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烟气脱硫脱硝设备

简要描述:

1998年全国火电装机容量为20988万千瓦,占总装机容量的75.7%。二氧化硫的排放约为780万吨,占全国二氧化硫排放量的37.%。由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、森林和人体的健康等方面的问题,所以治理烟气脱硫成为我国经济和社会发展的重要因素。

  信息描述:一、脱硫的发展与应用
  
  1、全国火电厂二氧化硫排放状况:
  
  1998年全国火电装机容量为20988万千瓦,占总装机容量的75.7%。二氧化硫的排放约为780万吨,占全国二氧化硫排放量的37.%。由于酸雨和二氧化硫污染造成农作物、森林和人体的健康等方面的问题,所以治理烟气脱硫成为我国经济和社会发展的重要因素。
  
  2、国家对S02的治理要求:
  
  法律的要求:
  
  1995年修订的《中华人名共和国大气污染防治法》提出:”两区”内的火电厂新建或已建项目不能采用低硫煤的,必须建设配套脱硫、除尘装置。
  
  《火电厂大气污染物排放标准》(GB1322-1996),对1997年1月1日起新、扩、改建火电厂,在实行全厂排放总量控制的基础上,增加了烟囱二氧化硫排放浓度的限制。
  
  二、烟气的脱硫方法
  
  1.按湿法烟气按脱硫剂分类:
  
  (1)钙法脱硫:
  
  利用硫酸钙化学和物理的稳定性达到脱硫目的,原料是石灰石、消石灰等,首先是使SO2溶解:SO2 H2O=H2SO3,H2SO3=HSO3- H ,HSO3-=H SO32-
  
  使石灰石溶解:CaO H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2=Ca2 2OH-,
  
  使两种溶液进行化学反应吸收溶解的SO2:
  
  Ca2 SO32-=CaSO3,CaSO3 (1/2)H2O=CaSO3(1/2)H2O。
  
  对液体进行氧化:
  
  HSO3- (1/2)O2=H SO42-,Ca2 SO42-=CaSO4↓,CaSO4 2H2O=CaSO42H2O↓
  
  zui后的产物是CaSO42H2O↓(就是石膏),是一种不溶于水的稳定物质,可用于建筑材料和水泥制作的原料。
  
  以上这种方法就是通常所说的石灰石—石膏法烟气脱硫(FGD)的化学机理。
  
  (2)镁法脱硫:
  
  原料是镁矿石、氧化镁等,也经过了SO2溶解,MgO溶解:MgO H2O=Mg(OH)2,MgO 2CO2 H2O=Mg(HCO3)2,
  
  使两种溶液进行化学反应吸收溶解的SO2:Mg(OH)2 SO2=MgSO3 H2O,
  
  Mg(HCO3)2 SO2=MgSO3 H2O 2CO2,MgSO3 H2O SO2=Mg(HSO3)2,MgO Mg(HSO3)2=MgSO3 H2O
  
  要完成此过程MgO要有5%的过量。
  
  对液体进行氧化:MgSO3 1/2O2=MgSO4,MgO SO2 1/2O2=MgSO4在经过结晶浓缩可生产肥料级的MgSO41H2O,也可生产工业级MgSO47HO,如果不进行或抑制MgSO3氧化,可以再生脱硫剂并生产硫酸。
  
  (3)氨法脱硫:
  
  利用氨气和氨水与二氧化硫和氮氧化物反应,起到脱硫、脱硝的作用。也是先用水溶解SO2、NO、NO2,形成HSO3、HSO4、HNO3,然后与NH3及氨水发生化学反应:H2SO4 NH3=(NH4)2SO4,HNO NH3=NH4NO3,SO2 H2O 1/2O2=(NH4)2SO4
  
  H2SO3 NH3=(NH4)2SO3,(NH4)2SO3 H3O SO2=2NH4HSO3,NH4HSO3 NH3=(NH4)2SO3
  
  (NH4)2SO3在数小时内可以被大气氧化:(NH4)2SO3 1/2O2=(NH4)2SO4
  
  氨法的优势是用量少、二次污染少、副产品用途广泛(可以作为氨肥)、也可以实现循环再生使用、脱硫、脱硝一次完成,但是氨水的价格高1200—1500元/吨,配套设备要求高,一次性投资大。
  
  (4)钠法脱硫:
  
  用火碱和纯碱作为吸收液进行脱硫。SO2在水中与NaOH和Na2CO3反应:2NaOH SO2=Na2SO3 H2O,Na2CO3 SO2=Na2SO3 CO2↑,Na2SO3 SO2 H2O=2NaHSO3,NaHSO3 NaOH=Na2SO3 H2O,2NaHSO3 Na2CO3=2Na2SO3 H2O CO2↑
  
  在吸收液的处理中可以利用Na2SO3与NaHSO3在水中溶解度的不同,使Na2SO3结晶作为副产品,或者用酸分解处理,使之再生。火碱和纯碱的价格比较高,且腐蚀性也比较高,在当前世界上使用不是很普遍,在钠法的基础上,在后期加入石灰石生产石膏可以节省部分的火碱、纯碱,这就是双碱法。
  
  2.按有无液相介入分类
  
  湿法:进入湿吸收剂;排除湿物质
  
  湿法是利用碱性溶液为脱硫剂,应用吸收原理在气、液、固三项中进行脱硫,脱硫产物和残液混合在一起,为稀糊状的流体。操作温度在44~55℃。
  
  半干法:进入湿吸收剂;排除干物质
  
  是指在有液相和气相介入脱硫方法,脱硫产物为干粉状。操作温度干法60~80℃。
  
  干法:进入干吸收剂;排除干物质
  
  是指在无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法。,如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末。操作温度干法800~1300℃。
  
  3.几种烟气脱硫工艺经济性能比较:
  
  烟气脱硫技术种类的繁多。目前技术成熟国内外应用zui为广泛的是石灰石/石膏和喷射是干法烟气脱硫技术,但循环流化床和海水洗涤式等新型烟气脱硫技术正在迅速的为人们所认知。
  
  三、脱硫系统及其设备
  
  脱硫系统
  
  ▲吸收塔出口烟道
  
  ▲除雾器2级喷淋区3~4层
  
  ▲入口段烟道
  
  ▲吸收塔反应槽设计
  
  ▲池分离器氧化空气管搅拌器
  
  脱硫设备
  
  1、吸收塔设备―挡板门:
  
  2、吸收塔设备―喷淋层

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