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鍋爐脫硫系統
時間:2016-04-20 | 瀏覽量:4272
一. 濕法脫硫技術
1. 石灰石-石膏濕法
該工藝采用石灰石或石灰做脫硫吸收劑,石灰石破碎與水混合,磨細成粉狀,制成吸收漿液。在吸收塔內,煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3以及鼓入的氧化空氣進行化學反應,生成二水石膏,SO2被脫除。吸收塔排出的石膏漿液經脫水裝置脫水后回收。脫硫后的煙氣經除霧器去水、換熱器加熱升溫后進入煙囪排向大氣。
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的主要優點是:技術成熟,運行可靠,系統可用率高(≥95% );已大型化。目前國內煙氣脫硫的80%以上采用此法,設備和技術很容易取得;吸收劑利用率很高(90%以上)。
2. 氨法
濕式氨法是目前較成熟的、已工業化的氨法脫硫工藝,并且能同時脫氮。
濕式氨法脫硫技術的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑,氨水溶液中的NH3和煙氣中的SO2反應,得到亞硫酸銨,其化學反應式為:
SO2+H2O+xNH3=(NH4)XH2-xSO3(x=1. 2~1. 4)
亞硫酸銨通過用空氣氧化,得到硫酸銨溶液,其化學反應式為:
(NH4)XH2 -xSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4
硫酸銨溶液經蒸發結晶,離心機分離脫水,干燥器干燥后可制得硫酸銨產品。
濕式氨法脫硫的優點在于:1.脫硫效率高,可達到95% ~ 99%;2.可將回收的SO2和氨全部轉化為硫酸銨作為化肥;3.工藝流程短,占地面積小;運行成本低,尤其適合中高硫煤;4.無廢渣廢液排放,不產生二次污染;5.脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX具有還原作用,可同時脫除20%左右的氮氧化物。
但濕式氨法脫硫技術也存在著一些問題,如吸收劑氨水價格高;脫硫系統設備腐蝕大;排氣中的氨生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;副產品的穩定性等問題。這在一定程度上限制了此工藝的應用。
氨法脫硫技術既可利用化工行業的廢氨資源又可回收硫資源,具有突出的技術成本優勢。隨著合成氨工業的不斷發展以及對氨法脫硫工藝自身的不斷完善和改進,氨法脫硫工藝在我國將擁有廣闊的應用前景。
3. 海水法
海水脫硫工藝是利用天然海水脫除煙氣中SO2的一種濕式煙氣脫硫方法,其主要過程是利用海水的自身堿性吸收煙氣中SO2,根據是否向海水中添加化學成分,海水脫硫技術分為用純海水作為吸收劑(不添加其它化學物質)和用增堿度海水作為吸收劑(添加其它化學物質)兩種工藝。
在此工藝中,煙氣經過靜電除塵器除塵后送入氣-氣熱交換器進行冷卻,再進入吸收塔。在脫硫吸收塔內,大量海水噴淋洗滌進入吸收塔的燃煤煙氣,煙氣中的SO2被海水吸收后除去,凈化后的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱后排放。吸收SO2后的海水與大量未脫硫的海水混合后,經曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-氧化成穩定的SO42-,并使海水的pH值與COD調整達到排放標準后排向大海。
