当前位置:文档之家› 半干法脱硫在大型化工厂的应用

半干法脱硫在大型化工厂的应用

半干法脱硫在大型化工厂的应用
半干法脱硫在大型化工厂的应用

半干法脱硫在化工系统中的应用与研究

河南龙宇煤化工有限公司陈磊

内容摘要:主要介绍半干法脱硫系统的工作原理及在化工系统中的应用,选用依据和工艺流程,使用后的优良效果。

关键词:半干法脱硫化学反应、物理消耗、技术应用效率

前言

随着我国环保质量的要求越来越严格,化工及电站锅炉烟气脱硫所产生的废气的排放也越来越受到严格限制,特别是化工系统中的硫化氢经过硫回收处理后的尾气,仍然达不到排放标准,仍需要进一步进行脱硫,才能有效的保证废气排放达标。河南龙宇煤化工一期工程为年产50万吨甲醇,二期为年产40万吨醋酸,自备有3x130T/h和3x220T/h循环流化床锅炉,分别有唐山信德锅炉集团和武汉特种锅炉集团承建,燃烧煤种为永城产本地无烟煤,甲醇装置和醋酸装置的硫回收的硫回收尾气全部排入锅炉进行掺烧处理,原来的脱硫工艺采用的通过在炉内加入石灰石的方法进行脱硫,二氧化硫的排放在400mg/ Nm3,但根据最新的环境保护法,单位仍然要支付大量的排污费用,同时对大气的污染仍然得不到根本解决,通过多方论证和技术比较,为彻底解决这一问题我公司决定采用了循环悬浮式半干法烟气净化装置技术。

1.工艺流程

整个系统包括吸收塔系统、电袋除尘器系统、工艺水系统、压缩空气系统以及输灰系统改造等。脱硫系统是本套装置的核心部分。锅炉出口烟气由反应塔底部进入反应塔。工业水由双流体雾化喷嘴雾化后喷入反应塔,以很高的传质速率在反应塔中与烟气混合,起到活化反应离子的作用,同时降低反应塔内温度,促进反应进行。活化后的氢氧化钙颗粒以很高的传质速率与烟气中的SO2等酸性物质混合反应,生成CaSO4和CaSO3等反应产物。这些干态产物小部分从反应塔塔底排灰口排出,绝大部分随烟气进入布袋除尘器。双流体喷嘴的供水由水泵提供,供气由独立贮气罐供给,水泵用水由水箱供给,水箱供水由工业水源提供。一台水泵分别为两只喷嘴供水,另一台水泵备用。反应塔的总阻力约为100~1500Pa。

同时部分较大颗粒的烟尘沉降在反应塔底部排出;大部分烟尘经连接烟道进入布袋除尘系统除尘,经过布袋捕集后外排,从而达到除尘的目的。除尘后的洁净烟气经引风机从烟囱排出。

工艺流程图如下图所示:(见附图)

2. 脱硫原理

该技术主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,采用悬浮方式,使吸收剂在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO2充分接触、反应来实现脱硫的一种方法。烟气脱硫工艺分7个步骤:⑴吸收剂存储和输送;

⑵烟气雾化增湿调温;⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合;⑷二氧化硫吸收;⑸增湿活化;⑹灰循环;

⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行,其化学、物理过程如下所述。

A.化学过程:

当雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同H2O 、SO2、H2SO3反应生成干粉产物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下:

⑴SO2被液滴吸收;

SO2(气)+H2O→H2SO3(液)

⑵H2SO3溶液同吸收剂反应生成亚硫酸钙;

Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

⑶液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出;

CaSO3(液)→CaSO3(固)

⑷部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应,氧

化成硫酸钙

CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

⑸CaSO4(液)溶解度低,从而结晶析出

CaSO4(液)→CaSO4(固)

⑹对未来得及反应的Ca(OH)2 (固),以及包含在

CaSO3(固)、CaSO4(固)内的CaO(固)进行增湿雾化。

Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液)

SO2(气)+H2O→H2SO3(液)

Ca(OH)2 (液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

CaSO3(液)→CaSO3(固)

CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

CaSO4(液)→CaSO4(固)

⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(OH)2

(固),以及包含在CaSO3(固)、CaSO4(固)内的Ca(OH)2

(固)循环至吸收塔内继续反应。

Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液)

SO2(气)+H2O→H2SO3(液)

Ca(OH)2 (液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

CaSO3(液)→CaSO3(固)

CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

CaSO4(液)→CaSO4(固)

B.物理过程:

物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程,液滴从蒸发开始到干燥所需的时间,对吸收塔的设计和脱硫率都非常重要。影响液滴干燥时间的因素有液滴大小、液滴含水量以及趋近绝热饱和的温度值。液滴的干燥大致分为两个阶段:第一阶段由于浆料液滴中固体含量不大,基本上属于液滴表面水的自由蒸发,蒸发速度快而相对恒定。随着水分蒸发,液滴中固体含量增加,当液滴表面出现显著固态物质时,便进入第二阶段。由于蒸发表面积变小,水分必须穿过固体物质从颗粒内部向外扩散,干燥速率降低,液滴温度升高并接近烟气温度,最后由于其中水分蒸发殆尽形成固态颗粒而从烟气中分离。

反应塔内反应灰的高倍率循环使循环灰颗粒之间发生激烈碰撞,使颗粒表面生成物的固形物外壳被破坏,里面未反应的新鲜颗粒暴露出来继续参加反应。客观上起到了加快反应速度、干燥速度以及大幅度提高吸收剂利用率的作用。另外由于高浓度密相循环的形成,反应塔内传热、传质过程被强化,反应效率、反应速度都被大幅度提高。而且反应灰中含有大量未反应吸收剂,所以反应塔内实际钙硫比远远大于表观钙硫比。

在反应塔内设置有两级增湿活化装置。经过增湿活化后原来位于反应物产物层内部的Ca(OH)2从颗粒内部向表面发生迁移,并形成亚微米级细粒,沉积在颗粒表面或与表层产物层相互夹杂。迁移还改变了当地的孔隙结构。这些综合效果使反应剂重新获得反应活性。

3.技术特点

循环悬浮式半干法烟气净化技术它是在锅炉尾部利用循环流化床技术进行烟气净化,脱除烟气中的大部分酸性气体、重金属、细颗粒,使烟气中的有害成分达到排放要求。该技术具有如下特点:

主要以锅炉飞灰和熟石灰作循环物料,反应塔内固体颗粒浓度均匀,循环强烈,气固混合、接触良好,气固间传热、传质十分理想。

在反应塔内喷入雾化液滴增湿,使循环物料生成一定大小带有一定量水分的颗粒,这样在反应塔中由于颗粒的水分蒸发与水分吸附、固体颗粒之间的强烈接触摩擦,造成反应塔中气、固、液三相之间极大的反应活性和反应表面积,可有效去除SO2、HCl、二噁英与其它有害物质,达到理想的净化效果。

烟气中的固体颗粒经袋式除尘器收集,大部分被回送至反应塔,使未反应的熟石灰反复循环,延长在反应塔内停留时间,提高净化效率和脱除剂的利用率,降低运行成本。

4.结论

采用本技术尾气脱硫效率高,完全可以达到90%以上,出口烟尘排放浓度≤50mg/Nm3,并且一次性投资小、脱硫除尘效率高、运行费用低、操作使用简单方便等优点。

参考文献:

[1] 徐长香,傅国光.LPC烟气脱硝一体化技术.《江

南技术》2004

[2] 北京博奇环保设计技术资料

[3] 袁莉莉半干法烟气脱硫技术研究进展《山东化工》2009年第8期19-22

[4] 官菊根喷雾干燥烟气脱硫工艺《电力环境保护》1999.15(3) 59-62

半干法脱硫工艺特点介绍

半干法脱硫工艺的特点: 、工艺原理描述 锅炉尾气在CFB半干法烟气净化系统中得以净化,该系统主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,采用悬浮方式,使吸收剂 Ca(OH》在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO等酸性气体充分接触、反应来实现脱除酸性气体及其它有害物质的一种方法。烟 气脱硫工艺分7个步骤:⑴吸收剂存储和输送;⑵烟气雾化增湿调温;⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合;⑷二氧化硫吸收;⑸增湿活化;⑹灰循环;⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行,其化学、物理过程如下所述。 A .化学过程: H2O 、SO2、H2SO3 反当雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同应生成干粉产 物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下: ⑴S02被液滴吸收; S02(气)+H2O_^H 2SO3(液) ⑵吸收的S02同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙; Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)—CaSO(液)+2H2O Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)—CaSO(液)+2H2O ⑶液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出 CaSO3(液)—CaSO(固) ⑷部分溶液中的CaSQ与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙

CaS03(液)+1/202(液)T CaSO(液) ⑸CaS04(液)溶解度低,从而结晶析出 CaS04(液)T CaS0(固) ⑹对未来得及反应的Ca(0H)2 (固),以及包含在CaS03(固)、CaSO(固)内的Ca(0H)2 (固)进行增湿雾化。 Ca(0H)2 (固)T Ca(0H2 (液) S02(气)+H2CTH 2SO3(液) Ca(0H)2 (液)+H2SO3(液)TCaSO(液)+2H2O CaS03(液)T CaS0(固) CaS03(液)+1/2O2(液)T CaS0(液) CaS04(液)T CaS0(固) ⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(0H》(固),以及包含在CaSCS固)、CaS0(固)内的CaQH* (固)循环至吸收塔内继续反应。 Ca(0H)2 (固)T Ca(OH2 (液) S02(气)+H2CTH 2S03(液) Ca(0H)2 (液)+H2SO3(液)TCaS0(液)+2H2O CaS03(液)T CaS0(固) CaSQ(液)+1/2O2(液)T CaS0(液) CaSC4(液)T CaS0(固) B .物理过程: 物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程,液滴从蒸发开始到干燥所需的时间,对吸收塔的设计和脱硫率都非常重要。

循环流化床半干法脱硫装置计算书编辑版

一、喷水量的计算(热平衡法) 参数查表: 144℃: ρ(烟气)=0.86112Kg/m 3; C p(烟气)=0.25808Kcal/Kg ·℃ 78℃: ρ(烟气)=1.0259Kg/m 3; C p(烟气)=0.25368Kcal/Kg ·℃ 144℃:C 灰=0.19696Kcal/Kg ·℃ 78℃: C 灰=0.19102Kcal/Kg ·℃;C 灰泥,石膏=0.2Kcal/Kg ·℃ C Ca(OH)2=0.246Kcal/Kg ·℃ 1.带入热量: Q 烟气, Q 灰,Q Ca(OH)2,Q 水 M 烟气 =ρ 烟气 ·V 烟=510453.286112.0??510112.2?=(Kg/hr ) Q 烟气=C P ·M ·t 5510489.7814410112.225808.0?=???=(Kcal/hr) M 灰253105694.4810453.2108.19?=???=-(Kg/hr ) Q 灰=C 灰?M 灰?t =52103775.1144105694.4819696.0?=???(Kcal /hr) Q Ca(OH)2=C Ca(OH)2?M ?20=20246.02)(??OH Ca M 当 Ca/S=1.3, SO 2浓度为3500mg/m 3时 Kg M OH Ca 244.151810743.185 .06410453.21035003532 )(=???????=-- ∴Q Ca(OH)2=76.746920244.1518246.0=??(Kcal/hr) Q 水=cmt=χχ20201=??(Kcal/hr) 其中χ为喷水量 2.带出热量:Q 灰3,Q 烟气,Q 灰2,Q 蒸汽,Q 散热 M 灰3=M Ca(OH)2=1518.244Kg ; Q 灰3=Q Ca(OH)2=7469.76(Kcal/hr) Q 烟气=cmt=551079.417810112.225368.0?=???(Kcal/hr); Q 灰2=264.7576810785694.482.02=???(Kcal/hr) Q 蒸汽=630.5χ(Kcal/Kg ) 热损失以3%计: Q 散=(Q 烟气+Q 灰) 03.0?03.0)103775.110489.78(55??+?= 3.系统热平衡计算: Q in =Q out ,即: 03 .0)103775.110489.78(5.630264.757681079.4176.74692076.7469103775.110489.785 5 5 55??+?+++?+=++?+?χχ ∴χ=5.72(t/hr)

