干法烟气脱硫是反应在无液相介入的完全干燥的状态下进行.doc

海量资料 超值下载干法烟气脱硫是反应在无液相介入的完全干燥的状态下进行，反应产物也为干粉状，不存在腐蚀、结露等问题。干法主要有炉内喷钙烟气脱硫、炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫、活性炭吸附再生烟气脱硫等技术。(1) 炉内喷钙烟气脱硫技术炉内喷钙烟气脱硫是把钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷到炉膛燃烧室上部温度低于1200的区域，随后石灰石瞬时煅烧生成CaO，新生的CaO与SO2进行硫酸盐化反应生成CaSO4，并随飞灰在除尘器中收集。该反应过程是非常复杂的，主要由石灰石的煅烧、CaO/SO2硫酸盐化反应和CaCO3/SO2直接硫酸化反应等组成。曾经认为是简单反应的CaO/SO2硫酸盐化反应，现在被认为是复杂的高温、瞬时的多相反应。吸收剂的类型、新生CaO的微孔结构、温度、时间等诸多参数影响着硫酸盐化反应过程。因此，炉内喷钙烟气脱硫仍是一个值得研究的课题。炉内喷钙烟气脱硫技术的特点是投资省、占地面积小、易于在老锅炉上改造，不足之处是脱硫效率低，钙利用率低。为此，可以通过加装一些设备提高炉内喷钙的SO2脱除率。最简单的方法是在除尘器之前向烟道内喷水，这能使脱硫率提高10%。反应产物再循环也是提高脱硫率和石灰石利用率的有效方法。被除尘设备（ESP或布袋除尘器）收集下来的反应产物经过一些调整后，喷入炉膛或管道并循环数次，使脱硫率达到70%以上。(2) 炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫技术炉内喷钙在除尘装置如ESP之前喷水增湿，使未反应的CaO活化，提高烟气中SO2的脱除效率。芬兰IVO公司把烟气增湿这一概念进行了扩展，开发出炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫工艺（LIFAC）。该工艺除了保留炉内喷射石灰石粉脱硫系统，在炉后烟道上增设了一个独立的活化反应器，将炉内未反应完的CaO通过雾化水进行活化后再次脱除烟气中的SO2。LIFAC工艺可以分步实施，以满足用户在不同阶段对脱硫效率的要求。可分三步实施：石灰石炉内喷射烟气增湿及干灰再循环加湿灰浆再循环。第一步通过石灰石粉喷入炉膛可得到25%35%的脱硫率，该步的投资需要量很小，一般为整个脱硫系统费用的10%。在第二步中活化塔是核心，烟气要进行增湿和脱硫灰再循环，可使脱硫效率达到75%，该步的投资大约是脱硫系统总费用的85%。增加第三步灰浆再循环后脱硫效率可增至85%，而投资费用仅为总费用的5%。分步实施可以在原有锅炉上进行。这样非常独特的优点使得用户在计划自己的投资和满足排放标准方面有更大的灵活性。该工艺1985年在芬兰建成了第1套工业化装置后短短几年，就在多个国家应用。南京下关电厂引进芬兰IVO公司全套LIFAC技术，配套125MW机组，燃煤含硫0.92%时，脱硫率为75%左右，该脱硫工程已于1998年投入运行。(3) 活性炭吸附再生烟气脱硫技术活性炭吸附再生烟气脱硫技术最早出现在19世纪70年代后期，已有数种工艺在日本、德国、美国等得到工业应用，其代表方法有日立法、住友法、鲁奇法、BF法及Reidluft法等。目前已由火电厂扩展到石油化工、硫酸及肥料工业等领域。活性炭脱硫的主要特点：过程比较简单，再生过程中副产物很少；吸附容量有限，须在低气速（0.31.2m/s）下运行，因而吸附器体积较大；活性炭易被废气中的O2氧化而导致损耗；长期使用后，活性炭会产生磨损，并因微孔堵塞丧失活性。一般认为当烟气中没有氧和水蒸气存在时，用活性炭吸附SO2仅为物理吸附，吸附量较小，而当烟气中有氧和水蒸气存在时，在物理吸附过程中，还会发生化学吸附。这是由于活性炭表面具有催化作用，使吸附的SO2被烟气中的O2氧化为SO3，SO3再与水蒸气反应生成硫酸，使其吸附量大为增加，该过程可表示为：SO2SO2*(物理吸附)，O2O2*(物理吸附)，H2OH2O*(物理吸附)，2SO2*+ O2*2SO3*(化学吸附)，SO3*+ H2O*H2SO4*(化学吸附)，H2SO4*+ nH2O*H2SO4H2O* (化学吸附)。