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公務員期刊網 精選范文 煙氣脫硫技術范文

煙氣脫硫技術精選(九篇)

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煙氣脫硫技術

第1篇:煙氣脫硫技術范文

【關鍵詞】SO2 脫硫 技術分析 煤炭燃燒

《國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》提出,“十二五”期間,國家對化學需氧量、氨氮、二氧化硫、氮氧化物4種主要污染物實施排放總量控制。對供暖企業而言,對燃煤鍋爐煙氣進行脫硫是減排二氧化硫的重要途徑。目前,我國在用燃煤工業鍋爐二氧化硫排放量占全國排放總量的36.7%,燃煤鍋爐污染物排放遠超煤電。因此,探討燃煤鍋爐最佳可行的脫硫技術顯得尤為迫切[1]。

1 SO2控制技術及應用分析

目前,世界上煙氣脫硫工藝有上百種,但具有實用價值的工藝僅十幾種。根據脫硫反應物和脫硫產物的存在狀態可將其分為濕法、干法和半干法3種。濕法脫硫工藝應用廣泛,占世界總量的85.0%,其中氧化鎂法技術成熟,尤其對中、小鍋爐煙氣脫硫來說,具有投資少,占地面積小,運行費用低等優點,非常適合我國的國情[2]。

1.1 石灰石-石膏法

采用石灰石或石灰作為脫硫吸收劑,石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液,當采用石灰為吸收劑時,石灰粉經消化處理后加水制成吸收劑漿液。在吸收塔內,吸收漿液與煙氣觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應從而被脫除,最終反應產物為石膏。

石膏法的主要優點是:適用的煤種范圍廣、脫硫效率高(有的裝置Ca/S=1時,脫硫效率大于90%)、吸收劑利用率高(可大于90%)、設備運轉率高(可達90%以上)、工作的可靠性高(目前最成熟的煙氣脫硫工藝)、脫硫劑―石灰石來源豐富且廉價。但是石灰石/石膏法的缺點也是比較明顯的:初期投資費用太高、運行費用高、占地面積大、系統管理操作復雜、磨損腐蝕現象較為嚴重、副產物―石膏很難處理(由于銷路問題只能堆放)、廢水較難處理。

1.2 氧化鎂法

氧化鎂法脫硫的主要原理:在洗滌中采用含有MgO的漿液作脫硫劑,MgO被轉變為亞硫酸鎂(MgSO3) 和硫酸鎂(MgSO4),然后將硫從溶液中脫除。氧化鎂法脫硫工藝有如下特點:

(1)原料來源充足。在我國氧化鎂的儲量十分可觀,目前已探明的氧化鎂儲藏量約為160億噸,占全世界的80%左右。因此氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應用于電廠的脫硫系統中去。

(2)脫硫效率高。在化學反應活性方面氧化鎂要遠遠大于鈣基脫硫劑,并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其它條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率。一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達到95-98%以上。

(3)投資費用少。由于氧化鎂作為脫硫本身有其獨特的優越性,因此在吸收塔的結構設計、循環漿液量的大小、系統的整體規模、設備的功率都可以相應較小,這樣一來,整個脫硫系統的投資費用可以降低20%以上。

(4)運行費用低。決定脫硫系統運行費用的主要因素是脫硫劑的消耗費用和水電汽的消耗費用。氧化鎂的價格比氧化鈣的價格高一些,但是脫除同樣的SO2氧化鎂的用量是碳酸鈣的40%;水電汽等動力消耗方面,液氣比是一個十分重要的因素,它直接關系到整個系統的脫硫效率以及系統的運行費用。對石灰石石膏系統而言,液氣比一般都在15L/m3以上,而氧化鎂在7 L/m3以下,這樣氧化鎂法脫硫工藝就能節省很大一部分費用。同時氧化鎂法副產物的出售又能抵消很大一部分費用。

(5)運行可靠。鎂法脫硫相對于鈣法的最大優勢是系統不會發生設備結垢堵塞問題,能保證整個脫硫系統能夠安全有效的運行,同時鎂法PH值控制在6.0-6.5之間,在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決。總的來說,鎂法脫硫在實際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。

1.3 雙堿法

雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由于鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫后反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方面脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。

雙堿法的主要優點是:適用的煤種范圍廣、脫硫效率高(脫硫效率大于90%)、液氣比小、運行成本較低、可脫硫除塵一體化、適應范圍廣。但是石灰石/石膏法的缺點也是比較明顯的:初期投資費用較高、運行費用一般、占地面積較大。

2 結語

通過對脫硫除塵工藝的對比分析,石灰石-石膏法雖然工藝非常成熟,但投資大,占地面積大,不適合中、小鍋爐。相比之下,氧化鎂法具有投資少、占地面積小、運行費用低等優點,因此,建議選用氧化鎂法脫硫工藝。大氣污染治理是一項長期性的工作,在減少企業對環境影響的同時,又能降低企業的生產成本,才會實現環境保護和企業發展的雙贏。

參考文獻:

第2篇:煙氣脫硫技術范文

【關鍵詞】煙氣;鈉鈣雙堿法;鍋爐煙氣脫硫

1前言

近年來,我國SO2的年均排放量連續突破2000萬噸,處于世界第一位。我國SO2排放的主要來源之一就是中小型工業燃煤鍋爐,其排硫量已占國內總排量的1/3以上。據統計,國內工業用鍋爐數量有60萬臺之多,且分布無規律,治理污染困難。

2常用鍋爐煙氣脫硫技術

當前,國內外處理鍋爐煙氣的脫硫除塵方法多種多樣,其中效果較好的有脫硫除塵一體化裝置。這類裝置有三類:干式、濕式、干濕結合。

2.1干式吸附過濾技術

干式吸附主要利用可循環再生固定吸附材料,能夠完成除去煙氣中SO2和煙塵的目的,經水洗后可循環使用。該裝置一般分為兩部分,預除塵器以及吸附塔。該種裝置能夠實現很高的脫硫除塵效率,經實驗研究證實其除塵效率達到95%,脫硫效率超過80%。且排出煙氣溫度低,不會造成環境的二次污染,副產品可回收利用。雖然性能好,但是要求吸附塔入口煙氣含塵須小于150mg/m3,不然會產生堵塞和吸附劑中毒問題。實際中的吸附劑要定期再生,過程繁瑣,且投資額較大。使用等離子體鍋爐進行排出煙氣的脫硫除塵,是近些年新發展的技術設備,在電子束照射到煙氣中含有的N2、O2及水蒸氣后,大部分能力會被其會吸收,生成大量具有極強反應活性的自由基,如OH、O、HO2等。這些生產的自由基結合煙氣中SO2變硫酸,再同氨中和合成硫酸銨。

2.1濕式雙旋脫硫除塵技術

該技術主要采用水膜、噴淋、水簾等法進行煙氣除塵脫硫。首先要提升排煙溫度,同時控制煙氣對引風機的化學腐蝕;其后再令煙氣引至除塵器頂部,經進口旋流板作用從上到下旋流經除塵器內筒。內筒頂部裝水噴淋頭,水流方向逆著煙氣方向。在水流噴淋時,煙氣中的SQ2被堿液吸收,受到離心作用,吸附了塵的水被甩向內壁形成水膜,出現水膜除塵效果。氣流在內筒下端會經水簾沖洗,氣流經旋流進板進入外筒脫水,再進入引風機作防腐處理,溫度升高后進入引風機。這種處理設備主要用于小型鍋爐。在處理中,因為煙氣帶水問題不能合理解決,所以除塵器底部及引風機葉片的積灰必須定期清理,一般為3個月左右。實驗證明,該設備的除塵效率在95%以上,使用脫硫劑的情況下脫硫效率可達70%。

2.3干濕結合式鍋爐煙氣脫硫除塵技術

使用該方法的主體設備為一立式塔,塔內綜合了干、濕兩種設備的處理形式,從下至上分別為旋風除塵段、吸收段、脫水段。煙氣被引入到下部的旋風除塵段會有較大顆粒的清除,之后進入吸收段即布滿吸收液的篩板,此時可以同吸收液有完全接觸,實現傳質吸收,脫除SO2和微細粉塵。經過前兩個部分的煙氣在脫水段內脫水除霧可以避免煙氣帶水,最后經設備出口排至煙囪。該設備的主要優點是液氣比小(0.3-0.5L/m3),氣液接觸充分,塔內持液量大,除塵效率在95%以上,脫硫效率至70%。該方法適用于6t/h以下規格的小型燃煤鍋爐,但是整個設備的造價較高。

