国内烟气脱硫的技术

关键词：

国内烟气脱硫的技术（精选十篇）

国内烟气脱硫的技术 篇1

1 湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术概述

脱硫后的烟气经除雾器除去烟气中的雾滴, 再经GGH提高烟气温度后经烟囱排至大气。

湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术的特点主要有:占地面积较小、适用于各种高中低硫燃料电厂、单塔处理烟气能力强、脱硫效率高 (≥95%) 、吸收剂廉价易得、技术较为成熟、高速气流可增强物质传递能力以减轻运行成本、吸收塔液体再分配装置可以预防烟气爬壁以提高系统运行经济性[1]。

2 湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术在电厂烟气脱硫中的应用

2.1 工艺设计

在湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术应用中, 其系统组成包括烟气系统、二氧化硫吸收系统、石膏预脱水系统、石灰石制备系统、排放系统以及废水处理系统。对于湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术的工艺设计, 在设计前, 需要先做好基本资料的收集, 包括电厂位置、交通状况、环境条件以及烟气参数等, 然后再选择合适的石灰石与工艺水, 以实现脱硫效果的最大化。

其中, 烟气系统主要组成设备包括增压风机、烟道、烟囱, 承担脱硫功能的是吸收塔, 在应用中, 需要做好系统温度、压力、烟气流量等参数的设计。

吸收系统的主要组成设备有吸收塔本体、浆液循环泵、浆液排出泵以及喷淋层, 在FGD中, 应用最多的是喷淋塔;吸收塔包括多个功能区, 分别是浆液池、洗涤区与气体区, 通过浆液池溶解石灰石得到硫酸钙、石膏晶体, 排出泵的脱水处理可以将石膏分离出来。在应用中, 吸收系统需要控制的设备参数有吸收塔氧化空气压力以及吸收塔液位、石膏浆液密度、石膏浆液PH值等。

石膏预脱水系统, 即脱水处理吸收塔石膏浆液的系统, 主要由排出泵、旋流站、脱水机以及溢流箱泵等设备组成。在应用中, 石膏预脱水系统设计参数包括石膏排水泵压力、流量以及石膏浆液PH值、密度等。

石灰石制备系统是以大块石灰石为原料, 通过湿式球磨机的处理, 得到石灰石浆, 并将其分离出来, 通过专用泵, 转移到吸收塔中。在应用中, 石灰石制备系统需要做好磨机压力、液位、流量以及浆液箱浆液密度等参数控制[2]。

2.2 应用问题

在电厂烟气脱硫中应用湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术, 常见的问题有:

一是当煤硫含量偏高时, 技术的脱硫效率、能耗不理想, 在电厂实际运行中, 使用的煤种并不符合原设计要求, 片面重视热值、挥发分, 对于硫含量重视不足, 许多燃煤硫含量偏高, 增大烟气脱硫系统负荷, 增大能耗;浆液PH值下降过快, 石膏脱水系统运行受阻, 整个吸收塔反应失去平衡, 降低脱硫效率。

二是脱硫装置结垢问题, 造成能耗增加、脱硫效率降低, 结垢容易发生的位置有接触石灰石浆液、石膏浆液的管道。设备部件, 例如吸收塔进口、喷淋层、内壁以及支撑结构等, 管道内径减小直至阻塞、腐蚀, 系统运行效率受到影响, 也会使能耗增加。

三是脱硫烟气换热器 (GGH) 结垢, 造成压损和系统阻力增加, 风机能耗增大等, GGH结垢原因是多方面的, 包括浆液从GGH通过后黏附在元件上, 在烟气冷热交替过程中, 会蒸发其水汽, 黏附物形成固体, 并逐渐加厚, 直至将GGH堵塞;烟气中粉尘粘附在潮湿的GGH元件表面, 或者粉尘中活性物质、烟气三氧化硫与塔内浆液出现化学反应产生硅酸盐, 逐渐积累成结垢, 引发堵塞;设计不当, 比如GGH布置型式、换热片类型或间距、吹灰器数量等, 都可能导致GGH出现积灰、结垢。

解决措施:

首先, 针对煤硫含量偏高导致的问题, 其解决措施有:1) 做好燃煤掺配比控制, 根据入厂煤的实际情况, 将硫含量高、低的煤以合适比例掺混使用, 确保煤炉烟气中硫含量接近设计值;在高、低负荷状态, 分别应用低硫煤、高硫煤, 禁止长时间持续使用超标的高硫煤;2) 调整运行参数, 通过将石灰浆液供应量适当增大、吸收浆液p H值适当降低、吸收塔液位适当提高等措施, 使烟气脱硫系统与烟气硫含量情况更好地协调, 保证系统运行状态良好;3) 使用合适的添加剂, 比如氨盐、钠盐以及镁盐等, 提高对烟气中二氧化硫的吸收能力。

其次, 针对脱硫装置结垢问题, 解决措施有:1) 做好吸收塔浆液参数控制, 确保其在实际范围内运行, 密度和PH值都要合理, 预防出现PH值骤变情况, 从而防止石膏大量析出或者亚硫酸盐析出产生结垢;2) 对电除尘器进行调整, 提高其除尘效率、可靠性, 降低FGD入口烟尘浓度;3) 做好设备维护与检查, 定期对与浆液有接触的设备、管道进行检查, 制定合适的停运、清洗计划, 避免长时间运行累积形成结垢[3]。

再次, 针对GGH结垢问题, 解决措施有:1) 定期对GGH进行吹灰处理, 应当做到每班至少一次, 吹灰可以使用蒸汽或者压缩空气, 当出现压差增大情况时, 可以适当提高吹灰频率;2) 采取在线高压水冲洗技术, 当GGH出现高于正常值1.5倍压差时, 使用在线高压冲水技术来对运行的GGH进行冲洗, 将其上堆积物质冲洗干净;如果冲洗效果不理想, 应当将脱硫系统停运, 改用人工高压冲水的方式, 将换热片积灰彻底清除, 减轻系统运行阻力;3) 做好脱硫装置检修, 建立相应的检修台账, 在条件允许下, 需将GGH纳入检查范围, 对于出现结垢的情况, 可以将换热元件取出, 使用酸碱进行清洗。

3 结论

综上所述, 在现代社会中, 环保是社会发展的主流趋势, 火电厂作为大气污染的主要来源, 做好烟气脱硫工作, 是提高火电厂社会效益、保证火电厂长远发展的基本要求。因此, 加强对湿式石灰石-石膏烟气脱硫技术的研究, 将其更好地应用于实际中, 有重要现实意义。

参考文献

[1]韩新奎, 张斌.湿式石灰石—石膏烟气脱硫技术在电厂应用中探讨[J].广州化工, 2010 (4) :205-206, 218.

[2]姜正雄, 魏宇.燃煤电厂石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术概述[J].装备机械, 2012 (2) :60-65.

湿法烟气脱硫技术概述 篇2

关键词：烟气脱硫湿法石灰石石膏反应机理

随着人们的环境保护意识日益增强以及环境保护标准的日益提高，燃煤电站中的大气排放问题越来越受到人们的关注，煤炭是我国的主要能源，在中国目前的一次能源的生产和消费结构中煤炭约占70%，而且在相当长的一段时间内不会发生改变。由于煤炭消耗量较大，燃烧效率不高，煤燃烧所产生的主要污染物SO2、NOX和烟尘排放量随着中国工业化进程的不断加快也日益增多。大量的燃煤和煤中较高的含硫量必然导致SO2的大量排放。

大气污染严重破坏了生态环境、危害人体的呼吸系统、加大了癌症的发病率，甚至影响人类基因造成遗传疾病。如何有效地消减二氧化硫的排放量，控制二氧化硫对大气污染，保护大气环境质量是目前及未来相当长时间内环境保护的重要课题之一。目前世界上烟气脱硫工艺大数百种之多，在这些脱硫工艺中。石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺技术成熟，具有吸收剂资源丰富、价格低廉、脱硫效率高等优点，是目前控制酸雨和二氧化硫污染最有效地手段[1]。湿法烟气脱硫技术工艺已有几十年的发展历史，技术上日趋成熟、完善，传统湿法工艺中的堵塞、结垢问题得到了很大的改善。