海水煙氣脫硫工藝的優點是:技術成熟,工藝簡單,不再采用其他添加劑,因此系統不會結垢或低。
該工藝也存在一些不足之處,如需要足夠條件的海水資源,且海水應有足夠的鹽(堿)度,易流動,擴散條件好;對燃料含硫率有嚴格要求(質量分數在1. 5%以內),不適合用于處理燃用高硫煤的煙氣;以海水為脫硫劑,對設備的腐蝕較為嚴重;對海洋環境有一定影響,燃料中重金屬元素對海洋環境和生態危害極大,對重金屬含量高的燃料不宜采用海水脫硫工藝。
利用豐富的海水資源進行煙氣脫硫是一種既經濟可行又能夠實現自然資源綜合利用的有效方法。采用海水脫硫也符合國家可持續發展的環保政策,但在使用時應對周圍海洋環境進行持續監測。該技術在一些沿海國家和地區得到日益廣泛的應用。
4. 雙堿法
先用堿金屬鹽類的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰反應器中用石灰或者石灰石將吸收SO2后的溶液再生,再生后的洗手液再循環使用,最終產物以亞硫酸鈣和石膏形式析出。由于再吸收和吸收液處理中,使用了不同類型的堿,故成為雙堿法。明顯優點是,由于采用液相吸收,從而不存在結垢和漿料堵塞等問題;另外副產的石膏純度較高,應用范圍可以更廣泛一些。主要由鈉堿雙堿法,堿性硫酸鋁-石膏法和CAL法。
5. 鎂法
主要包括氧化鎂法和氫氧化鎂法。
氧化鎂法是用MgO的漿液吸收煙氣中的SO2,生成含水亞硫酸鎂和少量的硫酸鎂,然后將其脫水,干燥后加熱,使其分解,得到MgO和SO2。再生的MgO可重新循環用于脫硫。
氫氧化鎂法是使用氫氧化鎂作脫硫劑吸收二氧化硫,生成亞硫酸鎂,并將其氧化為硫酸鎂而排放的方法。
鎂法脫硫率高,吸收劑利用率高;液氣比小,吸收塔高度低;吸收劑制備系統簡單,體積小;系統不結垢,不堵塞,運行可靠性高。
6. 磷銨肥法
工藝過程主要包括吸附,萃取,中和,吸收,氧化,濃縮干燥等單元操作組成。
7. 有機酸鈉-石膏法
有機酸鈉-石膏法是用有機酸鈉吸收液吸收煙氣中的二氧化硫后,再用石灰石將吸收液還原為有機酸鈉再循環使用,同時得到副產品石膏。
8. 石灰-鎂法
煙氣經再熱器吸收進入吸收塔,脫除二氧化硫后又經再熱器加熱進入煙囪,而吸收液則經過氧化,濃縮,結晶,排出副產品石膏,還原后再循環使用。
9. 氧化鋅法
氧化鋅法是用氧化鋅料漿吸收煙氣中二氧化硫的方法。該法可將脫硫工藝與原有冶煉工藝緊密結合起來,氧化鋅漿液可用鋅精礦沸騰焙燒爐的旋風除塵器收集的煙塵配置,而所得二氧化硫又可送去制硫酸,從而解決了吸收劑的來源和吸收產物的處理問題。
10. 尿素法
尿素作為吸收劑去除煙氣中的SO2的技術最早起源于俄羅斯門捷列夫化學工藝學院。主要化學反應為:
此工藝采用的吸收液PH為5~9,對設備無腐蝕作用,吸收液經處理后可回收硫酸銨。
