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石灰(石)-石膏濕法煙氣脫硫工藝主要是采用廉價易得的石灰石或石灰作為脫硫吸收劑,石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當采用石灰作為吸收劑時,石灰粉經消化處理后加水攪拌制成吸收漿液。在吸收塔內吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應被吸收脫除,最終產物為石膏。脫硫副產物石膏可以綜合利用。
SO2+H2O→H2SO3
CaCO3+H2SO3→CaSO 3 +CO 2 +H 2 O
2CaSO3+O2→2CaSO4
CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O機理示意圖
工藝指標
1.高速氣流設計增強了物質傳遞能力,降低了系統的成本。
2.最優的塔體尺寸,系統采用最優尺寸,平衡了SO 2 去除與壓降的關系,使得資金投入和運行成本最低。
3.吸收塔液體再分配裝置,有效避免煙氣爬壁現象的產生,提高經濟性,降低能耗。
4.脫硫效率高達99%以上,有利于地區和電廠實行總量控制。
5.技術成熟,設備運行可靠性高(系統可利用率達98%以上)。
6.單塔處理煙氣量大,SO 2 脫除量大,脫硫副產物(石膏)便于綜合利用。
7.吸收資源豐富,價廉易得
8.對鍋爐負荷變化的適應性強(30%-110%B-MCR)
9.設備布置緊湊減少了場地需求。工藝原理
技術特點
石灰(石)-石膏法煙氣脫硫工藝主要包括煙氣系統、SO 2 吸收系統、石膏脫水系統、漿液制備系統及 工藝水系統。
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機理示意圖
工藝指標
雙堿法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉溶液作為脫硫劑,脫除煙氣中SO 2 來達到煙氣脫硫的目的,然后脫硫產物經脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內循環使用。
脫硫工藝主要包括5個部分:(1)吸收劑制備與補充;(2)吸收劑漿液噴淋;(3)塔內霧滴與煙氣接觸混合;(4)再生池漿液還原鈉基堿;(5)石膏脫水處理。反應方程式
如下:
脫硫反應:
Na 2 CO 3 + SO 2 → Na 2 SO 3 + CO 2 (1)
2NaOH + SO 2 → Na 2 SO 3 + H 2 O (2)
Na 2 SO 3 + SO 2 + H 2 O → 2NaHSO 3 (3)
再生過程:
Ca(OH) 2 +Na 2 SO 3 →2NaOH+CaSO 3 (4)
Ca(OH) 2 +2NaHSO 3 →Na 2 SO 3 +CaSO 3 ·1/2H 2 O+3/2H 2 O(5)
氧化過程:
CaSO 3 +1/2O 2 →CaSO 4 (6)
CaSO 3 .1/2H 2 O+1/2O 2 →CaSO 4 +1/2H 2 O(7)
式(1)為啟動階段Na 2 CO 3 溶液吸收SO 2 的反應;
式(2)為再生液pH值較高時(高于9時),溶液吸收SO 2 的主反應;
式(3)為溶液pH值較低(5~9)時的主反應。1.用NaOH脫硫,循環水基本上是NaOH的水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象,便于設備運行與保養。
2.吸收劑再生和脫硫渣沉淀發生在塔外,這樣避免了塔內阻塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了操作費用,同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔,使系統更緊湊,且可提高脫硫效率。
3.鈉基吸收液吸收SO2速度快,故可用較小的液氣比,達到較高的脫硫效率,一般在99%以上。
4.脫硫劑廉價易得,系統簡潔,阻力小,能耗低,適用于高中低硫煤。工藝原理
技術特點
雙堿法煙氣脫硫工藝主要包括脫硫劑制備系統、SO 2 吸收循環系統、再生系統、副產物處理系統。
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機理示意圖
工藝指標
煙氣在循環懸浮式半干法煙氣凈化系統中得以凈化,該系統主要是根據循環流化床理論和噴霧干燥原理,采用懸浮方式,使吸收劑在脫硫塔內懸浮、反復循環,與煙氣中的SO 2 等酸性氣體充分接觸、反應來實現脫除酸性氣體及其它有害物質的一種方法。
1.半干法脫硫裝置占地面積小,設備可用率高,系統運行可靠,維護工作量小,運行成本底。
2.無脫硫廢水排放,滿足不久將來環保形勢要求。
