二氧化硫的净化-湿法烟气脱硫技术（大气污染治理）

氧化硫的净化

氨法脱硫2、氨法脱硫工艺以氨溶液吸收SO2时，吸收塔内发生的主要反应为：2NH3＋SO2＋H2O→(NH4)2SO3(NH4)2SO3＋SO2+H2O→2NH4HSO3(NH4)2SO3对SO2有很强的吸收能力，是氨吸收SO2过程中的主要吸收剂。氨法的优点：反应速度快，吸收效率高，不容易结垢堵塞。①氨-酸法：吸收SO2后的吸收液用酸分解的方法。酸解用酸：硫酸、硝酸和磷酸等，分解产物不同。氨—酸法脱硫工艺由吸收、分解、中和三步。图5.6氨—酸法净化SO2流程图①氨―酸法吸收：SO2在吸收塔内与氨水反应生成NH4HSO3和(NH4)2SO3分解：吸收液达到一定浓度时，抽出部分送至分解工序，加入浓硫酸使(NH4)2SO3、NH4HSO3分解出SO2

，回收SO2制酸或制成液体SO2

。中和：分解工序加入过量的酸用氨中和，制取硫酸氨，做化肥使用。②氨―亚硫酸铵法a.工作原理氨水作氨源，对SO2进行吸收，也可用固体碳酸氢铵（贮存、运输、使用较方便）。吸收母液经中和、分离后，制成固体亚硫酸铵。固体亚硫酸铵用途：可在制浆造纸中代替烧碱，造纸废液又可作肥料使用。吸收反应式：2NH4HCO3+SO2=(NH4)2SO3+H2O+CO2(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3副反应：(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4图5.7氨―亚硫酸铵法工艺流程b.工艺过程：吸收、中和与分离

海水脱硫工艺氧化硫的净化海水脱硫工艺一、概念：海水烟气脱硫工艺是以天然海水为吸收剂来脱除烟气中SO2的湿法脱硫技术。

世界上第一座用海水进行火电厂排烟脱硫的装置是1988年在印度孟买建成的，采用的是ABB的海水脱硫技术。

中国第一座海水脱硫工程应用在深圳西部电电力有限公司2号300ＭＷ机组，1999年投产运行。国产首台30万KW海水脱硫深圳西部电厂脱硫海水脱硫工艺二、分类：

1、Flakt-Hydro海水脱硫工艺:

用纯海水作为吸收剂的工艺，以挪威ABB公司开发的Flakt-Hydro海水脱硫工艺为代表，有较多的工业应用。

2、Bechtel海水脱硫工艺：

在海水中加入一定量石灰石以调节吸收液的碱度，以美国的Bechtel公司的海水烟气脱硫技术为代表，在美国已建成示范工程，但未推广应用。三、Flakt-Hydro海水脱硫工艺1、工艺脱硫原理

海水脱硫是利用海水的天然碱性溶解和吸收烟气中SO2，正常海水中含有约3.5%的盐分，碳酸盐约占海水中盐分的0.34%，海水不断与海底和沿岸的碱性沉淀物接触来维持海水中碳酸盐的平衡，河流不断地将可溶性的石灰石送入大海，海水中的这种成分具有大量吸收和中和二氧化硫的能力。主要化学反应方程式:

吸收塔中：SO2(g)→SO2(aq)

SO2(aq)+H2O→SO32-+2H+

曝气池中：SO32-+0.5O2→SO42-

CO32-+H+→HCO3-

HCO3-+H+→H2CO3→H2O+CO2↑2、工艺流程：主要包括烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统

锅炉排出的烟气经除尘和冷却后，从塔底送入吸收塔，有塔顶均匀喷洒的纯海水逆向充分接触混合，海水将烟气中的SO2吸收生成SO32-。净化后的烟气通过气-气换热器升温后，经烟囱排入大气。海水恢复系统的主体结构是曝气池。来自吸收塔的酸性海水与凝汽器排出的碱性海水在曝气池中充分混合，同时通过曝气系统向池中鼓入适量的压缩空气，使海水中的亚硫酸盐强制氧化为稳定无害的硫酸盐，同时释放出CO2，使海水的pH值升到6.5以上，达标后排入大海。3、Flakt-Hydro海水脱硫工艺特点：①技术成熟、工艺简单、脱硫率高、设备投资费用低；②不需任何添加剂，避免了石灰石的开采、加工、运输贮存等；③不存在副产品及废弃物，避免了处理废弃物及二次污染等问题；④运行维护简单，不会产生结垢和堵塞，具有较高的系统可用率，运行维护费用较石灰石一石膏湿法低；⑤占地少，投资及运行费用低，一般投资占电厂投资的7%～8%，全烟气量处理时系统电耗占机组发电量的1%～1.5%左右。应用前景

