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一、双碱法脱硫
1、工艺介绍:
钠钙双碱法脱硫工艺(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰石/石膏法基础上结合钠碱法发展起来的工艺,它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。它利用钠盐易溶于水,在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2,吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生,从而使得钠离子循环吸收利用。
该工艺综合石灰法与钠碱法的特点,解决了石灰法的塔内易结垢的问题,不具备钠碱法吸收效率高的优点。
 
2、工艺特点:
与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比,双碱法原则上有以下优点:
a.用钠碱脱硫,循环水基本上是[Na+]的水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养;
b.吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外,这样避免了塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了操作费用;
c.钠基吸收液吸收SO2速度快,故可用较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般在90%以上;
d.对脱硫除尘一体化技术而言,可提高石灰的利用率。
3、工艺流程
钠钙双碱法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用纯碱启动,钠钙吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程:
Ⅰ、脱硫过程
Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2 (1)
2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O  (2)
Na2CO3 + SO2 + H2O → NaHSO3 (3)
(1) 式为吸收启动反应式;
(2) 式为主要反应式,pH>9(碱性较高时)
(3) 式为当碱性降低到中性甚至酸性时(5<pH<9)
Ⅱ、再生过程
2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5)
Na2SO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO3↓               (6)
在石灰浆液(石灰达到饱和状况)中,中性(两性)的NaHSO3很快跟石灰反应从而释放出[Na+],随后生成的[SO32-]又继续跟石灰反应,反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来,从而使[Na+]得到再生,吸收液恢复对SO2的吸收能力,循环使用。
脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙(氧化后),用户可以根据自己的需要,采用不同的方法对副产品进行处理。
一、双碱法脱硫 1、工艺介绍: 钠钙双碱法脱硫工艺(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰石/石膏法基础上结合钠碱法发展起来的工艺,它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。它利用钠盐易溶于水,在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2,吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生,从而使得钠离子循环吸收利用。 该工艺综合石灰法与钠碱法的特点,解决了石灰法的塔内易结垢的问题,不具备钠碱法吸收效率高的优点。  2、工艺特点: 与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比,双碱法原则上有以下优点: a.用钠碱脱硫,循环水基本上是[Na+]的水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养; b.吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外,这样避免了塔内堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了操作费用; c.钠基吸收液吸收SO2速度快,故可用较小的液气比,达到较高的脱硫效率,一般在90%以上; d.对脱硫除尘一体化技术而言,可提高石灰的利用率。 3、工艺流程 钠钙双碱法[Na2CO3/Ca(OH)2]采用纯碱启动,钠钙吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程: Ⅰ、脱硫过程 Na2CO3 + SO2 → Na2SO3 + CO2 (1) 2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O  (2) Na2CO3 + SO2 + H2O → NaHSO3 (3) (1) 式为吸收启动反应式; (2) 式为主要反应式,pH>9(碱性较高时) (3) 式为当碱性降低到中性甚至酸性时(5<pH<9) Ⅱ、再生过程 2NaHSO3 + Ca(OH)2  → Na2SO3 +  +CaSO3↓ + 2H2O     (5) Na2SO3 + Ca(OH)2  → 2NaOH +  CaSO3↓               (6) 在石灰浆液(石灰达到饱和状况)中,中性(两性)的NaHSO3很快跟石灰反应从而释放出[Na+],随后生成的[SO32-]又继续跟石灰反应,反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来,从而使[Na+]得到再生,吸收液恢复对SO2的吸收能力,循环使用。 脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙(氧化后),用户可以根据自己的需要,采用不同的方法对副产品进行处理。
 
4、工艺流程介绍
  脱硫系统由SO2吸收系统、烟气系统、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统、工艺水系统、电气控制系统组成。
 
