干法脫硫的優(yōu)勢:
工藝簡單:干法脫硫的工藝流程相對簡單,設(shè)備簡單,占地面積小,投資和運(yùn)行費(fèi)用較低。
能耗低:干法脫硫過程中不需要大量的水和能源,因此可以節(jié)省能源消耗,降低生產(chǎn)成本。
無腐蝕問題:由于不涉及大量水和化學(xué)反應(yīng),設(shè)備腐蝕程度較輕,延長了設(shè)備的使用壽命。
副產(chǎn)物易于處理:干法脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品通常是干燥的,更易于處理和運(yùn)輸。
無需污水處理系統(tǒng):干法脫硫不需要額外的水處理系統(tǒng),節(jié)約水資源,避免了廢水處理的需求。
適用于低硫含量氣體:干法脫硫特別適合于含硫量較低的氣體,如天然氣、油田氣等。
濕法脫硫的優(yōu)勢:
高脫硫效率:濕法脫硫通常具有較高的脫硫效率,可達(dá)90%以上,甚至更高。
煙氣脫硫的基本原理及方法
煙氣脫硫的基本原理及方法
技術(shù)成熟:濕法脫硫技術(shù)較為成熟,生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠,適用范圍廣。
副產(chǎn)品易處理:濕法脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)品如石膏等可以回收利用,作為建筑材料或肥料。
反應(yīng)速度快:濕法脫硫的氣液反應(yīng)速度快,能夠迅速將煙氣中的二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。
適用性強(qiáng):濕法脫硫適用于各種規(guī)模的氣體處理,尤其在大型脫硫廠中廣泛應(yīng)用。
然而,每種方法也存在一些劣勢。例如,干法脫硫的脫硫效率通常低于濕法脫硫,并且設(shè)備龐大、投資大。而濕法脫硫則面臨設(shè)備復(fù)雜、運(yùn)行維護(hù)成本高、能耗高等問題。
選擇合適的脫硫技術(shù)需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和需求進(jìn)行綜合考慮。例如,在水資源緊張的地區(qū),干法脫硫可能更為合適;而在需要高效脫硫且副產(chǎn)品可回收利用的情況下,濕法脫硫可能是更好的選擇。
]]>濕法脫硫技術(shù):濕法脫硫技術(shù)包括石灰石-石膏法、氨法、噴霧干燥法和循環(huán)流化床法等。這些方法通過氣液反應(yīng)快速去除SO?,通常脫硫效率可以達(dá)到95%以上。然而,濕法脫硫可能會產(chǎn)生二次污染,如廢水處理問題。
半干法脫硫技術(shù):半干法脫硫技術(shù)如循環(huán)流化床法,通過延長煙氣停留時間和增大鈣硫比來提高脫硫效率,通??梢赃_(dá)到99.8%的脫硫效率。這種方法相比濕法脫硫設(shè)備腐蝕小、無明顯溫降,更有利于煙囪排氣擴(kuò)散。
干法脫硫技術(shù):干法脫硫技術(shù)如活性炭吸附法,通過吸附劑對SO?進(jìn)行吸附,再通過再生過程回收利用。這種方法具有流程短、設(shè)備投資省、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù):SCR技術(shù)是目前主流的脫硝方法,通過催化劑使NH?與NOx反應(yīng)生成氮?dú)夂退?,脫硝效率高,通常?50-420℃溫度范圍內(nèi)效率可達(dá)90%以上。然而,SCR技術(shù)對煙氣中的粉塵含量要求較高,容易造成催化劑堵塞,并且部分SO?會轉(zhuǎn)化為SO?,導(dǎo)致后續(xù)設(shè)備腐蝕。
非選擇性催化還原(SNCR)和高溫SCR組合技術(shù):SNCR技術(shù)在高溫條件下直接將氨水噴入煙氣中進(jìn)行脫硝,而高溫SCR則在較低溫度下進(jìn)一步提高脫硝效率。這種組合技術(shù)可以有效處理NOx超標(biāo)問題,并且活性焦脫硫可以協(xié)同處理SO?,同時對二噁英及重金屬也有一定的去除效果。
新型材料吸附法:一些新技術(shù)如微晶材料吸附法,通過吸附劑同時去除SO?和NOx,具有無二次污染、資源可回收利用的優(yōu)點(diǎn)。