東南大學的岑超平等利用模擬煙氣通過固定液柱的方法在填有金屬鮑爾環的柱式噴淋吸收反應器中對尿素/KMnO4、尿素/添加劑脫除SO2和NOX進行研究。并在此基礎上對尿素/添加劑溶液對煙氣同時脫硫脫氮吸收反應過程中尿素消耗的動力學方程和吸收特性等方面做了一定的研究,研究結果表明吸收過程中尿素溶液濃度隨時間的變化呈線性關系,煙氣同時脫硫脫氮吸收反應過程中各反應有協同促進作用。在尿素/添加劑水溶液中,煙氣中SO2的吸收由氣膜控制,是液相中伴有快速不可逆化學反應的氣體吸收;NOX的吸收由氣膜和液膜共同控制,是液相中伴有慢速不可逆化學反應的氣體吸收。
11. 絡合吸收法
周春瓊等在鼓泡反應吸收器中的乙二胺合鈷溶液中加入尿素,結果表明:乙二胺合鈷溶液中加入尿素,可保證吸收后SO2氧化效率接近100%,NO脫除效率在95%以上。
鐘秦等在噴射鼓泡反應器中進行可再生半胱氨酸亞鐵溶液同時脫除SO2和NOX的實驗研究。實驗結果表明,在堿性條件下,半胱氨酸亞鐵溶液吸收NO后生成亞硝酰絡合物,隨后半胱氨酸(CySH)被氧化成胱氨酸(CySSCy),而吸收的NO被還原成N2。CySSCy能被煙氣中的SO2還原為CySH,使半胱氨酸溶液脫硫脫硝反應得以循環進行。吸收液的pH值、Fe(CyS)2的濃度對NOX脫除率有影響,可用傳質模型進行解釋。在55℃和pH=9的條件下,能同時達到82.3%的NOX脫除率和94.4 %的SO2脫除率。
絡合吸收技術的最大難題是吸收液的再生和副產物的處理問題。
二. 干法脫硫技術
1. 爐內噴鈣
該工藝由兩步固硫反應組成,第一步為爐內噴鈣過程,即把干吸收劑直接噴到鍋爐爐膛的氣流中去,典型的吸收劑有石灰石粉,消石灰和白云石。吸收劑被爐膛內的熱量燃燒形成具有活性的CaO粒子,這些粒子的表面與煙氣中的SO2通過氣固相反應生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。第二步為煙氣除塵,即用除塵設備如靜電除塵器或布袋除塵器將第一步的反應產物和飛灰與煙氣分離,煙氣達標排放,獲得的反應產物和飛灰可進一步綜合利用。
2. 爐內噴鈣尾部煙氣增濕活化脫硫
爐內噴鈣在靜電除塵之前噴水增濕,可以使未反應的CaO活化,提高煙氣脫硫總效率。又稱為LIFAC工藝。工藝整體上可以分兩個階段,即爐內噴鈣和爐后增濕活化。
3. 管道噴射
管道噴射石灰漿液脫硫工藝是利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應器進行脫硫,不需要另外加吸收容器,因而其工藝投資大大降低,操作簡單,需要場地較少。
在鍋爐尾部空氣預熱器和靜電除塵器或布袋除塵器之間噴入鈣基或鈉基脫硫吸收劑進行煙氣脫硫的過程。
4. 活性焦炭法
活性焦煙氣脫硫的原理是:利用活性焦的吸附特性和催化特性,使煙氣中SO2與煙氣中的水蒸氣和氧反應生成硫酸,并吸附在活性焦的表面;吸附飽和后的活性焦可通過加熱再生,釋放出高濃度SO2氣體,可加工成硫酸、單質硫等多種化工產品;再生后的活性焦恢復吸附活性,可循環使用。
活性焦煙氣脫硫工藝的特點是:脫硫效率大于95%,除塵效率大于70%;脫硫過程基本不耗水,無廢水、廢渣、廢氣等產生;硫資源回收利用率大于90%,副產品便于綜合利用;脫硫后煙氣溫度在120℃以上,易于排放,無需煙氣再熱系統。
活性焦的消耗約占煙氣脫硫技術總成本的65%,這是影響活性焦脫硫技術經濟性的關鍵因素。若能開發生產出高硫容、高強度、大顆粒、抗毒化能力強和抗氧化性能好、低成本的活性焦,該工藝將成為市場前景廣闊的煙氣凈化技術。
三. 半干法脫硫技術