活性炭吸附SO2后，在其表面形成的硫酸存在于活性炭的微孔中，降低其吸附能力，因此需把存在于微孔中的硫酸取出，使活性炭再生。再生方法包括洗涤再生和加热再生两种。两种方法中，以洗涤再生较为简单、经济。洗涤再生法是通过洗涤活性炭床层使炭孔内的酸液不断排出炭层，从而恢复炭的催化活性。因为脱硫过程在炭内形成的稀硫酸几乎全部以离子形态形式存在，而活性炭有吸附选择性能，对这些离子化物质的吸着力非常薄弱，可以通过洗涤造成浓度差扩散使炭得到再生，该再生法常常用于固定床吸附流程中。对于固定床，其流程为烟气经除尘后，送入吸附塔。吸附塔可以并联或串联运行。并联时的脱硫效率为80%左右，串联可达到90%。各塔吸附SO2达饱和后，轮流进行水洗，用水量为活性炭重量的4倍，水洗时间为10h，可得到浓度为10%20%的硫酸，稀硫酸可用浸没燃烧装置浓缩至70%。活性炭加热再生常采用移动床吸附脱硫流程。该流程为烟气送入吸附塔与活性炭错流接触，SO2被活性炭吸附而脱除，净化烟气经烟囱排入大气。吸附了SO2的活性炭被送入脱附塔，先在换热器内预热至300，再与300的过热水蒸气接触，活性炭上的硫酸被还原成SO2放出。脱硫后的活性炭与冷空气进行热交换而被冷却至150后，送至空气处理槽，与预热过的空气接触，进一步脱除SO2，然后送入吸附塔循环使用。从脱附塔产生的SO2、CO2和水蒸气经过换热器除去水汽后，送入硫酸厂，此工艺脱硫率可达90%以上。吸附法常用的吸附剂除活性炭外，还有用活性焦、分子筛、硅胶等吸附介质。活性焦比活性炭的经济性要好，表现出较大的应用潜力。活性炭或活性焦吸附法烟气脱硫能否得到应用的关键是解决副产物稀硫酸的应用市场及提高它们吸附性能。随着循环经济理念不断地扩展，国内外对活性炭或活性焦吸附再生烟气脱硫技术表现出浓厚的兴趣，该技术特别适合于缺水、脱硫石膏无法综合利用的区域。因此，国内已有多家单位正在开展该技术的工业试验，有望今后能在大型机组上应用。干法烟气脱硫是反应在无液相介入的完全干燥的状态下进行，反应产物也为干粉状，不存在腐蚀、结露等问题。干法主要有炉内喷钙烟气脱硫、炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫、活性炭吸附再生烟气脱硫等技术。(1) 炉内喷钙烟气脱硫技术炉内喷钙烟气脱硫是把钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷到炉膛燃烧室上部温度低于1200的区域，随后石灰石瞬时煅烧生成CaO，新生的CaO与SO2进行硫酸盐化反应生成CaSO4，并随飞灰在除尘器中收集。该反应过程是非常复杂的，主要由石灰石的煅烧、CaO/SO2硫酸盐化反应和CaCO3/SO2直接硫酸化反应等组成。曾经认为是简单反应的CaO/SO2硫酸盐化反应，现在被认为是复杂的高温、瞬时的多相反应。吸收剂的类型、新生CaO的微孔结构、温度、时间等诸多参数影响着硫酸盐化反应过程。因此，炉内喷钙烟气脱硫仍是一个值得研究的课题。炉内喷钙烟气脱硫技术的特点是投资省、占地面积小、易于在老锅炉上改造，不足之处是脱硫效率低，钙利用率低。为此，可以通过加装一些设备提高炉内喷钙的SO2脱除率。最简单的方法是在除尘器之前向烟道内喷水，这能使脱硫率提高10%。反应产物再循环也是提高脱硫率和石灰石利用率的有效方法。被除尘设备（ESP或布袋除尘器）收集下来的反应产物经过一些调整后，喷入炉膛或管道并循环数次，使脱硫率达到70%以上。(2) 炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫技术炉内喷钙在除尘装置如ESP之前喷水增湿，使未反应的CaO活化，提高烟气中SO2的脱除效率。芬兰IVO公司把烟气增湿这一概念进行了扩展，开发出炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫工艺（LIFAC）。该工艺除了保留炉内喷射石灰石粉脱硫系统，在炉后烟道上增设了一个独立的活化反应器，将炉内未反应完的CaO通过雾化水进行活化后再次脱除烟气中的SO2。