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干法脱硫与湿法脱硫的对比

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发布日期:2017-09-04 浏览次数:3392
核心提示:干法脱硫技术特点是工艺过程简单,无污水、污酸处理问题,能耗低等;湿法脱硫技术特点是脱硫过程反应温度低于露点,脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高等,两种技术方法各有优缺点。详细内容,请阅读下文!

干法脱硫

干法烟气脱硫是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2。干法烟气脱硫定义:喷入炉膛的CaCO3高温煅烧分解成CaO,与烟气中的SO2发生反应,生成硫酸钙;采用电子束照射或活性炭吸附使SO2转化生成硫酸氨或硫酸,统称为干法烟气脱硫技术。

优缺点

它的优点是工艺过程简单,无污水、污酸处理问题,能耗低,特别是净化后烟气温度较高,有利于烟囱排气扩散,不会产生"白烟"现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低,设备庞大、投资大、占地面积大,操作技术要求高。

干法脱硫工艺

NID技术

NID( Novel Integrated Desulphurization )干法烟气脱硫技术是在半干法脱硫装置的基础上创造性开发的新一代的烟气干法脱硫技术,它借鉴了半干法技术的脱硫原理,又克服了此种技术使用制浆系统而产生的弊端。因此具有投资低、设备紧凑的特点,适用于300MW及以下机组。

技术特点

1)NID技术采用生石灰(CaO)的消化及灰循环增湿的一体化设计,保证新鲜消化的高质量消石灰(Ca(OH)2)立刻投入循环脱硫反应;

2)利用循环灰携带水分,在粉尘颗粒的表面形成水膜。粉尘颗粒表面的薄层水膜在一瞬间蒸发在烟气流中,在极短的时间内形成温度和湿度适合的理想反应环境。同时也克服了传统半干法脱硫反应器中可能出现的粘壁问题;

3)由于建立理想反应环境的时间减少,使得总反应时间大大降低成为可能,可有效地降低脱硫反应器高度;

4)烟气在反应器中高速流动,整个装置结构紧凑、体积小、运行可靠。装置的负荷适应性好;

5)脱硫副产物为干态,系统无水产生。终产物流动性好,适宜用气力输送。脱硫后烟气不必再加热可直接排放;

6)对吸收剂要求不高,可广泛取得。

7)通过减小吸收塔的尺寸和降低占地面积以及避免采用复杂昂贵的消化制备系统,大大降低了初投资和运行费用;

8)脱硫效率高,脱硫效率可达90%以上。

湿法脱硫

湿法脱硫,特点是脱硫系统位于烟道的末端、除尘器之后,脱硫过程的反应温度低于露点,所以脱硫后的烟气需要再加热才能排出。由于是气液反应,其脱硫反应速度快、效率高、脱硫添加剂利用率高,如用石灰做脱硫剂时,当Ca/S=1时,即可达到90%的脱硫率,适合大型燃煤电站的烟气脱硫。但是,湿法烟气脱硫存在废水处理问题,初投资大,运行费用也较高。

技术方法

湿法脱硫大致可以分为以下两种:

石灰石/石膏湿法脱硫技术

石膏法

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。

石灰石/石膏法的主要优点是:适用的煤种范围广、脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时,脱硫效率大于90%)、吸收剂利用率高(可大于90%)、设备运转率高(可达90%以上)、工作的可靠性高(目前最成熟的烟气脱硫工艺)、脱硫剂-石灰石来源丰富且廉价。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。

抛弃法

以石灰石或石灰的浆液作脱硫剂,在吸收塔内对SO2烟气喷淋洗涤,使烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4,这个反应关键是Ca的形成。石灰石系统Ca的产生与H的浓度和CaCO3的存在有关;而在石灰系统中,Ca的生产与CaO的存在有关。石灰石系统的最佳操作PH值为5.8-6.2,而石灰系统的最佳PH值约为8(美国国家环保局)。

石灰石/石灰抛弃法的主要装置由脱硫剂的制备装置、吸收塔和脱硫后废弃物处理装 置组成。其关键性的设备是吸收塔。对于石灰石/石灰抛弃法,结垢与堵塞是最大问题,主要原因在于:溶液或浆液中的水分蒸发而使固体沉积:氢氧化钙或碳酸钙沉积或结晶析出;反应产物亚硫酸钙或硫酸钙的结晶析出等。所以吸收洗涤塔应具有持液量大、气液间相对速度高、气液接触面大、内部构件少、阻力小等特点。洗涤塔主要有固定填充式、转盘式、湍流塔、文丘里洗涤塔和道尔型洗涤塔等,它们各有优缺点,脱硫效率高的往往操作的可靠性最差。脱硫后固体废弃物的处理也是石灰石/石灰抛弃法的一个很大的问题,主要有回填法和不渗透地存储法,都需要占用很大的土地面积。由于以上的缺点,石灰石/石灰抛弃法已被石灰石/石膏法所取代。

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