常见脱硫工艺、设备及参数
一.脱硫方法分类
脱硫是减少化石燃料（主要指煤）生成的SO2排放到大气中的所有技术手段的通称，常见脱硫方法按照燃烧过程可以分为三类：
⑴燃烧前清洁技术：煤炭洗选、煤气化、液化和水煤浆技术；
⑵燃烧中清洁技术：循环流化床燃烧、煤气联合循环发电、型煤；
⑶燃烧后清洁技术：烟气脱硫技术。
在上述方法中，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，世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术已达200种之上。烟气脱硫技术按照反应物的状态可以分为：⑴湿法烟气脱硫；⑵干法烟气脱硫。
湿法烟气脱硫技术主要有石灰石/石灰洗涤法，双碱法、韦尔曼洛德法、氧化镁法和氨法。据国际能源机构煤炭研究组织调查表明，湿式脱硫占世界安装烟气脱硫的机组总容量的85%，美、德、日等发达国家更达到90%以上。湿发烟气脱硫技术特点主要有：①脱硫效率高，适用于各种煤种；②脱硫剂利用率高；
③占用场地大，一次性投资大；④反应物显液态，需进行水处理；⑤设备易腐蚀，结垢及堵塞。可以看出，在资金和场地许可的情况下，采用湿法烟气脱硫是较稳妥的方法。
干式烟气脱硫技术主要有喷雾干燥法、炉内喷钙法和循环流化床排烟脱硫法。其特点主要有：①投资费用较低；②脱硫产物呈干态，并与飞灰相混；③无需装设除雾器及烟气再热器；④设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞；⑤吸收剂利用率相对较低，不适用于高硫煤（含硫量＞2%）脱硫；⑥飞灰与脱硫产物
相混可能影响综合利用；⑦对干燥过程控制要求很高。干式烟气脱硫技术适用于硫含量低于2%，场地及资金受限制的情况，通常老厂改造适用此方式。
目前循环流化床排烟脱硫法（CFB）在国内电厂的应用较广，仅次于石灰石湿法的应用，已投入使用的最大机组为20万KW，且效果不理想。
二.石灰石－石膏湿式脱硫装置构成
该法原则上可分为下列结构单元：
⑴浆液系统。由粉仓、磨机、漩流分离站、浆液箱组成。
⑵吸收系统。由洗涤循环系统、除雾器、氧化系统组成。
⑶烟气系统。由烟道、GGH、密封系统组成。
⑷增压风机。
⑸石膏脱水及储存系统。由水力漩流站、真空皮带过滤机、石膏仓
组成。
⑹废水处理系统。由加药系统、中和絮凝系统、浓缩系统组成。
⑺紧急事故系统。由事故浆液箱、地坑系统组成。
三.主要技术参数
⑴脱硫率。
⑵液气比。（L/G）
是指吸收塔内单位时间内吸收溶液的量（升）与烟气量（立方米）的比值（l/m3）。经验值：8－25
根据含硫量的不同，选取不同的值：
含硫量<1.0%L/G=10-13
含硫量1.0-3.0%L/G=13-20
含硫量>3.0%L/G=20以上
⑶钙硫比。（ca/s）
是指一个较长的时段内，参与反应的ca与s的摩尔数之比。它反映了吸收剂（石灰石浆液）的利用率。目前湿法的钙硫比通常在
1.01-1.03之间。
⑷水滴直径。
吸收剂（石灰石浆液）经喷嘴喷出后呈水雾状，其水滴直径多在2.0-2.5mm之间。水滴的直径与吸收效率成反相关，但提高水滴细度必然要求提高喷嘴前压力从而增加能耗。
⑸吸收区高度。
一般指烟气入口管中心线到喷淋层中心线的距离。吸收区高度一方面决定了烟气与脱硫剂的接触时间，另一方面也决定了接触反应区内水滴的停留时间。这两个时间均与脱硫效率有直接关系。吸收区高度一般在5－15m之间。
⑹塔内烟气流速。
烟气在塔内的流速一般为2.5-3.8m/s（逆流式脱硫塔），目前许多公司都提高到3.7-4.0m/s，顺流塔可达4m/s。提高流速有利于
提高脱硫率，因为一方面通过湍流过程可加强传质，另一方面在逆流塔上可将更多的水滴保持在悬浮状态（流化床效应）。其不利之处是烟气阻力损失会增加，从而使能耗增加。
⑺浆液PH值。
美国国家环保局实验表明，最佳PH值为5.8-6.2，有利于ca2+的析出。
⑻浆液在池循环周期。
指浆液经喷淋系统循环一周的时间。等于：浆池容积/吸收塔循环泵排量，一般按4－5分钟设计。在液气比确定后可推算出浆池的设计容量。
⑼浆液在池停留时间。
是指与浆池等容量的浆液完全反应的时间。等于：浆池容积/石灰石浆液泵排量。一般在15－25小时之间，时间越长，石灰石利用率越高，石膏纯度越好。缺点是浆池要做大。
⑽吸收塔入口温度。
由锅炉来的原烟气温度在160℃左右，经GGH降温后在120℃左右。该温度越低对吸收越好，另外温度过高会损坏塔内的非金属设备和防腐层。
⑾烟囱排放温度。
目前要求在80℃以上。这样可以避免Hcl、HF、Hclo凝结腐蚀烟囱，同时也有利于烟气的扩散。
⑿新鲜石灰石浆液补充量。
由浆池内浆液的PH值来决定。当PH值过低时，增加补充量；PH 值过高时，减少补充量。
⒀浆池内石膏的外排量。
⒁氧化风机的风量。
⒂氯离子的含量。
氯离子对提高提高脱硫效率有利，但对石膏的品质有影响。四.主要设备的分类及特点
㈠吸收塔
按照浆液扩散的形式分为：
1.喷淋塔
⑴德国斯坦米勒（国内合作者：北京龙源）
特点：塔内喷淋层与浆液之间（吸收区）没有其它设备
⑵德国比肖夫（国内合作者：福建龙净、山东三融、国化荏原、东方
锅炉）
特点：塔内浆液由挠动系统驱动，无搅拌器
⑶美国巴威（国内合作者：武汉凯迪、浙江天地）
特点：塔内设有托盘，以增加液气接触面积
⑷日本川崎（国内合作者：博奇科技）
特点：塔内设有一隔板，烟气侧进侧出
⑸其它：美国MET（广州常净、康瑞健生、山大华特）、美国AE（重
庆远达）、日本杜康（浙江菲达）
2.液柱塔
⑴日本三菱（重庆远达、华电环保）
特点：石灰石浆液从下往上喷，增加与烟气接触反应的时间
⑵清华同方
3.鼓泡塔
⑴日本千代田
特点：烟气由上千根支管导入吸收液中，反应速度快；没有浆液循环系统和喷淋层，整套设备占地小，投资低。
缺点：烟气阻力大，增压风机能耗高；支管有结垢的可能，且不易维护。
4.填料塔
⑴三菱
特点：在浆液与喷淋层之间设有填料层，可增加液气接触面积
缺点：填料层易结垢、腐蚀（珞璜电厂二期FGD装置的经验）
喷淋塔按照烟气出入的方式分为：
1.逆流喷淋塔
2.顺流喷淋塔
3.顺流/逆流喷淋塔
如图所示
逆流喷淋塔顺流喷淋塔
顺流/逆流喷淋塔
㈡气气换热器GGH
1.蓄热式GGH
利用原烟气的热量，优点是不需要其它能耗，缺点是占地面积大，投资大。分为：
⑴回转式GGH
优点：换热面积大，效率高
缺点：有泄漏
⑵板式GGH
优点：无泄漏
缺点：换热面积小
⑶管式GGH