一、FGD系统的吸收原理及工艺流程

石灰石/石膏湿法烟气脱硫采用低廉易得的石灰石或石灰做脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内，吸收浆液于烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除，最终反应产物为石膏。具体反应过程由以下五步实现：（1）溶质二氧化硫由气相主体扩散到气液两相界面气相的一侧；（2）二氧化硫在相界面上的溶解，并转入液相；（3）二氧化硫电离，同时剩余的二氧化硫由液相界面扩散到液相主体；（4）石灰石的溶解、电离于扩散；（5）反应产物向液相主体的扩散剂反应产物沉淀的生成。5个阶段是同时进行的，脱硫后的烟气经除雾器出去携带的细小液滴，经烟囱排入大气，脱硫石膏浆液经脱水装置脱水后回收利用。剩余浆液于新加入的石灰石浆液一起循环，这样可以使加入的吸收剂充分利用，并确保石膏晶体的增长。石膏晶体的正常增长时最终产品处理比较简单的先决条件。新鲜的吸收剂石灰石浆液根据PH值和分离二氧化硫量按一定比例直接加入吸收塔[2]。基本工艺流程主要包括制粉、浆液制备、预吸收、吸收塔、氧化、烟气换热、石膏脱水等子系统以及其他辅助系统。由除尘器出来的烟气经脱硫风机增压后，进入换热器，与来自吸收塔的净烟气进行热交换，一方面将含有较高的二氧化硫浓度的高温烟气降温，以利于石灰石浆液吸收二氧化硫，另一方面，将来自吸收塔的净烟气加热，以利于烟气抬升和污染物的运输扩散。降温后的烟气进入吸收塔，由制浆系统制成满足工艺需要的石灰石浆液于烟气中的二氧化硫发生一系列复杂的物理化学反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙。净化后的烟气再经换热器排除脱硫装置。由于亚硫酸钙不稳定，需要进一步经氧化系统氧化成稳定度恶硫酸钙，硫酸钙结晶生成石膏。石膏浆液经石膏脱水制成石膏产品。

二、FED脱硫效率的影响因素

1.吸收液的pH值

吸收液的pH值是影响FED系统脱硫效率的重要因素，它对系统的影响是非常复杂的，当时吸收液的PH增高时，溶液中的氧化钙浓度相应的增大，吸收也中的氢氧化钙离解成氢氧根离子会不断的于二氧化硫水合后离解出的氢离子发生中和反应生成水分子，促使反应不断向右进行，所以只要吸收液的ph值足够高，溶液中存在大量的氢氧根离子，就能得到高的二氧化硫吸收率，吸收液的PH与此吸收反应式的进行程度关系密切，所以吸收液的PH值直接影响系统的最终脱硫效率。

2.液气比

液气比（L/G）是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量。他决定酸性气体吸收所需要的吸收表面。在其他参数恒定的情况下提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋密度使液气间的接触面积增大，传质单元数将随之增大，脱硫效率也将增大。要提高吸收塔的脱硫效率，提高液气比是一个重要的技术手段。在实际工作过程中，允许最小的液气比由吸收剂浆液特性，控制结垢和堵塞决定。理论分析的液气比不适用于所有的吸收塔的工程设计，但可根据以下原则考虑：对于喷淋塔，气液接触面积与液气比成正比，因此液气比与脱硫效率有直接的正比关系，而与二氧化硫浓度无关。

3.烟气流速和温度

在其他参数恒定的情况下，提高塔内烟气流速可提高气液两相的湍动，降低烟气和液滴间的膜厚度，提高传质效果。从节能的观点来说，空塔流速尽量偏大。另外，喷淋液滴大的下降速度将相对降低，使单位体积内持液量增大，增打了传质面积，增加了脱硫效率。但气速增加，由会使气液接触时间缩短，脱硫效率可能下降，这样要求增加塔高。实际中烟气流速提高还影响除雾效果。目前，将吸收塔内烟气流速控制在2.6—3.5m/s较合理，典型值为3m/s[3]。

4.钙硫比的影响

在保持液气比不变的情况下，钙硫比增大，注入吸收塔的吸收剂的量相应增大，引起浆液PH值上升，可增大中和反应的速率，增加反应的表面积，使二氧化硫吸收量增加，提高脱硫效率。但是，由于石灰石的溶解度较低，其供给量的增加将导致浆液浓度的提高，会引起石灰石的过度饱和凝聚，最终使反应的表面积减小，脱硫效率降低。钙硫比一般控制在1.02—1.05之间[4]。

三、结束语

石灰石—石膏法脱硫技术成熟，石灰石来源丰富，脱硫效率高，可减少二氧化硫的排放量，是目前电厂烟气治理的一种较完善的治理技术。在今后我们要努力做好系统的优化设计和及运行经验总结，对脱硫系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]曾华庭，杨华，马斌等.湿法烟气脱硫系统的安全性及优化[M]. 北京 中国电力出版社，2004：8—9，274—277.

[2]钟毅，林永明，高翔，等. 石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统石灰石活性因素研究[J].广西电力工程，2000.4：92—98.

[3]丁承刚.湿法烟气脱硫关键参数简分析[J].国际电力，2002，6（1）：53—55.

氨法烟气实现脱硫的技术研究 篇3

关键词：氨法,脱硫,技术

近年来, 氨法脱硫技术以其特有的优势在我国得到了广泛的推广。接下来, 我们将对氨法脱硫技术进行简单地介绍, 并着重分析影响其效率的因素以及在我国推广的前景。

1 氨法脱硫技术简介

1.1 技术的原理

采用氨水液氨等作为脱硫剂, 烟气中的SO2与氨反应生成 (NH4) 2SO3, (NH4) 2SO3与空气进行氧化反应生成 (NH4) 2SO4, 吸收液经结晶、脱水、压滤后制得 (NH4) 2SO4。利用液氨作为脱硫剂, 与烟气中的二氧化硫以及氧气经过一系列化学反应, 最终生成 (NH4) 2SO4。

1.2 氨法烟气脱硫的工艺

烟气首先在除尘之后进去脱硫塔, 经过洗涤降温之后, 与氨化后的吸收液接触, 烟气中的二氧化硫与吸收液反应生成用硝酸铵, 之后, 烟气经过除雾以及再加热处理之后排入大气。目前常用工艺类型主要有Walther氨法工艺、GE氨法、NKK氨法、AMASOX氨法等等。

2 影响氨法脱硫效率的因素

2.1 喷嘴对氨法脱硫效率的影响

氨水的雾化效果对脱硫效率高低具有关键作用。雾化效果越好, 氨水与SO2的接触面积越大。当氨水和烟道中的SO2最大限度地接触才有可能提高脱硫效率。对于相同的烟气量, 气液接触面的增加不能简单地用增加氨水量来提高脱硫效率, 应通过喷雾技术质的提高来获得高的质量, 超微液滴和大的覆盖面使氨水在整个吸收器中最大限度地充满整个空间段, 使烟气在此段时和千千万万个氨水液滴接触, 达到高效率脱硫。超细液滴的喷雾质量可以大大节约用水量和氨。

2.2 温度对氨法脱硫效率的影响

大量实验证明, 温度对脱硫效率的影响很大。温度与脱硫效率的关系为:低温下, 脱硫效率很高, 随着温度的提升, 效率逐渐下降。当温度达到65~75℃时, 效率达到最低, 之后, 效率随温度提升逐渐提高。因此, 氨法脱硫过程中一般将温度控制在60℃以下或者80℃以上。

2.3 氨水浓度对氨法脱硫效率的影响

氨水的浓度对脱硫效率存在一定的影响, 浓度高, 脱硫效率高, 但氨水的消耗将变大;反之, 降低了氨水消耗, 脱硫效率将下降。因此, 在实际工程中, 应该综合考虑, 选定最经济的浓度。

2.4 水质对氨法脱硫效率的影响

水中所含有的Ca2+、Mg2+等离子的浓度因地区不同而存在一定的差异, Ca2+、Mg2+离子存在的主要危害就是结垢。研究表明, 当水质的温度持续保持在50℃以上的时候, 水中的Ca2+、Mg2+很容易在喷嘴管路位置结垢, 进而影响了喷入氨水的数量, 最终将低氨法脱硫的效率。以杭州江东富丽达热电有限公司氨法脱硫系统为例, 其喷灌的位置靠近反应器, 温度基本维持在120℃, 结垢现象十分明显。分析其原因发现, 该地水质中Ca2+、Mg2+离子的浓度较高, 通过改用软化水之后, 问题得到了解决。

3 氨法脱硫技术应用前景分析

3.1 吸收剂来源分析

近年来, 国家与企业在合成氨技术方面投入了大量的人力、物力, 取得了技术上的巨大进步, 直接的结果就是合成氨年产量急剧增加。据统计:2014年较2000年合成氨的年产量增加了2456.7万吨, 达到了世界总产量的近一半, 稳居世界首位。合成氨企业数量也在急剧提高, 截止2014年底, 这个数字达到了675, 观察其分布, 除了青海、西藏以及上海等少数地区之外, 全国各省市均有合成氨企业的分布。