3鍋爐比較常用的煙氣治理技術

3.1常用的煙氣治理技術

目前,我國的企業鍋爐中常用治理煙氣的技術主要有旋風除塵、袋式除塵、濕式除塵三種。

3.1.1旋風除塵

旋風除塵器主要借含塵氣體旋轉時產生的離心力,實現粉塵從氣流中的分離。該分離設備結構簡單、安裝容易、造價及運行成本較低,對于清除直徑在5~10μm以上的較大粉塵顆粒有很高的凈化效率,但對于直徑在5~10μm以下的較細粉塵卻效率較低,因此該設備通常會用于對較大顆粒粉塵的處理,同時也較多用于多級凈化的前期處理。

3.1.2袋式除塵

袋式除塵器是利用無機纖維或有機纖維布清除煙氣中的固體粉塵因,達到過濾分離粉塵效果的一種高效除塵裝置。該裝置總體結構簡單、適應性強、除塵效率高,但纖維布需進行定期更換,所以會增加裝置的運行及維護成本。

3.1.3濕式除塵

以某種液體(通常為水)為處理媒介,基于慣性碰撞、擴散等原理,從含塵氣流中將粉塵捕集的裝置稱為濕式除塵器。該裝置在消耗同等電能資源的條件下,要比干式的除塵效率高。濕式除塵器適用于處理高溫、高濕的煙氣或者含有較大黏性粉塵的延期,同時也適用于非纖維性的、與水不發生化學反應的鍋爐廢氣。裝置結構簡單,總體投資少,占空間體積小,處理方法簡單、高效。形式主要有噴淋塔、填充式洗滌塔、旋風水膜除塵器等。

3.2鈉鈣雙堿法

3.2.1鈉鈣雙堿法介紹

作為濕法除塵中非常重要的一種工藝,鈉鈣雙堿法對中、小鍋爐的煙氣脫硫來說,體現了脫硫除塵效率高,占地面積小,投資及運行成本低等優點,非常適合國內企業。鈉鈣雙堿法―多極噴霧強旋流脫硫除塵工藝主要是借鑒噴淋塔、噴霧旋風除塵器、旋轉噴霧法脫硫的技術特性,學習了干法、濕法除塵特點,擴大了脫硫劑同煙氣的接觸程度,使反應發生的更快捷、充分,最終實現以最小的能耗完成最大化的脫硫除塵。該除塵工藝的主體是洗滌吸收塔。首先將煙氣以一定的速度引入到吸收塔,并通過槳葉促其旋轉下降,同時液態脫硫劑應以霧化狀態向上噴入,在塔內形成多道環形水霧區域。在所排煙氣旋流通過塔時,可以同水霧進行混合,之后發生一系列的物理化學反應,煙氣中的粉塵及硫化物在重力和離心力的作用下會從塔內壁流下,自出灰口流入到沉淀池,沉淀下來的灰渣定期清理外運,廢水通過再次引入實現循環使用。

3.2.2鈉鈣雙堿法基礎改造

將鈉鈣雙堿法改造為燒堿法,此時將暫不考慮副產物的回收循環利用。

(1)原裝文丘里除塵器的喉部尺寸設計大,煙氣流速緩慢,因此將喉部尺寸縮小至300mmx750mm以加速煙氣。為降低氣流阻力,拋光大理石可以在喉部后端的底部設置。喉部前端的水箱改進成在安裝1個噴嘴于文丘里除塵器喉部中間,噴淋水管規格為DN60mm。從塔內液體噴嘴噴出的專用除塵液將會通過高速煙氣的作用凝結為小水滴之后同煙氣充分接觸,發揮良好的脫硫作用。

(2)水膜除塵器中可以繼續沿用水膜除塵器的塔體,只需要在塔體內部增加三層直徑為2050mm的鋼質槳葉,同時于塔體頂部設置一層直徑在2050mm的除霧板,槳葉葉片的旋轉方向必須保持與煙氣進人塔體的一致。煙氣在經過除塵器后會高速引進塔體,旋流板把脫硫除塵液吹散,形成霧滴,煙塵同霧滴充分接觸之后吸收水分而下降。旋流板的導向即可完成煙塵與煙氣分離。受到重力作用煙塵將落到塔底。撤除除塵器頂部的原裝溢水槽,相應地在每層槳葉上方各安裝DN60mm的噴淋管。脫硫除塵液噴灑在旋流板上,受到槳葉的導向和煙氣自身的旋轉,液體將被霧化。霧化的液體面積增大,進而擴大了除塵液與煙氣的反應面積,煙氣中的S02與Na0H反應后將被除塵液充分吸收。內襯膠的鋼管可以用作連接除塵液主管相連接的支管,控制閥門為減少管道結垢可以使用彈性座封閘閥。

(3)在除塵、沖渣液系統中增設3臺容積為5耐的儲堿液罐及其對應的配套設備,堿液直接回送到系統的循環總管。通過完善在線pH值檢測及信息反饋控制裝置,以實現脫硫除塵液pH值的自動調節。

參考文獻:

第3篇:煙氣脫硫技術范文

關鍵詞:工業煙氣;脫硫技術;汽車尾氣; 環境保護;大氣污染

中圖分類號:X701 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)04-0093-03

隨著我國工業化進程發展速度日益加快,SO2的排放量也在日趨增加。大氣污染物中SO2是最主要的污染物之一,對工業煙氣中SO2含量的控制是目前環保工作中刻不容緩的課題。下面對煙氣脫硫技術的方法做一簡單的介紹。

1 煙氣脫硫技術的方法

當前根據技術的不同,脫硫方法的劃分方式也可分為很多種,目前根據操作過程的對象不同,可分為濕法煙氣脫硫技術、半干法煙氣脫硫技術和干法煙氣脫硫技術三種。

1.1 濕法煙氣脫硫技術

濕法煙氣脫硫技術采用液體作為工業洗滌SO2煙氣以及煙氣脫去SO2的吸收劑。濕法脫硫技術在煙氣脫硫技術中為比較成熟的脫硫技術,因效率高而被廣泛應用,目前也是較為主要的脫硫方法。

常用的濕法煙氣脫硫技術主要有石灰石/石灰-石膏法、間接石灰石-石膏法等。

1.1.1 石灰石/石灰-石膏法:利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2,石灰石混合水制成漿液作為吸收劑泵入塔中使SO2與CaCO3反應得到CaSO4,當CaSO4達到一定飽和程度后進行結晶形成二水石膏。石膏漿液在吸收塔內脫水、濃縮,使水分控制在10%,通過運輸機將石膏貯倉堆放,通過除霧設備將脫硫后的煙氣去除霧滴,由換熱器升高煙氣溫度,然后通過煙囪排入大氣。

1.1.2 間接石灰石-石膏法:鈉堿雙堿法、堿性硫酸鋁法和稀硫酸吸收法是間接石灰石-石膏法中常用的幾種方法。鈉堿、堿性氧化鋁(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,所產生的物質與石灰石反應生成石膏。

1.2 半干法煙氣脫硫技術

半干法脫硫包括噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、煙道噴射半干法煙氣脫硫等。

1.2.1 噴霧干燥法脫硫:噴霧干燥法脫硫工藝中常用的脫硫吸收劑為石灰,石灰與水結合生成消石灰乳,通過泵將消石灰乳注入到位于吸收塔內的霧化裝置中。在霧化裝置中,消石灰乳作為吸收劑被霧化為細小的液滴,消石灰乳與SO2反應生成CaSO3,利用這個原理將煙氣中的SO2進行脫離,通過吸收劑中水分的蒸發將煙氣的溫度迅速降下來。剩余的吸收劑顆粒與脫硫后的物質隨著煙氣在吸收塔中排除。脫硫后的煙氣在經過除塵器后排到大氣中,剩余物質被收集下來。為了提高吸附劑的使用率,將除塵器中收集的沉積物在制漿系統中進行循環重復利用。脫硫是在氣、液、固三相狀態下進行,工藝及設備較為簡單,生成物為干態的CaSO4、CaSO3,易處理,沒有嚴重的設備腐蝕和堵塞情況,耗水也比較少。

1.2.2 半干半濕法脫硫:這是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,半干半濕法的脫硫效率與脫硫劑的利用率也在兩者之間,采用這種技術脫硫可以降低成本,并且脫硫率達到70%以上,且不具有腐蝕性,設備占地面積較小,工藝可靠。半干半濕法脫硫系統使用CaO或Ca(OH)2:粉末和水霧,減少了制漿這一環節,使脫硫劑的利用率得到了提高,適用于中小型鍋爐煙氣的治理。