优点：无泄漏
缺点：需增加循环水系统
2.非蓄热式
通过燃烧器直接加热或通过蒸汽间接加热，一次性投入少，但运行能耗大。
㈢增压风机的位置
如图所示，增压风机有如下四种安装位置：
吸收塔
四种方案比较如下：
目前使用较多的是A方案。
通道的能力。 3结语在煤炭行业所运用的多级安全数据库系统，其经典的BLP 模型的“向上写”违反了数据库的完整性，而随之带来的是会产生隐通道问题。事务间的提交和回退依赖也会产生隐通道。然后，通过分析隐通 道的产生的原因，提出了利用并发控制上锁机制进行隐蔽通信的方式，通过提出算法，来消除用户通过并发控制上锁机制泄漏信息的途径。算法中当高安全级事务将数据读入私有区后，低安全级事务更新数据后，系统将通知用户，由用户自行处理。文中对于事务并发执行时事务间的安全问题，只讨论了隐通道问题这个方面，而如何去提高避免 隐通道算法的性能将是未来研究的主力方向。 参考文献： [1]谷千军,王越.BLP 模型的安全性分析与研究[J].计算机工程,2006 (22):157-158.[2]肖卫军， 卢正鼎，洪帆.安全数据库系统中的事务[J].小型微型计算机系统，2004(4):591-594.[3]朱虹,冯玉才.避免隐通道的并发控制机制[J].小型微型计算机系统，2000(8):844-846. （责任编辑赵勤）收稿日期:2012-08-18;修订日期:2012-10-22 基金项目:河北省教育厅自然科学计划项目（Z2012198） 作者简介:闫志谦（1973-），男，河北晋州人，副教授，硕士，研究方向：化学工程。0前言 锅炉烟气中的SO 2与氧化镁反应后生成的亚硫酸镁，再氧化反应生成为硫酸镁（MgSO 4）溶液。氧化镁湿法烟气脱硫,具有脱硫效率高,操作简单,不易结垢等优点[1],以氧化镁(MgO)作为脱硫剂，可有效防止沉淀、积垢、堵塞、结块；运行可靠性高，电耗低，取得了较高的脱硫效率。1吸收塔装置设计脱硫吸收塔选用逆流喷淋结构，塔身为圆柱体，底部为锥形的循环浆液池。吸收塔的上部为喷淋洗涤区,共布置了3层喷嘴。氢氧化镁/亚硫酸镁/硫酸镁浆液通过喷嘴向吸收塔下方成雾罩形状喷射，形成液雾高度叠加的喷淋区，含有SO 2的烟气与浆液中悬浮的氧化镁微粒发生化学反应而被洗涤吸收。为了避免烟气和喷淋浆液在接触区形成沉淀，采用 工业水定期喷水，清洗吸收塔入口部分的内壁。吸收塔下部的浆池与吸收塔体为一体的结构。吸收塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击。 吸收塔体为碳钢加防腐衬里的结构，在烟气进口处采取预冷却喷水的防高温措施。 1个吸收塔共配有3台离心式浆液循环泵，整个脱硫区配有罗茨型强制氧化风机，吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计上都考虑了腐蚀度。吸收塔设计成气密性结构,防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的入孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封，防止泄漏。 第32卷第2期2013年2期煤炭技术Coal Technology Vol.32,No.02February,2013湿式氧化镁法烟气脱硫中吸收塔系统的设计与应用 闫志谦，程艳坤，张 滨,霍鹏（河北化工医药职业技术学院化工与环境工程系，石家庄050026）摘要:介绍了湿法氧化镁烟气脱硫技术应用的原理及工艺，对吸收氧化反应所在的吸收塔系统进行了装置的设 计与应用，并提供理论依据和参考影响吸收因素。 关键词:氧化镁；烟气脱硫；吸收塔 中图分类号:X701.3文献标识码:A 文章编号:1008-8725（2013）02-0181-03 Application of Absorbing Tower System in Wet Process of Magnesium Flue Gas Desulfurization YAN Zhi-qian ，CHENG Yan-kun ，ZHANG Bin ，HUO Peng （Department of Chemical and Environmental Engineering,Hebei Chemical and Pharmaceutical Vocational Technology College,Shijiazhuang 050026,China ） Abstract:Introduced the application of the principle of wet magnesia flue gas desulphurization technology and process,this paper absorption oxidation reaction in which the absorber tower system design and application of the device,and provides a theoretical basis and reference. Key words:magnesium oxide;flue gas desulfurization;absorbing tower system !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
大纲： 脱硫脱硝的发展趋势 常见脱硫工艺 常见脱硝工艺 常见脱硫脱硝一体化工艺 0脱硫脱硝的发展趋势 目前，脱硫脱硝行业的主要收入来源是在电站锅炉领域；钢铁行业将全面展开脱硫脱硝是必然趋势，其在脱硫脱硝行业市场中的占有率将会大幅提升；全国水泥企业将进行环保整改，因此未来脱硝产业在水泥行业也将有很好的市场前景。总之，电站锅炉是现在脱硫脱硝的主体，钢铁行业和水泥行业是未来新的增长点。 1常见脱硫工艺 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD），在FGD技术中，按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾干燥法）的烟气脱硫技术。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，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产
