大气污染控制工程_第五节湿法烟气脱硫技术2

1、第五节第五节 燃煤烟气脱硫燃煤烟气脱硫(续续)图图1 气液并流式填料塔湿法烟气脱硫工艺流程简图气液并流式填料塔湿法烟气脱硫工艺流程简图图图2 氨法烟气脱硫工艺流程图氨法烟气脱硫工艺流程图4.2氨法烟气脱硫技术氨法烟气脱硫技术4.2.1氨法烟气脱硫技术氨法烟气脱硫技术氨法烟气脱硫工艺主要由吸收工艺和结晶过程组成。氨法烟气脱硫工艺主要由吸收工艺和结晶过程组成。a.吸收过程吸收过程23243243224322SONHH ONHSONHSOSOH ONH HSOb.结晶过程结晶过程43244221 2NHSOONHSOc.主要技术特点主要技术特点脱硫效率高；脱硫效率高；对烟气条件变化适应性强；对烟气条

2、件变化适应性强；副产物为直径副产物为直径0.20.6mm的硫酸铵晶体；的硫酸铵晶体；能耗低，对安全运行有高可靠性和适用性；能耗低，对安全运行有高可靠性和适用性；图图3 新氨法烟气脱硫工艺流程图新氨法烟气脱硫工艺流程图4.2.2新氨法（新氨法（NADS）烟气脱硫技术）烟气脱硫技术4.2.2新氨法（新氨法（NADS）烟气脱硫技术）烟气脱硫技术与现有的氨法相比，与现有的氨法相比，NADS在工艺上更为灵活：在工艺上更为灵活：23423rrSOxNHNHHSO42324442222rrNHH SOxH SOx NHSOSOHO4233442422242334322rrrrNHHSOxH POx NHH

3、POSOH ONHHSOxHNOxNH NOSOH O或或浓缩后的浓缩后的SO2气体用于生产高质量的工业硫酸气体用于生产高质量的工业硫酸222241 2SOOH OH SO1-引风机引风机2-再热冷却塔再热冷却塔3-吸收塔吸收塔4-中和釜中和釜5-硫铵分离硫铵分离6-冷凝器冷凝器7-干燥塔干燥塔8-SO2装化器装化器9-吸收塔吸收塔10-硫铵干燥硫铵干燥器器图图4 NASD工艺流程图工艺流程图 NADS工艺的优点：工艺的优点：1.吸收塔出口烟气的吸收塔出口烟气的NH3含量低，氨损耗小；含量低，氨损耗小；2.吸收液的循环量小、液气比小、能耗低，解决吸收液的循环量小、液气比小、能耗低，解决了大型循

4、环泵的技术难题；了大型循环泵的技术难题；3.得到的吸收产品亚硫酸铵浓度较高，为后续化得到的吸收产品亚硫酸铵浓度较高，为后续化肥生产节省蒸汽；肥生产节省蒸汽； 技术经济分析：技术经济分析： 假定氨水单价假定氨水单价2800元元t,硫酸铵单价硫酸铵单价900元元t。将石灰石。将石灰石石膏和湿式氨法的投资和运行费用加以比较，结果如表所列：石膏和湿式氨法的投资和运行费用加以比较，结果如表所列：表表1 2200MW的的FGD经济分析比较经济分析比较4.3磷铵肥法（磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术）烟气脱硫技术原料原料天然磷矿石天然磷矿石氨氨磷铵复合肥料磷铵复合肥料烟气脱硫过程烟气脱硫过程磷铵肥法（磷铵肥

5、法（PAFP）烟气脱硫技术工艺流程）烟气脱硫技术工艺流程NH4H2PO4(NH4) 2SO3SO2烟气烟气约约250010-6二级脱硫制肥二级脱硫制肥(吸收吸收)烟气预处理烟气预处理（除尘、调湿、调温）（除尘、调湿、调温）一级脱硫制酸一级脱硫制酸(吸附吸附)PAFP脱硫系统脱硫系统放放空空烟烟气气萃取萃取过滤过滤中和中和氧化氧化NH3H3PO4浓缩浓缩干燥干燥H2OO2(NH4)2HPO4H2SO4CaSO42H2OPAFP脱硫系统脱硫系统固体磷铵复合肥料固体磷铵复合肥料NH4H2PO4(NH4) 2SO4磷矿粉磷矿粉约约75010-6约约12510-6（1）吸附：）吸附：*22*22*22S

