气态污染物控制技术基础(ppt 35页).ppt

1、二节、烟气中SO2净化技术,湿法烟气脱硫工艺 使用石灰石、石灰或碳酸钠等浆液作为洗涤剂，在吸收塔内对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2 湿法烟气脱硫的优点为： （1）脱硫效率高，有的装置在Ca/S约等于1 时，脱硫效率大于90%； （2）吸收剂利用率高，可超过90%； （3）适应性强，副产品易于回收； （4）设备运转率高，已达90% 以上 缺点： （1）但是该工艺装置的基建投资大 (约占电厂投资的1118%) （2）运行费用高（约占电厂总运行费用的818%）,一、主要烟气脱硫工艺,一、主要烟气脱硫工艺,（一）石灰石/石灰法洗涤 目前应用最广泛的脱硫技术（20世纪30年代由英国皇家化学工业公司

2、提出）,原理:烟气用含有亚硫酸钙和硫酸钙的石灰石/石灰浆液洗涤，SO2与浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐，新鲜浆液中石灰石/石灰浆液不断加入脱硫液的循环回路。浆液中的固体（包括燃煤飞灰）连续地从浆液中分离出来并排往沉淀池. 从除尘器出来的烟气在吸收塔内经过洗涤，脱去SO2。 反应机理： 石灰法： SO2+CaO+2H2OCaSO32H2O 石灰石法： SO2+CaCO3+H2OCaSO32H2O+CO2,（一）石灰石/石灰法洗涤,影响因素：pH，美国国家环保局的实验表明，石灰石系统的最佳操作pH为5.86.2，石灰系统约为8。 其它因素：液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量

3、、SO2浓度、吸收塔结构 上述因素的典型值见下表,表85 石灰石/石灰法烟气脱硫的典型操作条件,石灰 石灰石 烟气中的 SO2体积分数/10-6 4000 4000 浆液中的固体含量/% 1015 1015 浆液PH 7.5 5.6 钙/硫比 1.051.1 1.1 1.3 液/气比 4.7 8.8 气流速度/ms-1 3.0 3.0,（一）石灰石/石灰法洗涤（续）,烟气脱硫工艺,（一）石灰石/石灰法洗涤（续）,解决的问题 设备腐蚀（吸收塔材料采用合金材料C-276） 结垢和堵塞（减少亚硫酸盐的氧化） 除雾器阻塞（用高速喷嘴每小时数次喷清水进行冲洗） 脱硫剂的利用率（增加在循环池内停留时间）

4、液固分离 固体废物的处理处置,（二）改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫,加入己二酸的石灰石法 己二酸抑制气液界面上SO2溶解造成的pH值降低，加速液相传质 己二酸钙的存在增加了液相与SO2的反应能力 降低钙硫比 添加硫酸镁 SO2以可溶性盐的形式吸收，解决结垢问题,（二）改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫,双碱流程 用碱金属或碱类水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰石再生 解决结垢问题和提高SO2的利用率,（三）喷雾干燥法烟气脱硫,一种湿干法脱硫工艺，市场份额仅次于湿钙法 脱硫过程 SO2被雾化的Ca(OH)2浆液或Na2CO3溶液吸收 温度较高的的烟气干燥液滴形成干固体废物 干废物由袋式或电除尘器捕集

5、设备和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的1/21/3),（三）喷雾干燥法烟气脱硫,主要系统 （1）石灰浆制备系统 将生石灰制成粒度为50mm 、具有较高活性的石灰乳浆 （2）脱硫系统 石灰乳浆在吸收塔内被雾化成100mm 的雾粒，与烟气接触混合，完成烟气脱硫的化学反应 该工艺化学物理原理为： CaO+H2OCa(OH)2 SO2+H2OH2SO3 Ca(OH)2+H2SO3CaSO3+H2O CaSO3(液)+1/2O2CaSO4(液) CaSO3(液)CaSO3(固) CaSO4(液)CaSO4(固),该工艺的主要优点 投资和占地面积相对较小 无废水排放 技术较为成熟 缺点 对吸收剂的质量要

6、求较高 脱硫副产品大部分是CaSO3, 难于进行综合利用。,吸收塔的温度 要求足够地低，以满足脱硫化学反应的要求； 要求保证高于露点，以防止设备和烟道的腐蚀。 在钙硫比不变的情况下，通过水量的变化来控制吸收塔的出口温度。,影响喷雾干燥干法烟气脱硫效率的主要因素： （1）钙硫比 随着钙硫比的增加，脱硫率也增大，但其增大的幅度由大到小，最后趋于平稳。 （2）吸收塔出口烟温 温度越低，脱硫率越高。 SO2脱除反应的基本条件是吸收剂雾滴必须含有水分。 （3）灰渣再利用 提高钙的利用率，改善传热传质条件，改善吸收塔塔壁结垢的趋势。,（四）其他湿法脱硫工艺,1.氧化镁法,（四）其他湿法脱硫工艺,2.海水脱

7、硫法基本原理 自然界海水呈碱性， pH值 8.0-8.3 SO2为海水吸收后，生成可溶性硫酸盐 恢复硫自然循环,（四）其他湿法脱硫工艺,3. 氨法脱硫就是以氨水作为SO2的吸收剂，所产生的副产品为亚硫酸氨 氨水做吸收剂,图 氨法烟气脱硫工艺流程,（五）干法脱硫技术,干法烟气脱硫 所得到得脱硫产物是干态形式 特点： 投资较湿法低 无需装设除雾器及烟气再热器 适合于含硫量中等、有高品位石灰石来源的电厂应用,（五）干法脱硫技术,（五）干法脱硫技术,1.干法喷钙脱硫,首先，作为固硫剂的石灰石粉料喷入锅炉炉膛，CaCO3受热分解成CaO和CO2，热解后生成的CaO随烟气流动，与其中SO2反应，脱除一部分

8、SO2 然后，生成的CaSO4与未反应的CaO以及飞灰一起，随烟气进入锅炉后部的活化反应器。在活化器中，通过喷水雾增湿，一部分尚未反应的CaO转变成具有较高反应活性的Ca(OH)2继续与烟气中的SO2反应，从而完成脱硫的全过程:,（五）干法脱硫技术,2.循环流化床烟气脱硫,4烟气脱硝技术,一. 选择性催化还原法（SCR） 催化剂：贵金属、碱性金属氧化物 还原反应 潜在氧化反应,4烟气脱硝技术,一. 选择性催化还原法（SCR）,4烟气脱硝技术,一. 选择性催化还原法（SCR）,铂、钯等贵金属催化剂的最佳操作温度为175290； 金属氧化物催化剂，例如以二氧化钛为载体的五氧化二钒催化剂，在260 450下操作效果最好; 沸石催化剂，通常可在更高温度下操作。,二. 选择性非催化还原法（SNCR） 尿素或氨基化合物作为还原剂，较高反应温度9301090 化学反应 同样，需要控制温度避免潜在氧化反应发生,4烟气脱硝技术,二. 选择性非催化还原法（SNCR）,4烟气脱硝技术,二. 选择性非催化还原法（SNCR）,4烟气脱硝技术,三. 吸收法净化烟气中NOx 当用碱溶液如NaOH或Mg(OH)2吸收NOx时，欲完全去除NOx ，必须首先将一半以上的NO转化为N