1×200MW 石灰石/石膏湿法脱硫工艺参数设计 一． 课程设计的目的 通过课题设计进一步巩固本课程所学的内容，培养学生运用所学理论知识进行湿法烟气脱硫设计的初步能力，使所学的知识系统化。通过本次设计，应了解设计的内容、方法及步骤，使学生具有调研技术资料，自行确定设计方案，进行设计计算，并绘制设备结构图、编写设计说明书的能力。 二．课程设计课题的内容与要求 （1）根据给定的设计任务及操作条件，查阅相关资料，确定自选参数，进行工艺参数的计算； （2）根据设计指导书及相关资料，计算系统工艺参数及主要设备设备尺寸； （3）编写设计说明书； （4）对设计结果进行分析。 1.已知参数： （1）校核煤质： %64=ar C ,%5=ar H ,%6.6=ar O ,%1=ar N ,%4.0=ar S ,%8=ar W ,%16=ar A ,%15=ar V （2）环境温度：-1℃ （3）除尘器出口排烟温度：135℃ （4）烟气密度（标准状态）：1.34)/(3m kg （5）空气过剩系数：3.1=α （6）排烟中飞灰占煤中不可燃组分的比例：16% （7）烟气在锅炉出口前阻力：800Pa （8）当地大气压力：97.86kPa （9）空气含水（标准状态下）：0.01293)/(3m kg （10）基准氧含量：6% （11）按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2011）中二类区标准执行 烟尘浓度排放标准（标准状态下）：30)/(3m mg 二氧化硫排放标准（标准状态下）：200)/(3m mg
2.设计内容： （1）燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫的浓度计算。 （2）采用石灰石石膏湿法烟气脱硫。 （3）计算石灰石消耗量，石膏产量，并进行水平衡的计算。 （4）选择合适的液气比和空塔气速计算吸收塔塔径塔高并对喷淋系统，除雾器，浆液箱，石膏脱水系统进行计算。 （5）风机及电机的选择设计：根据脱硫系统所处理的烟气量，烟气温度，系统总阻力等计算选择风机种类，型号及电动机的种类，型号和功率。 （6）编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定，设计计算，设备选择和有关设计的简图等内容。课程设计说明书包括封面，目录,前言，正文，小结及参考文献等部分，文字应简明通顺，内容正确完整，书写工整，装订成册。 （7）图纸要求：脱硫系统图一张（A3）。系统图应按比例绘制，标出设备管件编号，并附明细表。 前言 我国的能源构成以煤炭为主，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的时间内不会改变。火电厂以煤作为主要燃料进行发电，煤 直接燃烧开释出大量SO 2，造成大气环境污染，且随着装机容量的递增，SO 2 的排 放量也在不断增加，加大火电厂SO 2的控制力度就显得非常紧迫和必要。SO 2 的控 制途径有三个：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫即烟气脱硫（FGD），目前 烟气脱硫被以为是控制SO 2 最行之有效的途径。目前国内外的烟气脱硫方法种类繁多，主要分为干法（或半干法）和湿法两大类。湿法脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作为吸收剂，技术比较成熟，是目前使用最广泛的脱硫技术，根据吸收剂种类的不同又可分为石灰石/石膏法（钙法）、氨法、海水法等。其中钙法因其成熟的工艺技术，在世界脱硫市场上占有的份额超过80%。 截至2011年底，我国脱硫装机超过6亿千瓦，其中85%以上为湿法烟气脱硫，多存系统稳定性差，脱硫效率波动较大等问题。火电厂大气污染物排放标准 GB13223-2011将执行200mg/m3的SO 2 排放浓度限值，且新建脱硫装置将不允许设置旁路，对脱硫装置性能与可靠性要求极高。 工艺介绍
共享知识分享快乐 第三章SO 2吸收系统 3. 1、系统简介 SO2吸收系统是整个脱硫装置的核心系统，对烟气除去SO等有害成分的过程主要在这个系统完 成。本系统主要是由吸收塔、浆液循环泵、除雾器、吸收塔搅拌器及氧化风机等组成。石灰石- 石膏湿法烟气脱硫是由物理吸收和化学吸收两个过程组成。在物理吸收过程中SQ溶解于吸收剂 中，只要气相中被吸收气体的分压大于液相呈平衡时该气体分压时，吸收过程就会进行，吸收过程取决于气-液平衡，满足亨利定律。由于物理吸收过程的推动力很小，所以吸收速率较低。 而化学吸收过程使被吸收的气体组分发生化学反应从而有效地降低了溶液表面上被吸收气体的 分压，增加了吸收过程的推动力，吸收速率较快。FG［反应速率取决于四个速率控制步骤，即SQ 的吸收、HSO氧化、石灰石的溶解和石膏的结晶。 3.2、吸收反应原理 3.2.1、物理过程原理 SQ吸收是从气相传递到液相的相间传质过程。对于吸收机理以双膜理论模型的应用较广， 双膜理论模型如图所示。图中p表示SQ在气相主体中的分压，p表示在界面上的分压，c和e 则分别表示SC2组分在液相主体及界面上的浓度。把吸收过程简化为通过气膜和液膜的分子扩 散，通过两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力。 气体吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量称为吸收速率。根据双膜 理论，在稳定吸收操作中，从气相传递到界面吸收质的通量等于从界面传递到液相主体吸收质 的通量。吸收传质速率方程一般表达式为：吸收速率=吸收推动力x吸收系数，或者吸收速率=吸收推动力/吸收阻力。吸收系数和吸收阻力互为倒数。