1. 噴霧干燥
噴霧干燥脫硫是將生石灰制成消石灰漿液后噴如反應塔中與煙氣接觸達到脫除二氧化硫目的的一種工藝。
噴霧干燥工藝在反應塔內主要可分為四個階段:1霧化,可采用旋轉霧化輪霧化或高壓噴嘴霧化;2吸收劑與煙氣接觸;3 反應與干燥;4干態物質從煙氣中分離。
2. 循環流化床
循環流化床脫硫塔內進行的化學反應是非常復雜的。增濕的煙氣與噴入的吸收劑強烈混合,煙氣中大量的二氧化硫和含量極少的三氧化硫與氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。部分亞硫酸鈣與煙氣的過剩氧生成硫酸鈣。
3. 噴動床脫硫
該技術是在噴動床上進行,噴動床是一種處理大顆粒的流態化技術,相對于其它固定床裝置來說,噴動床具有傳質傳熱性能好,流態化性能好的特點。此技術最早是由加拿大學者開發的,河北工業大學的張少峰在噴動床上用生石灰進行了脫硫性能的研究,張少峰設計并研發了一套噴動床半干式脫硫裝置,研究了其流體力學性能和脫硫性能,后又對傳統的柱錐狀噴動床進行了放大設計,設計出了雙噴嘴矩形噴動床,其全床壓降得到降低,處理量大大增加,后又在噴動床上加了擋板和導流管,對噴動床性能進行了更深入的研究。噴動床內部發生的化學反應很復雜,但是此種方法相對于濕法來說,其所用設備占地面積少,投資少,此方法目前還未用于工業研究,只是處于研發階段。
三 煙氣脫硫發展的大方向
煙氣脫硫技術向前發展的大方向:
1.多樣化。脫硫技術越來越向多樣化發展,目前已有的技術有:鈣法、鈉法、鎂法、錳法、氨法、炭法、海水法、生物法、等離子法、膜法等。
2.綜合化。各高校、研發機構等紛紛提出:除塵脫硫一體化技術、同時脫硫脫硝技術等等多污染物同時控制技術。
3.資源化。涉及的有:①石灰石—石膏法脫硫技術—石膏回收利用;②氨法脫硫技術—硫銨/硫銨/磷銨回收利用;③活性炭法脫硫技術—硫酸/硫磺回收利用;④催化法脫硫脫硝技術—硫磺/硫酸回收利用。
1. 石灰石-石膏濕法
該工藝采用石灰石或石灰做脫硫吸收劑,石灰石破碎與水混合,磨細成粉狀,制成吸收漿液。在吸收塔內,煙氣中的SO2與漿液中的CaCO3以及鼓入的氧化空氣進行化學反應,生成二水石膏,SO2被脫除。吸收塔排出的石膏漿液經脫水裝置脫水后回收。脫硫后的煙氣經除霧器去水、換熱器加熱升溫后進入煙囪排向大氣。
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的主要優點是:技術成熟,運行可靠,系統可用率高(≥95% );已大型化。目前國內煙氣脫硫的80%以上采用此法,設備和技術很容易取得;吸收劑利用率很高(90%以上)。
2. 氨法
濕式氨法是目前較成熟的、已工業化的氨法脫硫工藝,并且能同時脫氮。
濕式氨法脫硫技術的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑,氨水溶液中的NH3和煙氣中的SO2反應,得到亞硫酸銨,其化學反應式為:
SO2+H2O+xNH3=(NH4)XH2-xSO3(x=1. 2~1. 4)
亞硫酸銨通過用空氣氧化,得到硫酸銨溶液,其化學反應式為:
(NH4)XH2 -xSO3+1/2O2+(2-x)NH3=(NH4)2SO4
硫酸銨溶液經蒸發結晶,離心機分離脫水,干燥器干燥后可制得硫酸銨產品。
