脱硫技术


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凤凰平台石灰石—石膏法脱硫工艺

日期:2020-07-17 18:24

  石灰石—石膏法脱硫工艺_工学_上等培育_培育专区。石灰石—石膏法脱硫工艺流程与道理

  石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺 我邦事以煤炭为厉重能源的邦度, 煤炭占一次能源消费总量的 70%阁下。 煤炭形成的大 气污染有二氧化碳、二氧化硫、氮氧物和粉尘等。驾御二氧化硫排放已成为社会和经济可持 续生长的火急央求。目前,全宇宙烟气脱硫工艺共有 200 众种,通过几十年络续的寻觅和实 践,正在火电厂上利用的脱硫工艺仅正在 10 种阁下,厉重席卷有:石灰石-石膏湿法烟气脱硫工 艺;挽救喷雾半干法烟气脱硫工艺;炉内喷钙加尾部烟道增湿活化脱硫工艺;轮回流化床锅 炉脱硫工艺; 海水脱硫烟气工艺; 电子束烟气脱硫工艺以及荷电干式喷射法烟气脱硫等工艺。 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前利用最通常的一种脱硫本领,其基础工艺流程如下: 汽锅烟气经电除尘器除尘后,通过增压风机、GGH(可选)降温晚进入招揽塔。正在招揽塔 内烟气向崇高动且被向卑鄙动的轮回浆液以逆流方法洗涤。 轮回浆液则通过喷浆层内树立的 喷嘴喷射到招揽塔中,以便脱除 SO2、SO3、HCL 和 HF,与此同时正在“强制氧化工艺”的处 理下响应的副产品被导入的气氛氧化为石膏(CaSO4?2H2O) ,并破费行为招揽剂的石灰石。 轮回浆液通过浆液轮回泵向上输送到喷淋层中, 通过喷嘴举行雾化, 可负气体和液体得以充 分接触。每个泵平常与其各自的喷淋层相联贯,即平常采用单位制。 正在招揽塔中,石灰石与二氧化硫响应天生石膏,这局部石膏浆液通过石膏浆液泵排出, 进入石膏脱水体例。脱水体例厉重席卷石膏水力旋流器(行为一级脱水开发) 、浆液分派器 和真空皮带脱水机。 通过净化解决的烟气流经两级除雾器除雾,正在此处将明净烟气中所领导的浆液雾滴去 除。同时按特定次第往往地用工艺水对除雾器举行冲洗。举行除雾器冲洗有两个方针,一是 防备除雾器阻碍,二是冲洗水同时行为添补水,坚固招揽塔液位。 正在招揽塔出口,烟气大凡被冷却到 46—55℃阁下,且为水蒸气所饱和。通过 GGH 将烟 气加热到 80℃以上,以提升烟气的抬升高度和扩散才具。 结尾,干净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的化学道理如下:①烟气中的二氧化硫熔化水,天生亚 硫酸并离解成氢离子和 HSO-3 离子;②烟气中的氧和氧化风机送入的气氛中的氧将溶液中 H SO-3 氧化成 SO2-4;③招揽剂中的碳酸钙正在必然条款下于溶液中离解出 Ca2+;④正在招揽塔 内,溶液中的 SO2-4、Ca2+及水响应天生石膏(CaSO4·2H2O)。