伴随着行业竞争的加剧, 合成氨企业的发展趋势呈现除了大型化发展。其中, 年产8万吨以上的合成氨企业就有203家, 其产量占我国合成氨总产量的78.32%。以我国脱硫市场份额的10%为界限进行估算, 我国每年大约需要脱硫剂液氨200万吨, 其副产品——硫酸铵的产量大约有800万吨。我国目前存在的600多家合成氨企业广泛地分布在全国各个省市, 因此, 氨法脱硫在我国拥有了充足的脱硫剂液氨的供应。此外, 氨法脱硫为我国提供了硫元素的供给, 这将对我国农业土壤结构的改善起到极大的推动作用。

3.2 副产物的市场分析

硫酸铵在我国一直作为一种花费原料被广泛应用。近年来, 其应用领域有了新的突破。在非化肥领域, 诸如矿石浸取、粘胶纤维、食糖脱色、农药等等领域也出现了硫酸铵的身影。除此之外, 硫酸铵在复合肥方面应用同样广泛, 需求量近年来急剧增加。伴随着我国对外贸易的发展, 硫酸铵的出口迎来了春天, 近年来的统计发现, 硫酸铵仅仅在亚洲的贸易量就超过200万t/a。一方面是市场的巨大, 另一方面是供给的紧缺, 据统计, 2014年, 全国硫酸铵的产量仅仅有260万吨, 与巨大的市场相比, 这些产量远远不足。

3.3 燃煤硫分的适应性极强

氨法脱硫技术对燃煤中硫含量的要求比较广, 大致在0.4%~8%之间。通过大量的实验分析可知, 对于硫含量属于中、高等的燃煤而言, 氨法脱硫的效率往往比较高, 同时, 燃煤锅炉由于使用了中、高硫分的燃煤, 其运行成本有了很大的改观, 企业既获得了较好的经济效益, 同时也赢得了良好的环境效益。

4 结论

在经济可持续发展的背景下, 氨法脱硫技术符合循环经济发展要求, 有其突出的技术成本优势, 在大型燃煤电厂以及其他耗煤企业可以广泛推广。

参考文献

[1]葛能强, 邵永春.湿式氨法脱硫工业及应用[J].硫酸工业, 2011 (6) :10-15.

[2]龚立贤.德国克虏伯伍德公司氨法脱硫、脱氮氧化物技术[J].热机技术, 2009 (3) :37-41.

探讨电厂烟气治理及脱硫脱硝技术 篇4

关键词：电厂 烟气治理 脱硫脱硝

燃煤电厂在发电的过程中，对大气环境的污染非常严重，特别是燃煤锅炉的烟气，它排放出的烟尘和氮氧化合物是我国重要的工业污染源，会导致酸雨或者光化学烟雾的形成，给经济发展带来很大的损失，同时严重影响人们身体健康，必须加以治理。治理的关键是减少氮氧化合物和二氧化硫的排放，所以烟气的脱硫脱硝技术显得至关重要，必须加强改进脱硫脱硝技术，提高环境污染的治理措施，缓解大气污染。

1 电厂烟气的特点及危害

火电厂在发电的过程中锅炉燃烧产生大量的烟气，这些烟气中含有很多的有害气体，比如二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、氯化物、氟化物等。污染物排放的比重与矿物质中物质的构成有着密切的联系，另外烟气的排放量根据锅炉设备的不同而存在差别，锅炉排放的烟气温度高，一般在1200摄氏度以上，污染物的浓度比较低，所以在气态物质回收放慢的难度比较大。点成烟气与一定的温度和湿度，烟气高出环境空气很多，而且电厂一般使用高烟筒排放，所以烟气的扩散范围广，烟气中的二氧化硫的转化是一个缓慢的过程，传输距离比较远，对大气环境有深远的影响。

电厂燃气中的有害物质不仅危害人类身体健康，而且会影响我国工农业生产，影响我国经济的发展。有些电厂周围的农村，农作物出现异常，比如在白菜包心、棉花吐絮的时节，大量的烟尘造成农作物减产，电厂因此要支付大量的赔款。另外对于电厂自身来说，大量的烟气排放，加剧引风机的磨损，严重影响机组的发电与安全。

2 电厂烟气治理的有效措施

电厂烟气严重影响人类的生存环境，所以必须采取有效的治理措施，缓减环境污染的问题，提高生态环境的质量。具体的措施应该用全面的、发展的、长远的、综合的眼光看待治理问题，在治理污染的同时做好预防措施，科学、合理的利用各种资源，实现资源的可持续发展，提高生态环境质量。

2.1 推广除尘设备

除尘设备是燃煤电厂最直接的治理燃气的方法，比较常用的除尘设备有旋转式除尘器、电除尘器等，其中电除尘器的应用成本比较低，而且效率高，所以，电厂应该大力推广使用电除尘器进行除尘。

2.2 改进技术

推广除尘设备只是电厂治理烟气污染的权宜之计，根本的方法还要提高治理烟气的技术，利用科学的技术，有效的除去烟气中的有害物质，才能較好的缓解环境污染问题。所以，电厂要积极关注治理废气的新技术，加大技术的投资，不断完善、改进落后的技术，尽量采用废弃治理技术和洁净煤技术进行处理，将全面利用能源与防治电气污染相结合，做到应用科技手段，切实解决电气污染问题。

2.3 积极开发绿色新型能源

推广设备、改进技术都是治理污染的有效措施，但是要想彻底的治理电气污染，就要找到一种无污染的新型能源代替煤燃烧，彻底解决煤气燃烧带来的大气污染问题。新能源的开发是一个缓慢的过程，在寻找新能源的过程中，我们要积极推行能源节约，降低能源的消耗，提高能源经济效益，使环境保护与经济建设相协调。同时严格控制污染源，做好污染的预防工作，积极开发节能、绿色能源，提高环境效益。

3 烟气脱硫脱硝技术

电厂的污染比较大，烟气中含量比较多的有害物质是二氧化硫等氮氧化合物，所以电厂控制污染的措施主要是控制二氧化硫的含量。控制二氧化硫的方法有很多，烟气脱硫和燃烧脱硝是两种比较常用的方法，在电厂中应用比较广泛，能够有效的减少燃气中的有害气体的排放，缓解电厂发电带来的大气污染问题。

3.1 脱硫技术

脱硫技术有三个关键处理点，燃烧前、中、后，燃烧前采用物理性脱硫，脱硫的主要对象是煤炭中的矿物硫成分，利用磁特性减少煤炭中硫元素的含量；燃烧中采用化学方法进行脱硫，在煤炭高温燃烧时，添加固硫剂成分，是它与煤炭燃烧中的产生的含硫化合物发生反应，生成固体硫酸盐，硫酸盐会随炉内残渣排除；燃烧后采用FGD脱硫方法，这是防止二氧化硫排放到空气中的最后一道关卡，可以采用湿法、半干法或者干法进行脱硫。其中湿法脱硫一般选用强碱性溶液作为二氧化硫的吸收皿，再结合石膏辅助吸硫，产生强烈的吸硫效果，这种方法的吸硫作用比较大，被广泛应用于燃煤电厂中，尤其适合用于低、中、高硫煤。半干法脱硫使用的是碱性粉末，主要通过高温蒸发，生成固态粉末。它的脱硫效果没有湿法脱硫那么强，但是设备、运行、维修均比较简单，也颇受电厂的欢迎。还有一种是干法脱硫，它主要通过选取颗粒状或者粉状的吸收剂，利用催化反映，减少二氧化硫的排放。此方法反应慢，比较耗时，但是操作简单，成本低，也被广泛应用于除硫工作中。

3.2 脱硝技术

脱硝技术主要是减少烟气中的氮氧化合物，主要方法是从燃烧的过程中减少氮氧化合物的生成，另外还有对燃烧后氮氧化合物的生成。首先减少氮氧化合物的生成可以从减少锅炉内氧气的密度出发，减少煤气在高温环境下的时间。具体的方法可以采用溶液内反应、催化还原反应以及粉末吸附等方法，方法过程和原理与脱硫类似。粉末吸附要选择具有良好吸附功能的物质，比如活性炭；溶液内反应与脱硫类似，选用强碱性溶液；催化还原可以选择N元素的化合价元素，使有害的氮氧化合物变成无公害的。另外还有一种电子束处理技术，这样技术主要是利用含有电子能量的800MeV-1MeV的电子束照射烟气，通过这种方法将烟气中的二氧化硫和转化为硝硫铵和硫酸铵。这种技术有比较广泛的发展前景，已经开始走向工业化，现已经被很多企业采用。

3.3 脱脂脱硫技术的发展趋势

随着科技的发展，我国对烟气脱硫脱脂技术研究会更加深入。目前我国的脱脂脱硫技术仍然以干法为主，未来可能会加大对脱硫脱硝湿法的研究，更加关注降低成本、减少风险、提高效益的脱硫脱硝技术。总之，这些脱硫脱硝技术方法中，无论哪一种研究、开发、利用，都要考虑电厂自身的实际情况，结合我国的国情，注重研究效率高、能耗低、操作简单、成本低的脱硫脱硝技术，创造一条可持续发展的道路。

4 结语

电厂在燃煤发电过程中会产生大量的废烟、废气，造成大气污染，严重影响我国经济的发展。所以，电厂要采取有效的治理措施，减少排污量，提高技术管理水平，积极寻找节能、绿色环保的新能源代替煤炭资源的燃烧。同时努力改进脱硫脱硝技术，减少排放到大气中的碳氧有害物质，实现环境保护与经济发展和谐共处的局面。

参考文献：

[1]王善波.燃煤电厂烟气脱硫脱硝及治理策略[J].城市建设理论研究（电子版），2014（5）：149-150.

