脱硫技术


脱硫技术

石灰石石灰法湿法烟气脱硫技术

日期:2020-07-17 18:23

  石灰石石灰法湿法烟气脱硫技巧_能源/化工_工程科技_专业原料。石灰石石灰法湿法烟气脱硫技巧

  石灰石/石灰法 湿法烟气脱硫技巧 石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技巧(CaCO3/CaO wet FGD),是目前宇宙上技巧最成熟、适用事迹最众以及运转 处境最安稳的脱硫工艺是宇宙上最成熟,操纵最通俗的烟气 脱硫技巧。正在根本道理上属于无机化学脱硫的周围,是最基 本的酸碱中和法。采用石灰或石灰石乳浊液摄取烟气中SO2, 天生半水亚硫酸钙或石膏(CaSO4·2H2O) ,脱硫率正在90 % 以上。 1.反映道理 用石灰石或者石灰浆液摄取烟气中的SO2,最初天生亚 硫酸钙: 石灰石:CaCO3+ SO2+0.5H2O→CaSO3?0.5H2O+CO↑ 石灰:CaO+ SO2+0.5H2O→CaSO3?0.5H2O 然后亚硫酸钙再被氧化为硫酸钙。 石灰石石灰法湿法烟气脱硫反映机 理斗劲外格 石灰石体系和石灰体系的首要区别 ? 石灰石体系中最闭头的反映是Ca2+的酿成, 由于SO2,恰是通过Ca2+与HSO3-反映而得以从溶 液中出去的。 ? 这一闭头步调也非常了石灰石体系和石灰系 统的一个极为苛重的区别:石灰石体系中, Ca2+ 的发作与H+浓度和CaCO3的存正在相闭;而正在石灰 体系中, Ca2+的发作仅与氧化钙的存正在相闭。因 此,为了保障液相有足够的Ca2+浓度,石灰石系 统正在运转时,其pH较石灰体系的低,石灰石体系 的最佳操作pH为5.8~6.2,石灰体系约为8。 2.工艺流程及设置 模范的石灰石/ 石膏湿法FGD 体系工 艺流程首要由石灰石浆液制备和供应、吸 收塔、脱硫产品措置、烟风道、电气和自 动职掌6个一面构成。 摄取塔 摄取塔众采用逆流方法铺排, 烟气从喷淋区下部进人摄取塔, 与平均喷出的 摄取浆液逆流接触。烟气流速为3m/s控制, 液气比与煤含硫量和脱硫率干系较 大, 日常正在8~25 l/m3之间。空塔所长是塔内部件少, 结垢或许性小, 运转牢靠性 高。逆流运转有利于烟气与摄取液充盈接触, 但阻力耗费比顺流大。 摄取区高度为5~15m, 如按塔内流速3m/s计较, 接触反当令间2~5s。区内设 3~6个喷淋层, 每个喷淋层都装有众个雾化喷嘴, 交叉铺排, 掩盖率达 200%~300%。喷嘴生齿压力不行太高, 正在0.5×105~2×105Pa之间。喷嘴出口 流速约10m/s。雾滴直径约1320~2950μm,洪水滴正在塔内的滞留时期1~10s, 小 水滴正在肯定条目下呈悬浮形态。喷嘴用碳硅筑筑, 耐磨性好, 利用寿命10年以上。 摄取塔试验器脱硫体系的中央装配,请求有持液量大、气液相间的相对速 度高、气液接触面积大、内部构件少、压力降小等特征。目前较常用的摄取塔 首要有喷淋塔、调料塔、配设饱泡塔、道尔顿型塔4类。此中喷淋塔是湿法脱 硫工艺的主流塔形。日常SO2去除率高的洗涤塔,往往是操作牢靠性最差的。 3.湿法脱硫的影响成分 ①设置侵蚀:化石燃料燃烧的排烟中含有众种微量的 化学因素,如氯化物。正在酸性境况中,它们对金属(征求 不锈钢)的侵蚀性相当强。目前通俗操纵的摄取塔资料是 合金C-276,其价钱是老例不锈钢的15倍,为延迟设置的 利用寿命,溶液中氯离子的浓度不行太高。为保障氯离子 不爆发浓缩,有用地举措是正在脱硫体系中依照物料均衡排 出适量的废水,以净水增加。 ②结垢和阻塞:CaSO3或CaSO4从溶液中结晶析出是 导致脱硫塔爆发结垢的首要缘由,特地是硫酸钙机闭坚硬、 板结,一朝结垢难以去除,影响到完全与脱硫液接触的阀 门、水泵、职掌仪器和管道等。