大型锅炉的脱硫与脱硝 联系客服

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可靠性不高,且寿命较短,限制了此种方法的应用。

分类:常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。

典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例,在高温下煅烧时,脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒,它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。

A 活性碳吸附法:

原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化为3氧化硫(SO3),再与水反应生成H2SO4,饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生,同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可获得副产品H2SO4,液态SO2和单质硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进,开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30,ZIA0,进1步完善了活性炭的工艺,使烟气中SO2吸附率达到95。8%,达到国家排放标准[4]。

B 电子束辐射法:

原理:用高能电子束照射烟气,生成大量的活性物质,将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和2氧化氮(NO2),进1步生成H2SO4和硝酸(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收

C 荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CD.SI):

原理:吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂带有静电荷,当吸收剂被喷射到烟气流中,吸收剂因带同种电荷而互相排斥,表面充分暴露,使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理,无设备污染及结垢现象,不产生废水废渣,副产品还可以作为肥料使用,无2次污染物产生,脱硫率大于90%[7],而且设备简单,适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子;对于1般的大型企业来说,需大功率的电子枪,对人体有害,故还需要防辐射屏蔽,所以运行和维护要求高。4川成都热电厂建成1套电子脱硫装置,烟气中SO2的脱硫达到国家排放标准。

D 金属氧化物脱硫法:

原理:根据SO2是1种比较活泼的气体的特性,氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4) 、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性,在常温或低温下,金属氧化物对SO2起吸附作用,高温情况下,金属氧化物与SO2发生化学反应,生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是1种干法脱硫方法,虽然没有污水、废酸,不造成污染,但是此方法也没有得到推广,主要是因为脱硫效率比较低,设备庞大,投资比较大,操作要求较高,成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。

以上几种SO2烟气治理技术目前应用比较广泛的,虽然脱硫率比较高,但是工艺复杂,运行费用高,防污不彻底,造成2次污染等不足,与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应,故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。2。3 半干法烟气脱硫技术

半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末1颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。

A 喷雾干燥法[5]:

喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴,雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积,在气液两相之间发生的1种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。1般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等,目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。1般情况下,此种方法的脱硫率65%~85%。其优点:脱硫是在气、液、固3相状态下进行,工艺设备简单,生成物为干态的CaSO 、CaSO ,易处理,没有严重的设备腐蚀和堵塞情况,耗水也比较少。缺点:自动化要求比较高,吸收剂的用量难以控制,吸收效率不是很高。所以,选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。 B

半干半湿法:

半干半湿法是介于湿法和干法之间的1种脱硫方法,其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间,该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是:投资少、运行费用低,脱硫率虽低于湿法脱硫技术,但仍可达到70%tn,并且腐蚀性小、占地面积少,工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比,省去了制浆系统,将湿法脱硫系统中的喷入Ca(OH):水溶液改为喷入CaO或Ca(OH):粉末和水雾。与干法脱硫系统相比,克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点,提高了脱硫剂的利用率,且工艺简单,有很好的发展前景。

C 粉末1颗粒喷动床半千法烟气脱硫法:

技术原理:含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床,脱硫剂制成粉末状预先与水混合,以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内,与喷动粒子充分混合,借助于和热烟气的接触,脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率,而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求,在浆料的含湿量和反应温度控制不当时,会有脱硫剂粘壁现象发生。

D 烟道喷射半干法烟气脱硫:

该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫,不需要另外加吸收容器,使工艺投资大大降低,操作简单,需场地较小,适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液,浆滴边蒸发边反应,反应产物以干态粉末出烟道。 3 新兴的烟气脱硫方法以及当前研究的热点

最近几年,科技突飞猛进,环境问题已提升到法律高度。我国的科技工作者研制出了1些新的脱硫技术,但大多还处于试验阶段,有待于进1步的工业应用验证。

3.1 硫化碱脱硫法

由Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气,产品以生成硫磺为目的。反应过程相当复杂,有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质生成,由生成物可以看出过程耗能较高,而且副产品价值低,华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变,将溶液pH值控制在5。5—6。5之间,加入少量起氧化作用的添加剂TFS,则产品主要生成Na2S203,过滤、蒸发可得到附加值高的5H 0·Na2S203,,而且脱硫率高达97%,反应过程为:SO2+Na2S=Na2S203+S。此种脱硫新技术已通过中试,正在推广应用。

3.2 膜吸收法

以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的1种气体分离新技术,已得到广泛的应用,尤其在水的净化和处理方面。中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出SO2气体,效果比较显著,脱硫率达90%。过程是:他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器,以NaOH溶液为吸收液,脱除SO2气体,其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和NaOH吸收液分开,SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处,SO2与NaOH迅速反应,达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的1种新技术,能耗低,操作简单,投资少。

3.3 微生物脱硫技术

根据微生物参与硫循环的各个过程,并获得能量这1特点,利用微生物进行烟气脱硫,其机理为:在有氧条件下,通过脱硫细菌的间接氧化作用,将烟气中的SO2氧化成硫酸,细菌从中获取能量。

生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比,基本没有高温、高压、催化剂等外在条件,均为常温常压下操作,而且工艺流程简单,无2次污染。国外曾以地热发电站每天脱除5t

量的H:S为基础;计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50%[6]。无论对于有机硫还是无机硫,1经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2,因此,发展微生物烟气脱硫技术,很具有潜力。4川大学的王安等人在实验室条件下,选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究,在较低的液气比下,脱硫率达98%。

4、烟气脱硫技术发展趋势

目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷,具体应用时要具体分析,从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择1种适合的脱硫技术。随着科技的发展,某1项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科,因此,留意其他学科的最新进展与研究成果,并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径,例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术,由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空间。随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加,投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无2次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。

各种各样的烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中取得了1定的经济、社会和环保效益,但是还存在1些不足,随着生物技术及高新技术的不断发展,电子束脱硫技术和生物脱硫等1系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法。

参考文献:

[1] 陈兵,张学学.烟气脱硫技术研究与进展[J].工业锅炉,2002,74(4):6-10. [2] 林永明,韦志高.湿法石灰石/石灰1石膏脱硫技术应用综述[J].广西电力工程,2000.4:92-98.