  锅炉除尘脱硫烟气流程
锅炉来烟气→布袋除尘器→引风机→脱硫吸收塔→烟囱;另设100%烟气旁路,用于当脱硫系统发生故障时,检修脱硫系统不需要停炉使用。
  燃煤锅炉产生的污染烟气先进入原除尘器,经除尘器除去大部分粉尘后,由引风机抽出正压吹入高效雾化喷淋式脱硫塔内(烟气进口设置在脱硫塔中下部),在脱硫塔的入口处设置了预降温与预脱硫系统,经过降温增湿并脱去部分SO2后的烟气进入脱硫塔。在脱硫塔内烟气由下而上与喷淋浆液逆流接触,两者充分混合。塔内设置三层高效雾化系统,在该区段空间充满着由雾化器喷出的粒径为100~300μm的雾化液滴,烟气中SO2与吸收碱液再次反应,脱除90%以上的二氧化硫。喷雾系统的合理选型及科学布置,使该雾化区形成无死角、重叠少的雾状液体均匀分布的雾化区段,烟气较长时间内在雾化区中穿行,烟气中SO2有了充足的机会与脱硫液接触,并不断与雾滴相碰,其中SO2与吸收液进行反应,从而被脱除,同时残留烟尘被带上“水珠”,质量增大。脱硫后的液体落入脱硫塔底部,定时定期排入脱硫塔后设置的收集系统,适当补充一定量的碱液后经循环泵再次送入喷雾和配液系统中再次利用,脱硫剂始终处于循环状态。
  经多次循环后的脱硫浆液排入后处理系统,由于设计的特殊性,经脱硫后的烟气通过塔顶除雾器时,利用其导向作用产生强大的惯性力,将烟气中的液滴分离出来,达到同时除尘除雾的效果。洁净烟气最终达标排放。
 
4、工艺流程介绍   脱硫系统由SO2吸收系统、烟气系统、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统、工艺水系统、电气控制系统组成。    锅炉除尘脱硫烟气流程 锅炉来烟气→布袋除尘器→引风机→脱硫吸收塔→烟囱;另设100%烟气旁路,用于当脱硫系统发生故障时,检修脱硫系统不需要停炉使用。   燃煤锅炉产生的污染烟气先进入原除尘器,经除尘器除去大部分粉尘后,由引风机抽出正压吹入高效雾化喷淋式脱硫塔内(烟气进口设置在脱硫塔中下部),在脱硫塔的入口处设置了预降温与预脱硫系统,经过降温增湿并脱去部分SO2后的烟气进入脱硫塔。在脱硫塔内烟气由下而上与喷淋浆液逆流接触,两者充分混合。塔内设置三层高效雾化系统,在该区段空间充满着由雾化器喷出的粒径为100~300μm的雾化液滴,烟气中SO2与吸收碱液再次反应,脱除90%以上的二氧化硫。喷雾系统的合理选型及科学布置,使该雾化区形成无死角、重叠少的雾状液体均匀分布的雾化区段,烟气较长时间内在雾化区中穿行,烟气中SO2有了充足的机会与脱硫液接触,并不断与雾滴相碰,其中SO2与吸收液进行反应,从而被脱除,同时残留烟尘被带上“水珠”,质量增大。脱硫后的液体落入脱硫塔底部,定时定期排入脱硫塔后设置的收集系统,适当补充一定量的碱液后经循环泵再次送入喷雾和配液系统中再次利用,脱硫剂始终处于循环状态。   经多次循环后的脱硫浆液排入后处理系统,由于设计的特殊性,经脱硫后的烟气通过塔顶除雾器时,利用其导向作用产生强大的惯性力,将烟气中的液滴分离出来,达到同时除尘除雾的效果。洁净烟气最终达标排放。
二、石灰石石膏法脱硫
1、简介 
  脱硫石膏是对含硫燃料(煤、油等)燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理后,得到的工业副产石膏。它是颗粒细小、品位高的湿态二水硫酸钙晶体,又称为排烟脱硫石膏、硫石膏。我国脱硫石膏年排放量约为6000万吨,而平均利用率不足10%。石膏法脱硫是湿法脱硫最常用的一种。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的:初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物—石膏很难处理(由于销路问题只能堆放)、废水较难处理。
该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏),脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液,易于达到90%的脱硫率,并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜,并易于运输与保存,因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时,石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。
2、工艺原理
  采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。
3、工艺流程
  锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱
  来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-5台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO2后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液,用于补充被消耗掉的石灰石,使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时排至脱硫副产品系统,经过脱水形成石膏。
4、工艺原理
脱硫过程
CaCO3+SO2+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2
Ca(OH)2+SO2→CaSO3•1/2H2O+1/2H2O
CaSO3•1/2H2O+SO2+1/2H2O→Ca(HSO3)2
氧化过程
2CaSO3•1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4•2H2O
Ca(HSO3)2+O2+2H2O→CaSO4•2H2O+H2SO4
 