电厂各种半干法脱硫技术介绍

电厂各法脱硫技术介绍 电厂湿法脱硫工艺主要的优点是反应速率快、脱硫率咼,缺点会产生大量废水废液、易造成二次污染;干法脱硫工艺主要的优点是副产品为固态,利于综合应用,但是反应速率慢,脱硫率较低的缺点十分明显。半干法是把脱硫过程和脱硫产物处理分别采用不同的状态反应,特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,既有湿法脱硫工艺反应速度快、脱硫效率咼的优点,又有干法脱硫工艺无废水废液排放、在干状态下处理脱硫产物的优势,是除硫工艺重要发展方向。 喷雾半干法 工艺介绍 II 喷雾半干法是利用喷雾干燥原理,将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔。 在吸收塔内,吸收剂在与烟气中的二氧化硫发上化学反应的同时,吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥,脱硫反应后的废渣以干

态排 出。 优缺点:工艺流程比石灰石-石膏法简单,投资也较小。缺点是脱硫率较低,一般为70-80%、操作弹性较小、钙硫比高,运行成本高、副产物无法利用。国内使用较少,青岛黄岛电厂使用此工艺,运行存在塔壁积灰、雾化器堵塞磨损严重等问题。 炉内喷钙尾部增湿活化法 工艺介绍 ___ ____ h: _ ITT ______________ * I I 应胡1 Jf 将磨细石灰石粉用气流输送方法喷射到炉膛上部温度为 900~1250 C的区域,CaC03立即分解并与烟气中的S02 和少量的S03反应生成CaS04。在活化器内炉膛中未反应的CaO与喷入的水反应生成Ca(OH)2,SO2与生成Ca(OH)2快速反应生成CaSO3, 有部分被氧化成CaSO4 。 优缺点:优点是设备投资较小,但是在优化炉内喷钙条件下, CaCO3热解生成高活性CaO ,虽然难以直接在炉内得到很高的脱硫 率,但炉内未与SO2反应的CaO在锅炉后部喷水增湿、水合为 Ca(OH)2,低温下可再次与SO2反应,能显著提高系统脱硫率和钙

半干法脱硫技术介绍

半干法脱硫技术介绍 一、概述 循环流化床烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(LURGI)公司开发的一种新的半干法脱硫工艺,这种工艺以循环流化床原理为基础以干态消石灰粉Ca(OH)2作为吸收剂,通过吸收剂的多次再循环,在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间,以达到高效脱硫的目的,同时大大提高了吸收剂的利用率。通过化学反应,可有效除去烟气中的SO2、SO3、HF与HCL等酸性气体,脱硫终产物脱硫渣是一种自由流动的干粉混合物,无二次污染,同时还可以进一步综合利用。该工艺主要应用于电站锅炉烟气脱硫,单塔处理烟气量可适用于蒸发量75t/h~1025t/h之间的锅炉,SO2脱除率可达到90%~98%,是目前干法、半干法等类脱硫技术中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的一种方法。 二、CFB半干法脱硫系统工艺原理 Ca(OH)2+ SO2= CaSO3 + H2O Ca(OH)2+ 2HF= CaF2 +2H2O Ca(OH)2+ SO3= CaSO4 + H2O Ca(OH)2+ 2HCl= CaCl2 + 2H2O CaSO3+ 1/2O2= CaSO4 三、流程图 四、CFB半干法脱硫工艺系统组成 1. 脱硫剂制备系统 2. 脱硫塔系统 3. 除尘器系统 4. 工艺水系统 5. 烟气系统

6. 脱硫灰再循环系统 7. 脱硫灰外排系统 8. 电控系统 五、CFB半干法脱硫工艺技术特点 1. 脱硫塔内烟气和脱硫剂反应充分,停留时间长,脱硫剂循环利用率高; 2. 脱硫塔内无转动部件和易损件,整个装置免维护; 3. 脱硫剂和脱硫渣均为干态,系统设备不会产生粘结、堵塞和腐蚀等现象; 4. 燃烧煤种变化时,无需增加任何设备,仅增加脱硫剂就可满足脱硫效率; 5. 在保证SO2脱除率高的同时,脱硫后烟气露点低,设备和烟道无需做任何防腐措施; 6. 脱硫系统适应锅炉负荷变化范围广,可达锅炉负荷的30%~110%; 7. 脱硫系统简单,装置占地面积小; 8. 脱硫系统能耗低、无废水排放; 9. 投资、运行及维护成本低。

半干法脱硫技术

一、工艺概述循环悬浮式半干法烟气脱硫技术兼有干法与湿法的一些特点,其既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又具有干法无污水排放、脱硫后产物易于处理的好处而受到人们广泛的关注。 循环悬浮式半干法烟气脱硫技术是近几年国际上新兴起的比较先进的烟气脱硫技术,它具有投资相对较低,脱硫效率相对较高,设备可靠性高,运行费用较低的优点,因此它的适用性很广,在许多国家普遍使用。 循环悬浮式半干法烟气脱硫技术主要是根据循环流化床理论,采用悬浮方式,使吸收剂在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO2充分接触反应来实现脱硫的一种方法。 利用循环悬浮式半干法最大特点和优势是:可以通过喷水(而非喷浆)将吸收塔内温度控制在最佳反应温度下,达到最好的气固紊流混合并不断暴露出未反应的消熟石灰的新表面;同时通过固体物料的多次循环使脱硫剂具有很长的停留时间,从而大大提高了脱硫剂的利用率和脱硫效率。与湿法烟气脱硫相比,具有系统简单、造价较低,而且运行可靠,所产生的最终固态产物易于处理等特点。 二、技术特点循环悬浮式半干法烟气脱硫技术是在集成浙大和国外环保公司半干法烟气脱硫技术基础上,结合中国的煤质和石灰品质及国家最新环保要求,经优化、完善后开发的第三代半干法技术。它是在锅炉尾部利用循环流化床技术进行烟气净化,脱除烟气中的大部分酸性气体,使烟气中的有害成分达到排放要求。与第一、第二代半干法相比,第三代循环悬浮式半干法烟气脱硫技术具有以下特点: 1、在吸收塔喉口增设了独特的文丘里管,使塔内的流场更均匀。 2、在吸收塔内设置上下两级双流喷嘴,雾化颗粒可达到50µm以下,精确的灰水比保证了良好的增湿活化效果,受控的塔内温度使脱硫反应在最佳温度下进行,从而取得较高的脱硫效率,较长的滤料使用寿命。 3、采用比第二代更完善的控制系统,操作更简捷。 4、采用成熟的国产原材料和设备,降低成本,节约投资. 5、占地少,投资省,运行费用低,无二次污染。 6、非常适合中小型锅炉的脱硫改造。 7、输灰采用上引式仓泵,耗气量小,输灰管路不易堵塞,使用寿命长。同时,在仓泵和布袋之间增设中间灰仓,使仓泵运行更稳定、可靠。 8、固体物料经袋式除尘器收集,再用空气斜槽回送至反应器,使未反应的脱除剂反复循环,在反应器内的停留时间延长,从而提高脱除剂的利用率,降低运行成本。 9、根据烟气净化需要,添加适量的活性炭等添加剂可改变循环物料组成,有效的吸附脱除二噁英和重金属等毒性大、难去除的污染物,达到特殊净化效果。由于采用了大量的技术改良和优化,目前掌握的第三代半干法烟气脱硫技术克服