濕式氨法脫硫的優點在于:1.脫硫效率高,可達到95% ~ 99%;2.可將回收的SO2和氨全部轉化為硫酸銨作為化肥;3.工藝流程短,占地面積小;運行成本低,尤其適合中高硫煤;4.無廢渣廢液排放,不產生二次污染;5.脫硫過程中形成的亞硫銨對NOX具有還原作用,可同時脫除20%左右的氮氧化物。
但濕式氨法脫硫技術也存在著一些問題,如吸收劑氨水價格高;脫硫系統設備腐蝕大;排氣中的氨生成亞硫酸銨、硫酸銨和氯化銨等難以除去的氣溶膠,造成氨損失和煙霧排放;副產品的穩定性等問題。這在一定程度上限制了此工藝的應用。
氨法脫硫技術既可利用化工行業的廢氨資源又可回收硫資源,具有突出的技術成本優勢。隨著合成氨工業的不斷發展以及對氨法脫硫工藝自身的不斷完善和改進,氨法脫硫工藝在我國將擁有廣闊的應用前景。
3. 海水法
海水脫硫工藝是利用天然海水脫除煙氣中SO2的一種濕式煙氣脫硫方法,其主要過程是利用海水的自身堿性吸收煙氣中SO2,根據是否向海水中添加化學成分,海水脫硫技術分為用純海水作為吸收劑(不添加其它化學物質)和用增堿度海水作為吸收劑(添加其它化學物質)兩種工藝。
在此工藝中,煙氣經過靜電除塵器除塵后送入氣-氣熱交換器進行冷卻,再進入吸收塔。在脫硫吸收塔內,大量海水噴淋洗滌進入吸收塔的燃煤煙氣,煙氣中的SO2被海水吸收后除去,凈化后的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱后排放。吸收SO2后的海水與大量未脫硫的海水混合后,經曝氣池曝氣處理,使其中的SO32-氧化成穩定的SO42-,并使海水的pH值與COD調整達到排放標準后排向大海。
海水煙氣脫硫工藝的優點是:技術成熟,工藝簡單,不再采用其他添加劑,因此系統不會結垢或低。
該工藝也存在一些不足之處,如需要足夠條件的海水資源,且海水應有足夠的鹽(堿)度,易流動,擴散條件好;對燃料含硫率有嚴格要求(質量分數在1. 5%以內),不適合用于處理燃用高硫煤的煙氣;以海水為脫硫劑,對設備的腐蝕較為嚴重;對海洋環境有一定影響,燃料中重金屬元素對海洋環境和生態危害極大,對重金屬含量高的燃料不宜采用海水脫硫工藝。
利用豐富的海水資源進行煙氣脫硫是一種既經濟可行又能夠實現自然資源綜合利用的有效方法。采用海水脫硫也符合國家可持續發展的環保政策,但在使用時應對周圍海洋環境進行持續監測。該技術在一些沿海國家和地區得到日益廣泛的應用。
4. 雙堿法
先用堿金屬鹽類的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰反應器中用石灰或者石灰石將吸收SO2后的溶液再生,再生后的洗手液再循環使用,最終產物以亞硫酸鈣和石膏形式析出。由于再吸收和吸收液處理中,使用了不同類型的堿,故成為雙堿法。明顯優點是,由于采用液相吸收,從而不存在結垢和漿料堵塞等問題;另外副產的石膏純度較高,應用范圍可以更廣泛一些。主要由鈉堿雙堿法,堿性硫酸鋁-石膏法和CAL法。
5. 鎂法
主要包括氧化鎂法和氫氧化鎂法。
氧化鎂法是用MgO的漿液吸收煙氣中的SO2,生成含水亞硫酸鎂和少量的硫酸鎂,然后將其脫水,干燥后加熱,使其分解,得到MgO和SO2。再生的MgO可重新循環用于脫硫。
氫氧化鎂法是使用氫氧化鎂作脫硫劑吸收二氧化硫,生成亞硫酸鎂,并將其氧化為硫酸鎂而排放的方法。