共享知识分享快乐 3.2.2 、化学过程原理 321.1 、SQ、SQ和HCI 的吸收： 烟气中的SQ和SQ与浆液液滴中的水发生如下反应: —+ SQ + H2Q T HSQ3 + H SQ3 + H2Q T H 2SQ HCI 遇到液滴中的水即可迅速被水吸收而形成盐酸。 3.2.1.2 、与石灰石反应 浆液水相中的石灰石首先发生溶解，吸收塔浆池中石灰石溶解过程如下 CaCQ3 + H 2Q t Ca2+ + HCQ3—+ QH— 水中石灰石的溶解是一个缓慢的过程，其过程取决于以下几个因素： a. 固态石灰石颗粒的颗粒尺寸。颗粒细小的石灰石粉要比颗粒粗大的石灰石粉溶解要快。 b. 石灰石的反应率。活性石灰石的溶解率要比没有活性的石灰石溶解率要快。 c.吸收塔浆液的pH值。pH值越低，石灰石溶解得越快。 高的pH值对酸性气体的脱除效率有利，但是不利于石灰石的溶解。 的脱除效率，但是有利于石灰石的溶解。 SQ2、SQ3、HCI 等与石灰石浆液发生以下离子反应： 2+ — Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ HSQ3—+ + 2H + 2+ — t Ca 2+ + HSQ + CQ 2 f +2H2Q 氧化反应：2HSQ3—+ Q2 t2SQ42—+ 2H + Ca2+ + HCQ3—+ QH —+ SQ42— + 2H +t Ca 2+ + SQ 42— + CQ2 f +2H2Q Ca2+ + HCQ3—+ QH—+ 2H+ + 2CI —t Ca 2+ + 2CI —+ CQ2f+ 2H 2Q 经验显示，吸收剂浆液的pH值控制在5.5?6.0之间，pH值为5.6时最佳，此时酸性气 体的脱除率和石灰石的溶解速度都很高。吸收塔浆液池中的pH值是通过调节石灰石浆液的投放 量来控制的，而加入塔内的新制备石灰石浆液的量取决于预计的锅炉负荷、SQ含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。 3.2.1.3 、氧化反应通入吸收塔浆液池内的氧气将亚硫酸氢根氧化成硫酸根： —2—+ 2HSQ3—+ Q2 t 2SQ42—+ 2H + 3.2.1.4 、石膏形成： Ca2+ + SQ 42—+ 2H 2Q t CaSQ4 ? 2H2Q 石膏的结晶主要发生在吸收塔浆液池内，浆液在吸收塔内的停留时间、通入空气的体积和方式 低的pH值不利于酸性气体
火电厂脱硫的几种方法(总12 页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
火电厂脱硫的几种方法(1) 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫(Flue gas desulfurization，简称FGD),在FGD 技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：1、以CaCO3(石灰石)为基础的钙法，2、以MgO为基础的镁法，3、以Na2SO3为基础的钠法，4、以NH3为基础的氨法，5、以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法。A、湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。B、干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。C、半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程)，或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。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，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。 1脱硫的几种工艺 (1)石灰石——石膏法烟气脱硫工艺
常用脱硫技术 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
（一）湿法脱硫技术 1）、石灰石-石膏湿法 采用石灰石或石灰作为脱硫吸收剂。吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合，烟气中二氧化硫与吸收浆液中碳酸钙以及鼓入的氧化空气发生反应，最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。吸收浆液可循环利用。工艺流程 湿法脱硫工艺系统主要有：烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。工艺流程如下： 烟气经降温后进入吸收塔，吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液与逆流方式洗涤，循环浆液通过浆液循环泵向上输送到喷淋层中，通过喷嘴进行雾化，可是气体和液体得以充分接触，以便脱除SO2、SO3、HCL和HF，最终被空气氧化为石膏 （CaSO4.2H2O）。
经过净化处理的烟气经除雾器去除清洁烟气中携带的浆液后进入烟囱排向大气。同时按特定程序不时用工艺水对除雾器进行冲洗（两个目的：一、防止除雾器堵塞，二、作为补充水稳定吸收塔液位）。 石灰石与二氧化硫反应生成的石膏通过石膏浆液泵排出，进入石膏脱水系统。 脱硫过程反应 SO2 + H2O → H2SO3吸收 CaCO3 + H2SO3→ CaSO3 + CO2 + H2O 中和 CaSO3 + 1/2 O2→ CaSO4氧化 CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3?1/2H2O 结晶 CaSO4 + 2H2O → CaSO4?2H2O 结晶 CaSO3 + H2SO3→Ca(HSO3)2 pH 控制 烟气中的HCL、HF和CaCO3反应生成CaCl2和CaF2，吸收塔中pH 值大小通过石灰石浆液进行调节与控制，pH值在5.5~6.2 脱硫效率控制的主要方法 1、控制吸收塔浆液的pH值（新石灰石浆液的投加） 2、增加烟气在吸收塔内部的停留时间 3、控制石膏晶体 技术特点 1、技术成熟，设备运行可靠性高； 2、适用于任何含硫量的烟气脱硫； 3、设备布置紧凑减少场地需求； 4、吸收剂资源丰富，价廉易得； 5、脱硫副产物便于综合利用，经济效益显著。
各种湿法脱硫工艺比较标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
