在吸收塔內,煙氣與石灰石漿液充分接觸,煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣發(fā)生化學反應,生成硫酸鈣,隨后結晶形成二水石膏。 脫硫后的煙氣經過除霧器除去帶出的細小液滴,再通過換熱器加熱升溫后排放到大氣中。
石灰石膏法脫硫具有高效、低成本的特點,脫硫效率通常可達到95%以上。此外,該技術對煤種和負荷變化具有較強的適應性,適用于各種含硫煤種的煙氣處理。石膏作為副產品,可以綜合利用,如用于制造墻板材料等。
石灰石膏法脫硫技術在全球范圍內得到了廣泛應用,尤其在日本、德國、美國等國家的火力發(fā)電廠中,約90%的煙氣脫硫裝置采用此工藝。
]]>干法小蘇打脫硫工藝具有以下特點:
高效脫硫:該工藝能夠去除尾氣中95%以上的SO?,甚至可以達到99%的去除率。
無需噴水:整個過程不需要添加任何水分,避免了濕法脫硫中產生的廢水問題,同時也不會產生溫降,因此不會出現煙囪冒白煙的現象。
設備簡單:系統(tǒng)結構緊湊,設備投資和運行成本較低,且操作維護方便。
適應性強:該工藝對煙氣工況適應性強,能夠根據鍋爐負荷波動靈活調整噴入量,實現超低排放。
副產物回收:生成的硫酸鈉可以通過布袋除塵器回收,作為化工產品利用。
此外,干法小蘇打脫硫技術廣泛應用于煤電廠、垃圾焚燒廠、玻璃制造、水泥生產及冶金等行業(yè),適用于處理含有酸性物質的工業(yè)廢氣。該技術不僅滿足嚴格的環(huán)保要求,還具有經濟效益高、投資省、運行費用低等優(yōu)點。
]]>SCR脫硝技術在多個行業(yè)中得到了廣泛應用。例如,在電力行業(yè)中,該技術被用于燃煤電廠和燃氣輪機機組,以降低NOx排放,滿足環(huán)保要求。此外,SCR技術也被應用于水泥行業(yè),如河南登封宏昌水泥和山東濟寧海螺水泥等企業(yè)采用高溫中塵SCR技術和高溫高塵SCR技術,有效控制了水泥窯煙氣中的NOx排放。
在鋼鐵工業(yè)中,SCR技術逐步成為主流脫硝技術,占比超過70%,主要用于處理燒結/球團煙氣和日用玻璃爐窯煙氣等低溫煙氣的脫硝。此外,SCR技術還被應用于玻璃廠、垃圾焚燒廠等其他工業(yè)領域,以應對復雜的煙氣條件和滿足嚴格的環(huán)保標準。
SCR脫硝技術因其高效、穩(wěn)定的特點,在國內外得到了廣泛推廣和應用。其優(yōu)勢在于能夠顯著降低NOx排放,同時具有較高的脫硝效率(通常可達80%~95%),并且適應性強,適用于新建和改造的各種規(guī)模電廠及其他工業(yè)設施。
]]>濕法脫硫技術具有高效脫硫的特點,通常脫硫效率可達到90%以上。石灰石-石膏濕法是目前應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器等不同類型的吸收塔進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,濕法脫硫技術也存在一些問題,如設備腐蝕嚴重、運行成本高、廢水處理復雜等。
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)化工藝參數和設備設計。例如,通過調整石灰石漿液濃度、氣體流速和反應溫度等參數,可以顯著提高脫硫效率。新型吸收劑和高效霧化噴嘴的應用也進一步提升了濕法脫硫系統(tǒng)的性能。
盡管濕法脫硫技術在燃煤電廠中得到了廣泛應用,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,主要采用化學沉淀法進行處理,但該方法存在藥劑投加量大、污泥產生量多等問題。因此,研究者們也在探索零排放處理技術,以減少廢水對環(huán)境的影響。
總之,電廠濕法脫硫技術在減少SO2排放和改善環(huán)境質量方面發(fā)揮了重要作用,但其高效運行和廢水處理仍需進一步優(yōu)化和改進。
]]>SNCR是一種在不使用催化劑的情況下,通過在高溫區(qū)域噴入還原劑(如氨水或尿素)來還原煙氣中的NOx的技術。
SNCR系統(tǒng)通常由氨水接收和存儲系統(tǒng)、加壓給料系統(tǒng)、霧化噴射系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成。SNCR工藝的脫硝效率一般在30%到70%之間。
