大气污染控制工程第三节-半干法烟气脱硫技术-p课件.ppt

1、1.特点：特点：工艺简单；工艺简单；干态产物易处理；干态产物易处理；投资低于传统的湿法；投资低于传统的湿法；脱硫效率和脱硫剂的利用率低，一般适用于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；低、中硫煤的烟气脱硫；2.种类：种类： 喷雾干燥烟气脱硫喷雾干燥烟气脱硫 循环流化床烟气脱硫技术循环流化床烟气脱硫技术 增湿灰循环烟气脱硫技术增湿灰循环烟气脱硫技术图图1 喷雾干燥烟气脱硫工艺流程图喷雾干燥烟气脱硫工艺流程图3. 喷雾干燥烟气脱硫喷雾干燥烟气脱硫吸收剂的制备；吸收剂的制备；吸收剂浆液雾化；吸收剂浆液雾化；雾粒与烟气的接触；雾粒与烟气的接触；液滴蒸发与液滴蒸发与SO2吸收；吸

2、收；灰渣排出；灰渣排出；灰渣再循环；灰渣再循环；在喷雾干燥吸在喷雾干燥吸收塔内进行收塔内进行 喷雾干燥烟气脱硫工艺流程：喷雾干燥烟气脱硫工艺流程：图图2 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺流程图旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺流程图3.1 化学过程化学过程 生石灰制浆生石灰制浆:22aaC OH OCOH SO2被液滴吸收：被液滴吸收：2223SOH OH SO吸收剂与吸收剂与SO2的反应：的反应：233222Ca OHH SOCaSOH O液滴中液滴中CaSO3过饱和沉淀析出：过饱和沉淀析出： 33CaSOaqCaSOs部分部分CaSO3（aq）被溶于液滴中的氧气氧化生成）被溶于液滴中的氧气氧化生成硫酸钙：硫

3、酸钙：3241 2CaSOaqOCaSOaq 44CaSOaqCaSOsCaSO4难溶于水，便会迅速沉淀析出固态难溶于水，便会迅速沉淀析出固态CaSO4 ：3.2 物理过程物理过程 恒速干燥阶段恒速干燥阶段 降速干燥阶段降速干燥阶段控制因素是液相传质控制因素是液相传质3.3 脱硫灰渣的处置脱硫灰渣的处置组成：飞灰组成：飞灰钙硫反应产物钙硫反应产物处理方法：处理方法：综合利用综合利用抛弃法抛弃法 综合利用综合利用 将副产品用于建筑材料；将副产品用于建筑材料；生产硫酸和熟料水泥；生产硫酸和熟料水泥；其他用；其他用；3.4 特点特点运行可靠，生产过程中不产生结垢和堵塞；运行可靠，生产过程中不产生结垢

4、和堵塞；由于是干式运行，只要排气温度适宜，不产生由于是干式运行，只要排气温度适宜，不产生腐蚀；腐蚀；投资低、占地面积小、工艺流程简单；投资低、占地面积小、工艺流程简单；对烟气量和烟气中对烟气量和烟气中SO2的浓度波动适应性性大；的浓度波动适应性性大；优点优点缺点缺点 脱硫率不高；脱硫率不高； 吸收剂利用不高；吸收剂利用不高； 增加了系统的除尘负荷；增加了系统的除尘负荷； 关键部件雾化器易磨损；关键部件雾化器易磨损； 对高硫煤不经济；对高硫煤不经济；3.5 喷雾干燥烟气脱硫技术研究进展喷雾干燥烟气脱硫技术研究进展对高硫煤的烟气的处理对高硫煤的烟气的处理脱硫剂的使用脱硫剂的使用对高硫煤的烟气的处理

5、对高硫煤的烟气的处理石灰浆液需要高度浓缩；石灰浆液需要高度浓缩；所用所用CaO脱硫剂的费用高；脱硫剂的费用高；脱硫剂的使用脱硫剂的使用 添加金属如添加金属如Mn、Zn、Fe、Cu等氧等氧化物来作为化物来作为SO2吸收剂。吸收剂。以添加氧化镁为例介绍金属氧化物吸收法：以添加氧化镁为例介绍金属氧化物吸收法：反应原理反应原理(a) 吸收吸收22232()56Mg OHSOH OMgSOH O32232()MgSOSOH OMg HSO3 22232()()1026Mg HSOMg OHHOMgSOHO 氧化镁法由美国化学基础公司开发，采用氧化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镁料浆

6、处理含SO2的烟气，脱硫率可达到的烟气，脱硫率可达到90以上，以上，国外应用较多。国外应用较多。(b)干燥干燥323266MgSOH OMgSOH O424277MgSOH OMgSOH O(c)分解分解32MgSOMgOSO4221/21/2MgSOCMgO SOCO(d) 吸收剂水合反应吸收剂水合反应22()MgOH OMg OH工艺流程工艺流程图图3 MgO浆洗再生法工艺流程浆洗再生法工艺流程图图4 chemico 文氏管洗涤器文氏管洗涤器工艺流程工艺流程开米柯文丘里洗涤器的特点：开米柯文丘里洗涤器的特点： 处理气体量大；处理气体量大； 无结垢故障，可长期连续运转；无结垢故障，可长期连续