循环流化床半干法脱硫工艺流化床的建立及稳床措施

循环流化床半干法脱硫工艺流化床的建立及稳床措施浙江洁达环保工程有限公司吴国勋、余绍华、傅伟根、杨锋 【摘要】 循环流化床半干法脱硫工艺技术要求高,建立和稳定流化床是两个关键点,只有做好恰当的流化床设计和配置合理的输送设备,才可保证脱硫系统的稳定高效运行。 【关键词】 循环流化床半干法脱硫床体 1、简介 循环流化床脱硫工艺技术是较为先进的运用广泛的烟气脱硫技术。该法以循环流化床原理为基础,主要采用干态的消石灰粉作为吸收剂,通过吸收剂的多次再循环,延长吸收剂与烟气的接触时间,以达到高效脱硫的目的,其脱硫效率可根据业主要求从60%到95%。该法主要应用于电站锅炉烟气脱硫,已运行的单塔处理烟气量可适用于6MW~300MW机组锅炉,是目前干法、半干法等类脱硫技术中单塔处理能力最大、在相对较低的Ca/S摩尔比下达到脱硫效率最高、脱硫综 合效益最优越的一种方法。 该工艺已经在世界上10多个国 家的20多个工程成功运用;最大业 绩项目烟气量达到了1000000Nm3/h, 最高脱硫率98%以上,烟尘排放浓度 30mg/Nm3以下,并有两炉一塔、三炉 一塔等多台锅炉合用一套脱硫设备 的业绩经验,有30余套布袋除尘器的业绩经验,特别是在奥地利Thesis热电厂300MW机组的应用,是迄今为止世界上干法处理烟气量最大的典范之作;在中国先后被用于210MW,300MW,50MW 燃煤机组的烟气脱硫。 但是很多循环流化床半干法脱硫项目由于未能建立稳定的床体,导致项目的失败,不能按原有计划完成节能减排的要求。因此很有必要在此讨论一下关于“循

环流化床半干法工艺流化床的建立及稳定措施”的相关问题。 2、循环流化床脱硫物理学理论 循环流化床脱硫塔内建立的流化床使脱硫灰颗粒之间发生激烈碰撞,使颗粒表面生成物的固形物外壳被破坏,里面未反应的新鲜颗粒暴露出来继续参加反应,从而客观上起到了加快反应速度、干燥速度以及大幅度提高吸收剂利用率的作用。另外由于高浓度密相循环的形成,塔内传热、传质过程被强化,反应效率、反应速度都被大幅度提高,而且脱硫灰中含有大量未反应吸收剂,所以塔内实际钙硫比远远大于表观钙硫比。 而建立稳定的流化床,就需要有分布均匀的流场和一定高度的床料。可见该技术的重点是:1、建立稳定的流化床;2、建立连续循环的脱硫灰输送系统。而这两个基本项的控制技术就成为了整个脱硫项目成功与否的关键。 首先我们先来了解下循环流化床的动力学特性。 脱硫循环流化床充分利用了固体颗粒的流化特性,采用的气固流化状态为快速流态化(Fast Fluidization)。快速流态化现象即细颗粒在高气速下发生聚集并因而具有较高滑落速度的气固流动现象,相应的流化床称为循环流化床。 当向上运动的流体对固体颗粒产生的曳力等于颗粒重力时,床层开始流化。 如不考虑流体和颗粒与床壁之间的摩擦力,根据静力分析,可得出下式,并通过式(2-1a 、1b)可以预测颗粒的最小流化速度。 ()12 12 3221R c g d c c u d e r p r p f mf p mf -??? ? ????-+= μρρρ=μ ρ (2-1a) ()2 3μρρρg d Ar r p r p -= (2-1b) 式中: c 1=33.7,c 2=0.0408 mf e R ——对应于mf u 的颗粒雷诺数; p ρ ——颗粒密度,kg/m 3; r ρ ——流体密度,kg/m 3;

半干法脱硫方案(2020年整理).doc

烟气脱硫 技术方 1

第一章工程概述 1.1项目概况 某钢厂将就该厂烧结机后烟气进行烟气脱硫处理。现烧结机烟气流程为烧结机一除尘器一吸风机一烟囱。除尘器采用多管式除尘器,除尘效率大于90%。主要原始资料如下: 1.2主流烟气脱硫方法 烟气脱硫(简称FGD是世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方法,是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和主要的技术手段。 FGD其基本原理都是以一种碱性物质来吸收SO,就目前国内实际应用工程, 按脱硫剂的种类划分,FGD技术主要可分为以下几种方法: 1、以石灰石、生石灰为基础的钙法; 2、以镁的化合物为基础的镁法; 3、以钠的化合物为基础的钠法或碱法; 4、以化肥生产中的废氨液为基础的氨法; 最为普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。而其中应用最 为广泛的是石灰石-石膏湿法和循环流化床半干法烟气脱硫系统。针对本工程,

我公司将就以上两种脱硫方法分别进行设计、描述,并最终给出两方案比较结果。 1.3 主要设计原则 针对本脱硫工程建设规模,同时本着投资少、见效快、系统简单可靠等原则,我方在设计过程中主要遵循以下主要设计原则: 1、脱硫剂采用外购成品石灰石粉(半干法为消石灰粉),厂内不设脱硫剂制备车间。 2、考虑到烧结机吸风机出口烟气含硫浓度为2345 mg/Nd3,浓度并不是很高, 在满足环保排放指标的前提下,脱硫装置的设计脱硫效率取》90%。 3、脱硫装置设单独控制室,采用PLC程序控制方式。同时考虑同主体工程的信号连接。 4、脱硫装置的布置尽可能靠近烟囱以减少烟道的长度,减少管道阻力及工程投资。