SCR技術利用催化劑和氨氣或其他還原劑將煙氣中的NOx轉化為氮氣和水蒸氣。SCR技術通常在較低溫度下進行,一般在150-400℃范圍內。SCR技術的脫硝效率較高,可以達到90%以上。
聯合使用SNCR和SCR技術可以顯著提高脫硝效率,適應更嚴格的排放標準。例如,某垃圾焚燒項目采用SNCR預處理后,再通過SCR進一步處理,最終可以達到90%以上的脫硝效率。這種聯合工藝不僅可以提高脫硝效率,還可以減少SCR系統(tǒng)的容量,從而節(jié)省投資和運行維護費用。
垃圾焚燒爐煙氣脫硝技術主要包括SNCR、SCR及其聯合應用,每種技術都有其優(yōu)缺點和適用范圍。選擇合適的脫硝技術需要根據具體的煙氣成分、溫度條件以及排放標準來決定。
]]>該技術具有以下特點:
高脫硫效率:鈉基干法脫硫的脫硫效率通??梢赃_到95%以上,且?guī)缀醪辉黾訜煔庀到y(tǒng)的運行阻力。
適應性強:該工藝可以通過調節(jié)閥調節(jié)進入煙道的脫硫劑量來適應不同的工況,適應范圍廣。
無廢水污染:由于整個系統(tǒng)是全干態(tài)運行,沒有廢水產生,因此不存在廢水處理和排放問題,也避免了濕法脫硫技術可能導致的白煙現象。
副產物可回收利用:生成的硫酸鈉是一種化工產品,可以回收利用,實現了資源的循環(huán)利用。
設備簡單可靠:工藝流程簡單,設備可靠耐用,故障率低,使用壽命長,操作維護方便。
然而,鈉基干法脫硫也存在一些局限性:
對溫度要求較高:煙氣溫度必須在140℃以上,低于此溫度時脫硫效率會下降。
副產物處理需求:雖然硫酸鈉可以回收利用,但其仍需妥善處理以避免二次污染。
鈉基干法脫硫技術因其高效、經濟、環(huán)保的特點,在工業(yè)上得到了廣泛應用,尤其適用于煙氣量較小、SO2濃度較低且溫度適宜的工況。
]]>濕法脫硫:濕法脫硫技術是應用最廣泛的工藝之一,根據脫硫介質的不同,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,處理較為復雜,耗水量大,投資和運行費用較高。
半干法脫硫:半干法脫硫技術通過噴霧干燥或旋轉噴霧干燥等方式,將石灰漿液與煙氣接觸,實現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:干法脫硫技術利用干的熟石灰和循環(huán)灰與煙氣反應來實現脫硫。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:選擇性催化還原(SCR)是目前鋼鐵工業(yè)中應用最廣泛的脫硝技術之一。SCR技術通過在催化劑的作用下,將NOx還原為氮氣和水蒸氣,其脫硝效率可達到80%~90%。SCR技術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,需要綜合考慮項目特點、占地面積、煙氣條件、處理成本等因素。例如,在鋼鐵聯合企業(yè)中,濕式氨法脫硫技術可以結合焦化過程中的廢氨水利用,實現以廢治廢和循環(huán)經濟的發(fā)展。而在超低排放改造項目中,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,鋼鐵燒結機煙氣的脫硫脫硝技術需要根據具體情況進行優(yōu)化選擇,以達到最佳的環(huán)保效果和經濟效益。
]]>石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝:這是目前應用最廣泛的一種脫硫技術,約占全球火力發(fā)電廠煙氣脫硫裝置的90%。其工作原理是將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑,泵入吸收塔與煙氣中的SO2反應生成亞硫酸鈣和硫酸鈣,再通過氧化生成石膏。
雙堿法工藝:該工藝利用兩種堿性物質(如氫氧化鈉和氫氧化鈣)進行脫硫,具有較高的脫硫效率和較低的運行成本。
循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝:該工藝主要由煙氣系統(tǒng)、預除塵器系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)等組成,適用于處理高硫分煤種的煙氣。其特點是脫硫效率高,設備磨損小,但能耗較高。
濕法、半干法和干法脫硫工藝:濕法脫硫是將煙氣與液體吸收劑接觸,通過化學反應去除SO2;半干法脫硫介于濕法和干法之間,采用部分干燥的吸收劑;干法脫硫則是在干狀態(tài)下進行吸收和產物處理,系統(tǒng)簡單,無污水和廢酸排出,但脫硫效率較低。