硫酸钙结垢的缘由是SO42和Ca2+的离子积正在局限抵达过饱和。为此,正在摄取塔中要 仍旧亚硫酸盐的氧化率正在20%以下。亚硫酸盐的氧化须要 正在脱硫液轮回池中告竣,可通过饱氧或气氛等方法实行, 酿成的硫酸钙爆发浸淀。从轮回池返回摄取塔的脱硫液中, 还由于含有足量的硫酸钙晶体,起到了晶种的效率,因而 正在后续的摄取经过中,可防范固体直接浸积正在摄取塔设置 ③除雾器阻塞:正在摄取塔中,雾化喷嘴并不行发作尺 寸所有均一的雾滴,雾滴的巨细存正在尺寸漫衍。较小的雾 滴会被气流所夹带,即使不实行除雾,雾滴将进入烟道, 酿成烟道侵蚀和阻塞。除雾器务必仍旧洁净,目前利用的 除雾器有众种样式(如折流板型等),日常用高速喷嘴每 小时数次喷净水实行冲洗。 ④脱硫剂的诈欺率:脱硫产品亚硫酸盐和硫酸盐可浸 积正在脱硫剂颗粒外面,从而阻塞了这些颗粒的融解通道。 这会酿成石灰石或石灰脱硫剂来不足融解和反映就随产品 袪除,增进了脱硫剂和脱硫产品的统治用度。因而脱硫液 再轮回池中的停滞时期日常要抵达5~10min。现实的停滞 时期计划与石灰石的反映功能相闭,反映功能越差,为使 之所有融解,请求它正在池内的停滞时期越长。 ⑤脱硫产品及归纳诈欺:半水亚硫酸钙日常是较细的 片状晶体,这种固体产品难以诀别,也不吻合填埋请求。 而二水硫酸钙是大的圆形晶体,易于析出和过滤。因而, 从诀别的角度看,正在轮回池中饱氧或气氛将亚硫酸钙盐氧 化为硫酸盐是相称须要的,日常要保障95%的脱硫产品转 化为硫酸钙。 4.首要工艺参数 (1) 传质外面 ① S正在O吸2从收气塔相内透,过SO气2膜的向吸气收可液用界双面膜传理递论、描扩述散,;摄取反映资历以下3 个经过: ② SO2正在液膜外面融解; ③ SO2从气液界面透过液膜向液相传达并随即与钙基摄取剂爆发化学反映。 摄取塔内的传质经过可用以下双膜模子公式默示: NTU = K×(L/G)α×(K1×Vβ+K2)×(K3×Ctγ+K4) ⑴ NTU = (y1-y2)/(y1-yθ-y2)×ln((y1-yθ)/y2) ⑵ η(%) = (y1-y2)/y1×100 ⑶ 此中:N T U —传质单位数;传质单位数越大,摄取塔的脱硫作用越高。 K1, K2, K3, K4—常量; K —喷淋层铺排干系系数; (L/G)—液气比(L/m3),与流经摄取塔单元体积烟怀抱相对应的浆液喷 淋量; V —烟气流速(m / s),烟气正在摄取塔内的流速; C t—摄取剂浓度(k g / m3 ); α、β、γ—常数,1α β γ 0; y1、y 2—摄取塔入口、出口处SO2浓度(mg/L); y θ—摄取塔内SO2均衡浓度(m g / L); η—摄取塔脱硫作用(% )。 影响传质单位数的首要成分为:液气比、烟气流速、钙硫比 (摄取剂浓度)、摄取塔的机闭等。 ① 液气比的影响 液气比断定酸性气体摄取所须要的摄取外面。正在其它参数 恒定的处境下,普及液气比相当于增大了摄取塔内的喷淋密度使 液气间的接触面积增大,传质单位数将随之增大,脱硫作用也将 增大。正在现实工程中,普及液气比将使浆液轮回泵的流量增大, 从而增进设置的投资和能耗。同时,高液气比还会使摄取塔内压 力耗费增大,增进风性能耗。 ② 烟气流速的影响 正在其它参数恒定的处境下,普及烟气流速可普及气液两相 的湍动,低浸烟气与液滴间的膜厚度,普及传质系数。别的,喷 淋液滴的低落速率将相对低浸,使单元体积内持液量增大,增大 了传质面积,使传质单位数得以普及,增进了脱硫作用。烟气流 速对传质单位数有肯定影响,但影响水平较液气比要小得众。