6、OSOOOOO在活性炭含氧基团上在活性炭含氧基团上在活性炭含氧基团上吸附态吸附态吸附态*223*3224*242422SOOSOSOH OH SOH SOH SO经大量水的洗涤，从活性炭表面移出（2）萃取：）萃取：3242422222CaCOHSOHO CaSOHO HO CO104224242346a102010 a226CPOFHSOHOCSOHOHFHPO2324242333Al OH SOAlSOH O2324242333Fe OH SOFeSOH O（3）中和：）中和：343424H PONHNH H PO3434422H PONHNHHPO（4）吸收：）吸收：4422334242N

7、HHPOSOH ONH HSONH H PO4243442NH H PONHNHHPO反应过程补氨4422424432222NHHPOSOH ONH H PONHSO（6）浓缩干燥：）浓缩干燥：（5）氧化：）氧化：42443242444222122NH H PONHSOONH H PONHSO 磷酸二氢铵和硫酸铵磷酸二氢铵和硫酸铵蒸发蒸发氧化后的氧化后的 脱硫液脱硫液浓缩浓缩干燥干燥中试结果中试结果（1）高效廉价的活性炭催化剂）高效廉价的活性炭催化剂（2）活性炭脱硫制酸洗涤再生工艺）活性炭脱硫制酸洗涤再生工艺（3）稀硫酸分解磷矿的特殊工艺）稀硫酸分解磷矿的特殊工艺（4）磷铵中和液脱硫）磷铵中和

8、液脱硫（5）脱硫料浆浓缩干燥制肥工艺）脱硫料浆浓缩干燥制肥工艺磷铵肥法（磷铵肥法（PAFP）烟气脱硫技术工艺流程）烟气脱硫技术工艺流程NH4H2PO4(NH4) 2SO3SO2烟气烟气约约250010-6二级脱硫制肥二级脱硫制肥(吸收吸收)烟气预处理烟气预处理（除尘、调湿、调温）（除尘、调湿、调温）一级脱硫制酸一级脱硫制酸(吸附吸附)PAFP脱硫系统脱硫系统放放空空烟烟气气萃取萃取过滤过滤中和中和氧化氧化NH3H3PO4浓缩浓缩干燥干燥H2OO2(NH4)2HPO4H2SO4CaSO42H2OPAFP脱硫系统脱硫系统固体磷铵复合肥料固体磷铵复合肥料NH4H2PO4(NH4) 2SO4磷矿粉磷矿

9、粉约约75010-6约约12510-6PAFP脱硫技术的发展脱硫技术的发展1.强化三级洗涤再生工艺；强化三级洗涤再生工艺；24242277Fe H SOH OFeSOH O H2.3.利用附近的其他矿产，还可以用稀硫酸生产硫酸利用附近的其他矿产，还可以用稀硫酸生产硫酸盐系列产品，如硫酸铜、硫酸锰。硫酸钾等；盐系列产品，如硫酸铜、硫酸锰。硫酸钾等；PAFP脱硫技术特点脱硫技术特点1. 脱硫过程补需要提供外部添加的吸收剂脱硫过程补需要提供外部添加的吸收剂2. 投资大，流程太长，设备繁多，操作复杂投资大，流程太长，设备繁多，操作复杂图图5 氧化镁法烟气脱硫工艺流程图氧化镁法烟气脱硫工艺流程图4.4