第二章 石灰石-石膏湿法脱硫方案 2.1工艺简介 石灰石-石膏湿法脱硫工艺是目前世界上应用最为广泛和可靠的工艺。该工艺 以石灰石浆液作为吸收剂,通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤, 发生反应, 以去除烟气中的S02反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含两个结晶水的硫酸 钙(石膏)。 图2.1石灰石—石膏湿法脱硫工艺流程图 工艺流程图如图2.1所示,该工艺类型是:圆柱形空塔、吸收剂与烟气在塔内 逆向流动、吸收和氧化在同一个塔内进行、塔内设置喷淋层、氧化方式采用强制氧 化。 与其他脱硫工艺相比,石灰石-石膏湿法脱硫工艺的主要特点为: ?脱硫效率高,可达95%以上; ?吸收剂化学剂量比低,脱硫剂消耗少; ?液/气比(L/G )低,使脱硫系统的能耗降低; ?可得到纯度很高的脱硫副产品一石膏,为脱硫副产品的综合利用创造了有利 条件; ?采用空塔型式使吸收塔内径减小,同时减少了占地面积; ?采用价廉易得的石灰石作为吸收剂; ?系统具有较高的可靠性,系统可用率可达 97%以上; ?对锅炉燃煤煤质变化适应性较好; ?对锅炉负荷变化有良好的适应性。 2.2 反应原理 原咽吒 Eimn 嗫收塔 ?工艺水 猜坏泵 脈冲捲浮 氧化空宅 节石蕎察液加梳姑 '事空皮出脱水机 吸收剂浆罐

干法、半干法脱硫技术介绍

干法脱硫技术 摘要:本文主要论述了干法脱除烟气中SO2的各种技术应用及其进展情况,对烟气脱硫技术的发展进行展望,即研究开发出优质高效、经济配套、性能可靠、不造成二次污染、适合国情的全新的烟气污染控制技术势在必行。 关键词:烟气脱硫二氧化硫干法 前言:我国的能源以燃煤为主,占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧,煤燃烧过程中产生严重污染,如烟气中CO2是温室气体,SOx可导致酸雨形成,NOX 也是引起酸雨元凶之一,同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8%~9%,SO2的排放量占到世界的15.1%,燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨,SO2的年排放量为2000多吨,预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨,如果不采用控制措施,SO2的排放量将达到3300万吨。据估算,每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右,到2010年,要保持中国目前的SO2排放量,投资接近1千亿元,如果想进一步降低排放量,投资将更大[1]。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》,并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格,并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强,减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视,寻求解决这一污染措施,已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量,既需要国家的合理规划,更需要适合中国国情的低费用、低耗本的脱硫技术。 烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一,按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。 湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等,湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力

半干法脱硫工艺特点介绍20171206

半干法脱硫工艺的特点: 一、工艺原理描述 锅炉尾气在CFB半干法烟气净化系统中得以净化,该系统主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,采用悬浮方式,使吸收剂 Ca(OH) 2在吸收塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO 2 等酸性气体充分接触、反应来实现脱除酸性气体及其它有害物质的一种方法。烟 气脱硫工艺分7个步骤:⑴吸收剂存储和输送;⑵烟气雾化增湿调温;⑶脱硫剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合;⑷二氧化硫吸收; ⑸增湿活化;⑹灰循环;⑺灰渣排除。⑵、⑶、⑷、⑸四个步骤均在吸收塔中进行,其化学、物理过程如下所述。 A.化学过程: 当雾化水经过双流体雾化喷嘴在吸收塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同H2O 、SO2、H2SO3反应生成干粉产物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下: ⑴SO2被液滴吸收; SO2(气)+H2O→H2SO3(液) ⑵吸收的SO2同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙; Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O ⑶液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出 CaSO3(液)→CaSO3(固) ⑷部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙 CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

⑸CaSO4(液)溶解度低,从而结晶析出 CaSO4(液)→CaSO4(固) ⑹对未来得及反应的Ca(OH)2 (固),以及包含在CaSO3(固)、CaSO4(固)内的Ca(OH)2 (固)进行增湿雾化。 Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液) SO2(气)+H2O→H2SO3(液) Ca(OH)2 (液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O CaSO3(液)→CaSO3(固) CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液) CaSO4(液)→CaSO4(固) ⑺布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(OH) 2 (固),以及包含在CaSO 3 (固)、 CaSO 4 (固)内的Ca(OH) 2 (固)循环至吸收塔内继续 反应。 Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液) SO2(气)+H2O→H2SO3(液) Ca(OH)2 (液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O CaSO3(液)→CaSO3(固) CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液) CaSO4(液)→CaSO4(固) B.物理过程: 物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程,液滴从蒸发开始到干燥所需的时间,对吸收塔的设计和脱硫率都非常重要。

半干法脱硫技术方案(1)

3×75t锅炉 烟气脱硫除尘工程总承包 技术方案 业主方: 总包方:山东先进能源科技有限公司 二○一八年三月

目录 1、技术规范 (2) 1.1工程范围 (2) 1.1.1设计范围: (2) 1.1.2设计内容 (2) 1.1.3设备制造及供货 (4) 1.1.4设备及系统安装 (24) 1.2设计基础资料 (24) 1.2.1锅炉主要特性 (24) 1.2.3厂址气象和地理条件 (27) 1.2.4土建设计基础资料 (28) 1.2.5脱硫剂(生石灰)品质要求 (28) 1.3工程方案 (28) 1.3.1工艺设计 (28) 1.3.2主要设计原则, (28) 1.3.3方案设计 (29) 1.4性能保证值 (32) 1.5总包方提供的基本参数 (33) 1.6设备清册(设备厂家供参考、设备选型以初设选型为准) (39) 2业主人员培训 (51) 2.1培训内容 (51) 2.2培训方式 (51) 2.3设计联络会 (53) 3 监造、检验和性能验收试验 (54) 2.1概述 (54) 2.2工厂检验 (54) 2.3设备监造 (55)