1.2.3 煙道噴射半干法煙氣脫硫:煙道噴射半干法的處理過程中以煙道作為處理器,無需吸收容器,使脫硫的設備投資成本得到降低,操作較為簡單,易于實施,且能減小場地面積,適合在我國進行大量開發。半干法煙氣脫硫通過往煙道中噴入吸收劑漿液,經過漿液的邊蒸發邊反應生成干態粉末排除煙道的脫硫方法。

1.3 干法煙氣脫硫技術

干法煙氣脫硫技術為氣固反應,雖然反應耗時長,脫硫效率較低,但是其設備相對簡單、能耗低、操作簡單、投資和運行費用較低。

常用的干法煙氣脫硫技術有電子束輻射法、活性碳吸附法、金屬氧化物脫硫法等。

1.3.1 電子束輻射法:電子束輻射法是采用高能電子束照射煙氣,生成大量的活性物質,將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和NO2,進一步生成H2SO4和NaNO3,并被氨或石灰石吸收劑吸收。該工藝流程包括:排煙預除塵、煙氣冷卻、氨的充入、電子束照射和副產品捕集等。燃燒所排除的煙氣,在除塵器中經過粗略地處理后進入到冷卻塔中。經過冷卻塔中的處理,使其達到適合脫硫脫硝的處理溫度。冷卻水在冷卻塔中以霧狀形式蒸發,不產生多余的廢水。經過冷卻后的煙氣流入反應器中,將氨水、壓縮空氣、軟水等進行混合由反應口噴入。SO2濃度和NO2濃度決定氨水的使用量,SO2和NO2經過電子束照射后,并在自由基作用下得到硫酸和硝酸等中間產物。在與氨氣反應后硫酸和硝酸生成硫酸氨與硝酸氨等成分的混合小顆粒。其中有些粉狀的通過專用運輸機將反應器底部的微小顆粒排除,其余部分被除塵器所分離和捕集。通過凈化后的煙氣再經過脫硫風機排到大氣中。

1.3.2 活性碳吸附法:被活性碳吸附后的SO2發生催化氧化生成SO3,與水發生反應后可生成H2SO4,反應后的活性碳在加熱或水洗過程后進行再生,并且生成高濃度的SO2和稀H2SO4。可獲得副產品H2SO4、液態SO2和單質硫,既可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫資源。

1.3.3 金屬氧化物脫硫法:SO2化學性質比較活潑,氧化錳、氧化鋅等在常溫條件下氧化物對SO2的吸附性是非常強的,極易吸收煙氣中的SO2,在高溫條件下,SO2會與金屬氧化進行化學反應,生成相應的金屬鹽。在經過熱分解法和洗滌法等將吸附物與金屬鹽進行化學反應生成氧化物。這種方法的優點是在脫硫過程中不容易產生污染物,但是脫硫效果相對較低、投資大、成本高,因而沒有得到推廣。

以上三種脫硫方法是目前較為廣泛使用的脫硫技術。雖然這幾種方法的脫硫效率比較高,已滿足需求,但是工藝上較為復雜,運行費用較高,并不能徹底地解決硫污染,并且極易造成二次污染等現象,因此為滿足要求必須對脫硫技術做進一步的研究探索,尋求更合理可行的方案。

2 新興的煙氣脫硫方法

近年我國研制了一些新的脫硫技術,尚處于試驗階段。

2.1 硫化堿脫硫法

硫化堿脫硫法利用工業級硫化鈉作為吸收SO2工業煙氣的吸收劑,同時生成硫磺。反應過程相對來說較為復雜,生成物較多,有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2S等,反應過程中所消耗的能量是非常高的,而且副產品的利用價值較低。經各項研究數據表明:反應過程中反應條件發生變化,硫的各種化合產物的量也隨之發生變化。

2.2 膜分離技術

以有機高分子膜為代表的膜分離技術是幾年來研發出的新型煙氣脫硫技術,并得到廣泛的推廣,在水的凈化處理中效果更為顯著。利用膜的吸附作用將煙氣中的SO2氣體脫出,脫硫效果較為明顯,可達90%的效率。將聚丙烯中空纖維膜作為脫硫吸收器,吸收液選擇NaOH,主要是利用多孔膜的特點將煙氣中的SO2氣體和NaOH吸收液分開,SO2氣體通過多孔膜中的孔道到達氣液相界面處,SO2與NaOH發生反應最終達到脫硫效果。這是將吸收技術與膜分離技術進行綜合運用的新型煙氣脫硫技術,此種技術能耗低、操作簡單、投資少。

2.3 微生物脫硫技術

微生物脫硫技術的原理是利用某些嗜酸耐熱菌在生長過程中消化吸收SO2,在有氧條件下采用微生物進行煙氣脫硫,脫硫細菌間接性發生氧化作用,煙氣中的SO2發生氧化成硫酸,細菌在此過程中獲取相應的能量。

和傳統形式的脫硫法相比,微生物脫硫技術的優點是不需要在高溫、高壓、催化劑等外在特殊條件進行,只需要在正常的溫度下操作即可,而且脫硫工藝相對簡單,不會出現二次污染現象。有機硫與無機硫燃燒后生成無機硫SO2,可供微生物進行利用。因此,發展微生物煙氣脫硫技術的前景是非常廣闊的。

3 煙氣脫硫技術的發展趨勢

今后煙氣脫硫技術的發展趨勢主要是改進現有工藝,探索脫硫新技術,開發新的脫硫吸收劑等。隨著人們對環境治理的日益重視和工業煙氣排放量的不斷增加,投資和運行費用少、脫硫效率高、脫硫劑利用率高、污染少、無二次污染的脫硫技術必將成為今后煙氣脫硫技術發展的主要趨勢。每一項新技術的產生都會涉及到不同種類的學科,因此,留意其他學科的發展與研究成果,并把它們應用到新型煙氣脫硫技術的研究中,是研發新型煙氣脫硫的重要實施途徑。

人們在治理煙氣二氧化硫污染的同時,注意到大量的工業煙氣中所含的硫資源非常豐富,更加關注二次資源的回收與利用。隨著膜分離技術及微生物脫硫技術的不斷發展,這一系列高新、適用性強的脫硫技術定會代替傳統的脫硫方法。

參考文獻

[1] 陳兵,張學學.煙氣脫硫技術研究與進展[J].工業鍋爐,2002,74(4):6-10.

[2] 林永明,韋志高.濕法石灰石/石灰-石膏脫硫技術應用綜述[J].廣西電力工程,2000,(4):92-98.

[3] 孫勝奇,陳榮永,等.我國二氧化硫煙氣脫硫技術現狀及進展[J].2005,29(1):44-47.

第4篇:煙氣脫硫技術范文

【關鍵詞】燃煤鍋爐;脫硫除塵;技術

我國能源的利用多以煤炭為主,平均每年消耗原煤量約25億t。煤炭燃燒會產生大量的污染物,其中對人身影響較大是粉塵顆粒,容易誘發呼吸道疾病,同時城市霧霾的主要原因是由細粉塵PM2.5造成的。2012年的《環境空氣質量標準》(GB3095―2012)已將PM2.5作為各省市的強制監測指標。

隨著政府和環境主管部門各文件的,燃煤鍋爐除塵領域急需發展,目前現有的除塵技術和設備很難適應當前的環境污染,特別是對PM2.5的控制,成為亟待解決的難題。

1 燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵技術

脫硫除塵技術主要有以下三種:濕法脫硫、干法脫硫以及干濕結合脫硫。

1.1 濕法脫硫除塵

濕法脫硫除塵技術中應用較多的是濕式雙旋脫硫除塵。該技術主要是利用除塵液易于與硫化物和粉塵反應,完成煙氣的脫硫除塵處理。通常濕法脫硫除塵技術主要有以下步驟:①加熱。煙氣脫硫首先需要加熱處理,煙塵加熱的工具是引風機。②引流。加熱后的煙氣向上運動至除塵器的上部,通過旋流板使煙塵可以均勻的引流到除塵筒中。③脫硫除塵。除塵筒中設有噴淋設備,噴出的液體是除塵液,進過除塵也與煙塵和硫化物的反應,可以去除煙氣中的污染物質。④脫水排放。經過以上幾個步驟處理的煙氣已經能夠達到排放的標準,因此煙氣最后經過脫水即可進行排放。

1.2 干法脫硫除塵

干法脫硫與濕法脫硫類似,是利用物化反應的方式達到脫硫除塵的目的。干法脫硫主要有兩部分組成,一是除塵器,二是吸附塔。隨著科學技術的快速發展,干法脫硫技術也日趨進步,研究出在干法脫硫技術中加入高能電子,使該技術具有更高的脫硫效率且操作簡單。但該技術目前的弊端在于,在使用過程中容易造成工作人員收到過多的電磁輻射,對人員的職業健康造成一定的影響。