[3] 郭小宏,等.利用活性炭治理华光实业社会福利冶炼厂可行研究报告[R].2002,6. [4] 石林,等.硫化碱溶液脱除工业烟气中的2氧化硫[J],中山大学学报论丛,1997,5.

[5] 孙胜奇,陈荣永等.我国2氧化硫烟气脱硫技术现状及进展[J].2005,29(1):44-47

电厂烟气脱硫技术及国内脱硫市场的开拓

摘要 :简要介绍电厂烟气脱硫技术的一般情况和几种目前国际上较为成熟的脱硫工艺,并就国内脱硫市场的开拓和脱硫技术国产化问题提出若干看法。 关键词: 烟气脱硫 干法脱硫 半干法脱硫 湿法脱硫 工艺 1 前言

 目前,电厂烟气脱硫已成为人们十分关注的问题,也是我国环境保护十分艰巨的任务之一。笔者根据手头现有的资料和力所能及的调访情况,进行综合整理后,对电厂烟气脱硫技术和国内脱硫市场的开拓,提出以下一些看法。 2 环境保护与电厂烟气脱硫技术

我国是一个以煤炭为主要能源的国家,煤炭在我国一次能源的生产和消耗中,一直占70%以上 。随着国民经济的发展,我国煤炭消耗量逐年增加。据有关资料介绍,从1990年的0.6亿t增加到1996年的13.1亿t。然而我国大多数燃用高硫煤的电站没有脱硫设施,工艺落后,煤耗高;二氧化硫排放量大的中小型电站和工业窑炉还很普遍;到目前为止一些城市的居民炉灶仍燃用散煤。这些情况,导致我国二氧化硫排放量呈逐年增加之势。我国半数以上的城市在“八

五”期间二氧化硫的年日均浓度超过国家二级标准,日均浓度超过国家三级标准,可见我国城市二氧化硫污染相当严重。

 大量二氧化硫的排放是我国降水呈酸性的主要原因,降水中硫酸根与硝酸根的当量浓度之比大致在10∶1。我国的酸雨发展迅速,已成为世界上继北美和欧洲后的第三大酸雨污染的国家和地区。

 我国学者对生态系统最敏感部分——不造成长期危害的酸沉降量最高允许标准,即酸沉降临界负荷进行了长期的研究,并得出了我国酸沉降临界负荷分布。由于我国二氧化硫排放量日益增加,许多地区的酸沉降超过生态系统所能承受的临界负荷。据有关单位研究的结果,到2000年,我国酸沉降超临界负荷地区将达到260万km2,占国土面积的27.1%。

 二氧化硫污染和酸雨的危害面极广,包括农业、工业、交通运输、建筑物、人身健康等诸多方面,造成的经济损失是巨大的。据有关资料统计,由于酸雨污染所造成的直接经济损失达到数百亿元人民币。

由于酸雨和二氧化硫对人类环境造成了严重的危害,世界各国和世界卫生组织纷纷提出了大气质量标准,一些发达的工业国家研究开发治理电厂烟气的技术,并且取得了一些成功的经验。

 1995年8月我国全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》,旨在努力实现环境保护目标及总量控制规划。随着国民经济的不断发展,我国政府于今年再次出台了《大气污染防治法》等一系列有关的法律、法规,电厂烟气脱硫技术正在受到普遍关注,环保产业正在逐步形成。 3 电厂烟气脱硫技术的一般情况

最早的电厂烟气脱硫技术是在本世纪初出现的。近二十年来,人们对烟气的脱硫、脱硝进行了大量的研究。在发达的工业国家,电厂烟气脱硫装置的应用发展很快,如日本,1970年安装各类烟气脱硫装置不到100套,但到1998年,建成的大型烟气脱硫装置就达到了1400台套,烟气处理量达1.3亿Nm3/h。美国和西欧一些国家纷纷投入人力、财力研究、开发烟气脱硫技术,并且形成各自的特点。到1998年,在美、日、德等国已建成数千套烟气脱硫装置。通过这些装置的建设,烟气脱硫逐渐形成了产业,各国每年用于烟气脱硫的投资逐渐增加。 我国目前的经济条件和技术条件还不允许象发达国家那样投入大量的人力和财力,并且在对二氧化硫的治理方面起步很晚,至今还处于摸索阶段,国内一些电厂的烟气脱硫装置大部分是国外的技术,或者是试验性的,且设备处理的烟气量很小,还不成熟。

 目前,世界上烟气脱硫技术的种类达数百种之多,而按脱硫的方式、产物的处理形式来划分,电厂烟气脱硫技术总体上可分为干法、半干法和湿法三大类。