鎂法脫硫率高,吸收劑利用率高;液氣比小,吸收塔高度低;吸收劑制備系統簡單,體積小;系統不結垢,不堵塞,運行可靠性高。
6. 磷銨肥法
工藝過程主要包括吸附,萃取,中和,吸收,氧化,濃縮干燥等單元操作組成。
7. 有機酸鈉-石膏法
有機酸鈉-石膏法是用有機酸鈉吸收液吸收煙氣中的二氧化硫后,再用石灰石將吸收液還原為有機酸鈉再循環使用,同時得到副產品石膏。
8. 石灰-鎂法
煙氣經再熱器吸收進入吸收塔,脫除二氧化硫后又經再熱器加熱進入煙囪,而吸收液則經過氧化,濃縮,結晶,排出副產品石膏,還原后再循環使用。
9. 氧化鋅法
氧化鋅法是用氧化鋅料漿吸收煙氣中二氧化硫的方法。該法可將脫硫工藝與原有冶煉工藝緊密結合起來,氧化鋅漿液可用鋅精礦沸騰焙燒爐的旋風除塵器收集的煙塵配置,而所得二氧化硫又可送去制硫酸,從而解決了吸收劑的來源和吸收產物的處理問題。
10. 尿素法
尿素作為吸收劑去除煙氣中的SO2的技術最早起源于俄羅斯門捷列夫化學工藝學院。主要化學反應為:
此工藝采用的吸收液PH為5~9,對設備無腐蝕作用,吸收液經處理后可回收硫酸銨。
東南大學的岑超平等利用模擬煙氣通過固定液柱的方法在填有金屬鮑爾環的柱式噴淋吸收反應器中對尿素/KMnO4、尿素/添加劑脫除SO2和NOX進行研究。并在此基礎上對尿素/添加劑溶液對煙氣同時脫硫脫氮吸收反應過程中尿素消耗的動力學方程和吸收特性等方面做了一定的研究,研究結果表明吸收過程中尿素溶液濃度隨時間的變化呈線性關系,煙氣同時脫硫脫氮吸收反應過程中各反應有協同促進作用。在尿素/添加劑水溶液中,煙氣中SO2的吸收由氣膜控制,是液相中伴有快速不可逆化學反應的氣體吸收;NOX的吸收由氣膜和液膜共同控制,是液相中伴有慢速不可逆化學反應的氣體吸收。
11. 絡合吸收法
周春瓊等在鼓泡反應吸收器中的乙二胺合鈷溶液中加入尿素,結果表明:乙二胺合鈷溶液中加入尿素,可保證吸收后SO2氧化效率接近100%,NO脫除效率在95%以上。
鐘秦等在噴射鼓泡反應器中進行可再生半胱氨酸亞鐵溶液同時脫除SO2和NOX的實驗研究。實驗結果表明,在堿性條件下,半胱氨酸亞鐵溶液吸收NO后生成亞硝酰絡合物,隨后半胱氨酸(CySH)被氧化成胱氨酸(CySSCy),而吸收的NO被還原成N2。CySSCy能被煙氣中的SO2還原為CySH,使半胱氨酸溶液脫硫脫硝反應得以循環進行。吸收液的pH值、Fe(CyS)2的濃度對NOX脫除率有影響,可用傳質模型進行解釋。在55℃和pH=9的條件下,能同時達到82.3%的NOX脫除率和94.4 %的SO2脫除率。
絡合吸收技術的最大難題是吸收液的再生和副產物的處理問題。
二. 干法脫硫技術
1. 爐內噴鈣
該工藝由兩步固硫反應組成,第一步為爐內噴鈣過程,即把干吸收劑直接噴到鍋爐爐膛的氣流中去,典型的吸收劑有石灰石粉,消石灰和白云石。吸收劑被爐膛內的熱量燃燒形成具有活性的CaO粒子,這些粒子的表面與煙氣中的SO2通過氣固相反應生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。第二步為煙氣除塵,即用除塵設備如靜電除塵器或布袋除塵器將第一步的反應產物和飛灰與煙氣分離,煙氣達標排放,獲得的反應產物和飛灰可進一步綜合利用。
2. 爐內噴鈣尾部煙氣增濕活化脫硫