电厂各种湿法脱硫技术对比优劣一目了然 来源:化工707微信作者:小工匠2016/1/18 8:48:31 所属频道:关键词: :随着我国环境压力逐年增大，国家排放要求进一步收紧，电厂技术也得到了快速发展。目前烟气种类达几十种，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。目前，湿法烟气脱硫技术最为成熟，已得到大规模工业化应用，但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化;干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题，但脱硫率远低于技术，一般单想电厂都不会选用，须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺;半干法烟气脱硫技术脱硫率高，但不适合大容量燃烧设备。不同的工况选择最符合的脱硫方法才会得到最大的经济效益，接来下小七根据电厂脱硫技术的选择原则来分析各种工艺的优缺点、适用条件。 电厂脱硫技术的选择原则： 1、脱硫技术相对成熟，脱硫效率高，能达到环保控制要求，已经得到推广与应用。 2、脱硫成本比较经济合理，包括前期投资和后期运营。 3、脱硫所产生的副产品是否好处理，最好不造成二次污染，或者具有可回收利用价值。 4、对发电燃煤煤质不受影响，及对硫含量适用范围广。 5、脱硫剂的能够长期的供应，且价格要低廉 湿法烟气脱硫技术 湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液的脱硫技术，最大的优点是反应速度快、脱硫效率高，最大的缺点就是前期投资、后期运行成本高和副产品处理困难。湿法烟气脱硫技术是目前技术最为成熟，也是我国使用最广泛的，据不完全统计, 已建和在建火电厂的烟气脱硫项目中, 90 % 以上采用湿法烟气脱硫技术。
烟气脱硫技术 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。 湿法烟气脱硫技术最为成熟，已得到大规模工业化应用，但由于投资成本高还需对工艺和设备进行优化；干法烟气脱硫技术不存在腐蚀和结露等问题，但脱硫率远低于湿法脱硫技术，一般电厂都不会选用，须进一步开发基于新脱硫原理的干法脱硫工艺；半干法脱硫技术脱硫率高，但不适合大容量燃烧设备。 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，技术成熟，适用面广。 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。 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： 原理：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。 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。 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、碱性氧化铝或稀硫酸吸收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：
石灰石 - 石膏湿法脱硫系统 设计 （内部资料） 编制: x xxxx 环境保护有限公司 2014年 8 月 1.石灰石 - 石膏法主要特点 （ 1）脱硫效率高，脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少，脱硫效率高达 95％以上。（2）技术成熟，运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上，特别是新建的大机组采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。
（3）对燃料变化的适应范围宽，煤种适应性强。无论是含硫量大于 3％的高硫燃料，还是含 硫量小于 1％的低硫燃料，湿法脱硫工艺都能适应。 （4）吸收剂资源丰富，价格便宜。石灰石资源丰富，分布很广，价格也比其它吸收剂便宜。（5）脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到 90％，是很好的建材原料。 （6）技术进步快。近年来国外对石灰石 - 石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进，可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 （7）占地面积大，一次性建设投资相对较大。 2.反应原理 （1）吸收剂的反应 购买回来石灰石粉（CaCO3）由石灰石粉仓投加到制浆池，石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 （2）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 ,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如下： SO2（气）+H2O→H2SO3（吸收） H2SO3→ H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－（溶解） Ca2+ +HSO3－ +2H2O→ CaSO3·2H2O+H+（结晶） H+ +HCO3－→ H2CO3（中和） H2CO3→ CO 2+H2O 总反应式： SO2＋ CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 （3）氧化反应 一部分 HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶，反应如下： CaSO3＋1/2O2→ CaSO4（氧化） CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O（结晶） 4）其他污染物
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX-环境工程部 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX. Environmental Engineering Department 脱硫塔设计及选型指导手册 Guide Handbook for design and selection of desulphurizing tower 签署： 日期：