LIFAC工艺可以分步实施，以满足用户在不同阶段对脱硫效率的要求。可分三步实施：石灰石炉内喷射烟气增湿及干灰再循环加湿灰浆再循环。第一步通过石灰石粉喷入炉膛可得到25%35%的脱硫率，该步的投资需要量很小，一般为整个脱硫系统费用的10%。在第二步中活化塔是核心，烟气要进行增湿和脱硫灰再循环，可使脱硫效率达到75%，该步的投资大约是脱硫系统总费用的85%。增加第三步灰浆再循环后脱硫效率可增至85%，而投资费用仅为总费用的5%。分步实施可以在原有锅炉上进行。这样非常独特的优点使得用户在计划自己的投资和满足排放标准方面有更大的灵活性。该工艺1985年在芬兰建成了第1套工业化装置后短短几年，就在多个国家应用。南京下关电厂引进芬兰IVO公司全套LIFAC技术，配套125MW机组，燃煤含硫0.92%时，脱硫率为75%左右，该脱硫工程已于1998年投入运行。(3) 活性炭吸附再生烟气脱硫技术活性炭吸附再生烟气脱硫技术最早出现在19世纪70年代后期，已有数种工艺在日本、德国、美国等得到工业应用，其代表方法有日立法、住友法、鲁奇法、BF法及Reidluft法等。目前已由火电厂扩展到石油化工、硫酸及肥料工业等领域。活性炭脱硫的主要特点：过程比较简单，再生过程中副产物很少；吸附容量有限，须在低气速（0.31.2m/s）下运行，因而吸附器体积较大；活性炭易被废气中的O2氧化而导致损耗；长期使用后，活性炭会产生磨损，并因微孔堵塞丧失活性。一般认为当烟气中没有氧和水蒸气存在时，用活性炭吸附SO2仅为物理吸附，吸附量较小，而当烟气中有氧和水蒸气存在时，在物理吸附过程中，还会发生化学吸附。这是由于活性炭表面具有催化作用，使吸附的SO2被烟气中的O2氧化为SO3，SO3再与水蒸气反应生成硫酸，使其吸附量大为增加，该过程可表示为：SO2SO2*(物理吸附)，O2O2*(物理吸附)，H2OH2O*(物理吸附)，2SO2*+ O2*2SO3*(化学吸附)，SO3*+ H2O*H2SO4*(化学吸附)，H2SO4*+ nH2O*H2SO4H2O* (化学吸附)。活性炭吸附SO2后，在其表面形成的硫酸存在于活性炭的微孔中，降低其吸附能力，因此需把存在于微孔中的硫酸取出，使活性炭再生。再生方法包括洗涤再生和加热再生两种。两种方法中，以洗涤再生较为简单、经济。洗涤再生法是通过洗涤活性炭床层使炭孔内的酸液不断排出炭层，从而恢复炭的催化活性。因为脱硫过程在炭内形成的稀硫酸几乎全部以离子形态形式存在，而活性炭有吸附选择性能，对这些离子化物质的吸着力非常薄弱，可以通过洗涤造成浓度差扩散使炭得到再生，该再生法常常用于固定床吸附流程中。对于固定床，其流程为烟气经除尘后，送入吸附塔。吸附塔可以并联或串联运行。并联时的脱硫效率为80%左右，串联可达到90%。各塔吸附SO2达饱和后，轮流进行水洗，用水量为活性炭重量的4倍，水洗时间为10h，可得到浓度为10%20%的硫酸，稀硫酸可用浸没燃烧装置浓缩至70%。活性炭加热再生常采用移动床吸附脱硫流程。该流程为烟气送入吸附塔与活性炭错流接触，SO2被活性炭吸附而脱除，净化烟气经烟囱排入大气。吸附了SO2的活性炭被送入脱附塔，先在换热器内预热至300，再与300的过热水蒸气接触，活性炭上的硫酸被还原成SO2放出。脱硫后的活性炭与冷空气进行热交换而被冷却至150后，送至空气处理槽，与预热过的空气接触，进一步脱除SO2，然后送入吸附塔循环使用。从脱附塔产生的SO2、CO2和水蒸气经过换热器除去水汽后，送入硫酸厂，此工艺脱硫率可达90%以上。吸附法常用的吸附剂除活性炭外，还有用活性焦、分子筛、硅胶等吸附介质。活性焦比活性炭的经济性要好，表现出较大的应用潜力。活性炭或活性焦吸附法烟气脱硫能否得到应用的关键是解决副产物稀硫酸的应用市场及提高它们吸附性能。随着循环经济理念不断地扩展，国内外对活性炭或活性焦吸附再生烟气脱硫技术表现出浓厚的兴趣，该技术特别适合于缺水、脱硫石膏无法综合利用的区域。因此，国内已有多家单位正在开展该技术的工业试验，有望今后能在大型机组上应用。干法烟气脱硫是反应在无液相介入的完全干燥的状态下进行，反应产物也为干粉状，不存在腐蚀、结露等问题。