[2]王磊.燃煤电厂烟气治理策略及脱硫脱硝技术[J].科技与创新，2014（10）：153-154.

[3]王喜军.燃煤电厂烟气治理策略及脱硫脱硝技术[J].科技传播，2013（14）：175-176.

生物烟气脱硫技术研究 篇5

1 生物烟气脱硫的原理

1.1 二氧化硫被吸收的工作原理

往往烟气中存在的二氧化硫会通过吸收塔或者水膜除尘器溶解成水并且转化为硫酸盐、亚硫酸盐等。并且硫酸盐还原菌通常还会在厌氧的坏境或有外涉碳源的情况下将硫酸盐、亚硫酸盐进进一步氧化还原成硫化物。然后再通过微生物的作用在好氧的条件下转化为单质硫, 这时就可以将硫从系统中出去了。所以说, 生物脱硫过程为二氧化硫的吸收过程和含硫吸收液的生物脱硫两个阶段。微生物脱硫技术可以适用于很多方面, 如:微生物除臭、工业方面、微生物煤炭脱硫等多方面。随着当代深灰的发展, 人们对脱硫微生物的认识也进一步提高, 生物脱硫技术越来越被广泛的应用于烟气脱硫。

1.2 含硫吸收液生物脱硫技术的工作原理

通常富含硫酸盐、亚硫酸盐的水在硫酸盐还原菌、厌氧环境的作用下, 其中的一部分硫酸盐和亚硫酸盐将被还原成硫化物。在好氧的情况下, 也可以利用细菌将厌氧形成的硫化氢氧化成单质硫, 然后再将单质硫颗粒予以回收。这样既增加了系统循环液的碱性, 在吸收过程中增强了吸收液酸性互逆反应。又维系了整个系统p H的稳定, 以至于减少了系统运行时的药剂投加量。利用小水滴的巨大表面积完成对烟气的吸收, 是二氧化硫由气体转化为液体, 并以亚硫酸根、硫酸根的形式存在吸收效果与吸收液的比表面积、p H、碱度、温度有关。其主要是取决于吸收液的比表面积大小。

2 生物烟气脱硫技术

2.1 筛选、分离菌种

生物脱硫技术应用的研究是在1947年, 伴随着可利用微生物的选矿的研究开始的。微生物烟气脱硫技术通过化学自养微生物对二氧化硫的代谢, 利用此过程将烟气中存在的氧化物去除。在脱硫的过程中, 氧化态的污染物会经过微生物的还原作用生成单质硫而被去除。寻找可用于燃煤烟气脱硫的微生物菌种、了解它的代谢途径和提高脱硫效率是生物烟气脱硫研究的重中之重。氧化亚铁硫杆菌由于它独特的生理性质在烟气脱硫的领域中具有很大的应用价值, 但由于它生长速率缓慢和技术使用需求的高效性要求不一致, 故而要增强对菌能量再生机制深化研究。

2.2 二氧化硫转化为硫酸根离子

过度金属正三价铁离子对硫的催化作用已被证实。在酸性的条件下, 空气氧化正三价铁离子的速度较慢。但是在自然界中一些微生物在具有酸性的条件下会快速氧化。可以用微生物和铁离子体系共同催化和氧化, 在无机盐简单的培养下自由生长, 不需要昂贵的有机成分。用分离所得的氧化亚铁硫杆菌和铁离子体系处理含二氧化硫气体的实验研究, 从结果来看, 细菌菌液比稀硫酸吸收法的脱硫效率更高。所以, 生物滴滤池反应系统脱除烟气中的二氧化硫是一种可行的技术方法。

2.3 二氧化硫转化成硫化氢到硫工艺

微生物烟气脱硫技术一般包括生物过滤法、吸附法和滴滤法。这三种都属于开放系统, 这些微生物群随环境变化而改变。在生物脱硫过程中, 氧化状态的含硫污染物要经过化学还原作用合成硫化物, 进而经过生物氧化过程还原成单质硫以达到脱硫的目的。通过结合国内外的研究成果, 微生物脱硫技术和目前广泛使用的湿法脱硫技术常常结合在一起进行研究。城市垃圾渗滤液湿法烟气脱硫-微生物硫转化互补体系被首次提出。后来在研究中证实了微生物在应用于烟气脱硫方面具有极大的优点, 具有不需要高压、高温、催化剂、操作资金需求少、没有二次污染等大量优点。所以, 微生物烟气脱硫实用性强, 且技术新颖的生物工程技术。有非常诱人的前景及潜力。

3 生物烟气脱硫的研究方向

3.1 菌种及生物反应器的选取

氧化无机硫的菌种是以兼性、专性为主。专性自养菌一般生长较慢, 在脱硫过程生物量的供应对整个系统的处理研究影响较小。以至于在今后的研究中, 筛选生长速度比较快、脱硫性能好的菌种是一定要进行的基础研究。对于已经存在的菌种, 应该将研究的重点放在微生物培养方案的优化和对微生物菌种的改良方法上。从而改进微生物的遗传性状, 提高菌种的脱硫效率。选择合适的生物反应器就会体现出更好的效果生物反应器涉及到了气体、液体、固体三种性质及生化降解过程, 影响它的因素很多并且很复杂, 与之有关的理论研究及实际应用不够深入, 这就需要进一步的进行研究与探讨。

3.2 高效功能菌的选育

现代生物技术的高速发展, 利用现代基因工程工程技术对于有些脱硫菌进行改进, 可以强化它的转化作用, 以此获得生长繁殖速度高效、活性高、易生存等特点, 同时在适应温度和p H值范围方面有着很大的提高。进而筛选和培育出在适应性和稳定性都达到相对要求较高的脱硫菌, 以达到减少烟气脱硫菌的驯化和繁衍的时间并延长脱硫菌的使用寿命。

摘要：随着人类世界和社会各方面的飞速发展, 越来越多的二氧化硫随着烟气不断地进入大气中。二氧化硫是生活中最为常见的硫氧化合物, 无色气并具有强烈刺激性气味, 直接排放在空气中不知不觉就会对人类的生存环境产生危害。我国目前的能源结构主要是煤炭, 占一次能源的百分之七十五, 并且随着经济的发展会有所上升。鉴于此, 文本文总结了近年来国内外微生物烟气脱硫技术的发展及应用, 同时对生物脱硫技术的发展方向进行了研究, 得出了一些见解和建议。

关键词：生物,烟气脱硫,二氧化硫

参考文献

[1]黄海鹏, 崔益龙.烟气生物脱硫技术的应用[J].电力环境保护, 2007.

[2]曹从荣, 柯建明, 崔高峰, 王凯军.荷兰的烟气生物脱硫工艺[J].中国环境产业, 2002.

[3]汪诚文, 金小达, 贾捍卫, 赵雪锋, 王玉珏.烟气生物脱硫污泥中单质硫的回收工艺中试研究[J].环境科技, 2010.

烟气脱硫技术方案浅析 篇6

1 MSTC20旋流除尘器脱硫除尘技术, 工作原理

1.1 技术方法

MSTC20型旋流器是用湿法除尘和脱硫的原理来实现的, 即是用水和一的定碱性溶液, 按一定的工艺流程在其主体设备的 (旋风水膜、旋流塔板) 两部分组合为一体化的脱硫除尘塔中达到除尘和脱硫的目的。

1.2 工作原理

1.2.1 除尘原理

锅炉产生的含有烟和二氧化硫的烟气以18-22m/s速度切线下斜向经喷淋, 使烟气中尘粒被湿润, 增大凝聚力, 进入旋流除尘塔, 绕着底部的稳流柱, 以3-4m/s的流速旋转上升, 除尘烟气由于旋转运动产生离心力, 使烟气中的尘粒被甩向器壁, 并被沿壁顺流而下的水膜一起带入排灰口, 通过旋流板使烟气在塔内加速旋转上升。塔内设有二层除尘脱硫塔板, 来自脱硫循环池的碱性溶液, 经设在内芯筒上的溢水槽, 溢流至每层旋流板上的所有叶片, 烟气进入旋流板叶片间, 靠旋流板产生的离心力强化了气液分离。根据流体力学的原理, 流体中气、液、固体三者间由于惯性的不同存在着相对运动, 于是产生固体烟尘大小颗粒间, 液体和固体间, 以及液体不同直径水滴间的相互碰撞。烟尘中出现较大颗粒捕集小颗粒, 小颗粒凝聚成较大颗粒的凝并现象。在惯性和离心力的作用下, 烟气中比重大, 分散度小的较大粉尘颗粒被惯性抛到液滴上面被捕集。同时被离心和甩向塔壁, 形成沿壁旋转的含尘液环, 受重力作用沿壁下流, 并被塔上部溢流槽流出的水所形成的水膜一起带至水封池, 排入灰沟。灰水经沉灰池沉淀后, 进入下一轮循环周期。烟尘经几级净化装置, 逐段被凝并、捕集, 除尘效率可高达97-99%以上。