1、技术规范 1.1工程范围 山东临沂电厂位于位于临沂市以南,距市区约3公里,在大菜园村以南,许家冲村以西地区,北距临沂火车站3公里,东距沂河5公里,位于临沂市规划区范围以内。 为改善电厂周围及临沂地区的大气环境,根据临沂发电厂二氧化硫治理规划和环保要求,临沂电厂将继续对剩余锅炉进行脱硫技改工作,本期工程将先行对5#、6#锅炉加装脱硫装置。综合各方面情况考虑,临沂电厂机组设计含硫量为2.0%。 本工程为改造工程,采用循环流化床(干法)脱硫工艺,其装置在60%-100%BMCR工况下进行全烟气脱硫,脱硫效率不低于90%。 本工程包括脱硫除尘岛内系统正常运行、紧急情况处理及检修等所必需具备的工艺系统设计、设备选择、采购、运输及储存、制造及安装、土建建(构)筑物的设计、施工、调试、试验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等方面的内容。总包应对脱硫除尘岛的性能负全部责任。 1.1.1设计范围: 本脱硫技改工程包括脱硫岛内5#、6#机组锅炉脱硫除尘岛内所有土建、机务、电气、控制等设计。(业主方提供建设场地内地质勘探及勘探结果、设计基础参数。)制定初步设计方案及设计范围的各分项详细方案, 编制设计文件、施工图纸等资料, 现场设计施工交底。 1.1.2设计内容 1.1. 2.1土建项目 本工程所有设备、设施基础 电缆通道设计及对现有沟道的核定

干法、半干法与湿法脱硫技术的综合比较

干法、半干法与湿法脱硫技术的综合比较 摘要:大气S02污染状况日益严重,治理技术亟待解决,其中烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。比较成熟的烟气脱硫技术主要有湿法、干法、半干法烟气脱硫技术。本文主要综述了脱除烟气中SO2的一些主要技术,包括干法、半干法、湿法烟气脱硫的原理、反应系统、技术比较以及它们的优缺点,其中湿法烟气脱硫应用最为广泛,干法、半干法烟气脱硫技术也有了较多的应用。 关键字:烟气脱硫,湿法,干法,半干法 1 引言 煤炭在我国的能源结构占主导地位的状况已持续了几十年,近年来随着石油天然气和水能开发量的增加,煤炭在能源结构中的比例有所减少,但其主导地位仍未改变,其消费量占一次能源总消费量的70% 左右,这种局面在今后相当长 时间内不会改变,目前燃煤SO2 排放量占SO2 总排放量的90% 以上,我国超过美国成为世界SO2 排放第一大国。烟气中的SO2 是大气污染的主要成份,也是形成酸雨的主要物质。酸雨不仅严重腐蚀建筑物和公共设施,而且毁坏大面积的森林和农作物。如何经济有效地控制燃煤中SO2 的排放是我国乃至世界能源和 环保领域亟待解决的关键性问题。 从世界上烟气脱硫技术的发展来看主要经历了以下3 个阶段: a) 20 世纪70 年代,以石灰石湿法为代表第一代烟气脱硫。 b) 20 世纪80 年代,以干法、半干法为代表的第二代烟气脱硫。主要有喷雾干燥

法、炉内喷钙加炉后增湿活化(LIFAC)、烟气循环流化床(CFB)、循环半干法脱硫工艺(NID)等。这些脱硫技术基本上都采用钙基吸收剂,如石灰或消石灰等。随着对工艺的不断改良和发展,设备可靠性提高,系统可用率达到97% ,脱硫率一般为70%?95%,适合燃用中低硫煤的中小型锅炉。 c) 20 世纪90 年代,以湿法、半干法和干法脱硫工艺同步发展的第三代烟气脱硫。 2.1 湿法脱硫技术 湿法烟气脱硫(WFGD) 技术是使用液体碱性吸收剂洗涤烟气以除去二氧化硫。该技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉的除尘系统之后、烟囱之前,脱硫过程在溶液中进行,脱硫剂和脱硫生成物均为湿态,其脱硫过程的反应温度低于露点,反应速度快,脱硫效率高,技术比较成熟,生产运行安全可靠,因此在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位。但该工艺系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。运用比较广泛的工艺有:石灰石—石膏法、氧化镁法、氨法、海水法、钠碱法、双碱法等。 以石灰石- 石膏法来说明其技术原理: 湿法石灰石一烟气脱硫技术采用石灰石浆液作脱硫吸收剂,将石灰石破碎后与水混合,磨细成粉状制成吸收浆液。在吸收塔内烟气中的SO2 与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成二水石膏,从而除去烟气中的SO2。主要工艺流程为:烟气经除尘器除去粉尘后进入吸收塔,从塔底向上流动,石灰石或石灰浆液从塔顶向下喷淋,烟气中SO2 与吸收剂充分接触反应,生成亚硫

有图有真相-干法、半干法、湿法脱硫-太详细

脱硫工艺是用湿法、半湿法还是干法,看完这篇就知道了 导读 目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。 湿法脱硫技术较为成熟,效率高,操作简单。 一、湿法烟气脱硫技术

优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上。 缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。 分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 技术路线 A、石灰石/石灰-石膏法

原理:是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90%以上。 目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的,其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术,双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。 B 、间接石灰石-石膏法:

常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。 原理:钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收 SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。 C、柠檬吸收法: 原理:柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。

CFB—FGD半干法脱硫技术的应用

摘要:循环流化床烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(LURGI)公司开发的一种新的半干法脱硫工艺,这种工艺以循环流化床原理为基础以干态消石灰粉Ca(OH)2作为吸收剂,通过吸收剂的多次再循环,在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间,以达到高效脱硫的目的,同时大大提高了吸收剂的利用率。 关键词:半干法脱硫;SO2达标排放 一、背景介绍 尼龙科技公司位于河南省平顶山市叶县工业园内,Ⅰ期安装2台30MW背压式汽轮发电机组,配2台260t/h高温高压循环流化床锅炉,于2015年10月建成投产。设计之初考虑二氧化硫污染日益严重,秉着高度的社会责任感,为适应不断严格的二氧化硫排放标准及企业自身发展的需求,提出3个选用脱硫工艺的原则: (1)脱硫后排烟中的SO2应符合国家排放标准的规定和新建机组环境评价要求;(2)脱硫设施的经济性高;(3)脱硫设施能稳定运行,脱硫率稳定,维修工作量小。 二、CFB-FGD半干法烟气脱硫技术原理 典型的CFB-FGD系统由烟气系统、吸收塔系统、布袋除尘器系统、工艺水系统、吸收剂制备系统及供应系统、物料循环系统及电气仪表系统等组成。来自锅炉的空气预热器的烟气从吸收塔底部进入吸收塔。在此处高温烟气与加入的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合,进行初步的脱硫反应,在这一区域主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。 然后烟气通过脱硫塔下部的文丘里管的加速,进入循环流化床床体;物料在循环流化床里,气固两相由于气流的作用,产生激烈的湍动与混合,充分接触,在上升的过程中,不断形成絮状物向下返回,而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升,形成类似循环流化床锅炉所特有的内循环颗粒流,使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍; 脱硫塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回,进一步提高了塔内颗粒的床层密度,使得床内的Ca/S比高达50以上,SO2充分反应。在文丘里的出口扩管段设有喷水装置,喷入的雾化水用以降低脱硫反应器内的烟温,使烟温降至高于烟气露点20℃左右,从而使得SO2与Ca (OH)2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。 第二步的充分反应,生成副产物CaSO3˙1/2H2O。烟气在上升过程中,颗粒一部分随烟气被带出脱硫塔,一部分因自重重新回流到循环流化床内,进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间。 由于流化床中气固间良好的传热、传质效果,SO3全部得以去除,加上排烟温度始终控制在高于露点温度20℃以上,因此烟气不需要再加热,同时整个系统也无须任何的防腐处理。净化后的含尘烟气从脱硫塔顶部侧向排出,然后转向进入脱硫后除尘器进行气固分离,再通过引风机排入烟囱。