1.3 干濕結合脫硫除塵

干濕結合脫硫除塵的方法是將干法脫硫與濕法脫硫組合在一起,形成在立式塔中的兩套系統,煙氣分別經過兩種方式的處理后,能達到更好的脫硫除塵處理效果。實踐證明,在中小型燃煤鍋爐的煙氣處理中,干濕結合處理煙氣的方法能有效去除硫化物和煙塵,適合我國目前小型鍋爐煙氣處理中應用。但是干濕結合脫硫除塵的方法在投資和運行費用較多,雖效果較好,但考慮到經濟上的因素,適合有一定資金實力的企業。

2 燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵中存在的問題

2.1 脫硫效率低,除塵效果差

以目前我國數量較多的中小燃煤鍋爐為例,大多數的中小燃煤鍋爐煙氣處理分為三個階段。一是燃燒前的處理階段。就是在煤炭進行燃燒前,先對煤炭進行脫硫處理,以降低燃燒時排放的硫化物量。但我國目前的燃煤脫硫技術還存在一定的問題,受到應用條件和其他因素的限制,高效的脫硫技術不能很好的普及,造成大多數企業在燃煤事前處理階段的效果不理想。二是燃燒過程中的處理階段。煤炭的燃燒過程會產生大量的煙氣,煙氣中含有大量的粉塵和硫化物等污染物。因此,脫出硫化物和煙塵的最佳階段就是燃燒過程。但是燃燒過程中去除硫和煙塵是十分復雜的,目前我國中小型燃煤鍋爐脫硫率僅在50%左右,多數不符合國家的標準。三是燃燒后的處理階段。燃燒完成后通過對煙氣的處理來去除煙氣中的硫和煙塵,但受技術、設備和操作等因素的制約,我國目前的燃煤鍋爐的企業在這方面做的并不好。

2.2 缺乏技術創新

隨著科學技術的不斷進步,電力能源和其他可再生的資源在人們生產生活中利用的比例越來越高,在歐美等發達國家,中小型燃煤鍋爐已禁止使用。我國對于大氣污染問題上的認識的較晚,相應的治理技術和設備也與發達國家存在一定的差距。因此,對于燃煤鍋爐脫硫除塵技術的創新和研發,還需進一步努力。

2.3 缺乏資金投入

燃煤鍋爐脫硫除塵技術的應用好壞,很大程度上依靠設備、場地等方面的支持。對于燃煤鍋爐脫硫除塵技術應用時,應選用符合自身技術需求的相關配套設備,并且提供合適的廠房。目前我國企業在生產過程中將資金主要投入到生產方面,而對于煙氣處理方面的投入較少,造成燃煤鍋爐煙氣脫硫技術不能很好的發揮處理效果。

3 煙氣脫硫除塵存在問題的解決對策

3.1 加強技術管理和研發力度

首先,技術人員應加強管理,對現有技術應用中存在的問題,及時發現,及時改正,不斷的完善與發展相關技術。目前,我國大多數城市和地區在燃煤鍋爐脫硫除塵技術的應用過程中,都存在不同程度的問題,難以達到預期的設計目標。因此,有關人員應加強對煙氣脫硫除塵技術的研究,根據自身的污染特點出發,研究出更加適合本地區、本企業的燃煤鍋爐脫硫除塵技術。

3.2 加大企業的資金投入

燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵技術應用與發展的最關鍵的問題就是資金投入,因此在今后的工作中,企業應加大煙氣污染問題的重視,承擔起企業的社會責任,滿足國家的煙氣排放標準。積極的加大技術研發和設備改造的資金投入,建立起完善的配套設施,滿足煙氣脫硫除塵的技術需求。

4 結語

燃煤鍋爐排放的粉塵嚴重破壞大氣環境并威脅著人類的健康,我國對于粉塵的治理已經非常重視,并將節能環保行業列為國家的七大戰略新興產業之首,在“十二五”期間,煙氣除塵行業將會面臨重大發展機遇和嚴峻的挑戰。因此,在以后的工作中,當地政府及生產企業應轉變思路,加強環境保護意識,對燃煤鍋爐脫硫除塵技術的發展提供支持,減少煙塵對大氣環境的污染,造福子孫后代。

【參考文獻】

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第5篇:煙氣脫硫技術范文

關鍵詞:大氣污染物; 煙氣脫硫;技術

中圖分類號:TF741.344文獻標識碼:A 文章編號:

引言:SO2是造成大氣污染的主要污染物之一,有效控制工業煙氣中SO2是當前刻不容緩的環保課題。占煤炭產量75%的原煤用于直接燃燒,煤燃燒過程中產生嚴重污染,如煙氣中CO2是溫室氣體,SOx可導致酸雨形成,NOX也是引起酸雨元兇之一,同時在一定條件下還可破壞臭氧層以及產生光化學煙霧等。總之燃煤產生的煙氣是造成中國生態環境破壞的最大污染源之一。

大氣污染物的危害

大氣污染物主要是通過呼吸道進入人體對人體健康造成危害的。其中對人體健康易造成嚴重危害的污染物包括煙塵、二氧化硫、氮氧化物、CO以及氯氣,他們危害人的機理如下:

煙塵的危害主要是在呼吸系統各部位上沉積,這是構成或加重人類呼吸疾病的重要原因。煙塵還是細菌等微生物依附之物 。二氧化硫易溶于水形成亞硫酸刺鼻粘膜和鼻粘膜,具有腐蝕性。對人的結膜和上呼吸道粘膜具有強烈刺激。常見的氮氧化物以NO和二氧化氮為主。他們都能刺激和損害呼吸系統,氮氧化物侵入肺臟伸出的肺毛細血管,引起肺水腫等。NO還易與血紅蛋白結合,形成亞硝基血紅蛋白,使使血紅蛋白失去輸氧能力。吸入過量的CO會消弱血紅蛋白向人體各組織輸送氧的能力,導致缺氧氯氣對上呼吸道和眼睛會造成有害的影響,它會溶解在粘膜所含的水分里,生成次氯酸和鹽酸,次氯酸使組織受到強烈氧化,鹽酸刺激粘膜發生炎性腫脹,大量分泌粘液,造成呼吸困難。

二、煙氣脫硫技術進展

目前,煙氣脫硫技術根據不同的劃分方法可以分為多種方法;其中最常用的是根據操作過程的物相不同,脫硫方法可分為濕法、干法和半干法。

2.1 濕法煙氣脫硫技術

濕法煙氣脫硫濕法煙氣脫硫是用水或鈣鹽溶液作吸收劑吸收煙氣SOx 的方法,一般鈣硫比為1 時,脫硫效率可以達到90 % ,缺點是須建立水循環系統,防腐、煙氣脫水問題突出。如氨法就是用氨(NH3?H2O) 為吸收劑吸收煙氣中的SO2 ,其濕灰(中間產物) 為亞硫酸銨(NH4 ) 2SO3 和亞硫酸氫銨NH4HSO3。采用不同方法處理濕灰,還可回收亞硫酸銨(NH4)2SO3、石膏CaSO4?2H2O和單體硫S等副產物。由于回收系統工藝復雜、投資高等因素80%濕灰采用經濟的拋棄法。常用的濕法煙氣脫硫技術有間接的石灰石-石膏法、石灰石-石膏法、檸檬吸收法等。

(1) 間接石灰石-石膏法:

常見的間接石灰石-石膏法有:鈉堿雙堿法、堿性硫酸鋁法和稀硫酸吸收法等。原理:鈉堿、堿性氧化鋁(Al2O3?nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液與石灰石反應而得以再生,并生成石膏。該法操作簡單,二次污染少,無結垢和堵塞問題,脫硫效率高,但是生成的石膏產品質量較差。

(2) 石灰石/石灰-石膏法:

原理:是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2,生成亞硫酸鈣,經分離的亞硫酸鈣(CaO3S)可以拋棄,也可以氧化為硫酸鈣(CaSO4),以石膏形式回收。是目前世界上技術最成熟、運行狀況最穩定的脫硫工藝,脫硫效率達到90%以上。 石灰石/石灰-石膏法:

原理:是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2,生成亞硫酸鈣,經分離的亞硫酸鈣(CaO3S)可以拋棄,也可以氧化為硫酸鈣(CaSO4),以石膏形式回收。是目前世界上技術最成熟、運行狀況最穩定的脫硫工藝,脫硫效率達到90%以上。