球團(tuán)煙氣的脫硫脫硝技術(shù)多種多樣,每種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。選擇合適的工藝需要綜合考慮脫硫脫硝效率、運(yùn)行成本、設(shè)備腐蝕、二次污染等因素。
]]>吸收劑的選擇與使用:濕法脫硫通常采用石灰石作為主要吸收劑,通過將其與水混合制成石灰石漿液。石灰石漿液在吸收塔內(nèi)與煙氣中的SO2反應(yīng),生成亞硫酸鈣(CaSO3),然后通過氧化生成石膏(CaSO4·2H2O),從而凈化煙氣。石灰石漿液濃度、氣體流速和反應(yīng)溫度等參數(shù)對脫硫效率有顯著影響。
工藝流程:濕法脫硫工藝包括預(yù)處理(如降溫、增濕、除塵)、吸收、氧化、富液處理(灰水處理)、除霧(氣水分離)、被凈化后的氣體再加熱以及產(chǎn)品濃縮和分離等步驟。整個過程在吸收塔中完成,吸收塔是核心設(shè)備,用于實(shí)現(xiàn)SO2的吸收和轉(zhuǎn)化。
反應(yīng)條件控制:濕法脫硫過程中,反應(yīng)溫度和壓力需在120-180℃和0.2-2.0 MPa之間,以確保反應(yīng)效率。此外,堿液噴淋量的控制也至關(guān)重要,適量噴淋可以有效中和煙氣中的酸性成分,過多或過少都會影響脫硫效果。
設(shè)備設(shè)計與優(yōu)化:合理的反應(yīng)器設(shè)計和優(yōu)化是提高脫硫效率的關(guān)鍵。例如,順流噴淋濕法脫硫系統(tǒng)通過設(shè)置雙向噴淋層,提高了脫硫劑粉的捕捉空間和脫硫效率。此外,濕法脫硫塔的設(shè)計參數(shù)對于工藝效率至關(guān)重要,需要根據(jù)煙氣特性和工藝要求進(jìn)行選擇。
廢水處理:濕法脫硫過程中會產(chǎn)生廢水,需要進(jìn)行預(yù)處理軟化、濃縮減量、蒸發(fā)結(jié)晶等處理工藝,以減少環(huán)境污染。廢水處理技術(shù)包括廢水循環(huán)利用和廢液再生等方法,以提高資源利用率。
協(xié)同除塵性能:濕法脫硫系統(tǒng)通常具有一定的協(xié)同除塵性能,綜合除塵效率應(yīng)不小于70%,出口顆粒物濃度應(yīng)不大于10 mg/m3。當(dāng)出口顆粒物濃度大于10 mg/m3時,宜采用管式等型式的濕式電除塵器。
經(jīng)濟(jì)性與環(huán)保性:濕法脫硫技術(shù)具有高效、可靠、成熟等特點(diǎn),是目前廣泛應(yīng)用于燃煤電廠的脫硫技術(shù)之一。其副產(chǎn)品石膏經(jīng)脫水后可回收利用,具有較高的綜合利用價值。
濕法脫硫系統(tǒng)涉及多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)和技術(shù)要點(diǎn),包括吸收劑的選擇與使用、工藝流程、反應(yīng)條件控制、設(shè)備設(shè)計與優(yōu)化、廢水處理以及協(xié)同除塵性能等方面。這些因素共同決定了濕法脫硫系統(tǒng)的效率和效果。
]]>濕法鈣法脫硫技術(shù)具有以下特點(diǎn):
脫硫效率高:濕法鈣法脫硫的脫硫效率通??梢赃_(dá)到95%以上,甚至在某些情況下可以達(dá)到99%。這使得它成為目前世界上應(yīng)用最廣泛的FGD(Flue Gas Desulfurization)技術(shù)之一。
技術(shù)成熟且運(yùn)行可靠:濕法鈣法脫硫技術(shù)已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用,并且技術(shù)相對成熟,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富,不會對鍋爐的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。
適應(yīng)性強(qiáng):該技術(shù)適用于各種含硫量的煤種,無論是高硫煤還是低硫煤,都可以有效處理。
吸收劑資源豐富且價格低廉:石灰石作為主要的吸收劑,在我國分布廣泛,資源豐富,價格低廉,因此成本較低。
