大气污染控制工程第八章,第三节-半干法烟气脱硫技术

第六节半干法烟气脱硫技术1.特点：①工艺简单；②干态产物易处理；③投资低于传统的湿法；④脱硫效率和脱硫剂的利用率低，一般适用于低、中硫煤的烟气脱硫；2.种类：喷雾干燥烟气脱硫循环流化床烟气脱硫技术增湿灰循环烟气脱硫技术图1喷雾干燥烟气脱硫工艺流程图3.喷雾干燥烟气脱硫①吸收剂的制备；②吸收剂浆液雾化；③雾粒与烟气的接触；④液滴蒸发与SO2吸收；⑤灰渣排出；⑥灰渣再循环；在喷雾干燥吸收塔内进行喷雾干燥烟气脱硫工艺流程：图2旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺流程图3.1化学过程①生石灰制浆:22aaCOHOCOH②SO2被液滴吸收：2223SOHOHSO③吸收剂与SO2的反应：233222CaOHHSOCaSOHO④液滴中CaSO3过饱和沉淀析出：33CaSOaqCaSOs⑤部分CaSO3（aq）被溶于液滴中的氧气氧化生成硫酸钙：32412CaSOaqOCaSOaq44CaSOaqCaSOs⑥CaSO4难溶于水，便会迅速沉淀析出固态CaSO4：3.2物理过程恒速干燥阶段降速干燥阶段控制因素是液相传质3.3脱硫灰渣的处置组成：飞灰钙硫反应产物处理方法：综合利用抛弃法综合利用①将副产品用于建筑材料；②生产硫酸和熟料水泥；③其他用；3.4特点②运行可靠，生产过程中不产生结垢和堵塞；③由于是干式运行，只要排气温度适宜，不产生腐蚀；①投资低、占地面积小、工艺流程简单；④对烟气量和烟气中SO2的浓度波动适应性性大；优点缺点①脱硫率不高；②吸收剂利用不高；③增加了系统的除尘负荷；④关键部件雾化器易磨损；⑤对高硫煤不经济；3.5喷雾干燥烟气脱硫技术研究进展对高硫煤的烟气的处理脱硫剂的使用对高硫煤的烟气的处理①石灰浆液需要高度浓缩；②所用CaO脱硫剂的费用高；脱硫剂的使用添加金属如Mn、Zn、Fe、Cu等氧化物来作为SO2吸收剂。以添加氧化镁为例介绍金属氧化物吸收法：反应原理(a)吸收22232()56MgOHSOHOMgSOHO32232()MgSOSOHOMgHSO322232()()1026MgHSOMgOHHOMgSOHO氧化镁法由美国化学基础公司开发，采用氧化镁料浆处理含SO2的烟气，脱硫率可达到90％以上，国外应用较多。(b)干燥323266MgSOHOMgSOHO424277MgSOHOMgSOHO(c)分解32MgSOMgOSO4221/21/2MgSOCMgOSOCO(d)吸收剂水合反应22()MgOHOMgOH工艺流程图3MgO浆洗再生法工艺流程图4chemico文氏管洗涤器工艺流程开米柯文丘里洗涤器的特点：①处理气体量大；②无结垢故障，可长期连续运转；③气液接触效率高，可获得高的脱硫率；图5增湿灰循环脱硫工艺流程1－锅炉；2－布袋除尘器；3－加湿器；4－烟囱；5－消石灰器4.增湿灰循环脱硫技术（NID）NID特点①取消了制浆和喷浆系统，实行CaO的消化及循环增湿一体化设计；②实行脱硫灰多次循环，循环倍率可高达50倍，提高脱硫剂的利用率；③脱硫效率高；5.1主要组成石灰浆制备系统、脱硫反应系统、除尘及引风系统主要控制参数床料循环倍率、流化床床料浓度、烟气在反应器及旋风分离器中的停留时间、钙硫比、反应器内操作温度、脱硫效率等等。5.循环流化床烟气脱硫技术（CFB-FGD）图6CFB-FGD脱硫技术流程5.2典型工艺Lurgi循环流化床工艺回流式循环流化床工艺回流式的循环流化床技术可以针对机组容量的大小和对排放物控制的要求，选用如消石灰、生石灰、焦炭等作为吸收剂。图7Lurgi循环流化床工艺工艺流程1－CFB反应器；2－静电除尘器；3－引风机；4－烟囱；5－石灰贮仓；6－灰仓5.3Lurgi循环流化床工艺Lurgi循环流化床工艺特点：①没有喷浆系统及浆液喷嘴，只喷入水和蒸汽；②新鲜石灰与循环床料混合进入反应器，依靠烟气悬浮，喷水降温反应；③床料有98％参与循环，新鲜石灰在反应器中的累计停留时间可以达到30min④反应器内烟气流速为1.83～6.1m/s,烟气在反应器停留时间约3s；⑤对含硫量为6％的镁，脱硫率可以达到92％；⑥基建投资相对低，不需要专职人员进行操作和维护；⑦存在的问题是生成的亚硫酸钙比硫酸钙多，亚硫酸钙需要经处理才可成为硫酸钙；6.回流式循环流化床烟气脱硫技术图8RCFB脱硫工艺流程1－回流式循环流化床；2－布袋/电除尘器；3－引风机；4－烟囱；5－消石灰仓；6－灰斗；7－灰库图9脱硫吸收塔－回流循环流化床工艺特点（主要特点，简单易操作，要求空间小，RCFB的直径大约为相同容量喷雾干燥塔的一半）(1)石灰耗量（费用降低）；(2)维修工作量少，设备可利用率高；(3)运行灵活性很高，可适用不同烟气含量及负荷变化的要求；(4)占地面积小，适合新老机组，特别是中、小机组烟气脱硫就地改造；7.气体悬浮吸收烟气脱硫技术（GSA）丹麦FLS.Milijo公司的气体悬浮吸收技术，是一种简单有效的脱硫技术，工艺部分包括圆柱形反应器、用于分离床料循环分离使用的旋风分离器、石灰浆制备系统三个部分。图10GSA烟气脱硫工艺流程图工艺特点④脱硫效率高达90％以上，吸收剂利用率高，消耗量少。②流化床床料浓度高达500～2000g/m3；③烟气在反应器及分离器中停留时间短（3～5s）；①料床高倍率循环（约100倍）；8.循环流化床的化学过程①生石灰与液滴结合产生水合反应：22CaOHOCaOH②SO2被吸收：2223SOHOHSO③吸收剂与SO2反应：2332221232CaOHHSOCaSOHOHO④部分被氧化：3222421212322CaSOHOOHOCaSOHO⑤烟气中的HCl和HF等酸性气体也被Ca(OH)2脱除：2222222222CaOHHClCaClHOCaOHHFCaFHO重点：半干法烟气脱硫技术的特点典型的工艺（CFB-FGD、RCFB）