10、氧化镁烟气脱硫技术氧化镁烟气脱硫技术2232232232323222561026Mg OHSOHOMgSOHOMgSOSOHOMg HSOMg HSOMg OHHOMgSOHO发生的化学反应发生的化学反应（1）吸收）吸收（2）强制氧化）强制氧化3224232242221 2771 267MgSOOH OMgSOH OMg HSOOH OMgSOH OSO（3）干燥）干燥323232426677MgSOH OMgSOH OMgSOH OMgSOH O 4（4）煅烧分解和还原）煅烧分解和还原324221 21 2MgSOMgOSOMgSOCMgOSOCO 氧化镁烟气脱硫技术特点氧化镁烟气脱硫技术特

11、点1.可以处理大气量的烟气可以处理大气量的烟气2.脱硫率高，无结垢问题脱硫率高，无结垢问题3.可以长期连续运转可以长期连续运转4.煅烧气含煅烧气含SO21013，可用于制酸，可用于制酸或硫磺或硫磺氧化锌烟气脱硫技术工艺流程氧化锌烟气脱硫技术工艺流程图图6 氧化锌烟气脱硫技术工艺流程图氧化锌烟气脱硫技术工艺流程图1-吸收塔吸收塔2-换热器换热器3-蒸发器蒸发器4-结晶分离器结晶分离器5-冷却器冷却器6-脱水器脱水器7-母液槽母液槽8-吸收液槽吸收液槽4.5氧化锌烟气脱硫技术氧化锌烟气脱硫技术22324222.52.51 21 2ZnOSOH OZnSOH OMgSOCMgOSOCO 322323

12、232242.5ZnSOSOH OZn HSOZn HSOZnOH OZnSOH O发生的化学反应发生的化学反应 吸收液经过滤后得到亚硫酸锌渣，可送往锌精矿吸收液经过滤后得到亚硫酸锌渣，可送往锌精矿沸腾炉进行热再生：沸腾炉进行热再生：32222.52.5ZnSOH OZnOSOH O 4.6氧化锰烟气脱硫技术氧化锰烟气脱硫技术原理原理2242623MnOSOMnSOMnS O2642MnS OMnSOSO26242MnS OMnOMnSO氧化锰烟气脱硫工艺流程氧化锰烟气脱硫工艺流程破碎破碎软锰矿石（软锰矿石（MnO2）配浆配浆循环循环吸收吸收SO2烟气烟气水水中和中和除杂除杂过滤过滤MnSO4

13、溶液溶液废弃废弃蒸汽蒸汽电解电解4.7碱式硫酸铝法烟气脱硫技术碱式硫酸铝法烟气脱硫技术原理原理(1)吸收剂的制备系统吸收剂的制备系统2432242342233236323Al SOCaCOHOAl SOAlOCaSOHOCO(2) 吸收系统吸收系统2423224233333AlSOAl OSOAlSOAlSO(3) 氧化系统氧化系统24232243333 22AlSOAlSOOAlSO(4) 中和再生系统中和再生系统2432242442233336323Al SOCaCOHOAl SOAl SOCaSO HO CO图图6 碱式硫酸铝法烟气脱硫技术碱式硫酸铝法烟气脱硫技术1-吸收塔吸收塔2-除雾

14、器除雾器3-接力风机接力风机4-烟囱烟囱5-泵泵6-氧化塔氧化塔7-空气压缩机空气压缩机8-碱度计碱度计9-中和槽中和槽10-自动加料装置自动加料装置11-增稠器增稠器12-离心分离机离心分离机4.8钠碱吸收法烟气脱硫技术钠碱吸收法烟气脱硫技术循环钠碱法吸收工艺（循环钠碱法吸收工艺（Wellman Lord 法）法）亚硫酸钠法亚硫酸钠法烟气烟气Na2SO3、 Na2HSO3吸收二氧化硫吸收二氧化硫吸收液吸收液循环循环不循环不循环循环钠碱法吸收工艺（循环钠碱法吸收工艺（Wellman Lord法）法）烟气烟气Na2SO3、 Na2HSO3吸收二氧化硫吸收二氧化硫吸收液吸收液热解热解水溶解水溶解释