副產(chǎn)品綜合利用:脫硫過程中產(chǎn)生的石膏可以作為建材和水泥緩凝劑使用,減少了廢物處理費(fèi)用并延長了灰場使用壽命。
系統(tǒng)復(fù)雜度較高:盡管濕法鈣法脫硫技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),但其系統(tǒng)相對復(fù)雜,占地面積較大,初始投資和運(yùn)行費(fèi)用也較高。此外,由于石灰石的低溶解度可能導(dǎo)致管道結(jié)垢和堵塞,影響設(shè)備的正常運(yùn)行和維護(hù)。
技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新:近年來,濕法工藝不斷改進(jìn),如吸收裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化、流速提高、噴嘴性能改善等,有望解決占地面積大和造價高的問題。
濕法鈣法脫硫技術(shù)以其高效的脫硫效果、成熟的技術(shù)和較低的成本,在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用,并且隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,其應(yīng)用前景更加廣闊。
]]>濕法脫硫設(shè)備通常包括以下主要組成部分:脫硫塔、吸收液循環(huán)系統(tǒng)、噴水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等。 脫硫塔是核心設(shè)備,主要由塔體、填料、噴淋裝置、循環(huán)泵、卸料系統(tǒng)等部分組成。 在濕法脫硫過程中,煙氣與堿性吸收劑(如石灰石漿液)逆流接觸,反應(yīng)生成硫酸鹽,從而達(dá)到脫硫的目的。
濕法脫硫設(shè)備的優(yōu)勢在于其高效的脫硫反應(yīng)速度和高添加劑利用率,但同時也存在一些劣勢,如產(chǎn)生廢水需要進(jìn)一步處理,系統(tǒng)相對復(fù)雜,且腐蝕性強(qiáng),需要定期維護(hù)。此外,濕法脫硫設(shè)備在除塵改造中可能會遇到粉塵濃度上升的問題,因此在改造過程中需考慮粉塵協(xié)同脫除的措施。
濕法脫硫設(shè)備的應(yīng)用案例表明,該技術(shù)能夠有效控制SO2排放,適用于大型燃煤電站的煙氣處理。然而,由于其運(yùn)行和維護(hù)需要專業(yè)知識和人員支持,因此在實(shí)際使用中需注意操作和維護(hù)管理。
]]>濕法脫硫技術(shù)具有高效脫硫的特點(diǎn),通常脫硫效率可達(dá)到90%以上。石灰石-石膏濕法是目前應(yīng)用最廣泛的濕法脫硫工藝,約占全部FGD安裝容量的70%。該工藝通過逆流噴淋塔、順流填料塔和噴射鼓泡反應(yīng)器等不同類型的吸收塔進(jìn)行煙氣與吸收劑的充分接觸,以提高脫硫效率。
濕法脫硫技術(shù)不僅能夠有效去除SO2,還能處理多種燃料,包括低硫和高硫燃料。此外,濕法脫硫系統(tǒng)還具有一定的協(xié)同除塵性能,能夠去除煙氣中的顆粒物。然而,濕法脫硫技術(shù)也存在一些問題,如設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、運(yùn)行成本高、廢水處理復(fù)雜等。
為了提高濕法脫硫工藝的效率和資源利用率,研究者們不斷優(yōu)化工藝參數(shù)和設(shè)備設(shè)計。例如,通過調(diào)整石灰石漿液濃度、氣體流速和反應(yīng)溫度等參數(shù),可以顯著提高脫硫效率。新型吸收劑和高效霧化噴嘴的應(yīng)用也進(jìn)一步提升了濕法脫硫系統(tǒng)的性能。
盡管濕法脫硫技術(shù)在燃煤電廠中得到了廣泛應(yīng)用,但其廢水處理仍然是一個挑戰(zhàn)。濕法脫硫廢水通常含有高鹽量和重金屬,主要采用化學(xué)沉淀法進(jìn)行處理,但該方法存在藥劑投加量大、污泥產(chǎn)生量多等問題。因此,研究者們也在探索零排放處理技術(shù),以減少廢水對環(huán)境的影響。