目录 1.1吸收塔的设计 (3) 1.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 (3) 1.1.2吸收塔喷淋系统的设计（喷嘴的选择配置） (13) 1.1.3 吸收塔底部搅拌器及相关配置 (16) 1.1.4 吸收塔材料的选择 (17) 1.1.5吸收塔壁厚的计算(包括计算壁厚和最小壁厚) (17) 1.1.6吸收塔封头选择计算 (19) 1.1.7吸收塔裙式支座选择计算 (21) 1.1.8吸收塔配套结构的选择 (21) 1.2吸收塔最终参数的确定 (22) 1.2.1设计条件 (22) 1.2.2吸收塔尺寸的确定 (22) 1.2.3吸收塔的强度和稳定性校核 (24)
1.1吸收塔的设计 吸收塔是脱硫装置的核心，是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备，要保证较高的脱硫效率，必须对吸收塔系统进行详细的计算，包括吸收塔的尺寸设计，塔内喷嘴的配置，吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择（包括法兰、人孔等）。 1.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔，喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计 1.1.1.1 喷淋塔的高度设计 喷淋塔的高度由三大部分组成，即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。但是吸收区高度是最主要的，计算过程也最复杂，次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法： （1） 喷淋塔吸收区高度设计（一） 达到一定的吸收目标需要一定的塔高。通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。吸收区高度的理论计算式为 h=H0×NTU (1) 其中：H0为传质单元高度：H 0=G m /(k y a)（k a 为污染物气相摩尔差推动力的总传质系数，a 为塔内单位体积中有效的传质面积。） NTU 为传质单元数，近似数值为NTU=(y 1-y 2)/ △y m ，即气相总的浓度变化除于平均推动力△y m =（△y 1-△y 2）/ln(△y 1/△y 2)(NTU 是表征吸收困难程度的量，NTU 越大，则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。 根据（1）可知：h=H0×NTU= )ln() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =9.81×1025.07.04W G -]4[
第二章几种脱硫工艺比较 烟气脱硫通过了近30年发展已经成为一种成熟稳定技术，在世界各国燃煤电厂中各种类型烟气脱硫装置已经得到了广泛应用。烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨有效手段之一，依照脱硫工艺脱硫率高低，可以分为高脱硫率工艺、中档脱硫率工艺和低脱硫率工艺；最惯用是按照吸取剂和脱硫产物状态进行分类可以分为三种：湿法烟气脱硫、半干法烟气脱硫和干法烟气脱硫。 1) 干法烟气脱硫工艺是采用吸取剂进入吸取塔，脱硫后所产生脱硫副产品是干态工艺流程，干法脱硫技术与湿法相比具备投资少、占地面积小、运营费用低、设备简朴、维修以便、烟气无需再热等长处，但存在着钙硫比高、脱硫反映速度慢，设备庞大，脱硫效率低、副产物不能商品化等缺陷。 干法烟气脱硫技术中，炉内喷钙长处同样有无污水和废酸排放，设备腐蚀小，净化后烟气烟温高，利于烟囱排放扩散，投资省占地少易于国产化等。但是也有比较明显缺陷，它只适合煤种含硫量《2%，脱硫率低，脱硫率大概只有70%－90%，不能适应当前对SO2排放限制越来越严环保规定。与常规煤粉炉相比，由于脱硫剂加入和增湿活化使用，会对锅炉运营产生一定影响，例如结灰结渣，对锅炉受热面磨损加重，也使锅炉效率减少。该技术还需要改动锅炉，这些都会影响锅炉运营。对既有除尘器也产生了响，由于灰量增长，除尘器效率应提高。 2) 半干法烟气脱硫工艺是采用吸取剂以浆液状态进入吸取塔（洗涤塔），脱硫后所产生脱硫副产品是干态工艺流程。 常用半干法烟气脱硫技术重要涉及循环悬浮式半干法、喷雾干燥法、炉内喷钙尾部增湿脱硫工艺等。其中循环悬浮式半干法烟气脱硫
技术较为成熟，应用也较为广泛。 3) 湿法烟气脱硫（FGD）基本原理是碱性物质吸取并固定酸性二氧化硫。重要有两种办法，一种是石灰石（碳酸钙），即钙法；一种是氨，即氨法。 钙法烟气脱硫工艺是采用石灰石（碳酸钙）洗涤SO2烟气以脱除SO2。钙法烟气脱硫技术以其脱硫效率较高、适应范畴广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等长处成为世界上占统治地位烟气脱硫办法。 氨法脱硫（FGD）系统，是当今最先进SO2排放控制技术。它不但脱除烟气中95％以上SO2，并且生产出高附加值硫酸铵化肥产品。该系统运用各种浓度氨水（或液氨）作为脱硫剂，生成硫酸铵浆液，输送到浓缩脱水解决系统。FGD系统中使用氨水需要量，由PH控制阀来自动调节，并由流量计进行测定。硫酸铵结晶体在脱硫塔中被饱和硫酸铵浆液结晶出来，生成3－5％重量比左右悬浮粒子。这些浆液通过初级和二级脱水，然后，再送到硫铵分离及固体硫铵制备工段进行进一步脱水、干燥、冷凝和存储。 流程图如下：
