当前比较成熟的几种烟气脱硫技术

作者:太原晋魂环保工程有限公司发布日期:2020-07-10浏览次数:25

  随着相关部门对于环境污染查处的力度加大,二氧化硫作为环境空气质量的重要污染物指标,控制烟气中的二氧化硫排放已成为社会和经济可持续发展的迫切要求。烟气脱硫是目前广泛采用控制二氧化硫排放的成熟技术。许多企业纷纷面临因为环保问题濒临破产,我厂针对这一问题研究了脱硝除尘技术,相比于传统的尾气处理,新型的脱硫脱硝技术具有**的经济性和达标性,在**的标准下,脱硫脱硝又分为脱硫除尘,脱硫除尘工程,脱硫除尘,脱硫除尘设备,脱硝除尘,脱汞除尘,PM2.5治理,voc气体治理,毒气治理,臭气治理,有害气体治理,对于不同的污染气体,在日常的加工中,从业者需要了解它的物理特性和内部结构,不同的脱硫技术在具体使用中对于温度和工艺上的要求也不一样,下面太原晋魂环保工程有限公司为大家介绍一下目前比较成熟的烟气脱硫技术。

  根据**上比较成熟的几种主要烟气脱硫技术,谈谈工艺原理及其特点。

  1、湿法烟气脱硫

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  1.1工艺原理

  烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,烟气得以充分净化;吸收SO2后的浆液反应生成CaSO3,通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4·2H2O,经脱水后得到脱硫副产品—石膏。

  1.2主要反应过程

  SO2+H2O=H2SO3 SO3+H2O=H2SO4

  CaCO3+H2SO3=CaSO3+CO2+H2O

  CaCO3+H2SO4=CaSO4+CO2+H2O

  2CaSO3+O2+2H2O=2CaSO4·2H2O

  1.3工艺特点

  脱硫效率高、设备小、易控制、占地面积小以及适用于高中低硫煤等;除在燃煤发电厂获得广泛应用外,在硫酸工业、钢铁工业、有色冶金工业、石油化工以及燃煤工业窑炉等烟气脱硫中也获得广泛的应用;技术进步快。

  2、喷雾干燥法脱硫

  2.1工艺原理

  以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,SO2被雾化了的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收;温度较高的烟气干燥了液滴,形成干固体废物,由袋式除尘器或电除尘器捕集。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。

  2.2主要反应过程

  SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O

  SO2+Na2CO3=NaSO3+CO2 SO3+Na2CO3=NaSO4+CO2

  2.3工艺特点

  技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高;脱硫率可达到80%以上,但吸收剂利用率较低(50~65%);脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。

  3、炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫

  3.1工艺原理

  在炉内喷钙脱硫的基础上在锅炉尾部增设了增湿段。将石灰石粉磨用压缩空气喷射到炉内,使石灰石与烟气有良好的接触和反应时间,石灰石受热分解成氧化钙和CO2,与烟气中SO2反应生成亚硫酸钙和硫酸钙,*终被氧化成硫酸钙。尾部烟气经一特制的活化器,喷水增湿与未反应的氧化钙遇水反应生成的低温下有很高活性的Ca(OH)2,Ca(OH)2与烟气中剩余反应,*终生成硫酸钙等稳定的脱硫产物。

  3.2主要反应过程

  CaCO3=CaO+ CO2 CaO+SO2+1/2O2=CaSO4

  CaO+H2O=Ca(OH)2 Ca(OH)2+SO2+1/2O2=CaSO4+H2O

  3.3工艺特点

  能以合理的钙硫比得到中等甚至较高的脱硫;工艺流程简单,占地面积小,费用低;适用于新建大型电站锅炉及小型工业锅炉和现役锅炉脱硫技术改造;吸着剂为石灰石等钙基物料,资源分布广泛,脱硫产物为中性固态渣,无二次污染;整个脱硫系统可单独操作,解列后不影响锅炉的正常运行。

  4、烟气循环流化床脱硫

  4.1工艺原理

  由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。烟气从底部通过文丘里管进入循环流化床吸收塔内。在文丘里管出口扩管段设一套喷水装置,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合,形成流化床,吸收剂与烟气中的二氧化硫反应生成CaSO3和CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔。

  4.2主要反应过程

  Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

  Ca(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O

  CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O

  Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

  4.3工艺特点

  脱硫效率高达95%以上;工艺简单,操作方便,系统可靠性高;烟气无需再加热;脱硫副产物为干态,无废水产生;占地面积小、投资省、维护费用低。

  5、氨水洗涤法脱硫

  5.1工艺原理

  在吸收塔内,氨水或液氨与烟气接触混合,洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。吸收液自塔顶喷淋洗涤烟气, SO2被洗涤吸收除去,经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴,进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤,经塔顶的除雾器除,进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器后经烟囱排放。