總之,電廠濕法脫硫技術(shù)在減少SO2排放和改善環(huán)境質(zhì)量方面發(fā)揮了重要作用,但其高效運(yùn)行和廢水處理仍需進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)。
]]>濕法脫硫:濕法脫硫技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的工藝之一,根據(jù)脫硫介質(zhì)的不同,可以分為氧化鎂法、石灰石-石膏法和氨法等。濕法脫硫具有較高的脫硫效率,通常高于90%,但其生成物為液體或淤渣,處理較為復(fù)雜,耗水量大,投資和運(yùn)行費(fèi)用較高。
半干法脫硫:半干法脫硫技術(shù)通過噴霧干燥或旋轉(zhuǎn)噴霧干燥等方式,將石灰漿液與煙氣接觸,實(shí)現(xiàn)SO?的吸收。該方法相比濕法脫硫具有較低的水耗和占地面積,但脫硫效率相對較低。
干法脫硫:干法脫硫技術(shù)利用干的熟石灰和循環(huán)灰與煙氣反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)脫硫。這種方法適用于煙氣量變化大、含濕量高的情況,但其脫硫效率通常低于濕法和半干法。
SCR脫硝技術(shù):選擇性催化還原(SCR)是目前鋼鐵工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的脫硝技術(shù)之一。SCR技術(shù)通過在催化劑的作用下,將NOx還原為氮?dú)夂退魵?,其脫硝效率可達(dá)到80%~90%。SCR技術(shù)具有較高的脫硝效率和可靠性,但需要較高的操作溫度(通常在300℃左右)。
在選擇具體的脫硫脫硝工藝時,需要綜合考慮項(xiàng)目特點(diǎn)、占地面積、煙氣條件、處理成本等因素。例如,在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中,濕式氨法脫硫技術(shù)可以結(jié)合焦化過程中的廢氨水利用,實(shí)現(xiàn)以廢治廢和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而在超低排放改造項(xiàng)目中,濕法脫硫+SCR脫硝組合工藝由于其高效率和成熟性,被廣泛采用。
總之,鋼鐵燒結(jié)機(jī)煙氣的脫硫脫硝技術(shù)需要根據(jù)具體情況進(jìn)行優(yōu)化選擇,以達(dá)到最佳的環(huán)保效果和經(jīng)濟(jì)效益。
]]>優(yōu)化塔內(nèi)結(jié)構(gòu)和工藝:
通過設(shè)置壁環(huán)、增加噴淋層或噴嘴數(shù)量、射流攪拌等方式強(qiáng)化氣液傳質(zhì),從而提升脫硫效率。
在濕法脫硫中,采用雙pH高效濕法技術(shù)可以達(dá)到98.5%以上的脫硫效率,并且運(yùn)行電耗低于常規(guī)單pH濕法技術(shù)。
采用先進(jìn)的脫硫技術(shù):
循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)與爐內(nèi)噴鈣法相結(jié)合可以達(dá)到90%的脫硫效率,并滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。
高效旋流霧化技術(shù)通過構(gòu)造噴霧旋流場,使煙氣與脫硫劑充分傳質(zhì)混合,提高湍流傳質(zhì)吸收反應(yīng),從而提高脫硫效率。
使用新型吸收劑和添加劑:
新型吸收劑在電廠煙氣濕法脫硫中具有巨大潛力,可顯著提高脫硫效率并降低成本。
使用溶解度高、與SO2反應(yīng)性極強(qiáng)的脫硫添加劑,可以在脫硫塔內(nèi)完成脫硫后,通過催化強(qiáng)化和物理強(qiáng)化作用下再生并回用,克服了傳統(tǒng)技術(shù)因脫硫劑溶解度有限的問題。
機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化控制方法:
基于機(jī)器學(xué)習(xí)的煙氣脫硫系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化控制方法能夠進(jìn)一步優(yōu)化操作條件,提高脫硫效率。
其他技術(shù)復(fù)合聯(lián)用:
結(jié)合多種技術(shù),其脫硫效率不應(yīng)小于95%,這為不同類型的機(jī)組提供了靈活的選擇。
氧化鎂濕法煙氣脫硫優(yōu)化試驗(yàn)研究表明,增大煙氣量和流速可以增加單位溶劑內(nèi)的氣液傳質(zhì)面積,有利于提高脫硫效率。
反應(yīng)物再循環(huán):
反應(yīng)物再循環(huán)是提高脫硫效率和石灰石利用效率的有效方法,被除塵器收集下來的反應(yīng)產(chǎn)物噴入爐膛或煙道并循環(huán)數(shù)次,這種方法可望達(dá)到70-90%的脫硫效率。
通過上述方法的應(yīng)用和結(jié)合,可以有效提高煙氣脫硫系統(tǒng)的整體效率,實(shí)現(xiàn)SO2的超低排放目標(biāo)。
]]>工藝原理:
濕法脫硫:主要通過化學(xué)或物理吸收劑(如石灰石、氨水等)與煙氣中的二氧化硫(SO2)反應(yīng),將SO2轉(zhuǎn)化為可回收的副產(chǎn)品(如石膏)。濕法脫硫通常需要使用大量的水和化學(xué)藥品,因此水耗較大。
干法脫硫:不使用液體吸收劑,而是通過物理或化學(xué)方法直接在干燥狀態(tài)下去除SO2。這種方法通常使用吸附劑或催化劑,如活性氧化鈣(CaO),通過吸附或催化作用去除SO2。
操作方式:
濕法脫硫:涉及液體和氣體的接觸,需要復(fù)雜的設(shè)備來處理和再利用產(chǎn)生的廢水和副產(chǎn)品。這包括噴淋塔、洗滌器等設(shè)備。
干法脫硫:操作相對簡單,不需要復(fù)雜的水處理系統(tǒng),但可能需要較高的溫度和壓力條件來維持脫硫效率。
經(jīng)濟(jì)性:
濕法脫硫:初期投資較高,因?yàn)樾枰ㄔO(shè)大型的水處理和廢物處理設(shè)施。運(yùn)行成本也較高,主要是由于水和化學(xué)藥品的消耗。
干法脫硫:初期投資較低,運(yùn)行成本也較低,因?yàn)椴恍枰罅康乃突瘜W(xué)藥品。但是,其吸收劑的利用率可能低于濕法。
環(huán)境影響:
濕法脫硫:可以有效去除SO2,但產(chǎn)生的廢水和副產(chǎn)品需要妥善處理,以防止二次污染。
干法脫硫:減少了水的使用和廢物的產(chǎn)生,對環(huán)境的影響較小。但是,如果使用的吸收劑或催化劑處理不當(dāng),也可能造成環(huán)境污染。
總結(jié)來說,濕法脫硫和干法脫硫各有優(yōu)缺點(diǎn),選擇哪種技術(shù)取決于具體的工業(yè)需求、環(huán)境保護(hù)要求以及經(jīng)濟(jì)考慮。在實(shí)際應(yīng)用中,有時也會結(jié)合使用這兩種技術(shù),以達(dá)到最佳的脫硫效果和經(jīng)濟(jì)效益。河北誠譽(yù)環(huán)境工程有限公司無論在濕法脫硫還是干法脫硫都有充足的經(jīng)驗(yàn),為煙氣達(dá)標(biāo)保駕護(hù)航。
]]>(2)技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠。國內(nèi)外火電廠石灰石 (石灰) 一石膏濕法脫硫裝置投運(yùn)率一般可達(dá)98%以上,由于其發(fā)展歷史長,技術(shù)成熟,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)多,因此不會因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運(yùn)行。
(3)對煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫(4)占地面積大,一次性建設(shè)投資相對較大。
(5)吸收劑資源豐富,價格便宜。
(6)脫硫產(chǎn)物為二水石膏便于分離,可以綜合利用,可作為水泥添加劑。
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