1.2.2 脱硫原理

本装置入口段设有喷淋装置, 烟气中的SO2、NOX等酸性物质经过该段与碱性喷淋水接触, 进行初级除尘脱硫 (吸收) , 降低烟温 (能有效的缩小烟气体积, 降低烟气流速, 达到延长烟气停留在塔中的反应时间) 。锅炉烟气经入口段以切线方向高速进入旋风水膜除尘塔, 减速环绕内芯筒螺旋上升, 再经过设在塔内的二层内向漩流板房, 使通过它的气流加速旋转, 气流旋转圈数的增加, 延长了气体在塔内的停留时间。塔中内芯筒上的溢水槽将碱性水溢流到漩流板各叶片上, 形成薄液层, 同时被气流喷洒, 液滴随气流运动, 受离心力到达塔壁形成沿壁旋转的液环, 并被漩流板的作用, 造成气、液絮流状态加剧, 强化气、液、固 (尘) 接触和分离, 连续性发生物理、化学反应变化。本设备的除雾脱水系统由旋风筒及一层脱水板, 再加上防带水锥帽、止水环组成。含有饱和水蒸汽的烟气利用旋风筒和漩流板的离心力, 惯性力作二级除雾 (漩流板除雾, 离心除雾) , 使烟气的水份得到较充分的净化, 防带水帽设在脱水板前, 可使塔部中心处烟气导向塔壁, 提高脱水板分离水气, 止水环的设置可阻止塔壁湿段上移。

2 MSTC20型漩流除尘器主要技术参数及结构特点

2.1 主要技术参数

配20吨锅炉麻石漩流除尘器

选用MSTC20型麻石漩流除尘器。

(1) 处理烟气量60000 m3/h

(2) 主塔烟气入口速度16.5-18.3 m/s

(3) 主塔平均上升烟速2-3 m/s

(4) 副塔烟速7.8-10m/s

(5) 文丘里入口烟速11.57-12.86m/s

(6) 文丘里喉部烟速28-31m/s

(7) 文丘里出口烟速16.5-18.3 m/s

(8) 入口烟气温度≥156℃

出口烟气温度

(10) 除尘器总阻力1200-1400pa

(11) 除尘器总耗水量120t/h

(12) 除尘效率98-99%

(13) 脱硫效率75-96%

2.2 结构特点

本设备属湿法脱硫除尘一体化技术装置, 利用锅炉自身冲灰碱性废水为除尘器用水, 同时辅以石灰浆液调节PH值, 水可循环使用不外排, 其结构设计新颖、科学、结构简单, 机理正确, 性能稳定, 操作方便, 使用寿命长。本装置文丘里主塔、副塔及主副塔连接箱均为全花岗结构, 耐磨耐腐, 寿命长。漩流板、除雾板叶采用麻石板叶片, 制作成拼装结构。漩流板补水采用溢流槽, 结构简单, 布水均匀, 避免了采用喷咀而发生堵塞。塔壁上部设有止水槽环, 可阻止塔壁湿段上移。各层漩流板均设有维护入孔, 并配备冲洗喷咀, 便于运行中清洗漩流板上积灰。采用大坡度塔底, 再加上下倾斜进口段之烟气冲刷, 可避免灰沉积塔底, 引起排灰口堵塞。

3 脱硫、除尘效果测算

3.1 燃煤煤质情况:

煤底位热值:6000Kcal/Kg;含硫份平均值:3%;灰份平均值:30%。

3.2 锅炉耗煤量

20吨锅炉耗煤量:2.5t/h;烟气中SO2含量:6000mg/Nm3。

3.3 除尘、脱硫耗水量

经验取液气比为2能满足除尘脱硫要求, 循环水量为120m3/h。

3.4 除尘效果

正常运行时除尘效率一般可达97~99%。

3.5 脱硫效果

当漩流塔排灰口溢水PH值为6.5-7时, 仅用清水脱硫效率可达30%左右。当漩流塔供水用石灰乳液调节PH值为11-12时, 脱硫率可达90%左右。

3.6 石灰浆液配置系统用量的计算:

本脱硫除尘器具有多类机理脱硫过程, 包括:湿法洗涤除尘过程中脱硫能达到15%左右的效果;碱性石灰浆液是漩流塔中最主要的脱硫过程, 是以Ca O和SO2反应生成Ca (HSO3) 2的化学脱硫过程, 是以Ca O和SO2反应生成Ca SO3的化学脱硫为主, 其分担比重达40%。冲渣灰回水中碱性阳离子与SO2作用, 即以废治废、综合利用, 视碱性阳离子成分及量的多少, 一般估计有10%的脱硫效果;还有其他物理吸收SO2的作用, 现按脱硫要求和作用来估算石灰用量, 脱硫过程按石灰分担率为40%来考虑计算石灰耗量。

据反应式:Ca O+2SO2+H2O=Ca (HSO3) 2

依据3×6吨锅炉烟气中SO2排放量计算:

EDV法烟气脱硫技术的工业应用 篇7

1工业装置1

1.1原材料

烟气组成( 体积分数) 为: N274. 500% ,CO213. 520% ,H2O 8. 980% ,SO20. 026% ,O22. 500% , CO 0. 424% ,取自锦西石化公司催化裂化装置。 Na OH碱液( 质量分数为20% ) 和絮凝剂聚合氯化铝复合配方溶液均为市售品。

1. 2工艺流程

来自催化裂化装置余热锅炉的烟气依次进入洗涤塔的激冷区、吸收区和滤清模块区,分别与塔底和滤清模块区的循环浆液接触,脱除其中的二氧化硫、颗粒物及其他酸性气。

脱硫后烟气经气- 液水珠分离器和旋风分离器分离,脱水后的净烟气经烟囱排入大气。脱硫废水经澄清器絮凝沉淀及氧化罐氧化,控制化学需氧量质量浓度不大于50 mg /L后排放。

1. 3操作条件

烟气脱硫装置的主要操作条件见表1。

2装置运行情况

2. 1脱硫除尘

由表2可知,烟气脱硫装置自投运以来,运行平稳,烟气脱硫率和除尘率均在95% 以上,出口烟气满足GB 31570—2015要求。

2. 2操作压力变化

烟气脱硫装置投用前,烟机出口烟气进入CO焚烧炉,经余热锅炉进入100 m烟囱排入大气,烟囱底部负压约为0. 4 k Pa。

烟气脱硫装置投用后,烟气经余热锅炉进入脱硫装置,洗涤塔入口压力为3. 0 k Pa,烟气后路阻力降增加; 烟机出口压力由投用前的6. 8 k Pa提高到11. 9 k Pa,电流则由180 A提高到210 A, 机组能耗增加; CO焚烧炉炉膛压力由投用前的1. 2 k Pa提高到5. 5 k Pa,同时对锅炉也进行了相应改造。

2. 3洗涤塔喷嘴

洗涤塔急冷区装有2个喷嘴( G 400型,由Belco公司提供) ,吸收区有3组共9个喷嘴( G 400型) 。此类喷嘴孔径大,不易堵塞,但浆液中的催化剂粉尘会对接触面产生磨损,导致喷嘴减薄。

在滤清模块区共有22个喷嘴( F 130型,由Belco公司提供) 。该喷嘴流通面积小,喷嘴前压力高,长期使用后,浆液会对喷嘴的喉部及其整个圆周区产生磨损。

由实际生产可知,在烟气脱硫装置运行1 a后,G 400型,F 130型喷嘴分别存在1. 0 ~ 1. 5, 1. 0 mm的磨损,但不影响喷淋效果,仍可继续使用。

2. 4循环浆液中Cl－

循环浆液中含有对不锈钢产生腐蚀的Cl－。 随着温度升高和p H值降低,腐蚀程度加剧。Cl－主要来自于洗涤塔补充水、催化再生烟气和Na OH碱液。在操作过程中,将循环浆液p H值控制在7. 0 ~ 7. 2,这样可以使浆液中Cl－全年平均质量浓度达到237 mg /L,远低于750 mg /L的设计指标,装置运行效果良好。