7、运转；气液接触效率高，可获得高的脱硫率；气液接触效率高，可获得高的脱硫率；图图5 增湿灰循环脱硫工艺流程增湿灰循环脱硫工艺流程1锅炉；锅炉；2布袋除布袋除尘器；尘器；3加湿器；加湿器；4烟囱；烟囱；5消石灰消石灰器器4.增湿灰循环脱硫技术（增湿灰循环脱硫技术（NID） NID特点特点 取消了制浆和喷浆系统，实行取消了制浆和喷浆系统，实行CaO的消化及循的消化及循环增湿一体化设计；环增湿一体化设计；实行脱硫灰多次循环，循环倍率可高达实行脱硫灰多次循环，循环倍率可高达50倍，倍，提高脱硫剂的利用率；提高脱硫剂的利用率；脱硫效率高；脱硫效率高；5.1主要组成主要组成石灰浆制备系统、脱硫反应系统、除尘

8、及引风系统石灰浆制备系统、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。温度、脱硫效率等等。5.循环流化床烟气脱硫技术（循环流化床烟气脱硫技术（CFB-FGD）图图6 CFB-FGD脱硫技术流程脱硫技术流程5.2典型工艺典型工艺 Lurgi 循环流化床工艺循环流化床工艺 回流式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回流式的循环流化床技术可以针对机组容量的大小

9、和对排放物控制的要求，选用如消石灰、生石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。灰、焦炭等作为吸收剂。图图7 Lurgi 循环流化床工艺工艺流程循环流化床工艺工艺流程1CFB反应器；反应器；2静电除尘器；静电除尘器；3引风机；引风机；4烟囱；烟囱；5石灰贮仓；石灰贮仓；6灰仓灰仓5.3 Lurgi 循环流化床工艺循环流化床工艺Lurgi 循环流化床工艺特点：循环流化床工艺特点：没有喷浆系统及浆液喷嘴，只没有喷浆系统及浆液喷嘴，只喷入水和蒸汽；喷入水和蒸汽； 新鲜石灰与循环床料混合进入新鲜石灰与循环床料混合进入反应器，依靠烟气悬浮，喷水反应器，依靠烟气悬浮，喷水降温反应

10、；降温反应； 床料有床料有98参与循环，新鲜参与循环，新鲜石灰在反应器中的累计停留时石灰在反应器中的累计停留时间可以达到间可以达到30min 反应器内烟气流速为反应器内烟气流速为1.836.1m/s,烟气烟气在反应器停留时间约在反应器停留时间约3s；对含硫量为对含硫量为6的镁，脱硫率可以达到的镁，脱硫率可以达到92； 基建投资相对低，不需要专职人员进行操作和基建投资相对低，不需要专职人员进行操作和维护；维护；存在的问题是生成的亚硫酸钙比硫酸钙多，亚硫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；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回流式循环

11、流化床烟气脱硫技术图图8 RCFB脱硫工艺流程脱硫工艺流程1回流式循环回流式循环流化床；流化床；2布袋布袋/电除电除尘器；尘器；3引风机；引风机；4烟囱；烟囱；5消石灰仓；消石灰仓；6灰斗；灰斗；7灰库灰库图图 9 脱硫吸收塔回流循环流化床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，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）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）；石灰耗量（费用降低）；(2) 维修工作量少，设备可利用率高；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

12、负运行灵活性很高，可适用不同烟气含量及负荷变化的要求；荷变化的要求；(4) 占地面积小，适合新老机组，特别是中、小占地面积小，适合新老机组，特别是中、小机组烟气脱硫就地改造；机组烟气脱硫就地改造；7.气体悬浮吸收烟气脱硫技术（气体悬浮吸收烟气脱硫技术（GSA） 丹麦丹麦FLS.Milijo公司的气体悬浮吸收技术，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。离器、石灰浆制备系统三个部分。图图 10 GSA烟气脱硫工艺流程

13、图烟气脱硫工艺流程图工艺特点工艺特点 脱硫效率高达脱硫效率高达90以上，吸收剂利用以上，吸收剂利用率高，消耗量少。率高，消耗量少。流化床床料浓度高达流化床床料浓度高达5002000g/m3； 烟气在反应器及分离器中停留时间短烟气在反应器及分离器中停留时间短（35s）；）； 料床高倍率循环（约料床高倍率循环（约100倍）；倍）；8.循环流化床的化学过程循环流化床的化学过程 生石灰与液滴结合产生水合反应：生石灰与液滴结合产生水合反应：22CaOH OCa OHSO2被吸收：被吸收：2223SOH OH SO吸收剂与吸收剂与SO2反应：反应：2332221 23 2Ca OHH SOCaSOH OH O部分被氧化：部分被氧化：3222421 21 23 22CaSOH OOH OCaSOH O烟气中的烟气中的HCl和和HF等酸性气体也被等酸性气体也被Ca(OH)2脱除：脱除：2222222222Ca OHHClCaClH OCa OHHFCaFH O重点：重点： 半干法烟气脱硫技术的特点半干法烟气脱硫技术的特点 典型的工艺（典型的工艺（CFB-FGD、RCFB）