烟气中Sox,Nox,和Hg的脱除.ppt

烟气中Sox Nox 和Hg的脱除技术工业典型案例 烟气中SOx的脱除技术 脱除SOx的工艺湿法洗涤烟气湿法洗涤 FGS 是烟气与一种吸附剂反应消除其中的SOx与颗粒物 其吸收剂可为石灰石 钠碱 海水等 从工艺上讲 有Exxon公司的湿法洗涤技术 WGS BelcoTechnologies公司开发的EDV湿法洗涤技术以及UOP公司的THIOPAQ生物技术等等 Exxon公司的工艺主要由湿式气体洗涤器 WGS 和净化处理单元 PTU 两部分组成 在WGS中使用苛性碱或苏打除去烟气中的 SOx并生成硫酸钠 夹带的粉尘被缓冲溶液洗去 洗涤液沉淀后进入PTU单元 再经酸碱调和 沉降 氧化 提浓 脱水后变成符合卫生要求的固体掩埋处理掉 以钠碱为吸收剂的过程 氧化硫和粉尘的脱出率均可达90 以上 固体废弃物少 不足之处是试剂费用高 BelcoTechnologies的EDV体系由洗涤系统和洗涤液处理系统组成 洗涤系统是一个采用多层喷雾的吸收塔 可依具体情况采用氢氧化钠或石灰乳配制溶液 含有粉尘与亚硫酸钠 钙 的废液去后处理设施 经氧化生成硫酸钠 钙 排放 如果烟气中SOx含量较高时 EDV工艺可与LABSORB溶液再生工艺结合 再生碱液 并获得提纯了的SOx气体加以利用 这类过程原理简单 脱硫率高于95 但石膏的干燥处理过程复杂 尤其当烟气中SOx含量高时 后处理过程的问题更加突出 UOP公司的THIOPAQ生物技术由两步组成 首先NaOH与烟气中CO2反应生成碳酸氢钠缓冲溶液 此溶液吸收SO2后生成亚硫酸氢钠 含部分硫酸氢钠 之后经过滤的溶液进入第一生物反应器 在其中用甲醇 氢气等还原剂将亚硫酸氢钠或硫酸氢钠还原为硫化钠或硫氢化钠 然后进入第二个生物反应器利用需氧微生物将硫化钠或硫氢化钠氧化为单质硫和碳酸氢钠 此过程添加的化学剂成本较高 但其脱硫率可达99 用海水洗涤FCC再生烟气也已于1989年在挪威Mongstad炼油厂运行成功 湿烟气制硫酸工艺 WSA WSA 即Wet gassulfuric acid 是HaldorTopsoe公司开发的独特工艺 烟气通过固相转换器使SO2化为SO3 SO3经水吸收为硫酸 此过程SO2的脱除率可达95 其特点是不消耗化学试剂和吸收剂 不产生废弃物 过程简单而使得操作维护费用低 此过程的工业装置多用于处理燃煤烟气 不足10 的份额用于处理FCC烟气 干式 半干式吸收法干法工艺使用一种干粉作吸收剂 半干法则使用湿的吸收剂但做成干粉使用 这些工艺的优点是不降低排气温度 扩散效果好 没有水污染问题 不足是吸附反应仅在固体表面进行 内部反应时间长 因而要求具备大型吸附塔并需要大量吸收剂 典型的干法工艺是Engelhard公司的脱硫工艺 ESR 吸收剂在稀相提升管流化床式吸附器 ESR 中吸收烟气中的SOx 待生吸收剂转移到再生塔鼓泡床中经燃料气再生后回到吸收器中 此过程的吸附剂为金属氧化物 如MgO 操作温度在120至 930C 此过程脱硫率达95 以上 国内有关FCC烟气脱硫的工作 中石化抚顺研究院开发了海水洗涤的工艺 中石化洛阳石化工程公司进行了利用吸收剂湿法脱硫的探索性工作 脱除NOx的工艺 选择性催化还原法 SCR SCR SelectiveCatalyticReduction 法是利用还原剂在反应器内使烟气中的NOx催化还原为N2排掉 是一种丢弃式的处理方法 传统的还原剂为NH3或尿素 亦可选用CO或H2 还可以为小分子烷烃类 为减小烟气通过SCR反应器的压降和提高反应效率 近年来对反应器的改进引人注意 如流化床式反应器 膨胀床式低压降反应器 蜂巢催化床式模块反应器 以及径向流气相反应器 等等 这类SCR过程的NOx脱除率均在90 以上 选择性非催化还原法 SNCR SNCR SelectiveNon catalyticReduction 法是利用还原剂使烟气中的NOx还原为N2排掉 也是一种丢弃式的处理方法 如果FCC装置配备了CO锅炉 SNCR可以直接地应用 将氨注射到CO锅炉的上游使得NH3与NOx在CO锅炉内发生反应 此法中的NOx脱除范围限制在40 60 值得关注的是 如果FCC尾气中的SOx含会高会导致硫酸铵沉积在CO锅炉内 此外 ExxonMobil的使用NH3 H2的ThermalDeNOxTM技术 以及FuelTech公司的使用尿素的NOxOutTM技术 或因为氢源限制 或因为高温操作 870 以上 或因为NOx脱除率不高 20 60 或因为NH3残留问题而限制了使用 烟气中Hg的脱除技术 煤中汞的价态对汞脱除有很大的影响 又与煤中其他元素的含量有关 其中氯含量对烟气中汞的价态有很大的影响 氯含量越高 烟气中氧化态汞含量越高 对现有设备脱汞越有利 目前 应充分利用现有环保设施脱汞 并应将其调整为有利于提高汞脱除率的方式运行 多污染物控制技术能够实现SOx NOx和汞等多污染物的联合脱除 虽然还处于发展阶段 但是其代表了当前烟气治理技术的最新发展方向 在未来将具有广阔的发展前景 前的脱汞技术大体分为燃烧前处理和烟气脱汞2类 燃烧前处理技术煤电厂燃烧前处理技术是指添加溴化剂的脱汞技术 它是在电厂输煤皮带上或给煤机里加入溴化盐溶液 或是将溴化盐溶液直接喷入锅炉炉膛 溴化物的填加可以有效增加烟气中氧化态汞的比例 配合SCR烟气脱硝系统 可以保证进入后续设备烟气中的氧化态汞有较高的比率 从而利用下游的除尘器和湿法脱硫系统进行汞脱除 采用炉前添加溴化物的方法能够有效利用烟气湿法脱硫装置控制汞的排放 最高的脱汞效率可以达到88 而且喷射系统简单 成本低 但是 值得注意的是被控制的汞大部分都进入烟气湿法脱硫装置的排出物 石膏或废水里 需要二次处理 因此其应用受到限制 烟气脱汞技术气脱汞是当前商业应用的主要脱汞工艺 主要的方法是在除尘器之前喷射吸附剂 常用的吸附剂为溴化活性炭 烟气中的汞首先被活性炭