常用的烟气脱硫技术

常用的烟气脱硫技术 一、湿法烟气脱硫技术(WFGD) 吸收剂在液态下与SO2反应,脱硫产物也为液态。该法脱硫效率高、运行稳定,但投资和运行维护费用高、系统复杂、脱硫后产物较难处理、易造成二次污染。 湿法烟气脱硫技术优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快、脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟、适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80% 以上。 缺点:生成物是液体或淤渣,较难处理,设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需再热,能耗高,占地面积大,投资和运行费用高、系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高,一般适用于大型电厂。分类: 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 1、石灰石/石灰-石膏法 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙,经分离的亚硫酸钙(CaO3S)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4),以石膏形式回收。这是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺,脱硫效率达到90% 以上。 2、间接石灰石-石膏法

常见的间接石灰石-石膏法有: 钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理: 钠碱、碱性氧化铝(Al2O3˙nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生,并生成石膏。该法操作简单,二次污染少,无结垢和堵塞问题,脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差。 3、柠檬吸收法 原理:柠檬酸(H3C6H5O7˙H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H+发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99% 以上。这种方法仅适于低浓度SO2烟气,而不适于高浓度SO2气体吸收,应用范围比较窄。另外,还有海水脱硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。 二、干法烟气脱硫技术(DFGD) 脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行。该法系统简单、无污水和废酸排出、设备腐蚀小、运行费用低,但脱硫效率较低。 干法烟气脱硫技术优点:干法烟气脱硫技术为气同反应,相对于湿法脱硫系统来说,具有设备简单、占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等优点。

半干法脱硫技术说明

半干法脱硫技术说明 增湿灰循环脱硫技术常用的脱硫剂为CaO。CaO在一个专门设计的消化器中加水消化成Ca(OH)2。在通过混合增湿器后,混合灰的水分含量由2%增加5%。然后导入烟道反应器与烟气中的SO2反应。生成亚硫酸钙,并使最终产物为干粉状。 本公司在考察和引进国外同类的技术的基础上,结合我国国情,成功研发出新一代半干法脱硫技术。本技术的特点在于:取消了制浆和喷浆系统,实行氧化钙的消化及循环增湿一体化设计。这不仅克服了单独消化时出现的漏风、堵管等问题。而且能利用消化时产生的蒸汽,增加了烟气的相对湿度,对脱硫有利。同时克服了普通半干法吸收塔可能出现的粘壁现象。实行脱硫灰多次循环,循环倍率可高达50倍,使脱硫剂的利用率提高到95%,克服了其他半干法工艺脱硫剂利用率布告的问题。本方案脱硫效率高。用90%的氧化钙作脱硫剂,当Ca/s=1.1 mol/mol 时,确保脱硫率大于80%;当Ca/s=1.2~1.3 mol/mol 时,脱硫率可达90%以上。 半干法烟气脱硫系统 一、半干法脱硫工艺 1、介绍

1997年ABB低投资烟气脱硫(FGD)技术方面的开发工作得到了广泛的报道。这种技术将低投资与优良的性能巧妙地结合,是针对亚洲和东欧的新兴市场开发的。 采用这种脱硫技术,不管燃料中的含硫量是多少,脱硫效率都有可能达到90%以上,此外,该系统适合于已有项目的改造,它的占地面积小。干法烟气脱硫技术常被忽略的一个主要特点是它在不增加投资的情况下提高了除尘效率。从干法烟气脱硫系统排出的烟气可不经加热,通过已有的烟囱排出。 2、半干法工艺过程 半干法工艺是利用含有石灰(氧化钙)的干燥剂或干燥的消石灰(氢氧化钙)吸收二氧化硫的,这两种吸收剂都可使用,也可以使用含适当碱性的飞灰。 任何干法烟气脱硫工艺中,关键的控制参数都是反应区内,即反应器及其后的除尘器内的烟气温度。在相对湿度为40%至50%时,消石灰活性增强,能够非常有效地吸收二氧化硫。烟气的相对湿度是利用给烟气内喷水的方法提高的。在传统的干法烟气脱硫工艺中,水和石灰是以浆液的状态(不论是否循环)注入烟气的,但水分布在粉料微粒的表面,水在其中的含量仅占百分之几。这样,吸收剂的循环量比传统干法烟气脱硫要高得多。即,用于蒸发的表面积非常大。进入烟气的粉料的干燥时间非常短,所以它可以采用比传统喷雾干燥技术小得多的反应器。提高了烟气的相对湿度,足以在典型的干法脱硫操作温度或高于饱和温度10℃~20℃(实践中这一温度范围是65℃~75℃)激活石灰吸收剂二氧化硫。 水在增湿搅拌机中加入吸收剂,然后才注入烟气。半干法技术的独到之处是所有的循环吸收剂都要在搅拌机中增湿,这样做,可以最大限度的利用循环吸收剂。经过活化和干燥之后,烟气中干燥的循环粉料在高效的除尘器,最好是袋式除尘器中被分离出来,进入搅拌机,补充石灰也是在这里加入的。注入搅拌机的水量要保证恒定的烟出口温度。控制系统以烟气的出入口温度为基础,以烟气量为辅助,采用前馈信号控制,并有反馈微调。出口的SO2也采用类似的方法进行控制:入口和出口的SO2浓度加上烟气流量决定石灰的加入速率。副产品收集在除尘器灰斗内,当达到回斗的最高料位时,副产品溢流排出。 半干法工艺的主要特点:高循环率、干燥迅速、反应器尺寸小、反应剂的利用率高: 半干法工艺的特点是循环率高,这意味着最高限度地利用了反应剂。如上所述,高循环率获得很大的表面积,供水分迅速蒸发,这使得半干法工艺采用的反应/干燥器比采用喷雾干燥技术的干法烟气循环系统的反应器小得多。 此外,在半干法工艺中,也尽可能少采用复杂的专用设备:不采用高速旋转雾化器:也不采用需要压缩空气的双流体喷嘴。在搅拌机内搅拌循环物料和反应剂消耗的电力比传统干法烟气净化系统的相应电耗要低得多。对比可知,旋转喷雾器和双流体喷嘴比半干法的搅拌机复杂得多。采用搅拌机而不采用旋转喷雾