(3)檸檬吸收法:

原理:檸檬酸(H3C6H5O7?H2O)溶液具有較好的緩沖性能,當SO2氣體通過檸檬酸鹽液體時,煙氣中的SO2與水中H發生反應生成H2SO3絡合物,SO2吸收率在99%以上。這種方法僅適于低濃度SO2煙氣,而不適于高濃度SO2氣體吸收,應用范圍比較窄。

另外,還有海水脫硫法、磷銨復肥法、液相催化法等濕法煙氣脫硫技術。

2.2 干法煙氣脫硫技術

典型的干法脫硫系統是將脫硫劑(如石灰石、白云石或消石灰)直接噴入爐內。以石灰石為例,在高溫下煅燒時,脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒,它和煙氣中的SO2反應生成硫酸鈣,達到脫硫的目的。常用的干法煙氣脫硫技術有金屬氧化物脫硫法、活性碳吸附法、電子束輻射法等。

(1) 金屬氧化物脫硫法:

原理:根據SO2是一種比較活潑的氣體的特性,氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化鐵(Fe3O4) 、氧化銅(CuO)等氧化物對SO2具有較強的吸附性,在常溫或低溫下,金屬氧化物對SO2起吸附作用,高溫情況下,金屬氧化物與SO2發生化學反應,生成金屬鹽。然后對吸附物和金屬鹽通過熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。這是一種干法脫硫方法,沒有污水、廢酸,不造成污染,該技術的關鍵是開發新的吸附劑。

(2) 活性碳吸附法:

原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3),再與水反應生成H2SO4,飽和后的活性碳可通過水洗或加熱再生,同時生成稀H2SO4或高濃度SO2。可獲得副產品H2SO4,液態SO2和單質硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫資源。該技術經西安交通大學對活性炭進行了改進,開發出成本低、選擇吸附性能強的ZL30,ZIA0,進一步完善了活性炭的工藝,使煙氣中SO2吸附率達到95.8%,達到國家排放標準。

(3)電子束輻射法:

原理:用高能電子束照射煙氣,生成大量的活性物質,將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2),進一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收。

以上幾種SO2煙氣治理技術目前應用比較廣泛的,雖然脫硫率比較高,但是工藝復雜,運行費用高,防污不徹底,造成二次污染等不足,與我國實現經濟和環境和諧發展的大方針不相適應,故有必要對新的脫硫技術進行探索和研。

2.3 半干法煙氣脫硫技術

半干法脫硫包括半干半濕法脫硫、粉末一顆粒噴動床脫硫、煙道噴射脫硫等。 (1) 半干半濕法:

半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數也介于兩者之間,該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。這種技術的特點是:投資少、運行費用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術,但仍可達到70%tn,并且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠。

(2) 粉末一顆粒噴動床半千法煙氣脫硫法:

技術原理:含SO2的煙氣經過預熱器進入粉粒噴動床,脫硫劑制成粉末狀預先與水混合,以漿料形式從噴動床的頂部連續噴人床內,與噴動粒子充分混合,借助于和熱煙氣的接觸,脫硫與干燥同時進行。脫硫反應后的產物以干態粉末形式從分離器中吹出。這種脫硫技術應用石灰石或消石灰做脫硫劑。具有很高的脫硫率及脫硫劑利用率,而且對環境的影響很小。但進氣溫度、床內相對濕度、反應溫度之間有嚴格的要求,在漿料的含濕量和反應溫度控制不當時,會有脫硫劑粘壁現象發生。

(3) 煙道噴射半干法煙氣脫硫:

該方法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,使工藝投資大大降低,操作簡單,需場地較小,適合于在我國開發應用。半干法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿液,漿滴邊蒸發邊反應,反應產物以干態粉末出煙道。

2.3.1半干法煙氣脫硫原理

半干法煙氣脫硫的反應機理涉及傳熱、傳質及化學反應,主要包括:(1)反應物SO2從主流氣體向顆粒表面的氣相傳質;(2)顆粒表面對SO2的吸收溶解,形成HSO3和SO32-離子;(3)Ca(OH) 2顆粒在液相中溶解;(4)鈣與硫的液相反應,亞硫酸鹽的析出。

從上可以看出,要控制煙氣脫硫的效果就要從石灰的顆粒度、石灰漿液的pH值、石灰漿液與煙氣的液氣比、鈣硫比、石灰漿液與煙氣的接觸時間、煙氣中的含氧量著手。

三、結語 目前我國燃煤眾多,煙氣脫硫治理難度大、存在問題多及造成污染嚴重,成為我國當今令人關注的熱點之一。SO2是造成大氣污染的主要污染物之一,有效控制工業煙氣中SO2是當前刻不容緩的環保。

參考文獻:

[1] 安恩科1 濕法脫硫問題的探討[J ]1 環境工程,2001 ,19(2) :25 261.

第6篇:煙氣脫硫技術范文

[關鍵詞]電廠;煙氣脫硫脫硝;氮氧化物;二氧化硫

中圖分類號:X701.3;TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)09-0388-01

1 電廠煙氣脫硫脫硝的原理和方法

1.1 電廠煙氣脫硫的原理和方法

為實現燃煤電廠SO2的污染控制目標,各國研究人員已經研發出很多燃煤鍋爐控制SO2技術,具體如表1所示:

1.2 電廠煙氣脫硝的原理和方法

第一,SCR工藝。作為目前我國燃煤電廠廣泛采用的煙氣脫硝工藝,SCR是將還原劑NH3噴入鍋爐省煤器下游300~400℃的煙道內,在催化劑作用下將煙氣中NOx還原為H2O和N2。第二,SNCR工藝。SNCR工藝是利用機械師噴槍將氨基還原劑(如氨水、尿素等)溶液霧化成液滴噴入爐膛,熱解生成氣態NH3,在950~1050℃的溫度區域和沒有催化劑的條件下,NH3和煙氣中的NOx發生選擇性非催化還原反應,NOx被還原為H2O和N2。其主要反應為:

①以尿素為還原劑時的反應如下:

CO(NH2)22NH2+CO

NH2+NOxH2O+N2

O+NOxN2+CO2

②以氨為還原劑時的反應為:NH3+NOxH2O+N2。

③如果爐膛內的溫度超過反應溫度窗口時,NH3會被氧化為NOx,其反應為:NH3+O2NOx+H2O。

第三,SNCR-SCR工藝。SNCR-SCR工藝綜合了SCR工藝和SNCR工藝的優點,其具有兩個反應區(SNCR反應區和SCR反應區),首先在爐膛中的SNCR反應區(第一反應區)內進行初步脫氨,然后SNCR反應區中沒有消耗完的NH3作為下游SCR的還原劑,在SCR反應區(第二反應區)中進行進一步脫氨。理論上,SNCR反應區在脫除部分NOx的同時會為后面的催化法脫硝提供所需的氨,但是控制好氨的分布以適應NOx的分布改變卻十分困難,因此通常SNCR-SCR工藝需要在SCR反應器中安裝一個輔助氨噴射系統,準確地試驗和調節輔助氨噴射來改善氨在反應器中的分布。

2 煙氣脫硫脫硝技術在燃煤電廠的具體應用

2.1 聯合煙氣脫硫脫硝技術

聯合煙氣脫硫脫硝技術是采用濕技術集合高性能石灰石、石膏煙氣脫硫系統排除SO2,并結合干技術形式的SCR工藝來排除NOx。聯合脫硫脫硝技術是目前燃煤電廠常用的方法,脫硫率≥90%,脫硝率≥80%,達到理想的脫硫脫硝效果。但聯合煙氣脫硫脫硝技術也有一些固有的缺陷,如在脫硫脫硝過程中會出現設備表面結垢現象,嚴重影響脫硫脫硝的效率,更有甚者會造成設備的阻塞與腐蝕,不利于設備的正常運行。

2.2 煙氣脫硫脫硝一體化技術

聯合煙氣脫硫脫硝技術雖然脫硫脫硝的效率較高,但需要較高的費用投資,并且運行過程中會產生結垢現象而影響設備的正常運行,為此研究者將目光轉向了煙氣脫硫脫硝一體化技術。目前煙氣脫硫脫硝一體化技術還處于研究階段,能夠達到工業規模應用的不多,其中比較突出的有如下幾種:

(1)CuO吸附法

CuO吸附法的原理如下:煙氣在進入吸收器之前預先通入適量的NH3,進入吸收器之后煙氣中的SO2和吸收劑反應生成CuSO4脫除,之后在NH3的作用下NOx與其發生氧化還原反應變成N2脫除;吸收飽和的吸附劑移入再生器,在還原性氣體中進行再生。