正在 现实工程中,烟气流速的增进无疑将会使摄取塔的塔径变小,减 小摄取塔的体积,对低浸制价有益。然而,烟气流速的增进将对 摄取塔内除雾器的功能提出新的更高请求,同时还会使摄取塔内 的压力耗费增大,能耗增进。目前,将摄取塔内烟气流速职掌正在 3.5~4.5 m/s 较合理。 ③钙量硫的比摩的尔影比响,:反钙应硫单比位(时C间a内/S吸)收是剂指原注料入的吸供收给剂量量。与通吸常收以SO浆2 液不中变吸的收情剂况浓下度,C钙t硫作比为增衡巨额,度注量入。吸正在收保塔持内浆吸液收量剂(的液量气比拟应)增 大,惹起浆液pH 值上升,可增大中和反映的速度,增进反映 的函外数面闭积系,,S传O质2吸单收元量数的对图钙中硫显比示的钙变硫化比相与当传敏质感单。元另数外呈,单钙调硫 比改变对传质系数的影响比烟气流速要大,但比液气比要小。 ④摄取剂浓度:正在摄取塔浆液提供量肯定的处境下,因为摄取剂 (的C提a高CO,3会)引的起溶吸解收度剂较的低过,饱其和供凝给聚量,的最增终加使将反导应致的浆外液面浓积度减 少,影响脱硫作用。履行也说明了这点。日常以为摄取塔的浆 液浓度采选正在20%~30% 为宜。 ⑤ 浆液pH值:浆液池pH值是石灰石-石膏法脱硫的苛重运转参 数C利利运a,于于行SOS浆石的O3液灰闭·02的.池石键5H吸p的因2H收O溶素值。的解之不因溶和一仅此解C。影a,度一S响选O,般石3择而认·灰0合且.为5石适H影吸、2的O响收CpS的a塔HSO氧的值O2的化2浆,·H吸,液是2收O而p保H。和高证值低p系H选p统值H择值良则正在有好有 5.5~6.0 为宜。 ⑥浆液停滞时期:浆液正在浆液池内停滞时期长将有助于浆 液足脱中够硫石的石灰时膏石间。颗完但粒全浆与氧液化正在S O成浆2液C完a池全SO内反4停,应留形,时成并间粒能长度使会反均使应匀浆生、液成纯池物度的C高a容的S积O优3增质有 大,氧化空怀抱和搅拌机的容量增大,将增进土筑和设置用度。 定的⑦请求吸,收首剂先原是料吸:收脱剂硫的系纯统度对,吸高收纯剂度(的C吸aS收O剂3 )将原有料利有于一产 生优质脱硫石膏;其次是摄取剂的粒度,粒度越小,单元体积 的外面积越大,诈欺率相对较高,有利于脱硫。日常请求的吸 收剂纯度正在90% 以上,粒度正在250 目以上。然而过高的摄取剂 纯度和细致的粒度会导致摄取剂制备价钱的上升,使体系运转 本钱增进。 ⑧ 石膏过饱和度:脱硫体系的运转处境还受浆液池中石膏 过饱和度的影响,石膏结晶速率依赖于石膏的过饱和度,当超 过某一相对饱和度值后,石膏晶体就会正在悬浊液内仍旧存正在的 石膏晶体上成长。当相对饱和度抵达某一更高值时,就会酿成 晶核,同时石膏晶体验正在其它物质外面上成长,导致摄取塔浆 液池外面结垢。另外,晶体还会掩盖那些还未反映的石灰石颗 粒外面,酿成反映剂利用作用低落。测验说明:寻常运转的脱 硫体系过饱和度应职掌正在110%~130%。 石灰石/石灰法湿法烟气从脱硫技巧的特征 所长 : 1、脱硫作用高,日常可达95%以上,钙的诈欺率高,可达90% 以上; 2、单机统治烟怀抱大,可与大型汽锅单位成家; 3、对煤种适当性好,烟气脱硫的经过正在汽锅尾部烟道往后,是 独立的岛不会作梗汽锅的燃烧,不会对汽锅机组的热作用利 用率发作任何影响; 4、石灰石举动脱硫摄取剂其出处通俗且价钱低廉,便于马上 取材; 5、副产物石膏经脱水后即可接纳,具有较高的归纳诈欺价钱。 过错: 工艺流程丰富, 投资大, 运转用度偏高; 当烟气中SO2 颠簸 斗劲大时, 石灰石量难以职掌, 浆液的值很难处于最佳形态, 天生的C aSO3和CaSO4 容易阻塞管道和设置。因此, 此举措 适合于大型企业实行烟气脱硫。