海水脱硫不需要购买石灰石等原料，也不必处理脱硫副产品，因此运行费用要比石灰石湿法脱硫要低，烟气海水脱硫工艺与石灰石-石膏工艺相比，具有投资和运行费用低、不需要吸收剂制备和副产品处理系统、不结垢等特点，系统也日趋完善。我国海岸线漫长，沿海地区经济发达，燃煤电厂众多，海水脱硫应用于海滨电厂有着广阔的市场前景。氧化硫的净化

石灰/石灰石-石膏法脱硫1）石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫工艺工艺原理：利用石灰石/石灰浆液洗涤烟道气，使之与SO2反应,生成亚硫酸钙(CaSO3)，脱硫产物亚硫酸钙可直接抛弃，也可以通空气强制氧化和加入一些添加剂，以石膏形式进行回收，脱硫率达到95％以上。为了减轻SO2洗涤设备的负荷，先要将烟道气除尘，然后再进入洗涤设备与吸收液发生反应。1）石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫工艺1）石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫工艺通常石灰/石灰石法由三个单元组成：

SO2吸收、固液分离、固体处理。工艺流程：排放烟气→冷却塔（洗涤、降温至60℃左右，增湿）→二级串联吸收塔（石灰浆液洗涤脱硫）→除雾→加热器升温（140℃左右）→烟囱→排入大气。1）石灰/石灰石—石膏法脱硫工艺图5.1石灰—石膏法工艺流程1）石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫工艺②主要设备吸收设备：常用喷淋塔、填料塔、湍球塔、板式塔等，本工艺采用填料塔。氧化塔：回转筒的转速为500~1000r／min，空气被导入并被撕裂成微细气泡，加快氧化速度，氧化效率较高，没有料浆堵塞。1）石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫工艺③操作影响因素浆液的pH值：

pH影响结垢、堵塞和活性钝化。石灰石操作系统最佳pH值控制为5.8~6.2，石灰系统pH值控制在6~8。吸收温度：低温利于吸收吸收，但使反应速度变慢，综合考虑一般在50~70℃。石灰石的粒度：粒度越小，比表面积大，反应面积大，提高石灰石的利用率和脱硫率。粒度在200~300目之间。液气比：优化计算和实验，液气比以15~20L/m3为宜。浆液浓度：浆液浓度过高易产生堵塞、磨损和结垢；但较低时，脱硫率较低，pH值不易控制。一般取10％~15％。1）石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫工艺氧化方式：自然氧化速度慢，强制氧化采用多，鼓入空气。控制吸收液过饱和：防止系统结垢，加入二水硫酸钙晶种，提供足够的沉积面积，使溶解盐优先沉淀。吸收剂：石灰石比石灰容易制备，价格低廉，石灰石的吸收过程中亚硫酸钙的氧化速率远大于石灰吸收，应用更多。添加剂：防止结垢和堵塞，提高SO2脱除率，常用的添加剂：己二酸、硫酸镁、氯化钙等。原因：己二酸与石灰或石灰石反应，形成易溶的己二酸钙，避免结垢和堵塞。实际应用中1t石灰石加入1~5kg己二酸。1）石灰/石灰石—石膏法烟气脱硫工艺④操作中主要控制条件分解温度：石灰石约为765℃，低于此温度发生可逆反应。白云石约为344℃。脱硫反应有效温度：烟气温度低，有利于脱硫反应。但温度低反应速度较慢，控制在950~1100℃。MgO与SO2的控制温度约为800℃。Ca(OH)2与SO2的控制温度可以更低一些。控制“烧僵”：煅烧温度过高，氧化钙的多孔体变为密实体。石灰石喷入位置的炉膛温度应该＜1100℃。石灰石的粒度：粒径＜0.1mm。注意：石灰/石灰石直接喷射法所需设备少、投资省，但脱硫效率低，反应产物会沉积，只用在中小锅炉上。

氨法脱硫氧化硫的净化3、双碱法双碱法是针对石灰或石灰石法易结垢和堵塞的问题发展的一种脱硫工艺，又称钠碱法。首先采用钠化合物(NaOH、Na2CO3或Na2SO3)溶液吸收烟气中的SO2，生成Na2CO3和NaHSO3，接着用石灰或石灰石使吸收液再生为钠溶液，并生成亚硫酸钙或硫酸钙沉淀。可避免钙盐结垢堵塞的问题，脱硫效率可达90%以上。双碱法净化SO2工艺流程1-吸收塔；2-喷淋装置；3-除雾装置；4-吸收液槽；5-缓冲器；6-浓缩池；7-过滤机；8-Na2CO3吸收液槽；9-石灰仓；10-中间仓；11-熟化器1）反应过程吸收反应为：2）

操作要点

吸收液浓度一般控制浓度范围在0