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1、湿法、半干法、干法烟气脱硫技术的综合比较烟气脱硫方法概述2%85%13%半干法干法湿法烟气脱硫湿法:石灰石——石膏法双碱法镁法氨法海水法碱液法半干法:循环流化床喷雾干燥NID密相干塔干法:活性炭吸附荷电干式吸收剂喷射电子束照射湿法烟气脱硫技术的介绍湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物。据美国环保局(EPA)的统计资料,全美火电厂采用湿式脱硫装置中,湿式石灰法占39.6%,石灰石法占47.4%,两法共占87%;双碱法占4.1%,碳酸钠法占3.1%。世界各国(如德国、日本等),在大型火电厂中,90%以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。
2、在国内外燃煤发电厂中,湿法烟气脱硫中,石灰石/石灰——石膏法、石灰石/石灰抛弃法烟气脱硫,占烟气脱硫总量的83%左右,目前,国内有一部分钢铁企业的烧结烟气脱硫也采用这种工艺。这里主要对湿式石灰石灰石——石膏法、海水法、双碱法、氨法进行了比较介绍。1、湿式石灰石灰石——石膏法原理:利用SO2气体在水中有良好的溶解性能,并可以引起连锁反应,使其与CaCO3中和成CaSO4而排出,达到脱硫目的吸收塔内的化学反应过程(1)吸收过程SO2+H2O⇌SO2﹒H2O⇌H2SO3⇌H++HSO-3⇌2H++SO32-(2)氧化过程H2SO3+1/2O2→H2SO4(3)中和过程H2SO4
3、+CaCO3→CaSO4﹒2H2O+CO2在吸收过程中也可能发生H++HSO3-+CaCO3→CaSO3﹒1/2H2O+1/2H2O+CO2但经过完全氧化后,CaSO3∙1/2H2O将最终也成为CaSO4∙2H2O。硫酸钙是一种溶解性较差的盐类,于是就有硫酸钙的结晶析出。工艺该工艺系统主要包括:吸收剂制备系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、石膏脱水及储存系统、公用工程系统等优点:1)吸收浆液循环利用,钙硫比低,一般不超过1.05,脱硫吸收剂的利用率很高;2)吸收剂资源丰富,价格也很便宜;3)脱硫效率高(95%以上);4)脱硫后的烟气中不但二氧化硫浓度很低,而且烟气含尘量也大大减
4、少;5)对煤种的适应性好,尤其适用于高硫煤,副产品石膏也可以作为建材使用。缺点:占地面积大、投资和运行费用较高、耗水量大且废水处理费用高、副产物石膏在我国不易再利用等问题。海水法海水烟气脱硫工艺仅适用于沿海电厂。这是ABBFlakt公司和NorskHydro公司联合开发的FlaktHydro工艺。海水呈碱性,其pH值为8.0~8.3,碱度为1.2~2.5mmol/L。很早以来世界上就有利用碱性海水来吸收烟气中的SO2的传统。海水烟气脱硫工艺由凝汽器出来的冷却水(海水)约有20%进入洗涤塔,以塔顶喷入,烟气从塔底进入。塔内的吸收段装满填料,以增大气液的接触面,提高SO2的吸收效
5、果。目前脱硫率可达90%以上,最高达98%海水洗涤塔内完全靠海水的碱度进行脱硫,其化学反应式如下:SO2+H20+1/2O2→SO42-+2H+;此时海水中原有的HCO3-与H+作用HCO-3+H+→CO2+H2O;而SO42-留在海水中,成为酸性废水,送至水处理厂,使其最终成为硫酸盐(MgSO4或MgSO3),可溶于水,排入大海。优点:1、工艺简单,运行可靠;2、无磨损、堵塞和结垢问题,系统可靠性高;3、不需要设置陆地废弃物处理厂,最大程度减小了对环境的负面影响;4、脱硫效率高,可达90%以上,有明显的环境效益和运行保证率;5、占地少;6、运行的投资费用低,一般
6、占电厂投资的7%~8%,全烟气处理时系统电耗占机组发电量的1-1.5%左右,无需采购、运输、制备其他添加剂;缺点:1、吸收塔出来的海水具有较强的酸性(pH值一般在3左右),必须用大量的海水进行中和(脱硫水比例为5%,中和用海水比例为95%),同时排水对海洋环境会产生一定的影响。2、适用范围小。一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水及燃用低硫煤的电厂。3、海水脱硫要求燃料中重金属元素含量低双碱法双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,由于钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不会形成过饱
7、和结晶,造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生,再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。脱硫工艺主要包括5个部分:(1)吸收剂制备与补充;(2)吸收剂浆液喷淋;(3)塔内雾滴与烟气接触混合;(4)再生池浆液还原钠基碱;(5)石膏脱水处理1、脱硫塔;2、引风机;3、烟囱;4、综合池;5、石灰熟化池;6、钠碱罐;7、泵与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比,双碱法原则上有以下优点:(1)用NaOH脱硫,循环水基本上是NaOH的水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象