液进行再生,再生生成的NaOH溶液再去吸收烟气中的SO2。由于在吸收和吸收液处理中,使用了不同类型的碱。故称为双碱法。双碱法的优点是:采用液相吸收,不存在结垢和浆料堵塞等问题,副产品的石膏纯度较高。

应用范围广泛,具体特点如下

3、 吸收速度快,可降低液体比L/G,从而减低运行费用;

4、 塔内钠碱清液吸收,可大大降低结垢机会;

5、 碱循环利用,提高了脱硫剂的利用率。

电石渣法

是将电石法制乙炔工艺中产生的电石渣及其清液用作脱硫剂。其吸收工艺流程与石灰法相似,只需增加相应的浆液系统即可。是一个“以废治废”的工艺。特点是运行费用低,是一个值得推广的脱硫方法。

氧化镁法

氧化镁脱硫技术是一种成熟的脱硫工艺,开发时间仅次于石灰法,脱硫效率可达到95%以上。氧化镁烟气脱硫最终反应产物为硫酸镁,该方法 将氧化镁制成浆液,用此浆液对SO2进行吸收,生成物为MgSO3,再将吸收液进行强制氧化,分离干燥,最终产物为含结晶水的硫酸镁。

由于硫酸镁的市场较大,国内氧化镁原料来源充足,所以该方法也逐渐引起用户的关注,是一张比较经济实用并且具有良好市场前景的一种脱硫方式。

半干法循环流化床烟气脱硫

半干法烟气脱硫工艺是一种新颖的工艺,它借鉴循环液化床的工作原理,使吸收剂在反应器内以流态化方式多次循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,从而大大提高吸收剂的利用效率,并提高脱硫效率。其特点是流程简单、结构紧凑、投资低、适用于中低硫煤。