化学响应式别离如下: ① SO2+H2O→H2SO3→H++HSO-3 ② H++HSO-3+1/2O2→2H++SO2-4 ③ CaCO3+2H++H2O→Ca2++2H2O+CO2↑ ④ Ca2++SO2-4+2H2O→CaSO4·2H2O 因为招揽剂轮回量大和氧化气氛的送入,招揽塔下部浆池中的 HSO-3 或亚硫酸盐简直全 部被氧化为硫酸根或硫酸盐,结尾正在 CaSO4 到达必然过饱和度后,结晶造成石膏-CaSO4·2 H2O。石膏可依照必要举行归纳使用或作放手解决。 石灰石(石灰)—石膏湿法脱硫工艺体例厉重有:烟气体例、招揽氧化体例、浆液制备 体例、石膏脱水体例、排放体例构成。 1)烟气体例 烟气体例席卷烟道、烟气挡板、密封风机和气—气加热器(GGH)等枢纽开发。招揽塔 入口烟道及出口至挡板的烟道,烟气温度较低,烟气含湿量较大,容易对烟道出现侵蚀,需 举行防腐解决。 烟气挡板是脱硫安装进入和退出运转的紧张开发, 分为 FGD 主烟道烟气挡板和旁道烟气 挡板。前者安置正在 FGD 体例的进出口,它是由双层烟气挡板构成,当封闭主烟道时,双层烟 气挡板之间联贯密封气氛, 以保障 FGD 体例内的防腐衬胶等不受破损。 旁道挡板安置正在原锅 炉烟道的进出口。当 FGD 体例运转时,旁道烟道封闭,这时烟道内联贯密封气氛。旁道烟气 挡板设有疾开机构,保障正在 FGD 体例毛病时急忙掀开旁道烟道,以确保汽锅的平常运转。 2)招揽体例 招揽体例的厉重开发是招揽塔, 它是 FGD 开发的中央安装, 体例正在塔中杀青对 SO2、 SO3 等无益气体的招揽。湿法脱硫招揽塔有很众种构造,如填料塔、湍球塔、喷射饱泡塔、喷淋 塔等等,个中喷淋塔由于具有脱硫作用高、阻力小、符合性、可用率上等好处而获得较通常 的利用,于是目前喷淋塔是石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺中的主导塔型。 喷淋层设正在招揽塔的中上部, 招揽塔浆液轮回泵对应各自的喷淋层。 每个喷淋层都是由 一系列喷嘴构成,其效用是将轮回浆液举行细化喷雾。一个喷淋层席卷母管和支管,母管的 侧向支管成对布列, 喷嘴就安置正在个中。 喷嘴的这种安置部署可使招揽塔断面上完成平均的 喷淋成就。 招揽塔轮回泵将塔内的浆液轮回打入喷淋层, 为防备塔内重淀物吸入泵体形成泵的阻碍 或损坏及喷嘴的阻碍,轮回泵前都装有网格状不锈钢滤网(塔内) 。单台轮回泵毛病时,FGD 体例可平常举行,若完全轮回泵均停运,FGD 体例将扞卫停运,烟气走旁道。 氧化气氛体例是招揽体例内的一个紧张局部, 氧化气氛的效用是保障招揽塔响应池内生 成石膏。氧化气氛注入不充满将会惹起石膏结晶的不圆满,还可以导致招揽塔内壁的结垢, 所以,对该局部的优化树立对提升体例的脱硫作用和石膏的品德显得尤为紧张。 招揽体例还席卷除雾器及其冲洗开发, 招揽塔内最上面的喷淋层上部设有二级除雾器, 它厉重用于涣散由烟气领导的液滴,采用阻燃聚丙烯原料制成。 3)浆液制备体例 浆液制备平常分湿磨制浆与干粉制浆两种方法 差异的制浆方法所对应的开发也各不相仿。起码席卷以下厉重开发:磨机(湿磨时用) 、 粉仓(干粉制浆时用) 、浆液箱、搅拌器、浆液输送泵。 浆液制备体例的义务是向招揽体例供给及格的石灰石浆液。平常央求粒度为 90%小于 325 目。 4)石膏脱水体例 石膏脱水体例席卷水力旋流器和真空皮带脱水机等枢纽开发。 