3.處理后煙氣無白色煙霧,適應將來環保趨勢,無需再增設脫白設備。
4.石灰利用率可達90%,脫硫效率能達96%以上。
5.運行費用低;使用干態消石灰,不易產生結垢和腐蝕現象。工藝原理
技術特點
半干法工藝主要包括:石灰粉儲存、加料系統、循環系統、脫硫塔系統、工藝水系統等。
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技術特點
工藝原理
氨-硫酸銨法煙氣脫硫工藝主要包括煙氣系統、SO 2 吸收系統、硫銨后處理系統、吸收劑制備及工藝水系統。核心設備—吸收塔由三段組成:降溫濃縮段、脫硫段、水洗段。
1.解決了氨逃逸及氣溶膠問題,氨的回收利用率達97%以上,加入1噸氨可產3.8噸化肥,降低了脫硫運行的綜合成本。
2.利用原煙氣的熱量使硫銨溶液濃縮結晶,降低硫銨生產成本。副產1噸硫銨比雙效蒸發結晶節約:蒸汽0.9t,電40kW·h、冷卻循環水50t。
3.采用組合式脫硫塔,集硫銨濃縮,SO 2 吸收、煙氣凈化除霧三段于一塔,減少了煙氣流程,降低了煙氣阻力。
4.均布了吸收段煙氣,有利于吸收效果;設置強化的水洗段,控制了吸收液的損失,進一步凈化了排氣,杜絕氨法脫硫區設施外表面銹蝕現象。
5.具有部分脫硝功能,氨—硫酸銨法利用亞硫酸銨對氮氧化物的還原作用,在脫硫的同時可以實現脫硝的目的,在不增加任何投資的前提下,可以實現同步脫硝率30%-50%。
6.鍋爐使用高硫煤,一可以擴大供煤的選擇范圍,二可以降低鍋爐的運行成本。
7.燃煤硫分適應性強,氨—硫酸銨法脫硫技術對燃煤硫分的適應性強,可用于0.3%—9%甚至更高的燃煤硫分,且不論鍋爐使用中、高硫煤燃燒,脫硫系統的脫硫效率始終穩定。
8.二次污染,氨—硫酸銨法技術在高效脫除煙氣中SO 2 的同時,還能部分脫除煙氣中的NOx,整個過程無廢水和廢渣排放,不產生二次污染。
9.煙氣排放可滿足環保標準(NH 3 小于10mg/Nm )本技術NH 3 小于6mg/Nm 。
10.副產品硫銨質量完全達標,氨—硫酸銨法副產的硫酸銨符合國家標準GB535-1995。煙氣系統:煙氣進入脫硫塔后,首先被硫銨漿液洗滌降溫,然后進入脫硫段與硫銨吸收液充分接觸,將SO 2 等酸性污染物脫除。脫硫后的煙氣進入水洗段經洗滌、除霧后,進入煙囪(或塔頂煙囪)達標排放。
吸收系統:吸收形成的亞硫酸氫銨在加壓氧化器中被氧化成硫酸銨,硫酸銨溶液再進入濃縮段,將煙氣溫度降低并使溶液中的水分蒸發,自身濃度得到進一步提高。
硫銨后處理系統:在預洗降溫段產生一定含固量的硫銨漿料后,再進行固液分離、
干燥和包裝成商品硫銨。
反應1:原始投料期
SO2+H2O+2NH3→(NH4)2SO3
(NH4 )2SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3
NH4HSO3+NH3(NH4) 2SO3
反應2:強制氧化反應
2(NH4)2SO3+O2→2(NH4)2SO4機理示意圖
工藝指標
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工藝指標
機理示意圖
1.脫硫率高,可達99%以上。
2.占地面積小、一次性投資少,與鈣法相比減少20%以上。
3.運行費用低,與鈣法相比低15-20%。
4.運行可靠,不會發生積垢、結塊、磨損、管路堵塞等故障。
5.亞硫酸鎂和硫酸鎂的經濟價值均較高,根據用戶的需要,增加脫硫廢液回收裝置,實現回收再利用,達到廢水的零排放。氧化鎂法煙氣脫硫工藝按最終反應產物可分為兩種:其一產物為硫酸鎂。原理是氧化鎂進行熟化反應生成氫氧化鎂,制成一定濃度的氫氧化鎂吸收液。在吸收塔內氫氧化鎂與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鎂。亞硫酸鎂經強制氧化生成硫酸鎂,分離干燥后生成固體硫酸鎂。另一種工藝為硫酸鎂再生法,即在吸收塔內氫氧化鎂與煙
氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸鎂的過程中抑制亞硫酸鎂氧化,不使亞硫酸鎂氧化生成硫酸鎂。亞硫酸鎂經分離、干燥、焙燒,最后還原成氧化鎂和一定濃度的二氧化硫富氣,還原后氧化鎂返回系統重復利用,二氧化硫富氣被用來制造硫酸。焙燒亞硫酸鎂需要對溫度進行控制。工藝系統比較復雜,投資費用高。目前的鎂法脫硫多采用生成硫酸鎂為最終產物。工藝原理
技術特點
氧化鎂法煙氣脫硫工藝主要包括煙氣系統、SO 2 吸收系統、脫硫劑制備系統、后處理及工藝水系統。
MgO+H2O→Mg(OH)2
Mg(OH)2+SO2→MgSO3+H2O
MgSO3+SO2+H2O→Mg(HSO3)2
Mg(HSO3)2+Mg(OH)2→2MgSO3+2H2O氧化反應
2MgSO3+O2→2MgSO 4
氧化鎂回收反應
MgSO3→MgO+SO 2