3装置存在的问题及分析

3.1外排烟气的p H值偏低

对洗涤塔烟囱外排烟气中的凝结水分析可知,外排烟气中p H值偏低,存在腐蚀减薄烟囱的可能性。这是由于SO3脱除率很低( 不超过20% ) ,脱硫后烟气中SO3质量分数偏高的缘故。

由生产可知,当循环浆液的p H值分别为7. 2,7. 3,7. 5,7. 6,7. 7时,凝结水的p H值依次为3. 75,3. 73,4. 00,3. 93,3. 80,即采用提高前者来增加SO2,SO3的吸收率,以达到提高后者的效果不明显。然而,随着循环浆液p H值的提高,浆液中的Na HSO3反应生成Na2SO3,饱和的Na2SO3会从吸收剂中析出,并以固体盐的形式附着于塔壁和系统内。

再生烟气中含有大量的CO2气体,当吸收剂的p H值大于8时,与Na OH反应的是烟气中的CO2,而非SO2和SO3。综上所述,在生产中不能采用提高循环浆液p H值的方式来提高外排烟气的p H值。

3. 2管线内壁结垢

2014年11月,对烟气脱硫装置进行了检修, 发现在洗涤塔内壁和管线内壁存在结垢现象。 对垢样分析可知,结垢有些是催化剂结块,但主要是Ca CO3。这是由于洗涤塔补充水为新鲜水, 水中含有Ca2 +,循环浆液在碱性条件下吸收烟气中的CO2,进而生成Ca CO3沉淀。

针对这种情况,装置检修开工后,将滤清模块区和洗涤塔塔底循环浆液的p H值控制在7. 2, 这样可以减少Ca CO3生成,避免了管线堵塞。装置运行一段时间后,通过检查机泵入口管线,发现内壁结垢情况有所改善。

3. 3阀门磨损

为控制洗涤塔急冷区喷嘴压力和喷射效果, 需将喷嘴蝶阀开度控制在一定范围内。在生产中,因为循环浆液含有催化剂粉尘,对蝶阀会造成冲刷磨损,导致阀体泄漏。为此,在蝶阀前后增设手阀,并配跨线阀。当装置正常运行时,使用蝶阀,前后手阀全开; 存在磨损泄漏时,改用跨线阀并更换蝶阀,这样可确保装置长周期不间断运行。

3. 4废水p H值高

在生产中,将洗涤塔和废水处理单元的废水氧化罐p H值控制在7. 0 ~ 7. 2,通过在线p H计自动控制补碱量。在未补碱的情况下,从氧化罐排出的污水p H值高( 约为8. 0) 。这是由于加入絮凝剂后,部分携带酸性中心的颗粒絮凝,造成废水p H值偏高。

4结论

a. 烟气脱硫装置投用后,烟气脱硫率和除尘率都在95% 以上,出口烟气中SO2和粉尘质量浓度均达到GB 31570—2015要求。

b. 对洗涤塔烟囱外排烟气中的凝结水分析可知,外排烟气中p H值偏低,存在腐蚀减薄烟囱的可能性。这是由于SO3的脱除率很低( 不超过20% ) ,导致脱硫后烟气中SO3质量分数偏高的缘故。

浅谈烟气湿法脱硫技术 篇8

S02是大气污染物的主要气体之一,严重危害了自大然的生态环境环境和人类的日常生活。此外,S02还是酸雨形成的重要原因,加速了建筑、桥梁等材料的腐蚀,影响了人类的健康。为此,控制烟气中的S02含量成为当前的热点问题之一,烟气湿法脱硫技术是当前大多数企业广泛采用的一种除去烟气中SO2含量的技术。

2 烟气湿法脱硫技术

2.1 石灰石—石膏法

石灰石一石膏法是指在洗涤塔中通过石灰或者石灰石浆液吸收烟气中的以S02为主的气体,同时产生石膏的脱硫方法。在吸收S02时主要分为两个阶段,即吸收与氧化,反应过程如下:先吸收S02生成CaS03,接着CaS03通过氧化作用生成CaS04,即我们所说的石膏。采用该方法一般采用的工艺流程:烟气首先流进冷却塔,并在冷却塔中用水对其进行洗涤、降温、加湿,在除去了大约90%的烟尘后,再流入到吸收塔中,使用石灰石浆液对其进行洗涤脱硫。脱硫后的烟气在除去雾沫净化后,经过加热器升温,通过烟囱向大气中排放。而吸收了S02的浆液将其移至氧化塔中,通过压缩空气对其进行氧化,在氧化反应后浆液通过增稠、脱水就得到了石膏产品。

在国外尤其是日本的火力发电厂中,广泛采用了这种烟气脱硫技术,该技术的主要优点是:原料尤其是吸收剂石灰石容易获得,来源广,成本较低;脱硫效率高达90%;技术成熟,操作简单;无论是技术还是设备,都易与国际脱硫技术市场相接轨,可以降低脱硫成本,引进国外的先进技术,有利于国内脱硫技术的快速发展。当然,该方法也存在一定的不足之处:吸收剂石灰石、反应产物石膏具有较强的粘度,导致吸收塔等设备常发生堵塞现象;设备易磨损,使用寿命不长;由于工艺流程中的污泥综合利用率有限,导致二次污染的概率偏大。

2.2 氧化镁法

氧化镁法是金属氧化物脱硫法的主要技术之一,在大多数的电厂中都设有氧化镁装置。氧化镁法的工艺流程比较简单:首先含有S02烟气在预处理后流入到吸收塔中,在塔中SO2与氢氧化镁和亚硫酸镁洗手液体系发生一系列的化学反应,产生亚硫酸氢镁,如果氢氧化镁含量充足,亚硫酸氢镁还可以与氢氧化钠溶液继续发生反应生成亚硫酸镁和水。在生产过程中常会发现有少量的亚硫酸镁被氧化生成硫酸镁,亚硫酸镁与硫酸镁通过沉淀作用后呈现出水合结晶态,颗粒较大的晶体经过分离后送入到干燥器中,制取得到干燥的亚硫酸镁或硫酸镁。在再生阶段,将干燥的亚硫酸镁通过高温煅烧进行分解,以碳作为还原剂与硫酸镁发生氧化还原反应,两个反应得到的产物S02经过除尘后用于制作硫或酸,产物氧化镁与水熟化反应生成氢氧化镁用于吸收塔中,实现再生。

2.3 双碱法

双碱法主要是指利用钠碱吸收烟气中的S02,利用石灰对洗液进行处理并再生,将石灰法和碱法两种有机结合,取其优点,属于—种改进的新型脱硫技术。双碱法脱硫技术主要分为三大操作过程,分别为吸收、再生和分离固体。再吸收过程中,主要是利用碳酸钠吸收烟气中的S02,反应产生亚硫酸钠和二氧化碳,利用氢氧化钠吸收烟气中的S02,反应生成亚硫酸钠和水;在再生过程中,常采用的碱是石灰(主要成分是氢氧化钙),即将石灰与吸收过程中产生的亚硫酸铵和水发生化学作用,产生氢氧化钠和亚硫酸钙晶体,同时发生副反应产生氢氧化钠和硫酸钙晶体,在该过程中产生的氢氧化钠可以引至吸收塔中进行循环利用,从而实现了再生。

2.4 氨法

氨法脱硫技术是指用氨水洗涤含有S02成分的烟气,形成亚硫酸铵—亚硫酸氢铵—水的吸收体系,在吸收溶液中,亚硫酸铵吸收S02的能力较强,是氨法脱硫技术中的重要吸收剂。以氨和亚硫酸铵为主的氨法脱硫技术其工艺流程主要包括三个部分:吸收、中和和分离。首先,含有S02的烟气在吸收塔中与吸收液体发生化学反应生成亚硫酸氢铵,形成浓度较高的亚硫酸氢铵溶液,将其从吸收塔中引至中和器中,和固体的NH4HCO3经过搅拌后发生反应后,生成亚硫酸铵,结晶析出,然后再从中和器中将亚硫酸铵晶体的悬浮液引至离心机中,通过离心作用后分离出固态的亚硫酸铵作为产品,而使用后的滤液继续送入到吸收塔中进行循环利用。

氨法脱硫技术是较早用于工业脱硫中的一种相对成熟的方法,主要用于冶金工业的烟气脱硫和硫酸尾气脱硫。该技术的主要优点是:使用氨作为原料来吸收S02,比用其他碱类的成本偏低,而且氨可以在成品中以氨肥的形式存在着,供于使用;氨法脱硫技术的效率较高,可以达到90%以上。当然,该方法也存在着一些缺点:氨的来源受生产行业和地域限制,不易获得;氨挥发性强,在一定程度上增加了吸收剂的消耗量。

