工业锅炉烟气脱硫技术

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1、工业锅炉烟气脱硫技术主要介绍：烟气脱硫技术一一湿法、半干法、干法等1.1湿法已商业化或完成屮试的湿法脱硫工艺包括石灰(石灰石)法、双碱法、氨吸收法、磷铵复肥法、稀硫酸吸收法、海水脱硫、氧化镁法等10多种。其中，乂以湿式钙法占绝对统治地位，其优点是技术成熟、脱硫率高，Ca/S比低，操作简便，吸收剂价廉易得，副产物便于利用。1.1.1石灰石-石膏法：石灰石/石灰湿法脱硫最早由英国皇家化学工业公司在20世纪30年代提出，目前是应用最广泛的脱硫技术。该工艺是利用石灰石/石灰石浆液洗涤烟道气，使之与SO2反应，生成亚硫酸钙(CaSO3),脱硫产物亚硫酸钙可直接抛弃，也可以通入空气强制氧化和加

2、入一些添加剂，以石膏形式进行回收，脱硫率达到95%以上。为了减轻SO2洗涤设备的负荷，先要将烟道气除尘，然后再进入洗涤设备与吸收液发生反应。吸收过程的主要反应为：CaCO3+SO2+l/2H2O—CaSO3•1/2H2O+CO2tCa(OH)2+SO2->CaSO3•1/2H2O+1/2H2OCaSO3•1/2H2O+SO2+1/2H2O—Ca(HSO3)2废气中的氧或送入氧化塔内的空气可将亚硫酸钙和亚硫酸氢钙氧化成石膏：2CaSO3•1/2H2O+O2+3H2O->2CaSO4•2H2OCa（HSO3）2+l/2O2+H2O—CaS04•2H2O+SO2通常石灰/石灰石法由三个单

3、元组成：①S02吸收;②固液分离；③固体处理。图12.2石灰石/石灰法烟气脱硫示意流程图吸收塔内的吸收液与除尘后进入的烟气反应后，被送入氧化塔A制取石膏。烟道气脱硫常用的吸收塔有：湍球塔、板式塔、喷淋塔和文丘里/喷雾洗涤塔等。石灰或石灰石的吸收效率与浆液的pH值、钙硫比、液气比、温度、石灰石粒度、浆液固体浓度、气体中S02浓度、洗涤器结构等众多因素有关，主要因素有：（a）浆液pH值。研宄表明，硫酸钙的溶解度随pH值的变化比较小，而亚硫酸钙的溶解度随pH值降低则增大。当浆液的pH值低时，溶液中存在较多的亚硫酸钙，在CaC03颗粒表囬液膜中，溶解的CaC03使液膜的pH值上升，使得亚硫

4、酸钙在液膜中析出，沉积在CaC03颗粒表面，抑制其与S02的传质过程。因此，石灰的传质阻力比石灰石要小，若采用石灰石，则需要延长接触时间，增加持液量和减少石灰石粒径，以便获得相应的脱硫率。一般石灰石系统的最佳操作pH=6，石灰系统pH二8。；（b）液气比。由于反应中Ca24•持续地被消耗，这就需耍吸收器有较大的持液量，即保证较高的液气比。显然，脱硫率随液气比增大而主要反应SO2(g)+H2O—H2SO3H2SO3一H++HSO—3CaO+H2O一Ca(0H)2Ca(OH)2->Ca2++2OH-Ca2++HSO—3+2H2O—CaS03•2H2O+H+SO2(g)+H2O^H2SO

5、3H2SO3~>H++HSO—3H++CaC03—Ca2++HCO-3Ca2++HCO—3+2H2O->CaS03•2H2O+H+H++HCO—3—H2CO3由于湿法脱硫的特点，有多种因素影响到吸收洗涤塔的长期可靠运行。这些技术问题目前己得到妥善解决，但在20世纪70年代和80年代，湿法烟气脱硫技术的发展都是围绕解决这些问题而开展的。①设备腐蚀：化石燃料燃烧的排烟中含有多种微量的化学成分，如氯化物。在酸性环境屮，它们对金属(包括不锈钢)的腐蚀性相当强。冃前广泛应用的吸收塔材料是合金C—276(55%Ni,17%Mo,16%Cr,6%Fe,4%W)，其价格是常规不锈钢的15倍。为延长

6、设备的使用寿命，溶液中氯离子的浓度不能太高。为保证氯离子不发生浓缩，有效的方法是在脱硫系统中根据物料平衡排出适量的废水，并以清水补充。②结垢和堵塞：固体沉积主要以三种方式出现，湿干结垢，即因溶液或料浆中的水分蒸发而使固体沉积；Ca(OH)2或CaCO3沉积或结晶析出；CaSO3或CaSO4从溶液中结晶析出。其中后者是导致脱硫塔发生结垢的主要原因，特别是硫酸钙结垢坚硬、板结，一旦结垢难以去除，影响到所有与脱硫液接触的阀门、水泵、控制仪器和管道等。硫酸钙结垢的原因是SO2-4和Ca2+的离子积在局部达到过饱和。为此，在吸收塔中要保持亚硫酸盐的氧化率在20%以下。亚硫酸盐的氧化需要在脱硫

7、液循环池中完成，可通过鼓氧或空气等力式进行，形成的硫酸钙发生沉淀。从循环池返回吸收塔的脱硫液屮，还因为含有足量的硫酸钙晶体，起到了晶种的作用，因此在后续的吸收过程中，可防止同体直接沉积在吸收塔设备表诎。①除雾器堵塞：在吸收塔中，雾化喷嘴并不能产生尺十完全均一的雾滴，雾滴的大小存在尺寸分布。较小的雾滴会被气流所夾带，如果不进行除雾，雾滴将进入烟道，造成烟道腐蚀和堵塞。旱期的除雾器通常用的是金属编织网，容易因雾滴中的固体颗粒沉积而堵塞。因此，除雾器必须易于保持清洁。目前使