水力旋流器行为石膏浆液的一级脱水开发, 其使用了离心力加快重淀涣散的道理, 浆液 流切进入水力旋流器的入口,使其出现环形运动。粗大颗粒富集正在水力旋流器的周边,而细 小颗粒则富集正在核心。已澄清的液体从上部区域溢出(溢流);而增稠浆液则正在底部流出(底 流)。 真空皮脱水机将一经水力旋流器一级脱水后的石膏浆液进一步脱水至含固率到达 90% 以上。 5)排放体例。排放体例厉重由事变浆池、区域浆池及排放管道构成。 石灰石—石膏湿法烟气脱硫本领特性: a.石灰(石灰石)-石膏法脱硫工艺为湿式脱硫工艺。工艺流程方便、本领前辈又牢靠, 是目前邦外里烟气脱硫利用最通常的脱硫工艺。 b.本工艺解决烟气界限广,从 200MW~600MW 机组的烟气均能有用解决。 c.招揽氧化池与底池分裂。 d.招揽塔下部设有角钢筛孔板安装, 使进入招揽塔内的烟气漫衍平均, 加强了烟气与洗 涤液的湍流水平,提升了脱硫作用。 e.依照烟气流, 喷淋安装可能策画成雾化喷淋或液柱喷淋方法。 本工艺流程招揽塔内布 置的雾化喷淋雾化喷嘴、液柱喷嘴、水幕喷嘴,均为不易阻碍构造。 f. 脱硫液制备搅拌罐中插足了酸化剂(乙二酸或甲酸) ,加强了石灰(石灰石)正在水溶 液中的熔化度,提升脱硫剂的使用率。 g.本工艺经济本领目标前辈。采用石灰石作脱硫剂时液气比为 10~12L/m3,采用石灰 作脱硫剂时液气比为 1~1.5L/m3。脱硫体例能耗较低。 h.塔底池脱硫液投加安装众点均布悬浮喷口,大直径招揽塔底池不会出现重淀征象。 i.招揽塔内部防腐原料耐腐、耐磨、经久耐用。 j.烟气脱硫体例完全完成自愿化驾御。 石灰石—石膏法烟气脱硫本领常睹题目: 一、招揽塔响应闭塞题目 招揽塔响应闭塞征象即是指正在石灰石一石膏脱硫体例中, 石灰石的熔化受到禁止, 使得响应 不行延续举行,进而影响脱硫作用。石灰石响应闭塞出现的因由厉重有两种:一种是氟化铝 惹起的;另一种是亚硫酸盐惹起的。氟化铝惹起的响应闭塞题目是由于飞灰、石灰石粉及工 艺水中的氟和铝含量较高,它们正在招揽塔浆池内造成坚固的化合物氟化铝(1Fn),其附着正在 石灰石颗粒外貌,影响石灰石的熔化和响应,最终导致石灰石调剂pH值才具低落,脱硫作用 消重。亚硫酸盐惹起的响应闭塞征象是由于pH值会影响石灰石、CaSO4·2H20和CaS03·1/ 2H20的熔化度,跟着pH值的升高,CaSO3,熔化度显着低落。所以跟着sO2:的招揽,溶液pH 值消重,溶液中的CaSO3,增补,并正在石灰石颗粒外貌造成一层液膜,液膜内部的CaCO3,溶 解导致pH值上升,pH值上升使得CaSO3,熔化度消重从而使CaSO3。析出并重积正在石灰石颗粒 外貌,造成一层外壳,使粒子外貌钝化,禁止CaCO3,的延续熔化,控制招揽响应的举行。 当映现了响应闭塞征象后,为了规复脱硫体例的平常运转,必要采用的第一步是遏止向 招揽塔供浆,尽可以消重招揽塔内的pH值,使招揽塔内过剩的石灰石破费殆尽,并络续向外 排放石膏,消重体例内的杂质含量;第二步,规复石灰石供浆,考核脱硫作用变革情景,如 果体例末规复平常需反复第一步。 当氟化铝惹起的闭塞相当主要时, 需置换局部招揽塔浆液, 省略体例内的杂质含量,规复脱硫体例的平常运转。 