3 烟气湿法脱硫技术的发展方向与前景

当前国内外对该技术的研究众多,烟气湿法脱硫技术也日益成熟完善,尤其是在美国、日本等先进国家,我国近年来主要侧重于烟气湿法脱硫装备与技术的发展与完善,并已取得了一定的成就,例如改善了气体和液体的接触条件,强化了传质,在今后的研究中将继续推动该技术不断前进:研究出新型防结垢、防腐材料以解决磨损、腐蚀问题,逐步完善脱硫设备的设计以解决烟气带水的问题等多个发展方向。

烟气湿法脱硫技术凭借其占地少、结构紧凑、造价费用低和脱硫效率高等多方面的优点在脱硫企业中得到了广泛的应用。然而与发达国家相比,烟气湿法脱硫技术在我国电厂企业中还没有普及,因此,我国电厂等企业应结合现状,因地制宜,选用工艺流程简单、经济合理且脱硫效率较高的烟气湿法脱硫技术,从大气污染根源上进行污染治理,维护自然生态环境。

摘要：本文重点介绍了当前主要的几种烟气湿法脱硫技术及其优缺点,简述了烟气湿法脱硫技术的发展方向与前景。

关键词：烟气湿法脱硫技术,发展

参考文献

国内烟气脱硫的技术 篇9

【关键词】燃煤烟气；脱硫脱硝；一体化技术；特点

我国能源构成以煤炭为主，是世界上最大的煤炭生产国和消费国，在电力运行中，火力发电占有很大比重，主要以燃煤为主，所排放的烟气中含有大量二氧化硫和氮氧化物，严重污染到大气环境，一方面能源结构在短期内难以得到有效调整，另一方面环境治理的力度又在加强，这已经成为火电厂今后发展必须要解决的矛盾，所提出的课题为：立足于我国基本国情，大力发展脱硫脱硝一体化技术。

一、固相吸附/再生脱硫脱硝技术

（一）技术原理 国内外对脱硫脱硝一体化技术的研发从未停止过，目前已研发的种类近80种，但是真正用于生产实践的并不多，而在已应用于生产实践中的脱硫脱硝技术中，固相吸附/再生脱硫脱工艺较具有代表性，该技术主要采用的是固相吸收剂，通过理化吸附或催化作用来脱除燃煤烟气中的二氧化硫和氮氧化物，所使用到的吸收剂有活性炭、分子筛等，基本上可以循环利用。

（二）特点分析 根据所用吸收剂的不同，固相吸附/再生脱硫脱硝技术的工艺方法可分为活性炭吸附法和CuO/Al2O3吸收法两大类，其中活性炭吸附法脱硫的实现要先对烟气进行除尘、降温和调湿，使再让其进入到装有多孔活性炭的吸收塔，最后被孔结构中的含氧络合物基团催化氧化，生成硫的副产物；脱硝的实现则是要进入到NH3条件下与其发生反应，最终生成硝的副产物。上述工艺方法现已实现了工业化应用，其不足在于耐压、耐磨、耐冲击性能差，在使用过程中易损耗，同时被氧化后会失效。在使用CuO/Al2O3吸收法时，单质铜会被氧化为CuO，其与二氧化硫会进一步发生反应，在脱硫的同时鼓入适量的NH3，可使烟气中的氮氧，化物转化为无害的氮气，然后再排放到大气中，该工艺方法的脱硫脱销率为90%、75%，其优点为无二次污染产生，缺点也比较明显，成本较高，难以广泛推广应用[1]。

二、气/固催化脱硫脱硝技术

（一）技术原理 气/固催化脱硫脱硝技术所用到的催化剂可对二氧化硫和氮氧化物进行直接氧化和还原，整体脱除率较高，主要工艺方法有WSA-SNOx、SNRB及Parsons烟气清洁工艺。

（二）特点分析 WSA-SNOx工艺方法是一种联合脱硫脱销技术。燃煤烟气先后进入到SCR反应器和二氧化硫转化器，进而完成脱硝和对二氧化硫的转化，其应用优势为去除率较高、运行维护要求较低，且不会产生二次污染物，但是所生成的副产品，在储运中面临很大困难。SNRB工艺方法则是将燃煤烟气集中在高温集尘室中，对其进行整体性处理，喷入石灰水等钙基吸收剂来脱除二氧化硫，再利用SCR催化剂促成化学反应，该工艺方法适用范围较广，现正处于推广阶段[2]。再有Parsons烟气清洁工艺方法，其所需要的设备较为复杂，优点在于整体脱除率可达到99%以上，具体脱除过程为甲烷重整气和硫磺装置的尾气混合，为催化氢化反应模块提供给料气体，烟气中成分进入到蜂窝状反应器中被还原，再经过热蒸汽降温器冷却，并对其进行净化，最后转化为单质硫副产品。

三、液相脱硫脱硝技术

（一）技术原理 液相脱硫脱硝技术是在气/液段将一氧化氮氧化为二氧化氮，相关工艺方法有络合吸收法、尿素净化烟气法和氯酸氧化法，其中络合吸收法以钒、铁或镍为催化剂，尿素净化烟气法以尿素为吸收剂，氯酸氧化法则是一种新开发的液相脱硫脱硝一体化技术。

（二）特点分析 络合吸收法可同时脱除二氧化硫和氮氧化物，但是对二者的脱除效果却存在很大差异，前者脱除率可达到90%以上，而后者仅为60%，且该工艺方法的整体利用率较低，脱除反应较慢，并不适于工业化应用。尿素净化烟气法是将烟气引入高效吸收塔中完成接触反应，整个操作过程较为简单，但是吸收效率并不高，目前相关研发仅停留在实验阶段。与前两种工艺方法相比，氯酸氧化法最大的不足在于氯酸具有较强的腐蚀性，对所用到的设备材质要求较高，这也是目前实验研究必须要攻克的一大难题。

四、高能电子活化氧化技术

（一）技术原理 高能电子活化氧化技术是近年来研发的热点，主要是利用高能电子撞击烟气中二氧化硫和氮氧化物的分子，对其进行转化，具体过程为分别将二氧化硫氧化为三氧化硫，一氧化氮氧化为二氧化氮，再各自与水分子发生反应，生成二氧化硫和氮氧化物的副产物。相关工艺方法有EBA和PPCP，目前国内外均将其视为今后脱硫脱硝一体化技术发展的主要趋向。

（二）特点分析 EBA和PPCP的划分是根据高能电子的产生方式，前者是利用电子枪发射的高能电子束照射已降温的烟气，促使烟气分子发生电离，完成二氧化硫和氮氧化物分子的高阶转化，通常设定电子能力为0.8～1MeV，烟气温度约70℃，这种脱硫脱硝工艺方法在德国、日本等国家很早就开始了实验研究，目前正在走向工业化，其优点在于设备简单、容易操作和控制过程，且不会产生废水、废渣，脱硫、脱硝率分别在90%、80%以上，而且生成的副产物可以用作肥料，生产工艺较为环保，缺点在于需要建立放射线防护设施，同时对电子束加速器的维护成本也较高。后一种工艺方法是在电极上放置高压脉冲电源，电晕极对接地极发生脉冲电晕放电，突发强电场产生的能量较大，容器内烟气分子突然获得巨大的能量后，在常温下产生高能电子和非平衡等离子体，通常情况下产生的能量在5eV以上。与EBA相比，PPCP因不需使用电子枪，所有不用单独建设防护设施，相对投资较少，且脱硫脱硝率和除尘效果均能得到预期，因此，应用优势更为明显。

五、小结

综上所述，国外内对脱硫脱硝一体化技术的研发均十分重视，所涉及的工艺方法较多，工业化应用除了要考虑到技术条件外，还要在经济性上具有竞争力，目前活性焦燃煤烟气脱硫脱硝技术在国内应用较具有发展前景，能够带来很好的经济效益和社会效益，应加大这方面的技术改造力度和工艺方法研究，促使相关设备尽早实现工业化。

参考文献

[1]王雪涛，王沛迪，刘予，等.燃煤电厂烟气脱硫脱硝一体化技术发展趋势[J].能源与节能，2014，15（8）：2-3.