  石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拦成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水撑拦制成吸收浆。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。
二、石灰石石膏法脱硫 1、简介    脱硫石膏是对含硫燃料(煤、油等)燃烧后产生的烟气进行脱硫净化处理后,得到的工业副产石膏。它是颗粒细小、品位高的湿态二水硫酸钙晶体,又称为排烟脱硫石膏、硫石膏。我国脱硫石膏年排放量约为6000万吨,而平均利用率不足10%。石膏法脱硫是湿法脱硫最常用的一种。但是石灰石/石膏法的缺点也是比较明显的:初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物—石膏很难处理(由于销路问题只能堆放)、废水较难处理。 该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使CaSO3都氧化为CaSO4(石膏),脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液,易于达到90%的脱硫率,并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜,并易于运输与保存,因而自8 0年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。当今国内外选择火电厂烟气脱硫设备时,石灰石/石膏强制氧化系统成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。 2、工艺原理   采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应从而被脱除,最终反应产物为石膏。 3、工艺流程   锅炉/窑炉—>除尘器—>引风机—>吸收塔—>烟囱   来自于锅炉或窑炉的烟气经过除尘后在引风机作用下进入吸收塔,吸收塔为逆流喷淋空塔结构,集吸收、氧化功能于一体,上部为吸收区,下部为氧化区,经过除尘后的烟气与吸收塔内的循环浆液逆向接触。系统一般装3-5台浆液循环泵,每台循环泵对应一层雾化喷淋层。当只有一台机组运行时或负荷较小时,可以停运1-2层喷淋层,此时系统仍保持较高的液气比,从而可达到所需的脱硫效果。吸收区上部装二级除雾器,除雾器出口烟气中的游离水份不超过75mg/Nm3。吸收SO2后的浆液进入循环氧化区,在循环氧化区中,亚硫酸钙被鼓入的空气氧化成石膏晶体。同时,由吸收剂制备系统向吸收氧化系统供给新鲜的石灰石浆液,用于补充被消耗掉的石灰石,使吸收浆液保持一定的pH值。反应生成物浆液达到一定密度时排至脱硫副产品系统,经过脱水形成石膏。 4、工艺原理 脱硫过程 CaCO3+SO2+1/2H2O→CaSO3•1/2H2O+CO2 Ca(OH)2+SO2→CaSO3•1/2H2O+1/2H2O CaSO3•1/2H2O+SO2+1/2H2O→Ca(HSO3)2 氧化过程 2CaSO3•1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4•2H2O Ca(HSO3)2+O2+2H2O→CaSO4•2H2O+H2SO4    石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拦成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水撑拦制成吸收浆。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。
三、半干法脱硫工艺
  1、工艺简介
  烟气进入特制的装有双流雾化器塔,脱硫液由贮槽经给液泵,与压缩空气混合后进入塔中并发生复杂的物理化学反应,脱硫液中碱性物与烟气中SO2、O2反应生成硫酸盐。烟气热量使脱硫液中的水分全部汽化,反应后的气再经干式除尘器除尘后,由烟囱排放。
  2、工艺流程
三、半干法脱硫工艺   1、工艺简介   烟气进入特制的装有双流雾化器塔,脱硫液由贮槽经给液泵,与压缩空气混合后进入塔中并发生复杂的物理化学反应,脱硫液中碱性物与烟气中SO2、O2反应生成硫酸盐。烟气热量使脱硫液中的水分全部汽化,反应后的气再经干式除尘器除尘后,由烟囱排放。   2、工艺流程
3、技术特点
 