氨法脫硫工藝:該工藝利用氨水作為吸收劑,通過化學反應去除煙氣中的SO2,生成的副產品為硫酸銨,可用作肥料。
新型液體循環(huán)吸收法:利用新型溶液對SO2的選擇吸收性來完成SO2的吸收和解吸過程,具有較高的脫硫效率和較低的運行成本。
此外,火電廠脫硫裝置的設計要求和工藝流程也非常重要。設計方面需要考慮與鍋爐同步啟停、機組容量、燃料品質、污染物控制規(guī)劃等因素,以確保脫硫裝置的使用壽命和可用率。同時,脫硫裝置的儀表控制系統(tǒng)應滿足主體工程的要求,并與煙氣連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)統(tǒng)籌考慮。
火電廠脫硫裝置的選擇和設計需要綜合考慮多種因素,以實現高效、經濟和環(huán)保的脫硫效果。
]]>工藝原理
脫硫劑的選擇與制備:
SDS干法脫硫通常使用碳酸氫鈉(小蘇打)作為主要脫硫劑。這種脫硫劑首先經過研磨至800-1000目超細粉末狀態(tài)。
在反應器內,這些超細粉末在高溫(通常為140~260℃)下被熱激活,分解出高活性的Na2CO3和CO2。
化學反應過程:
活化的Na2CO3與煙氣中的SO2及其他酸性介質充分接觸,發(fā)生一系列化學反應,生成硫酸鈉(Na2SO4)、硫酸氫鈉(NaHSO4)等固態(tài)產物。
這些反應不僅有效去除SO2,還能減少其他酸性物質如HCl、SO3、HF等的排放。
技術優(yōu)勢
高脫硫效率:
SDS干法脫硫技術的脫硫效率可以達到90%以上,甚至在某些情況下可達95%以上。
高效的脫硫效果使其能夠滿足嚴格的環(huán)保排放標準。
系統(tǒng)簡單且運行成本低:
系統(tǒng)結構簡單,設備耐用,故障率低,使用壽命長,操作維護方便。
全干態(tài)運行無需用水,避免了廢水處理和二次污染問題。
資源回收利用:
脫硫過程中產生的副產物(如硫酸鹽固體)可以作為化肥原料或其他工業(yè)材料的補充,實現了資源的綜合利用。
適應性強:
SDS干法脫硫對煙氣工況變化具有很強的適應性,適用于煙氣量較小、SO2濃度較低且溫度范圍符合(110-160℃)的工況。
在實際應用中,該技術已成功應用于干熄焦煙氣脫硫,并取得了顯著的效果。
總之,SDS干法脫硫技術以其高效的脫硫能力、低運行成本和良好的環(huán)保性能,在現代工業(yè)領域得到了廣泛應用,并且具備很強的市場競爭力和可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Α?/p> ]]>
優(yōu)化塔內結構和工藝:
通過設置壁環(huán)、增加噴淋層或噴嘴數量、射流攪拌等方式強化氣液傳質,從而提升脫硫效率。
在濕法脫硫中,采用雙pH高效濕法技術可以達到98.5%以上的脫硫效率,并且運行電耗低于常規(guī)單pH濕法技術。
采用先進的脫硫技術:
循環(huán)流化床煙氣脫硫技術與爐內噴鈣法相結合可以達到90%的脫硫效率,并滿足排放標準。
高效旋流霧化技術通過構造噴霧旋流場,使煙氣與脫硫劑充分傳質混合,提高湍流傳質吸收反應,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反應性極強的脫硫添加劑,可以在脫硫塔內完成脫硫后,通過催化強化和物理強化作用下再生并回用,克服了傳統(tǒng)技術因脫硫劑溶解度有限的問題。
機器學習優(yōu)化控制方法:
基于機器學習的煙氣脫硫系統(tǒng)參數優(yōu)化控制方法能夠進一步優(yōu)化操作條件,提高脫硫效率。
其他技術復合聯用:
結合多種技術,其脫硫效率不應小于95%,這為不同類型的機組提供了靈活的選擇。
氧化鎂濕法煙氣脫硫優(yōu)化試驗研究表明,增大煙氣量和流速可以增加單位溶劑內的氣液傳質面積,有利于提高脫硫效率。
反應物再循環(huán):
反應物再循環(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產物噴入爐膛或煙道并循環(huán)數次,這種方法可望達到70-90%的脫硫效率。
通過上述方法的應用和結合,可以有效提高煙氣脫硫系統(tǒng)的整體效率,實現SO2的超低排放目標。
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