锅炉烟气脱硫除尘技术研究 篇10

近几年我国SO2年排放量连年超过2000万吨, 列世界第一位。中小型工业燃煤锅炉是我国SO2排放的主要来源之一, 其排硫量已占总量的1/3。我国工业锅炉数量有50万台之多, 且分布广, 污染治理较难。虽然我国新建工业锅炉大都配备烟尘治理装置, 但一般都是简单的旋风除尘装置, 没有脱硫功能。目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘等。

2 锅炉烟气脱硫常用技术

目前国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法很多, 其中脱硫除尘一体化装置效果较好。这类装置可分为湿式、干湿结合和干式3类。

2.1 湿式双旋脱硫除尘技术

该装置采用喷淋、水膜、水帘进行除尘脱硫。烟气首先经引风机防腐装置加热, 提升排烟温度, 并减少烟气对引风机的腐蚀;再令烟气进入除尘器顶部, 经进口旋流板作用, 从上到下旋流经除尘器内筒。内筒顶部有除尘水喷淋头, 喷淋方向与烟气方向相同。在喷淋过程中, 烟气中的SQ2被碱液吸收, 在离心作用下, 尘与水一起被甩向内壁形成水膜, 产生水膜除尘效果。气流到达内筒下端, 穿过水帘, 气流经旋流进板进入外筒脱水, 然后进入引风机防腐装置, 提升温度后进入引风机。这种装置主要用于小型的35t/h及更小型的锅炉。在运行中, 由于烟气带水问题未能解决, 除尘器底部及引风机叶片容易积灰, 需3个月左右清灰1次。该装置除尘效率在95%左右, 脱硫效率在使用脱硫剂时可达70%左右。

2.2 干式吸附过滤技术

利用可循环再生的固定吸附材料, 除去烟气中的SO2和烟尘, 水洗再生。该装置一般由预除尘器和吸附塔组成。这种装置具有很高的脱硫除尘效率, 除尘效率大于95%, 脱硫效率大于80%, 烟气温度低, 无二次污染, 可回收副产品。但吸附塔入口烟气含尘要求小于150mg/m3, 否则易堵塞和引起吸附剂中毒。吸附剂需经常进行再生, 比较麻烦, 且一次投资大。等离子体锅炉烟气脱硫除尘, 这种装置是近几年发展的新技术装置, 烟气中N2、O2及水蒸气等在经过电子束照射后, 吸收大部分能量, 生成大量的反应活性极强的自由基, 如;OH、O、HO2等, 这些自由基与烟气中SO2反应生成硫酸, 然后与氨中和生成硫酸铵。此方法无设备污染及结垢现象, 不产生废水废渣, 副产品还可以作为肥料使用, 无二次污染物产生, 脱硫率大于90%, 而且设备简单, 适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子加速器产生高能电子, 对于一般的大型企业来说, 需大功率的电子枪, 对人体有害, 故还需要防辐射屏蔽, 所以运行和维护要求高。

2.3 干湿结合式锅炉烟气脱硫除尘技术

脱硫除尘装置的主体设备为一立式塔, 塔内兼用了干、湿结合的结构形式, 其下部为旋风除尘段, 中部为吸收段, 装有筛板, 上部是脱水段。烟气首先进入下部的旋风除尘段, 除去较大颗粒后进入吸收段, 经过布满吸收液的筛板时, 烟气与吸收液充分接触, 发生传质吸收, 脱除SO2并除去微细粉尘。经过除尘脱硫的烟气, 在脱水段内脱水除雾, 防止烟气带水, 然后经出口排至烟囱。该装置的主要特点是液气比小 (0.3-0.5L/m3) , 塔内持液量大, 气液接触充分, 除尘效率可达95%以上, 脱硫效率可达70%, 特别适用于6 t/h以下小型燃煤锅炉, 但是整个装置成本较高。

3 锅炉比较常用的烟气治理技术

3.1 常用的烟气治理技术

目前, 我国锅炉比较常用的烟气治理技术主要有旋风除尘、袋式除尘、湿式除尘:

3.1.1 旋风除尘。

旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力, 将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置。该类分离设备结构简单、制造容易、造价和运行费用较低, 对于捕集分离5~10μm以上的较粗颗粒粉尘, 净化效率很高, 但对于5~10μm以下的较细颗粒粉尘净化效率较低, 所以旋风除尘器通常用于较粗颗粒粉尘的净化, 或多用于多级净化时的初步处理。

3.1.2 袋式除尘。

袋式除尘器是一种利用有机纤维或无机纤维过滤布将含尘气体中的固体粉尘因过滤 (捕集) 而分离出来的一种高效除尘设备。该类设备结构简单、除尘效率高、适应性强, 但滤料需定期更换, 从而增加了设备的运行维护费用, 劳动条件也差。

3.1.3 湿式除尘。

以某种液体 (通常为水) 为媒介物, 借助于惯性碰撞、扩散等机理, 将粉尘从含尘气流中予以捕集的设备称为湿式除尘器。该类设备在消耗同等能量的情况下, 除尘效率要比干式的高;湿式除尘器适用与处理高温、高湿的烟气以及黏性大的粉尘, 适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体, 还可净化很多有害气体。它的结构简单, 一次性投资低, 占地面积少, 方法简单、有效。主要有喷淋塔、填充式洗涤塔、泡沫除尘器、旋风水膜除尘器、文丘里除尘器等。

3.2 钠钙双碱法

3.2.1 钠钙双碱法介绍

钠钙双碱法是湿法中一种非常重要的工艺, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有脱硫除尘效率高, 投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺结合喷淋塔、喷雾旋风除尘器、旋转喷雾法脱硫的技术特性, 兼容湿法和干法的优点, 增加了脱硫剂和烟气的接触面积, 使反应更加迅速更加充分, 以达到最小的能耗和最大的脱硫除尘效率。

钠钙双碱法—多极喷雾强旋流脱硫除尘工艺的主体部分是洗涤吸收塔。首先迫使烟气以一定的速度切向进入塔体, 并使其螺旋下降, 而脱硫剂液则以雾化状态同向喷入, 并形成多道强劲的环形水雾区域, 当锅炉烟气强旋流通过时, 就能和水雾充分混合接触, 并发生一系列的物理化学反应, 大部分硫化物和烟尘在离心力和重力的双重作用下从筒壁四周流下, 经出灰口到沉淀池, 灰渣沉淀后清理外运, 灰水则循环使用, 烟气则进入内筒进一步净化后, 经风机进入烟囱排入空中。

该法使用Na2CO3或Na OH液吸收废气中的SO2, 生成HSO3-、SO32-与SO42-, 再用Ca O再生, 化学反应方程式如下;

3.2.2 在钠钙双碱法基础改造

决定将钠钙双碱法改为烧碱法 (采用Na0H溶液脱硫, 兼作除尘液和冲渣液) , 不考虑脱硫产物的回收, 对原设计进行修改。

3.2.2. 1 文丘里除尘器

原有文丘里除尘器喉部尺寸较大, 烟气流速较低, 将喉部尺寸改造为350mmx800mm以提高烟气流速。为降低阻力, 在文丘里除尘器喉部后端的底部敷设抛光大理石。取消文丘里除尘器喉部前端的水箱, 改为在文丘里除尘器喉部中间安装1个喷嘴, 喷淋水管规格为DN50mm。从喷嘴喷出的脱硫除尘液在高速烟气作用下形成细小水滴充分与烟气接触, 起到初步除尘、脱硫作用。

3.2.2. 2 水膜除尘器

保留水膜除尘器的塔体, 在塔体内部 (烟气进口上方) 布置3层直径为1950mm的不锈钢旋流板, 并在塔体顶部布置一层直径为1950mm的不锈钢除雾板, 旋流板叶片的旋转方向与烟气进人塔体的方向一致。烟气经文丘里除尘器后以高速进人塔体, 通过旋流板时将脱硫除尘液吹成很小的雾滴, 尘粒与雾滴充分接触并吸收水分后质量不断增大。在旋流板的导向作用下, 烟气旋转运动加剧, 使尘粒与烟气分离。尘粒在重力的作用落人塔底, 实现除尘。取消水膜除尘器顶部的溢水槽, 在每层旋流板和除雾板上方各安装1根DN50mm的喷淋管。喷洒在旋流板上的脱硫除尘液在旋流板叶片的导向和烟气自身的旋转运动共同作用下, 被吹散、雾化, 大幅增加了脱硫除尘液与烟气的接触面积, 使烟气中的S02与Na0H充分反应, 保证烟气中的S02被脱硫除尘液充分吸收。与除尘液主管相连接的支管改为内衬胶的钢管, 阀门使用弹性座封闸阀, 以减少管道结垢现象。

3.2.2. 3 脱硫除尘液配制及反馈自控系统

在除尘、冲渣液系统中增设容积为5耐的储碱液罐2台及其相应的管道和阀门, 碱液直接加到系统的回水总管。增加在线p H值计及反馈自控装置一套, 通过安装在渣浆泵吸水井旁的在线p H值计检测脱硫除尘液的p H值并反馈到自控装置, 自动调节脱硫除尘液p H值。

摘要：为保证烟气排放达标, 实际应用中经常将锅炉原除尘系统改造成脱硫除尘系统。本文研究了国内外关于锅炉烟气脱硫除尘的方法, 比较常用的烟气治理技术。最后, 深入探讨了钠钙双碱法以及对这种方法的改造措施。

关键词：烟气,钠钙双碱法,锅炉烟气脱硫

参考文献

[1]胡满银, 赵毅, 刘忠.除尘技术.北京;化学工业出版社, 2006.