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1、脫硫的方法及其比較隨著工業(yè)的發(fā)展,二氧化硫造成大氣污染及其危害,已日益成為人們關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。因此,控制燃煤鍋爐排放的二氧化硫,對(duì)于控制大氣污染,改善生態(tài)環(huán)境有著舉足輕重的意義。下面就脫硫的方法及其比較作一簡(jiǎn)要的介紹。按與燃燒的結(jié)合點(diǎn)區(qū)分,脫硫方法有:a.燃燒前脫硫—~煤脫硫;b燃燒中脫硫——爐內(nèi)脫硫;C.燃燒后脫硫———-煙氣脫硫。按脫硫后有無(wú)付產(chǎn)品回收區(qū)分有拋棄法和回收法。一、煤脫硫浮選法工業(yè)應(yīng)用,主要有:強(qiáng)磁分選、細(xì)菌處理、苛性堿浸提等方法只用于脫除無(wú)機(jī)硫;微波輻射、溶劑浸提、熱分解、酸堿處理、氧化還原處理、親核置
2、換宰方法能同時(shí)脫除有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫,其中強(qiáng)磁分選與微波輻射較受重視。1.機(jī)械分選法(MF)利用煤質(zhì)與灰中無(wú)機(jī)硫比重不同,用浮選法浮選,用水作浮選劑。2強(qiáng)磁分選法(HMS)利用強(qiáng)磁場(chǎng)將煤中順磁性的無(wú)機(jī)硫與反磁性的煤質(zhì)分離。3微波輻射法(MCD)用電磁波照射經(jīng)水或堿或三氯化鐵鹽類(lèi)處理過(guò)的50~100℃煤粉,能使煤粉中的Fe一S和C—S等化學(xué)鍵發(fā)生共振而裂解,形成的游離硫可與氫、氧反應(yīng)生成硫化氫、二氧化硫低分子等氣體,從煤中逸出,將逸出的氣體收集處理,可以得到硫磺付產(chǎn)品。二、爐內(nèi)脫硫1、石灰石注入爐內(nèi)分段燃燒(LIMB)為了抑制
3、二氧化氮,后來(lái)發(fā)展為噴鈣,采用合適的受熱面布置,可使?fàn)t內(nèi)溫度控制在850~950℃,因而抑制了二氧化氮。當(dāng)Ca/S比為2時(shí),同時(shí)獲得50%左右的脫硫效率。用石灰石及消石灰作脫硫劑,Ca/S摩爾比為2時(shí),脫硫效率分別為32和44%。該法適用干老廠改造。2.爐內(nèi)注入石灰石并活化氧化鈣法LIFAC將石灰石于鍋爐的1150℃左右區(qū)段注入,碳酸鈣迅速分解成氧化鈣,同時(shí)起到一些固硫作用。在尾部煙道適當(dāng)部位(一般在空氣預(yù)熱器與除塵器之問(wèn))設(shè)置增濕活化反應(yīng)器,使未反應(yīng)的氧化鈣水合成氫氧化鈣,進(jìn)一步脫硫,總脫硫率70%。采用壓力消化石灰代
4、替石灰石,可以進(jìn)~步提高脫硫劑的利用率和脫硫效率;Ca/S—l、5時(shí),脫硫率達(dá)80%。這是因?yàn)橛眉訅核诳焖偃眽撼隽现?,水合物爆裂,形成高度分散的微粒,既有利于直接噴粉,且其脫硫率最高。但該法不能同時(shí)脫除二氧化氮,該法適用干老廠改造。三、煙氣脫硫(FGD)按照處理狀態(tài)分為干法和濕法兩類(lèi)。1、干法——脫硫過(guò)程多數(shù)屬氣固反應(yīng),速度相對(duì)較低,煙氣在反應(yīng)器中的流速較慢,延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間,故設(shè)備較龐大,但脫硫后的煙氣降溫較少或不降溫,故不需再加熱(耗能少),即可滿足排放擴(kuò)散要求。此外,二次污染少、無(wú)結(jié)垢、堵塞、可靠性高。(1)BF
5、移動(dòng)床活性炭脫硫(BF/FW)用活性炭作脫硫劑,在脫硫移動(dòng)床中與約100℃煙氣錯(cuò)流接觸,以脫除二氧化硫,脫硫率90%以上。吸附了二氧化硫的活性炭在再生移動(dòng)床中與500~600℃熱砂(或其它熱載)體合,被炭還原成二氧化硫逸出,用于制硫酸,向煙氣中添加氨用雙層床處理,可同時(shí)脫除80%的二氧化氮。(2)電子束照射法(EK)其原理是:含水分的煙氣在電子束的照射下,煙氣中的水被激活裂解成HO、O等強(qiáng)氧化劑,能迅速將二氧化硫和二氧化氮氧化成三氧化硫和五氧化二氮,再與添加的氨化合成硫銨和硝銨,用除塵器收集作為肥料付產(chǎn)品。脫硫率90%,
6、脫硝率80%。整套裝置電耗高,約占廠發(fā)電量的10%。(3)噴霧千燥法(SDA)它是七十年代發(fā)展起來(lái)的。它是用石灰獎(jiǎng)作脫硫劑,用霧化器將石灰漿水溶液噴入吸收塔內(nèi),石灰漿以極細(xì)的霧滴與煙氣中的二氧化硫接觸。并發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成亞硫酸鈣和硫酸鈣。利用煙氣中的熱量使霧滴的水份汽化,干燥后的粉未隨脫硫后的煙氣帶走,用除塵器捕集,脫硫率70~90%;當(dāng)Ca/S—1.5時(shí),脫硫率為85%,這是~種在濕狀態(tài)下脫硫。在干狀態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的方法,亦稱為半干式。噴霧干燥加布袋除塵,脫硫率可達(dá)90%以上.允許煤含硫量可達(dá)3%,可與濕法相競(jìng)爭(zhēng),
7、這種方法的主要特點(diǎn)是;因吸收塔出來(lái)的廢料是干的,與濕式石灰石法相比.省去了龐大的廢料處理系統(tǒng),使工藝流程大為簡(jiǎn)化,該法的關(guān)鍵技術(shù)是石灰石漿液的霧化器和吸收干燥塔。現(xiàn)在使用最廣泛的是離心轉(zhuǎn)盤(pán)霧化器。因此,該法在我國(guó)應(yīng)用前景好。(4)粉煤灰干式脫硫脫硫劑由粉煤灰、消石灰和石膏為原料,制成顆粒狀將它們裝在吸收塔中形成移動(dòng)層。當(dāng)脫硫劑在塔中自上而下地移動(dòng)時(shí),其中的消石灰氫氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成石膏,而脫硫劑中的煤灰和石膏則起活性媒體的作用。用過(guò)后的脫硫劑還可以作為生產(chǎn)脫硫劑的原料再被重新利用。2、濕法——其基本過(guò)程是用
8、脫硫溶液洗滌煙氣,氣液傳質(zhì)過(guò)程一般較氣固快,設(shè)備相對(duì)較小,效率較高(90%),運(yùn)行可靠。主要缺點(diǎn)是;工藝復(fù)雜,占地面積大,投資費(fèi)用高,凈化后的煙溫較低,需對(duì)其再加熱,以利排放后擴(kuò)散。(1)石灰石或石灰洗滌法(LW)。使用氧化鈣或碳酸鈣漿液在濕式洗滌器中吸收二氧化硫,漿液從塔頂向下噴淋,煙氣從塔底向上流動(dòng),使二氧化硫與