CuO吸附法的優點如下:可達到90%以上的脫硫率和75%以上的脫硝率,在吸附溫度750 ℃左右時其脫硫脫硝率可達90%以上且有99.9%的除塵率;不產生廢渣或廢液,無二次污染,副產物可進行硫磺和H2SO4的回收,排放的煙氣無需再加熱且吸附劑可進行循環再生。但限制該法大規模應用的一個因素,就是吸附劑的穩定性較差,在不斷吸收、還原、氧化的過程中CuO的活性逐漸下降甚至失去作用,另外該工藝反應溫度較高,加熱裝置的增加會導致成本的上升。

(2) 脈沖電暈法

脈沖電暈法脫硫脫硝的反應機理如下:通過交直流疊加電源加到放電電極上,產生高壓脈沖電暈放電,使得煙氣分子突然獲得巨大的能量,獲得常溫下的非平衡等離子體。這些等離子體里面含有大量的高能離子、電子、激發態粒子,這些活性粒子使被電暈放電一同激活的SO2、NO分子經過一系列復雜的電化學反應被氧化且與煙氣中的水形成相應的酸。酸與添加的氨形成(NH3)2SO4和NH3NO3,收集之后處理加工成化肥。

脈沖電暈法脫硫脫硝能夠在單一過程內一體脫除SO2和NOx,并且副產物可以做肥料,但缺陷是副產物以微粒的形式存在而導致收集困難,并且該法需要消耗較高的能量。

(3)炭基催化法

常用的炭基材料一般有活性炭、活性焦、活性炭纖維等,它們都是孔隙結構豐富、比表面積大、具有良好吸附性的材料。炭基催化法脫硫脫硝的工藝流程如下:煙氣經過冷卻系統降溫后從底部進入吸收塔向上運動,吸收塔內的活性炭自上而下運動;煙氣中的SO2被氧化成SO3進而生成硫酸氣溶膠吸附在活性炭的空隙中,添加NH3后,煙氣中的NOx在催化還原的作用下轉化為N2和H2O脫除;活性炭進入解吸塔,在約400 ℃時進行再生,產出25%-30%的的SO2氣體,生成的SO2氣體可以將其加工成液態SO2、H2SO4或單質S進行回收利用;再生的活性焦也可以進行重復利用,既降低了煙氣脫硫脫硝的成本,又可以有效地實現S的資源化利用。

炭基催化法脫硫脫硝可以有效回收煙氣中的S,運行操作簡單且不需要加熱裝置,在脫硫脫硝的同時還有去除煙塵和重金屬污染物的功效,屬于深度煙氣凈化技術,因此非常值得大力推廣。

3 討論

對于燃煤電廠而言,SO2和NOx是在大氣環境中形成的主要污染物,也是產生光化學煙霧和溫室效應的最根本原因,因此火電廠煙氣治理中非常重視脫硫脫硝技術的應用。在燃煤電廠中,由于脫硫、脫硝裝置投資巨大,分別減少會造成很大的資金浪費,因此未來煙氣脫硫脫硝一體化技術將是研究工作的重點之一,對我國控制大氣污染、改善大氣質量具有十分重要的意義。

參考文獻

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第7篇:煙氣脫硫技術范文

關鍵詞:煙氣;脫硫脫硝除塵;一體化技術

中圖分類號:TU723.3文獻標識碼:A

隨著當前工業化的快速發展,大氣環境受到了比較嚴重的污染,比如二氧化硫和氮氧化物已經成為主要污染物。而煙氣脫硫與其他脫硫方法有所不同,具有大規模商業化的性質,是控制酸雨和二氧化硫污染比較重要的技術手段措施。隨著社會技術的進步,煙氣脫硫脫硝技術也不斷更新發展。但是在以煤炭為主要原料的企業中,在很大程度上就會增加額外的成本,很容易使企業背負比較沉重的經濟負擔。因此,要不斷引進先進技術,積累經驗教訓,不斷降低企業的投資成本,保證脫硫脫硝一體化技術良性運行。

一、傳統的脫硫脫硝一體化技術

就目前而言,使用比較普遍的延期脫硫除塵技術主要包括以下幾種技術:石灰石——濕法,這種方法具有不少的優點,原料價格比較便宜,脫硫率比較高,占有的市場份額比較高,但是投資成本比較高,很容易形成二次污染,需要得到比較好的維護;旋轉噴霧半干法,與第一種方法相比,投資成本較低,最終的產物為煙硫酸鈣;爐內噴鈣增濕活化法,脫硫率比較高,相應的投資成本比較低,產物也是亞硫酸鈣,但是很容易產生爐內的結渣;海水煙氣脫硫法,施工工藝比較簡單,脫硫率很高,整個系統在運行過程中安全可靠,同時投資成本比較低,但是海水煙氣脫硫技術需要設置在海邊,而且海水溫度比較低,溶解氧的程度較高。氨法煙氣脫硫法,主要以合成氨為原料,需要建立在化肥廠附近,產物主要包括氨硫等;簡易濕式脫硝除塵一體化技術,脫硫脫硝率比較低,但是投資造價比較低,脫硫的主要原料為燒堿或者廢堿等,需要建立在有廢堿液排放工廠附近,在進行有效中和后,然后把產生的廢水輸送到污水處理廠。

二、原理分析

在進行脫硫脫硝過程中,主要考慮到原料、產物以及鈣硫比等。首先,隨著社會經濟和技術的快速發展,大量的新興產業不斷崛起,許多舊的產業也不斷退出市場。在煙氣脫硫項目在建設過程中,需要投入比較大的投資,如果其中的工藝和原料過度依賴于化肥廠等,就會受到很大的限制,很有可能不能保證正常運轉,很難取得比較良好的社會效益、經濟效益和生態效益。在實際的運行過程中,石灰石和石灰作為中和劑的煙氣脫硫技術得到了最為廣泛的認同和應用,但是石灰石——石膏煙氣脫硫技術需要將石灰石粉磨至200到300目,因此還需要建立一座粉磨站,這樣不僅會增加企業的項目投資造價的成本,還會導致噪聲粉塵污染,另外,脫硫的產物和反應物混在一起,在一定程度上提高了鈣硫比,同時在也增加了其中運行的費用。如果采用煙氣脫硫脫硝除塵一體技術,就可以在同一個裝置內完成,這樣就可以利用簡單的設備,降低投資成本和運行費用,大大增加了企業的經濟效益,還可以保護環境,防止污染。

其次,采用濕法脫硫,脫硫率比較高,主要產物包括硫酸鈣和亞硫酸鈣的混合物,這種中和產物二次利用可能性比較低,但要做好回收和維護工作,一旦中和產物的亞硫酸鈣流到河湖中,具有比較強的還原性,在很大程度上會損耗掉水中的氧氣,導致水中生物大量死亡。另一方面,由于這種物質溶解速度比較慢,會長時間的存留在水中,就會嚴重破壞整個水體環境,產生極為惡劣的影響。因此,在排放中和產物中,要清除其中有害雜質。

最后,鈣硫比例的控制同樣不能忽視,當硫鈣比接近1的時候,才有可能保證最大限度的經濟運行。就目前而言,濕法脫硫的方法很容易把剩余的反應物與脫硫的產物無法有效分離,這樣很難實現理想中的鈣硫比。因此,把反應物以顆粒狀態存在就會有效解決這個問題,整個投資的資金和成本也會相應減少,提高企業的經濟運行效益。

因此,在實際的運行過程中,比較理想的煙氣脫硫技術應該保證脫硫率在90%以上,其中中和劑為石灰石,鈣硫比要達到或者接近1,最終的產物中不能含有亞硫酸鈣等雜志,才能真正降低成本,防止二次污染,實現全線的自動控制,要盡量減少對周邊企業的依賴性,有效利用煙氣余熱。這是一種比較理想的煙氣脫硫技術模式,卻很難真正實現,主要原因主要包括以下幾個方面:在脫硫過程中,石灰石顆粒在脫硫過程中會迅速溶解,但PH必須小于4,與此同時,CaCO3的溶解物在PH小于4的情況下,對二氧化硫就會喪失吸收能力。在二氧化硫溶于水后,就會生成亞硫酸和硫酸,與石灰石發生化學反應后,就會生成亞硫酸鈣和硫酸鈣,同時會依附于石灰石顆粒的表面,堆積就會越來越多,在很大程度上阻礙反應繼續進行下去。另外,硫酸鈣和亞硫酸鈣都屬于吸收產物,其中硫酸鈣析出同時不產生亞硫酸鈣是比較有難的。以上問題能否有效的解決,成為煙氣脫硫技術工藝能夠達到預期目標以及保證整個項目裝置有效安全穩定運行的關鍵。