循环流化床半干法脱硫技术的应用

循环流化床半干法脱硫技术的应用 摘要:本文结合承钢180m2烧结机烟气脱硫工程的应用实例,介绍了循环流化床半干法脱硫系统的工艺、设备选型、运行情况及技术经济指标。 关键词:循环流化床;半干法;脱硫;工艺; 循环流化床半干法脱硫技术在我国许多大型钢铁企业得到了广泛应用,接下来,笔者将以大连绿诺集团有限公司总承包的承钢180m2烧结机烟气脱硫工程为例,介绍循环流化床半干法脱硫技术的具体应用。 1 工艺介绍 烧结机主抽风机出来的烟气经入口挡板门进入脱硫塔的底部,烟气流经脱硫塔底部文丘里装置时被加速,并与喷入的水和浆液接触,烟气降至70~90℃左右。烟气中的SO2与脱硫剂反应,生成亚硫酸钙、硫酸钙等。烟气带走大量的固体颗粒,进入布袋除尘器除尘,除尘后的净烟气经增压风机排入新建烟囱。布袋除尘器收集到的脱硫灰一部分经过返料装置进入脱硫塔,另一部分至灰库外排。循环流化床半干法脱硫工艺流程框图如图1所示。 2设备选型及技术参数 承钢180m2烧结机烟气参数:入口烟气量105万m3/h(工况),入口烟气温度150℃,入口SO2浓度≤1500mg/Nm3,入口粉尘浓度≤200mg/Nm3;要求出口粉尘浓度≤30 mg/Nm3,出口SO2浓度≤100mg/Nm3。 根据上述参数,对主要设备选型: 1)脱硫塔 根据烟气量,选择脱硫塔直径8.2m,高度42m。 2)布袋除尘器 选择长袋低压脉冲布袋除尘器,过滤面积20588m2,压力损失<1.5kPa,耐负压5kPa。 3)脱硫风机 脱硫系统配置一台可以满足烧结机满负荷生产的离心式风机,采用变频器控制,用于克服FGD装置造成的烟气压降。 脱硫风机的处理烟气量为105万m3/h,全压4kPa。

烟气半干法脱硫技术方案

烟气半干法脱硫技术方案 1. 吸收塔 1.1工艺流程 图1-1 循环流化床半干法工艺流程示意图 原烟气由循环流化床半干法净化装置底部进入循环悬浮流化床脱硫塔。Ca(OH)2原料经过螺旋输送机送入脱硫塔,流态化的物料和烟气中的二氧化硫在脱硫塔中发生化学反应,脱除掉大部分的二氧化硫。烟气通过脱硫塔底部的文丘里管的加速,进入循环流化床体,物料在循环流化床里,气固两相由于气流的作用,产生激烈的湍动与混合,充分接触,在上升的过程中,不断形成絮状物向下返回,而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升,使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍;脱硫塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回,进一步提高了塔内颗粒的床层密度,使得床内的Ca/S 比高达50以上。这样循环流化床内气固两相流机制,极大地强化了气固间的传质与传热,为实现污染物高脱除率提供了根本的保证。 喷嘴的安装位置设置在文丘里扩散段,喷入的雾化水以降低脱硫塔内的烟温,从而使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应,生成副产物CaSO3·1/2H2O,还与SO3等反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O等。 烟气在上升过程中,颗粒一部分随烟气被带出脱硫塔,一部分因自重重新回流到循

环流化床内,进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间。烟气在文丘里以上的塔内流速为3.5~5.5m/s,烟气在塔内的气固接触时间大约为6~8秒左右,从而有效地保证了脱硫效率。 从化学反应工程的角度看,SO2与氢氧化钙的颗粒在循环流化床中的反应过程是一个外扩散控制的反应过程;SO2与氢氧化钙反应的速度主要取决于SO2在氢氧化钙颗粒表面的扩散阻力,或说是氢氧化钙表面气膜厚度。当滑落速度或颗粒的雷诺数增加时,氢氧化钙颗粒表面的气膜厚度减小,SO2进入氢氧化钙的传质阻力减小,传质速率加快,从而加快SO2与氢氧化钙颗粒的反应。 只有在循环流化床这种气固两相流动机制下,才具有最大的气固滑落速度。同时,脱硫脱硫塔内的气固最大滑落速度是否能在不同的锅炉负荷下始终得以保持不变,是衡量一个循环流化床半干法脱硫工艺先进与否的一个重要指标,也是一个鉴别半干法脱硫能否达到较高脱硫率的一个重要指标。当气流速度大于10m/s时,气固间滑落速度很小或只在脱硫塔某个局部具有滑落速度,要达到很高的脱硫率是不可能的。 喷入的用于降低烟气温度的水,通过以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体,在塔内得到充分的蒸发,保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态。 净化后的含尘烟气经脱硫塔的顶部出口进入布袋除尘器除去大部分细灰,由除尘器除下的细灰和大颗粒大部分经过空气斜槽循环进入脱硫塔,少量储存于除尘器下灰斗外排。净化后的烟气经引风机由烟囱排入大气。 当雾化水经过回流式雾化喷嘴在脱硫塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同H2O 、SO2、H2SO3反应生成干粉产物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下: ⑴SO2被液滴吸收; SO2(气)+H2O→H2SO3(液) ⑵吸收的SO2同溶液的吸收剂消石灰粉反应生成亚硫酸钙; Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O ⑶液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出 CaSO3(液)→CaSO3(固) ⑷部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙 CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

相关主题
相关文档 最新文档