干法主要有炉内喷钙烟气脱硫、炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫、活性炭吸附再生烟气脱硫等技术。(1) 炉内喷钙烟气脱硫技术炉内喷钙烟气脱硫是把钙基吸收剂如石灰石、白云石等喷到炉膛燃烧室上部温度低于1200的区域，随后石灰石瞬时煅烧生成CaO，新生的CaO与SO2进行硫酸盐化反应生成CaSO4，并随飞灰在除尘器中收集。该反应过程是非常复杂的，主要由石灰石的煅烧、CaO/SO2硫酸盐化反应和CaCO3/SO2直接硫酸化反应等组成。曾经认为是简单反应的CaO/SO2硫酸盐化反应，现在被认为是复杂的高温、瞬时的多相反应。吸收剂的类型、新生CaO的微孔结构、温度、时间等诸多参数影响着硫酸盐化反应过程。因此，炉内喷钙烟气脱硫仍是一个值得研究的课题。炉内喷钙烟气脱硫技术的特点是投资省、占地面积小、易于在老锅炉上改造，不足之处是脱硫效率低，钙利用率低。为此，可以通过加装一些设备提高炉内喷钙的SO2脱除率。最简单的方法是在除尘器之前向烟道内喷水，这能使脱硫率提高10%。反应产物再循环也是提高脱硫率和石灰石利用率的有效方法。被除尘设备（ESP或布袋除尘器）收集下来的反应产物经过一些调整后，喷入炉膛或管道并循环数次，使脱硫率达到70%以上。(2) 炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫技术炉内喷钙在除尘装置如ESP之前喷水增湿，使未反应的CaO活化，提高烟气中SO2的脱除效率。芬兰IVO公司把烟气增湿这一概念进行了扩展，开发出炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫工艺（LIFAC）。该工艺除了保留炉内喷射石灰石粉脱硫系统，在炉后烟道上增设了一个独立的活化反应器，将炉内未反应完的CaO通过雾化水进行活化后再次脱除烟气中的SO2。LIFAC工艺可以分步实施，以满足用户在不同阶段对脱硫效率的要求。可分三步实施：石灰石炉内喷射烟气增湿及干灰再循环加湿灰浆再循环。第一步通过石灰石粉喷入炉膛可得到25%35%的脱硫率，该步的投资需要量很小，一般为整个脱硫系统费用的10%。在第二步中活化塔是核心，烟气要进行增湿和脱硫灰再循环，可使脱硫效率达到75%，该步的投资大约是脱硫系统总费用的85%。增加第三步灰浆再循环后脱硫效率可增至85%，而投资费用仅为总费用的5%。分步实施可以在原有锅炉上进行。这样非常独特的优点使得用户在计划自己的投资和满足排放标准方面有更大的灵活性。该工艺1985年在芬兰建成了第1套工业化装置后短短几年，就在多个国家应用。南京下关电厂引进芬兰IVO公司全套LIFAC技术，配套125MW机组，燃煤含硫0.92%时，脱硫率为75%左右，该脱硫工程已于1998年投入运行。(3) 活性炭吸附再生烟气脱硫技术活性炭吸附再生烟气脱硫技术最早出现在19世纪70年代后期，已有数种工艺在日本、德国、美国等得到工业应用，其代表方法有日立法、住友法、鲁奇法、BF法及Reidluft法等。目前已由火电厂扩展到石油化工、硫酸及肥料工业等领域。活性炭脱硫的主要特点：过程比较简单，再生过程中副产物很少；吸附容量有限，须在低气速（0.31.2m/s）下运行，因而吸附器体积较大；活性炭易被废气中的O2氧化而导致损耗；长期使用后，活性炭会产生磨损，并因微孔堵塞丧失活性。一般认为当烟气中没有氧和水蒸气存在时，用活性炭吸附SO2仅为物理吸附，吸附量较小，而当烟气中有氧和水蒸气存在时，在物理吸附过程中，还会发生化学吸附。这是由于活性炭表面具有催化作用，使吸附的SO2被烟气中的O2氧化为SO3，SO3再与水蒸气反应生成硫酸，使其吸附量大为增加，该过程可表示为：SO2SO2*(物理吸附)，O2O2*(物理吸附)，H2OH2O*(物理吸附)，2SO2*+ O2*2SO3*(化学吸附)，SO3*+ H2O*H2SO4*(化学吸附)，H2SO4*+ nH2O*H2SO4H2O* (化学吸附)。活性炭吸附SO2后，在其表面形成的硫酸存在于活性炭的微孔中，降低其吸附能力，因此需把存在于微孔中的硫酸取出，使活性炭再生。再生方法包括洗涤再生和加热再生两种。两种方法中，以洗涤