二、石膏脱水 邦度央求脱硫石膏的含水率要低于10%, 而目前石膏含水率大凡都高于10%(12%以上), 达 不到邦度央求,形成石膏脱水困穷的因由有: (1)原烟气中的飞灰含量过高,粉煤灰的粒径比结晶石膏的粒径小得众,正在真空皮带机上 脱水时,细颗粒的粉煤灰很疾通过石膏颗粒之间的间隙来到滤布外貌,把滤布的细孔堵死, 使得皮带上的真空度不行提升,影响脱水作用。 (2)招揽塔响应池的体积过小,使得石膏的结晶时刻太短,不行造成较大直径的石膏晶体, 导致脱水很是困穷。 处理要领有: (1)消重入口烟气的粉尘浓度; (2)加大废水排放量,因为旋流器顶流排出的废水中细颗粒含量比例高,所以加大废水排 量可能省略浆液中细颗粒的比例; (3)正在脱水皮带的顶部加蒸汽罩,用热蒸汽来吹干石膏,使石膏的含水率从12%消重到 10%以下。凤凰平台 三、结垢题目 正在湿法烟气脱硫中,开发不时发作结垢和阻碍征象。主要的结垢会形成压损增大,所以,结 垢已成为少少招揽开发能否持久平常运转的枢纽题目。 湿法烟气脱硫体例可以造成的垢物包 括亚硫酸钙半水合物、硫酸钙二水合物(石膏)、撂妓岣苹蚯庋趸除石膏外,其他几种垢物都 是酸溶性的, 所以通过适宜调剂浆液pH值可获得有用驾御。 驾御石膏结垢厉重从两个方面考 虑:一是控制氧化,控制氧化即是通过正在洗涤液中增添控制化物质(硫乳剂),驾御氧化率低 于15%,使浆液中的so:一浓度远低于饱和浓度,云云天生的少量硫酸钙与亚硫酸钙沿道重 淀;二是强制氧化,强制氧化厉重是通过向洗涤液饱入气氛,使氧化响应趋于一律,使氧化 率高于90%, 保障浆液有足够的石膏种类用于晶体生长, 云云硫酸钙将开始正在其晶体上重淀, 从而避免开发外貌上的结垢。 四、侵蚀题目 开发侵蚀的因由相称繁杂,厉重有以下几个方面:(1)烟气中局部二氧化硫被氧化成三氧化 硫,三氧化硫与水蒸汽效用造成硫酸雾,硫酸雾重积正在管壁上而形成侵蚀;(2)浆液中的中 间产品亚硫酸和稀硫酸处于其活化侵蚀温度形态,浸透才具强,侵蚀速度疾,对脱硫塔主体 和浆液管道等出现侵蚀效用;(3)烟气和工艺水中含有氯离子,氯离子会正在浆液中累积,然 后破损金属外貌钝化膜,形成麻点侵蚀,使侵蚀速度大增。(4)温度越高侵蚀越主要。 侵蚀题目可能通过以下几个办法加以处理:(1)采用内衬防腐本领,如玻璃鳞片树脂内衬 本领和橡胶衬里本领; (2)易侵蚀开发可采用防侵蚀非金属原料筑制, 如玻璃纤维巩固塑料、 花岗岩;(3)易侵蚀开发可采用防侵蚀合金原料筑制,如镍基合金,因为镍基合金防腐原料 制价昂扬,目前难以大批实行。 五、磨损题目 含有烟尘的烟气高速穿过开发及管道,正在招揽塔内同招揽液湍流搅动接触,形成开发磨损。 处理磨损的厉重办法有:(1)采用更合理的工艺经过策画,如烟气进入招揽塔进步行高效除 尘,以省略高速滚动烟尘对开发的磨损;(2)采用耐磨原料筑制招揽塔及其相闭开发;(3) 开发内壁内衬或涂敷耐磨损原料。 旁道挡板 类型的工艺流程 汽锅排烟 进口挡板 出口挡板 烟 囱 吸収塔 增压风机 GGH 石灰石 氧化风机 除雾器 石膏旋流器 M 招揽塔轮回泵 石灰石筒仓 招揽塔排出泵 M 真空皮带脱水机 副产物深 加工工序 废水旋流器 工业用水 副产物石膏 最终产 品 石灰石浆液泵 废水排出泵 滤液泵 滤液水箱 脱硫体例(石灰石-石膏法) 石灰石浆液箱 废水排放