三、煙氣脫硫脫硝除塵技術分析

煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術就是通過煙水混合器,有效利用二次噴射的原理把產生的煙吸收到水中,然后在溶解器把煙和水進行均勻的混合溶解,使煙氣中的顆粒在水的作用下,進行沉淀,同時把有害氣體溶解在水中,有效清除二氧化硫、氮氧化物以及粉塵等有害物質,這種技術除塵效率、脫硫率和脫硝率都比較高,比較適用于燃煤、燃氣、燃油等工業窯爐的凈化工程,具有成本較低、性能較高以及壽命比較長的特點。

總的來說,整個系統結構簡單,使用的設備比較少。主要包括煙水混合器、均勻溶解器、水泵以及水池;另一方面,適用于多種工藝流程:廢物丟棄、石膏回收以及化肥回收等。

在進行煙氣脫硫脫硝除塵過程中,要采取一定的防腐措施,做好溶液的配置工作。溶液配置要呈堿性,要把溶液均勻的加入水池的循環液中,保證PH值在8到9之間,就可以使堿溶液中的堿和煙氣的二氧化硫等酸性氧化物,在經過充分的化學反應后形成鹽。因此,溶液要保持一定的弱堿性,降低腐蝕性。要采用耐堿和耐酸的材料,主要包括不銹鋼、陶瓷以及耐火材料。另外,還要對溶液中的PH值進行隨時的監控和監測,保證萬無一失。

在設置廢物排出系統過程中,沉淀池要進行圓形的設計,把底部設置成漏斗形狀,同時還要安裝沉淀物收集器,保證濃度比較大的漿液集中在漏斗內,然后用泥漿泵將漿液抽出,對于產生的廢水澄清后,可以進行循環利用。其中丟棄物可以應用在建筑材料中,石膏主要用于工業。

在使用脫硫脫硝除塵一體化技術后,除塵率可以達到100%,脫硫率在97%以上,脫硝率在90%以上,同時把二氧化硫轉化為石膏。

石膏法的工藝流程圖

與此同時,要做好脫硝工作,就是采取有效措施對氮氧化物,主要要一氧化氮和二氧化氮。其中一氧化氮屬于惰性氧化物,雖然溶于水,但不能生成含氮的含氧酸,在常溫條件下可以與氧發生反應,生成二氧化氮。二氧化氮是一種強氧化劑,可以把二氧化硫轉化成三氧化硫,二氧化氮在溶于水后,生成硝酸和亞硝酸。

脫硝的方法主要包括干法和濕法,在通常條件下,干法脫硝率在80%左右,同時成本比較高。因此,可以采用濕法脫硝。由于一氧化氮和二氧化氮都溶于水,可以采用還原的方法還原氮氣,還原劑為亞硫酸銨。如果氮氧化物不能夠全部被還原,剩余的部分就可以變成亞硝酸銨和硫酸銨被分解出來做成化肥。

就目前而言,脫硫脫硝一體化技術工藝已經成為控制煙氣污染的重點和熱點,雖然有的企業已經開始使用,但是較高的成本限制了大規模的使用,因此,要不斷開發新技術和新工藝,不斷降低投資成本和運行費,不斷提高脫硫脫硝的效率。

四、結論

綜上所述,煙氣脫硫脫硝除塵一體化技術在清理二氧化硫以及氮氧化物,治理空氣污染方面發揮了重要的作用,具有高效、節能、經濟以及環保的特點,能夠有效促進企業的可持續發展。

參考文獻:

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第8篇:煙氣脫硫技術范文

關鍵詞:燃煤電廠;煙氣治理;策略;脫硫脫硝

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.123

0 引言

21世紀,人們發展經濟的愿望越來越迫切,在工業方面投入的精力也越來越多,工業的發展加大了化石燃料的使用量,這就導致因化石燃料燃燒所產生的污染也越來越嚴重。在化石燃料使用的過程中,會產生大量的二氧化硫和氮氧化物,前者會導致酸雨形成,而后者則會造成光化學煙霧,不僅會嚴重的影響人類的生存環境,更對給人類的生產、生活甚至是經濟的發展帶來巨大的損失。因此采取有效的措施,降低燃煤電廠煙氣排放是非常重要的。

1 燃煤電廠煙氣的危害分析

燃煤電廠的工作需要消耗大量的煤炭,煤炭燃燒會產生大量的煙氣,而這些煙氣中包含了大量的二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫等成分,這就必然會破壞大氣平衡,繼而造成大氣、環境污染。雖然不同的燃煤電廠所使用的設備、煤炭種類等不一定相同,因此排出的煙氣的量也不一定是相同的,但是因為燃煤電廠的額定蒸發量大,因此和其他工業生產相比,生產所排放的煙氣量明顯要高于其他,在排放煙氣的時候,會帶出大量的熱,這就導致煙氣周圍環境的溫度非常的高,燃煤電廠為了避免高溫給人帶來傷害,就必然會采用高煙囪排煙,煙氣抬升又會加大煙氣的擴散范圍和傳輸距離,加劇煙氣危害。另外燃煤電廠排放的煙氣還會對生態環境以及人們的身體健康帶來影響,例如,煙塵飄落會導致生長時節的農作物產量下降,二氧化硫更是會腐蝕建筑物和植物,嚴重影響人類的健康。

2 治理燃煤電廠煙氣的方法

首先需要端正燃煤電廠方面的思想認識,讓燃煤電廠的所有員工能夠意識到煙氣的危害,進而能夠積極地采取有效的措施,對煙氣進行治理,并最終實現保護生態環境,提高人們生活環境質量的根本目標。燃煤電廠應該以長遠的眼光、發展的眼光、全面的眼光解決現階段存在的煙氣污染問題。另外,還要對新的污染源進行控制,在治理污染的同時,節約能源,合理利用能源,提高能源的利用率。其次,引進、推廣除塵設備。用現代化的先進儀器,降低煙塵中的有害物質,大力引進國外的先進設備,提高除塵設備的效率。最后,改進現階段的技術。想要治理燃煤電廠煙氣污染,就需要從污染的源頭開始做起,燃煤電廠應當充分結合自身的條件,改進現階段落后的生產技術,用科技推動技術的發展,進而實現能源的高利用率與能源的清潔利用共同發展。

3 煙氣脫硫脫硝技術的分析

在解決燃煤電廠煙氣污染問題的過程中存在很多的方法,例如在治理二氧化硫問題的時候,人們常常采用煙氣脫硫、燃燒脫硫等途徑,其中煙氣脫硫是大型機組最常采用的脫硫方法。早在上個世紀七十年代,我國就開展了一系列的煙氣脫硫研究,研究人員利用化學反應法、催化法、吸收法等研究出了碘活性炭法、亞鈉循環法、石灰石―石膏法等。燃燒脫硫改進了燃燒的過程,將燃燒過程分段,利用送風、降溫等方法使燃氣重復循環,進而降低燃燒過程中產生的硫化合物。現階段用來完成煙氣脫硫的方法很多,總得來說可以分為兩種:干法和濕法。從現階段燃煤電廠對這兩種方法的運用情況來說,濕法煙氣脫硫裝置使用的范圍更加的廣泛,這種方法的優勢非常的明顯,但是缺點在于投入的成本也比較大,設備泄露、腐蝕問題出現的概率也比較大。在眾多濕法煙氣脫硫技術中,最常采用的是石灰石―石膏法,石灰石―石膏法的工作原理是石灰石漿液可以和二氧化硫發生反應,石灰石漿液吸收了二氧化硫,進而完成了脫硫的目的,在這個反應過程中,會產生副產品石膏。與其他脫硫方法相比,石灰石―石膏法的優勢有如下兩個:第一,以石灰石為脫硫反應的反應物,反應物來源廣泛、成本低;第二,石膏副產品不存在嚴重的二次污染,還可以進行重復使用。

干法煙氣脫硫裝置的優點在于低能耗、工藝簡單,另外因為不存在凈化煙氣重復加熱的情況,可以有效地節約能源,但是缺點在于技術要求較高,操作難度較大,因此在實際的應用中存在較大的局限性。總的來說,現階段我國的脫硫技術已經得到了比較好的發展,各種新技術應運而生,脫硫設備的配置也已經朝著多元化的方向不斷的發展,各種新技術,更使得脫硫的效果取得了讓人欣慰的結果。

SNCR 技術或 SCR 技術(選擇性非催化還原技術)是現階段脫硝過程中最常采用的方法,具體的操作方法是在能夠實現脫硫反應的溫度下加入還原劑,還原煙氣中的氮氧化合物,使之變成不存在污染的氮氣和水。此反應往往能夠取得非常好的效果,但是就反應本身而言,需要還原劑參與反應,且溫度較高,這又在一定程度上增加了操作的難度。

4 結束語

雖然現階段可以用于燃煤電廠脫硫脫硝的技術非常的多,但是很多技術手段還處在不成熟的階段,需要研究者們進一步改進。脫硫脫硝技術具備極強的實效性,對于解決燃煤電廠煙氣污染問題有著非常重大的意義。燃煤電廠想要發展自身,實現穩健長遠發展的目標,就需要不斷的革新燃燒技術,用新的技術來武裝自身,積極的吸收國內外先進經驗,完善自身的脫硫脫硝的技術方法。當然,國家也應該有所作為,應該為燃煤企業研究脫硫脫硝技術提供必要的扶持政策與資金支持,繼而為燃煤企業的發展提供保障。

參考文獻:

[1]洪巧巧.燃煤電廠煙氣脫硫脫硝除塵技術生命周期評價[D].浙江大學,2015(01).