  脱硫效率高,可同时脱硫脱氮;脱硫剂为氨水,脱硫液全部汽化,不产生废水,无二次污染;对已有除尘设备的废气增加脱硫塔,设备占地面积小,投资费用低;操作简单,自控运行,维修方便;采用各种碱性废水、废氨水作脱硫剂,以废治废,运行成本低。
 4、适应范围
  半干法脱硫除尘工艺适用于大、中、小型各种燃煤锅炉以及窑炉的烟气脱硫。
四、氨法脱硫
1、工艺介绍
  氨法属于回收法,是高效低耗能的湿法,适用范围广,不受燃煤含硫量、锅炉容量及工业炉窑、烟气二氧化硫浓度的限制。除脱硫效率可达95%—99%外,不产生废水、废渣,副产品可作为农用肥料等,还具有脱出部分NOX(氮氧化物)的能力。从实际运行效果看,其脱硫率可满足各地环保的要求,运行费用低,氨法脱硫是较适宜中国国情的一项烟气脱硫技术。 氨法具有丰富的原料,以氨(废氨水、液氨、碳铵或氨水等)为原料,我国能源以煤炭为主(占一次能源消费的70%左右),SO2近年排放量在2500万吨/年以上,其中火电、冶炼、化工等行业集中排放量超过1500万吨/年,若按1000万吨SO2用氨法处理,需 NH3(氨)量仅为530万吨/年 , 因此原料供应是完全有保障的。
  氨法最大的特点是使低浓度SO2烟气中的SO2资源化利用,可以按不同的工艺获得需要浓度的SO2,可生产硫酸铵、硫酸、液体SO2,或者生产高价值的化肥产品,并可进一步衍生磷铵、硝铵、硫酸钾。可进一步改善我国的化肥产品结构,利于农业发展。所产化肥出口东南亚,具有良好的市场前景。
2、亚太氨法技术介绍
  江苏永春环保长期致力于低浓度二氧化硫烟气的氨法治理回收系统的研究与开发,其脱硫效率可>99%,利用新型氨法回收的SO2可以生产工农业广泛应用的各种产品,除了生产硫酸铵可进一步形成多条产业链,利用回收的SO2 生产化肥,它具有市场容量大、脱硫剂易得等特点,在解决了吸收工艺基础上还可根据需要,规划生产不同的化肥产品如:磷铵、硝铵、硫酸钾等产品。目前该技术已在易门铜业有限公司、云南铜业股份有限公司、云南驰宏锌锗股份有限公司、云南云维集团、河北邢台钢铁公司等大型企业实现产业化运用,现已竣工验收的省内外数十项环保项目,合格率100%,优良率95%以上。
3、工艺原理
吸收过程化学反应为:
  NH3+H2O+SO2=NH4HSO3                  (1)
 
  2NH3+H2O+SO2=(NH4)2SO3                (2)
 
  (NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3             (3)
 
  2NH4HSO3+2NH3=2(NH4)2SO3               (4)
正常吸收工艺控制是按(3)、(4)反应循环进行
                                SO2
    (NH4)2SO3              NH4HSO3
                               NH3
 
氧化过程化学反应为:
(NH4)2SO3﹢1/2 O2  = (NH4)2SO4                        (5)
 
NH4HSO3﹢1/2 O2 = NH4HSO4                            (6)
 
NH4HSO4+(NH4)2SO3 = (NH4)2SO4+NH4HSO3        (7)
4、技术特点
4.1催化氧化技术
我公司研发的新型高效亚盐氧化催化剂,显著提高了亚盐氧化率,氧化率可稳定在98%以上。
4.2特种玻璃钢防腐技术
采用特殊玻璃钢材料,使脱硫系统主要设备具有优越的耐腐蚀性能。
4.3微孔曝气技术
提高了气液接触比表面积,与传统钻孔曝气相比,明显提高了氧的利用率,减少了氧化空气用量。
4.4液相过滤技术
有效分离硫铵溶液中的烟尘,保证硫酸铵产品具有良好的品质。
4.5余热利用技术
烟气降温的同时充分利用烟气余热,对于尘含量低于50mg/Nm3的烟气可直接利用余热浓度结晶;对于尘含量高于50mg/Nm3的烟气可利用余热使硫铵液水分蒸发而浓缩,减少负压蒸发时所需的蒸汽耗量,降低固体硫铵生产运行成本。
4.6高效除雾技术
我公司研究和开发高性能的除雾器,其除雾效率高,系统阻力降小,有效提高了氨的利用率。
4.7负压蒸发技术
负压蒸发结晶工艺固体硫铵成品结晶好,颗粒度大。
5、适用领域
本技术适用于有色(黑色)冶金工业炉窑、化工行业及燃煤电厂锅炉烟气脱硫。特别适合钢铁烧结机、煤化工企业锅炉烟气脱硫(利用焦化废氨水脱除烟气SO2,达到以废治废、变废为宝的目的,产生显著的经济效益)。

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