现运行的各种脱硫工艺流程图汇总 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。 其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD），在FGD技术中，按脱硫剂的种类划分，可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普 遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。 按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、 干法和半干（半湿）法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态 下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等 优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。 干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行，该法具有无污水 废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、 设备庞大等问题。 半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗 活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾
干燥法）的烟气脱硫技术。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，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。 烧结烟气脱硫 海水脱硫技术
石灰石-石膏湿法脱硫系统 设计 (内部资料) 编制:xxxxx环境保护有限公司 2014年8月
1、石灰石-石膏法主要特点 (1)脱硫效率高,脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大减少,脱硫效率高达95％以上。 (2)技术成熟,运行可靠性高。国外火电厂湿法脱硫装置的投资效率一般可达98％以上,特别就是新建的大机组采用湿法脱硫工艺,使用寿命长,可取得良好的投资效益。 (3)对燃料变化的适应范围宽,煤种适应性强。无论就是含硫量大于3％的高硫燃料,还就是含硫量小于1％的低硫燃料,湿法脱硫工艺都能适应。 (4)吸收剂资源丰富,价格便宜。石灰石资源丰富,分布很广,价格也比其它吸收剂便宜。 (5)脱硫副产物便于综合利用。副产物石膏的纯度可达到90％,就是很好的建材原料。 (6)技术进步快。近年来国外对石灰石-石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断改进,可望使该工艺占地面积较大、造价较高的问题逐步得到妥善解决。 (7)占地面积大,一次性建设投资相对较大。 2、反应原理 (1)吸收剂的反应 购买回来石灰石粉(CaCO3)由石灰石粉仓投加到制浆池,石灰石粉与水结合生成脱硫浆液。 (2)吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2,反应如下: SO2(气)+H2O→H2SO3(吸收) H2SO3→H+ +HSO3－ H+ +CaCO3→ Ca2+ +HCO3－(溶解) Ca2+ +HSO3－+2H2O→ CaSO3·2H2O+H+ (结晶) H+ +HCO3－→H2CO3(中与) H2CO3→CO2+H2O 总反应式:SO2＋CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2 (3)氧化反应 一部分HSO3－在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化,其它的HSO3－在反应池中被氧化空气完全氧化并结晶,反应如下: CaSO3＋1/2O2→CaSO4(氧化) CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O(结晶) (4)其她污染物
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。
XX电厂吸收塔的改造方案 一、工程概况 1.1XXX烟气脱硫装置增容改造工程安装工程。本次脱硫改造对象为#1、#2机组配套的脱硫装置及公用系统。 1.2 原吸收塔为（16.5米*37.8）分两次截塔。一是从吸收塔浆池底部截塔加高4m，相应修改调整搅拌器、循环泵、安装门、液位计等各接口及吸收塔进出口烟道；二是从顶层喷淋层上方截塔加高2m，也就是在原塔标高27.5米处。本机组脱硫系统原增压风机已设置了增压风机旁路，改造后保留原增压风机旁路烟道和增压风机，只需根据要求拆除脱硫大旁路及旁路挡板门。 二、编制依据 1.1本次吸收塔改造增容招标文件以及设计图纸。 1.2 GB50205-95《钢结构工程施工及验收规范》 1.3 GB150-98《钢制压力容器》 1.4 DL/T869-2004《火力发电厂焊接技术规程》 1.5 DL/T5047-95《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇） 1.6 GBJ128-90《立式圆筒型钢制焊接油罐施工及验收规范》 1.7 SH3530-93《石油化工立式圆筒型钢制储罐施工工艺标准》 1.8 JB4708-2000《钢制压力容器焊接工艺评定》 1.9 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接规程》 1.10 JB4735-97《压力容器无损检测》 1.11 吸收塔设备改造技术协议及规范书 1.12国电龙源FGD制作验收规范 1.13现场踏勘记录等 三、项目管理组织机构和人员配置 我公司对本工程非常重视，经领导班子研究，为了按期保质圆满完成本工程任务，由管理经验丰富的国家建造师 XXX、副经理XXX 组建现场项目部。
四、施工综合进度 4.1 工程里程碑进度 里程碑计划 工程项目完工时间 施工准备10天 浆液池部分改造15天 喷淋层改造25天包括交叉施工 移交防腐10天 其他工作完善20天 4.2 图纸交付进度（分项工程开工前20天应提供相应图纸，详见施工进度计划）
