乾法脫硫簡介
乾法脫硫又叫做乾法煙氣脫硫,乾法煙氣脫硫分兩類:一是爐內脫硫,即噴入爐膛的CaCO3高溫煅燒分解成CaO,與煙氣中的SO2發生反應,生成硫酸鈣,固定在灰渣中;二是中低溫煙氣脫硫,種類較多,如採用SDS鈉基幹法技術、FGD循環流化床技術、SDA鈉基半乾法、電子束照射及活性炭吸附等,實現SO2脫除,統稱為乾法煙氣脫硫技術。優缺點
它的優點是工藝過程簡單,無污水、污酸處理問題,能耗低,特別是淨化後煙氣溫度較高,有利於煙囪排氣擴散,不會產生“白煙”現象,淨化後的煙氣不需要二次加熱,腐蝕性小;其缺點是投資大、占地面積大,有的技術操作要求高。
SDS鈉基幹法技術
SDS鈉基幹法脫硫技術,是以小蘇打(NaHCO3)做脫硫劑,利用其超細粉與煙氣充分混合、接觸,與煙氣中SO2快速反應,實現脫硫。
SDS乾法脫硫除塵技術主要包括煙氣系統、制粉及噴射系統、布袋除塵系統、氣力輸送及產物倉、壓空系統和電儀系統等。核心設備為制粉及噴射系統和布袋除塵器。
反應原理
2NaHCO3+SO2+1/2O2→Na2SO4+2CO2+H2O
2NaHCO3+SO3→Na2SO4+2CO2+H2O
與其他酸性物質(如SO3等)的反應:
NaHCO3+HCL→NaCL+CO2+H2O
NaHCO3+HF→NaF+CO2+H2O
技術特點
1)其脫硫機理,小蘇打(NaHCO3)在高溫煙氣的作用下激活,表面形成微孔結構,猶如爆米花被爆開,反應快速、充分,在2秒內即可完成。2)在反應器、煙道及布袋除塵器內,脫硫劑超細粉一直與煙氣中的SO2發生反應,整個裝置結構緊湊、體積小、運行可靠,脫硫效率可達99%以上。
3)裝置的負荷適應性好,同時煙氣在反應器中高速流動,克服了傳統半乾法脫硫反應器中可能出現的粘壁問題;
4)生產副產物Na2SO4,通過布袋除塵器回收,作為化工產品利用。脫硫副產物為乾態,系統無水產生。終產物流動性好,適宜用氣力輸送。
5)煙氣中的SO3、HCl、HF等酸性介質,同時被吸收淨化。脫硫後煙氣不必再加熱可直接排放,解決“白煙”問題。
6)採用先SDS脫硫,後SCR脫硝組合工藝,為煙氣同時脫硫脫硝創造極佳條件。煙氣中SOx濃度對中低溫SCR脫硝催化劑的壽命影響很大,甚至造成催化劑中毒、堵塞,影響系統穩定運行,煙氣“先脫硫、後脫硝”,解決以上問題。
技術參數
鈉硫比(Na/S):<1.1
脫硫效率:95%-99%。
粉塵排放:<10mg/Nm3
系統可利用率:100%
工藝原理圖
FGD循環流化床技術
FGD循環流化床煙氣脫硫技術,以流化床原理為基礎,以CaO或Ca(OH)2為脫硫劑,生成CaSO3和CaSO4。通過脫硫劑再循環,與煙氣中的SO2反覆接觸,提高脫硫劑的利用率和脫硫效率。
系統主要由吸收劑製備、反應塔、吸收劑再循環系統和靜電(布袋)除塵器組成。
反應原理
SO2(氣)+H2O→H2SO3(液)
CaO(固)+H2O(液)→Ca(OH)2
吸收的SO2同溶液吸收劑反應生成亞硫酸鈣:
Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O
CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)
CaSO4(液)→CaSO4(固)
技術特點
1)固體吸收劑粒子停留時間長;2)固體吸收劑與SO2間的傳熱傳質交換強烈;
3)脫硫效率高,對高硫煤(含硫3%以上)也能達到90%以上的脫硫效率;
4)由於床料循環利用,從而提高了吸收劑的利用率;在相同的脫硫效率下,與傳統的半乾法比較,吸收劑可節省30%;
5)操作簡單,運行可靠,反應溫度可降至煙氣露點附近;
6)結構緊湊,循環流化床反應器不需要很大的空間,可實現大型化;
7)脫硫產物以固態排放;
8)無製漿系統;
9)對改造工程的電除塵器無需改造。
技術參數
鈣硫比(Ca/S):<1.4
物料循環次數:30—100
脫硫效率:>90%
除塵效率:>99.9%
系統可利用率:>98%
工藝
循環流化床半乾法脫硫技術主要工藝是生石灰通過輸送系統,進入循環流化床反應器底部。在反應器中,由於床料的存在,使脫硫劑能以較大表面積散布,並同含有SO2煙氣充分接觸,脫去煙氣中的SO2,並且在煙氣作用下同殘留脫硫劑和固定飛灰固體物一起通過反應器,通過分離器收集實現循環,增加脫硫劑利用率。反應器內生成的副產物隨煙氣一起進入除塵器,被分離器捕集後,一部分進入再循環,一部分進入灰斗排至灰場。
工藝流程圖
結論與建議
與濕法脫硫存在的副產物淤渣較難處理,設備腐蝕性嚴重,洗滌後煙氣需再熱(脫白),占地面積大,投資和運行費用高,系統複雜等相比較,乾法脫硫越來越得到重視。而不同的乾法脫硫技術,又各有優劣,選擇那種技術,要從企業實際出發,根據煙氣條件、當地資源狀況等,現階段特別要結合煙氣脫硝、除塵等排放要求,綜合治理,優中選優。