15、放释放SO2Na2SO3固液分离固液分离回流回流22322322322 N aO HSON a SOH ON a C OSON a SOC O开始阶段：开始阶段：反应过程中：反应过程中：232232322252Na SOSOH ONaHSONa SOSONa S O循环钠碱法吸收工艺（循环钠碱法吸收工艺（Wellman Lord 法）法）232241 2Na SOONa SO由于烟气中有由于烟气中有O2,将将Na2SO3氧化为氧化为Na2SO4:解吸：解吸：323222252322NaHSONa SOSOH ONa S ONa SOSO 图图8 三段泡沫塔示意图三段泡沫塔示意图循环钠碱法吸收工

16、艺特点循环钠碱法吸收工艺特点1.脱硫率可达脱硫率可达90以上；以上；2.可以回收高浓度的可以回收高浓度的SO2；3.耗电量大；耗电量大；亚硫酸钠法亚硫酸钠法1.用用Na2CO3吸收烟气中的吸收烟气中的SO2；2. Na2CO3中和掉吸收液中的中和掉吸收液中的NaHSO3;323232222NaHSONa CONa SOH OCO 亚硫酸钠法吸收工艺特点：亚硫酸钠法吸收工艺特点：1.流程简单；流程简单；2.吸收剂不循环使用；吸收剂不循环使用；3.适用于中小型化工厂和冶金厂；适用于中小型化工厂和冶金厂；4.Na2SO3的氧化将影响无水亚硫酸钠的质量；的氧化将影响无水亚硫酸钠的质量；4.9 有机酸钠

17、石膏法烟气脱硫技术有机酸钠石膏法烟气脱硫技术2233224243242212222SORCOONa HONaHSORCOOHNaHSOORCOONaNa SORCOOHNa SOCaCOHORCOOHCaSOHO CORCOONa化学反应过程化学反应过程有机酸钠石膏法碱烟气脱硫工艺特点：有机酸钠石膏法碱烟气脱硫工艺特点：1.节能；节能；2.运行费用低；运行费用低；3.操作简便；操作简便；4.脱硫率高；脱硫率高；5.无废水排出；无废水排出；6.适用性广泛；适用性广泛；湿法烟气脱硫技术的研究进展湿法烟气脱硫技术的研究进展1.湿法烟气脱硫技术主要研究两个方面：湿法烟气脱硫技术主要研究两个方面： 研究

18、新的脱硫方法研究新的脱硫方法 研究如何提高空塔气速研究如何提高空塔气速2.新的脱硫方法新的脱硫方法2.1膜法烟气脱硫技术膜法烟气脱硫技术图图1 膜法烟气脱硫工作原理示意图膜法烟气脱硫工作原理示意图阳膜阳膜阴膜阴膜3RSOH233R CH NCHOH2.2 吸收液的再生吸收液的再生 热解热解 电渗析法再生电渗析法再生图图2 脱硫溶液电渗析再生原理示意图脱硫溶液电渗析再生原理示意图碱液室碱液室酸液室酸液室3232NaHSONaOHNa SOH ONaOHNaOH3232322NaHSOHH SONaH SOH OSO静电或布静电或布袋除尘器袋除尘器锅炉锅炉烟气烟气120 150 热交换器热交换器去烟囱去烟囱膜分离器膜分离器NaHSO3 Na2SO3 Na2SO4NaHSO3 Na2SO3Na2SO4电解液池电解液池混合器混合器工艺水工艺水解吸器解吸器电渗析电渗析再生池再生池Na2SO4Na2SO4电渗析电渗析再生池再生池Na2SO4NaOHNaHSO4 Na2SO4NaOH Na2SO4图图3 基于电渗析再生的膜法烟气脱硫工艺流程图基于电渗析再生的膜法烟气脱硫工艺流程图烟气烟气80冷凝器冷凝器SO2 to 硫酸厂硫酸厂2.2 微生物法烟气脱硫技术微生物法烟气脱硫技术22243ATPPpiAMPAMPSOAPSSOS (1