第9篇:煙氣脫硫技術范文

關鍵詞:脫硫 廢水 FGD

1. 脫硫廢水的特點

脫硫廢水中的雜質主要來自煙氣、脫硫劑(目前濕法脫硫的脫硫劑大多用石灰石)和工藝水。其中,污染成分主要來自煙氣,而煙氣中的雜質又來源于煤的燃燒。煤中含有包括重金屬在內的多種元素,這些元素在燃燒后生成多種化合物,其中氣體化合物會隨煙氣進入脫硫系統,溶解于吸收漿液中。表1為某火電廠脫硫廢水中主要雜質及其含量情況。脫硫廢水的水質特點如下:

(1)脫硫廢水呈弱酸性,PH值一般為4~6,明顯低于GB8978-1D996《污水綜合排放標準》中PH值為6~9的排放標準。

(2)懸浮物含量高,實驗證明,脫硫廢水中的懸浮物主要是石膏顆粒、二氧化硅,以及鐵、鋁的氫氧化物。

(3)脫硫廢水中的陽離子為鈣、鎂等離子,含量極高,鐵、鋁含量較高,其它重金屬離子含量不高,但大多數都超過了GB8978-1D996《污水綜合排放標準》中規定的排放指標。

(4)脫硫廢水中的陰離子主要有Cl-、SO42-、SO32-、F-等。

(5)化學好氧量與通常的廢水不同,在脫硫廢水中,形成化學耗氧量的主要因素不是有機物,而是還原態的無機物連二硫酸鹽。

2. 化學法處理FGD廢水的研究

脫硫廢水的處理,目前主要集中在中和廢水的PH值,降低第一類污染物和一些重金屬離子的濃度,使之達標排放。為此,國內外電廠均主要以化學處理為主,脫硫廢水處理系統主要分為廢水處理系統和污泥處理系統,其中廢水處理系統又分為中和、沉降、絮凝、濃縮澄清幾個工序。

(1)中和:廢水處理的第一道工序就是中和,即在脫硫廢水進入中和箱的同時加入一定量的5%的石灰乳溶液,將廢水的PH值提高至9.0以上,使大多數重金屬離子在堿性環境中生成難溶的氫氧化物沉淀。

(2)沉降:脫硫廢水中加入石灰乳后,當PH為9.0~9.5時,大多數重金屬離子均形成了難溶的氫氧化物;同時,石灰乳中的Ca2+還能與廢水中的部分F-反應,生成難溶的CaF2,達到除氟的作用;經中和處理后的廢水中Cd2+、Hg2+含量仍然超標,所以在沉降箱中加入有機硫化物(TMT15),使其與殘余的離子態的Cd2+、Hg2+反應形成難溶的硫化物沉積下來。

(3)絮凝:脫硫廢水中的懸浮物含量較大,設計值為6000~12000mg/L,其中主要含有石膏顆粒、SiO2、Al和Fe的氫氧化物。采用絮凝方法使膠體顆粒和懸浮物顆粒發生凝聚和聚集,從液相中分離出來,是一種降低懸浮物的有效方法。所以在絮凝箱中加入絮凝劑FeClSO4,使廢水中的細小顆粒凝聚成大顆粒而沉積下來。在澄清池入口中心管處加入陰離子混凝劑PAM來進一步強化顆粒的長大過程,使細小的絮凝物慢慢變成粗大結實、更易沉積的絮凝體。

(4)濃縮澄清:絮凝后的廢水從反應池溢流進入裝有攪拌器的澄清池中,絮凝物沉積在底部濃縮成污泥,上部則為處理出水。大部分污泥經污泥泵排到板框式壓濾機,小部分污泥作為接觸污泥返回中和反應箱,提供沉淀所需的晶核。上部出水溢流到出水箱,出水箱設置了監測出水PH和濁度的在線監測儀表,如果PH和濁度達到排水設計標準,則通過出水泵外排,否則將加酸調節PH或將其送回中和箱繼續處理,直到合格為止。

該法處理后的脫硫廢水,出水水質能達到國家環保總局制定的《污水綜合排放標準》,且該法運行穩定,操作較簡單,已經在我國的脫硫廢水處理中得到應用,但該法抗沖擊負荷能力比較差,水質變化波動大時,處理效果變差;且會產生大量的污泥,這些污泥的處理費用也比較高,如不處理,又將帶來二次污染等問題[3]。

3. 化學-微濾法處理FGD廢水的研究

廢水在進入原水池后,由提升水泵提升至反應器,到達高水位時結束進水,投藥泵與提升水泵同步啟動,加入配比好的堿和硫化物,使混合液的PH和硫化物含量達到要求的值,藥劑投加在進水結束前完成。此時反應器內發生相應的中和、硫化物沉淀反應,過一段時間后開始出水,出水采用間隙的方式,當到達低水位時停止出水,這時提升水泵與加藥泵啟動,開始下一個周期。裝置的運行由可編程序控制器(PLC)控制。

該工藝采用連續曝氣,其主要作用是代替化學法中的攪拌作用,維持反應溶液的擾動,為化學物質與重金屬離子提供充分的接觸機會,同時形成氣—液兩相流,緩解膜附近的濃差極化,去除膜表面附著的泥餅層,減小膜污染。曝氣量是根據氣水比來確定[4]。該工藝對廢水中的每一種金屬都能很好的去除,效果明顯比化學法要好。尤其對濁度的去除,處理后的指標達到國家飲用水標準。同時在改變進水的重金屬濃度條件下,處理效果仍然很好,說明系統的抗沖擊能力比較強。

4. 化學法與化學沉淀—微濾法處理FGD廢水比較分析

(1)去除效果的比較:化學—微濾工藝明顯優越于化學法工藝。

(2)經濟評價:化學—微濾工藝是在化學工藝的基礎上發展起來的,用微濾膜過濾代替化學法中的混凝沉淀,以達到去除沉淀顆粒的目的,因此實際運行時前者可以省去混凝劑的費用,但增加了微濾膜的費用;化學—微濾一體化工藝只需一個反應器,比化學法節省兩個反應器的費用;在實際運行時前者的能耗比后者的大。總體來說使用化學—微濾工藝的費用比化學法工藝更高。

(3)便捷程度:化學—微濾工藝占地小,自控程度強,易于操作,但運行過程中會造成膜的污染,需定期清洗。

5.結論

隨著我國火電建設力度的加大和環保要求的提高,火力發電廠煙氣排放中二氧化硫的整治工作也將更加深入,濕法脫硫工藝將在火力發電廠中廣泛采用,因此脫硫廢水處理系統也將在火力發電廠中大量使用。但是現階段脫硫廢水處理在國內還處在試驗摸索階段,在脫硫廢水處理的研究、設計和生產等方面與國外相比,還存在很多不足,希望本文有借鑒意義。

參考文獻

[1] 馬新靈,鄧德兵,向軍等.燃煤電廠煙氣脫硫研究進展[J].華中電力,2002,15(6):69-72.

[2]許濤,張崗,高翔.大型燃煤發電廠鍋爐煙氣脫硫技術[J].湖北電力,2003,27(1):23-25.

[3]Lefers, J.B.Broeke, W.F.van den, Venderbosch, H.W.Niet, J.de and A. Kettelarij Heavy Metal Removal from Waster Water from Wet Lime(stone)-Gypsum Flue Gas Desulfurization Plants. Water Research,1987 21(11):1345~1354.

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