  5.2主要反应过程

  SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3

  NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3

  2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4

  5.3工艺特点

  脱硫效率高达98%以上;系统能耗低;对煤种变化、负荷变化的适应性强,适用于高硫煤;副产品回收的经济效益高;具有一定的脱硝功能。

  结论

  随着我国新的大气排放标准的逐步颁布实施,对烟气脱硫提出的要求越来越高。为满足环境空气质量要求,必须采用切实可行的脱硫措施及改造方案,降低SO2的排放浓度。通过对以上几种烟气脱硫工艺的比较,在选择烟气脱硫工艺时应结合当地实际情况进行充分论证,进行合理化利用。

  长沙嘉治环保科技有限公司注册资本1500万元,地处湖南省会长沙市东郊星沙***经济技术开发区,距长沙黄花机场12公里,距长沙火车站仅11公里,地理位置十分优越。公司设有工程技术中心、设计部、工程部、设备厂、营销中心等五大主体部门。其中工程设计人员15人,员工100余人。

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  本公司致力于工业锅炉烟气脱硫、烧结机烟气脱硫、回转窑烟气脱硫、多膛炉烟气脱硫及其他冶金窑炉等含硫高、成分复杂的烟气治理的技术开发。可以广泛应用于电力、石化、有色冶金、化工等行业,对高浓度二氧化硫烟气有较强的针对性且能胜任各种工况下的烟气脱硫。有占地面积小、投资省、运行费用低等特点。

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  一 脱硫本身已经不是技术问题

  烟气的脱硫在电厂行业技术已经非常成熟,我厂的烧结机钢渣烟气脱硫技术已得到广泛应用,能达到以废治废的目的,并能节省运行费用,脱硫后产物送水泥厂也大受欢迎。烧结区域的烟气与电厂烟气相比由于含硫较低,所以处理起来相对困难,在我厂的实践看,脱硫本身的问题已经解决。现在的焦点问题有:

  1.脱硫的副产物的处理问题——脱硫的副产品从氨法脱硫生产的氨肥和半干法、干法生产的石膏,均没有很好的市场前景,跟预期的指标相差比较大;

  2.脱硫系统对烧结工序的影响问题——有的厂家脱硫系统的运行经验证影响了产量,保产量和保烟囱的取舍和平衡一度是很让人头疼的问题;

  3.脱硫系统的一次性投资和运行成本问题——国外的技术上一套脱硫系统一般要3000-8000万的投资,运行成本相对比较低一般3-6元/吨矿,而采用国内的技术投资虽然不高,但运行成本一般折合12元/吨矿(从个别企业运行情况的估测,前提是副产品均价格较低,没有预想的那么好);

  二 系统考虑脱硫我们应该做的基础工作

  1.钢铁企业范围内含硫原燃料的区别配料,现在**对钢铁企业的约束是控制排放硫的总量,不是每个烟囱,我们首先要研究低硫和高硫原燃料的分别配料问题,让S在配料工序就转移到某个或部分烧结机上去,从源头上实现硫的集中富集(同时也降低了脱硫难度,含硫越高越容易脱除),要技术中心尽快作此项研究工作,看能否实现低硫和高硫原燃料的区别配料。

  2.脱硫系统的投资很大程度上取决于含硫烟气的量,所以完成含硫原燃料的区别配料后,还要进一步研究烧结烟气的选择性脱硫,因为根据部分企业的经验,烧结机不同风箱位置,烟气的含硫量是不同的。

  三 与脱硫厂家合作我们应关注的几个问题

  1.合作模式,厂家均承诺副产品的指标如何如何,那么我们就把副产品转嫁给技术推广单位,让他们负责接收或是他们垫资从副产品的销售价格中逐渐抵消;

  2.约束脱硫系统污染的转嫁,不能转到其它工质或是衍生成其它污染;

  3.脱硫技术如能利用钢铁其它工序的废物实现已废制废的脱硫技术应该大力提倡;

  4.脱硫技术一定不能影响烧结主体工序,不能牺牲产量保烟囱(有的厂实践已经遇到这个问题);

  5.不能为以后烧结烟气脱硝或其它有害成份造成先天性影响;

  6.脱硫的同时应能实现脱除烟气粉尘的功能;

  7.主体设备或材质应尽可能国产化;

  8.烟囱问题(脱硫烟气与非脱硫烟气汇合or脱硫烟气单独从脱硫装置直接排放);

  9.安装的时间和空间要以不影响烧结主体生产为宜;

  10.运行成本不能超过3-4元/吨烧结矿

  四 建议

  1.对国内已经运行的脱硫系统进行实地考察

  2.对已经进入实质谈判的钢铁企业进行了解,与他们交流获取信息、走捷径;

  3.与推广脱硫技术的厂家进行广泛交流。

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