爐內噴鈣在靜電除塵之前噴水增濕,可以使未反應的CaO活化,提高煙氣脫硫總效率。又稱為LIFAC工藝。工藝整體上可以分兩個階段,即爐內噴鈣和爐后增濕活化。
3. 管道噴射
管道噴射石灰漿液脫硫工藝是利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應器進行脫硫,不需要另外加吸收容器,因而其工藝投資大大降低,操作簡單,需要場地較少。
在鍋爐尾部空氣預熱器和靜電除塵器或布袋除塵器之間噴入鈣基或鈉基脫硫吸收劑進行煙氣脫硫的過程。
4. 活性焦炭法
活性焦煙氣脫硫的原理是:利用活性焦的吸附特性和催化特性,使煙氣中SO2與煙氣中的水蒸氣和氧反應生成硫酸,并吸附在活性焦的表面;吸附飽和后的活性焦可通過加熱再生,釋放出高濃度SO2氣體,可加工成硫酸、單質硫等多種化工產品;再生后的活性焦恢復吸附活性,可循環使用。
活性焦煙氣脫硫工藝的特點是:脫硫效率大于95%,除塵效率大于70%;脫硫過程基本不耗水,無廢水、廢渣、廢氣等產生;硫資源回收利用率大于90%,副產品便于綜合利用;脫硫后煙氣溫度在120℃以上,易于排放,無需煙氣再熱系統。
活性焦的消耗約占煙氣脫硫技術總成本的65%,這是影響活性焦脫硫技術經濟性的關鍵因素。若能開發生產出高硫容、高強度、大顆粒、抗毒化能力強和抗氧化性能好、低成本的活性焦,該工藝將成為市場前景廣闊的煙氣凈化技術。
三. 半干法脫硫技術
1. 噴霧干燥
噴霧干燥脫硫是將生石灰制成消石灰漿液后噴如反應塔中與煙氣接觸達到脫除二氧化硫目的的一種工藝。
噴霧干燥工藝在反應塔內主要可分為四個階段:1霧化,可采用旋轉霧化輪霧化或高壓噴嘴霧化;2吸收劑與煙氣接觸;3 反應與干燥;4干態物質從煙氣中分離。
2. 循環流化床
循環流化床脫硫塔內進行的化學反應是非常復雜的。增濕的煙氣與噴入的吸收劑強烈混合,煙氣中大量的二氧化硫和含量極少的三氧化硫與氫氧化鈣反應生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。部分亞硫酸鈣與煙氣的過剩氧生成硫酸鈣。
3. 噴動床脫硫
該技術是在噴動床上進行,噴動床是一種處理大顆粒的流態化技術,相對于其它固定床裝置來說,噴動床具有傳質傳熱性能好,流態化性能好的特點。此技術最早是由加拿大學者開發的,河北工業大學的張少峰在噴動床上用生石灰進行了脫硫性能的研究,張少峰設計并研發了一套噴動床半干式脫硫裝置,研究了其流體力學性能和脫硫性能,后又對傳統的柱錐狀噴動床進行了放大設計,設計出了雙噴嘴矩形噴動床,其全床壓降得到降低,處理量大大增加,后又在噴動床上加了擋板和導流管,對噴動床性能進行了更深入的研究。噴動床內部發生的化學反應很復雜,但是此種方法相對于濕法來說,其所用設備占地面積少,投資少,此方法目前還未用于工業研究,只是處于研發階段。
三 煙氣脫硫發展的大方向
煙氣脫硫技術向前發展的大方向:
1.多樣化。脫硫技術越來越向多樣化發展,目前已有的技術有:鈣法、鈉法、鎂法、錳法、氨法、炭法、海水法、生物法、等離子法、膜法等。
2.綜合化。各高校、研發機構等紛紛提出:除塵脫硫一體化技術、同時脫硫脫硝技術等等多污染物同時控制技術。
3.資源化。涉及的有:①石灰石—石膏法脫硫技術—石膏回收利用;②氨法脫硫技術—硫銨/硫銨/磷銨回收利用;③活性炭法脫硫技術—硫酸/硫磺回收利用;④催化法脫硫脫硝技術—硫磺/硫酸回收利用。