工艺设计说明 1、沼气管道与前部接口 根据PURAC的总体设计，考虑到二期工程的总沼气量需要，从厌氧罐接出的沼气管汇总后将采用DN450管径的沼气输送管，在进入沼气进化系统前设三通，一端接DN300沼气管至沼气火炬，另一端接手动阀门后至沼气净化系统。本方案起始位置自此DN450阀门始。详见场内沼气管网平面布置图及工艺系统图。 2、沼气脱硫工艺设计 厌氧发酵罐刚产出的沼气是含饱和水蒸气的混合气体，其组成绝大部分为气体燃料CH4与CO2外，还含有H2S和悬浮的颗粒状杂质。H2S不仅有毒，而且遇水蒸汽反应后极容易生成有很强腐蚀性的稀硫酸。因此，沼气中过量的H2S 含量会危及发电机组的寿命，因此需进行脱硫净化处理。 本工艺拟采用生物脱硫法对沼气进行脱硫处理。 生物脱硫法是利用微生物的作用，在微氧条件下将H2S氧化成单质硫或亚硫酸的脱硫过程。这种脱硫方法已在欧洲广泛使用，在国内某些工程已有采用，其优点是：不需要催化剂、不需处理化学污泥，产生很少生物污泥、耗能低、去除效率高。脱硫效率稳定，H2S去除率可达90%以上，脱硫成本低，每立方米沼气处理费用小于0.03元，比化学脱硫法成本降低70%以上。 当沼气中进入了一定数量的氧气时，专门的好氧嗜硫细菌（如：丝硫细菌属或硫杆菌属等）可以将沼气中的硫化氢成分氧化成硫元素，并根据环境条件的不同，将其进一步氧化成硫酸。这种反应需要的条件为：氧气、营养液、温度、湿度与生长区域。 在不同的温度下会产生不同的好氧嗜硫菌群，一般认为，在25℃至35℃的温度环境下，好氧嗜硫菌群的生长与活动是最快的，因而在此温度下脱硫效果最高。 反应方程式如下： 2H2S + O2→2H2O +2S 2H2S +3O2→2H2SO3
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 吸收塔的设计 吸收塔是脱硫装置的核心，是利用石灰石和亚硫酸钙来脱去烟气中二氧化硫气体的主要设备，要保证较高的脱硫效率，必须对吸收塔系统进行详细的计算，包括吸收塔的尺寸设计，塔内喷嘴的配置，吸收塔底部搅拌装置的形式的选择、吸收塔材料的选择以及配套结构的选择（包括法兰、人孔等）。 4.1.1 吸收塔的直径和喷淋塔高度设计 本脱硫工艺选用的吸收塔为喷淋塔，喷淋塔的尺寸设计包括喷淋塔的高度设计、喷淋塔的直径设计 4.1.1.1 喷淋塔的高度设计喷淋塔的高度由三大部分组成，即喷淋塔吸收区高度、喷淋塔浆液池高度和喷淋塔除雾区高度。但是吸收区高度是最主要的，计算过程也最复杂，次部分高度设计需将许多的影响因素考虑在内。而计算喷淋塔吸收区高度主要有两种方法： （1）喷淋塔吸收区高度设计（一） 达到一定的吸收目标需要一定的塔高。通常烟气中的二氧化硫浓度比较低。吸收区高度的理论计算式为 h=H0×NTU (1) 其中：H0为传质单元高度：H 0=G m /(k y a)（k a 为污染物气相摩尔差推动力的总 传质系数，a为塔内单位体积中有效的传质面积。） NTU为传质单元数，近似数值为NTU=(y 1-y 2 )/ △y m ，即气相总的浓度 变化除于平均推动力△y m =（△y 1 -△y 2 ）/ln(△y 1 /△y 2 )(NTU是表征吸收困难程度 的量，NTU越大，则达到吸收目标所需要的塔高随之增大。
根据（1）可知：h=H0×NTU= )ln() ()(*** 2 2* 11* 22*112 121y y y y y y y y y y a k G y y y a k G y m m y m ------=?- a k y =a k Y =×1025.07.04W G -]4[ 82 .0W a k L ?=] 4[ (2) 其中：y 1,y 2为脱硫塔内烟气进塔出塔气体中SO 2组分的摩尔比，kmol(A)/kmol(B) *1y ,*2y 为与喷淋塔进塔和出塔液体平衡的气相浓度，kmol(A)/kmol(B) k y a 为气相总体积吸收系数，kmol/(m 3.h ﹒kp a ) x 2，x 1为喷淋塔石灰石浆液进出塔时的SO 2组分摩尔比，kmol(A)/kmol(B) G 气相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) W 液相空塔质量流速，kg/(m 2﹒h) y 1×=mx 1, y 2×=mx 2 (m 为相平衡常数，或称分配系数，无量纲) k Y a 为气体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kPa) k L a 为液体膜体积吸收系数，kg/(m 2﹒h ﹒kmol/m 3) 式（2）中?为常数，其数值根据表2[4] 表3 温度与?值的关系 采用吸收有关知识来进行吸收区高度计算是比较传统的高度计算方法，虽然计算步骤简单明了，但是由于石灰石浆液在有 喷淋塔自上而下的流动过程中由于石灰石浓度的减少和亚硫酸钙浓度的不断增加，石灰石浆液的吸收传质系数也在不断变化，如果要算出具体的瞬间数值是不可能的，因此采用这种方法计算难以得到比较精确的数值。
烟气脱硫工艺主要设备吸收塔设计和选型 （2） 喷淋塔吸收区高度设计（二） 对于喷淋塔，液气比范围在8L/m 3-25 L/m 3之间[5]，根据相关文献资料可知液气比选择12.2 L/m 3是最佳的数值。 逆流式吸收塔的烟气速度一般在 2.5-5m/s 范围内[5][6]，本设计方案选择烟气速度为3.5m/s 。 湿法脱硫反应是在气体、液体、固体三相中进行的，反应条件比较理想，在脱硫效率为90%以上时（本设计反案尾5%），钠硫比(Na/S)一般略微大于1，本次选择的钠硫比(Na/S)为1.02。 （3）喷淋塔吸收区高度的计算 含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内总的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中,即为吸收塔的平均容积负荷――平均容积吸收率，以ζ表示。 首先给出定义，喷淋塔内总的二氧化硫吸收量除于吸收容积，得到单位时间单位体积内的二氧化硫吸收量 ζ＝ h C K V Q η = (3) 其中 C 为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m 3 η为给定的二氧化硫吸收率,％;本设计方案为95％ h 为吸收塔内吸收区高度，m K 0为常数，其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃) ; K 0=3600u ×273/(273+t) 按照排放标准，要求脱硫效率至少95%。二氧化硫质量浓度应该低于580mg/m 3 （标状态） ζ的单位换算成kg/( m 2.s),可以写成 ζ=3600× h y u t /*273273 *4.22641η+ (7) 在喷淋塔操作温度 10050 752 C ?+=下、烟气流速为 u=3.5m/s 、脱硫效率η=0.95 前面已经求得原来烟气二氧化硫SO 2质量浓度为 a (mg/3m )且 a=0.650×