烟气脱硫 _生活百科

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烟气脱硫【烟气脱硫】烟气脱硫指从烟道气或其他工业废气中除去硫氧化物(SO2 和SO3) 。
基本介绍中文名：烟气脱硫
外文名：Flue gas desulfurization（FGD）
除去：硫氧化物
地方：烟道气或其他工业废气中
工艺简介烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD）,在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机硷为基础的有机硷法。基本原理化学原理：烟气中的SO2 实质上是酸性的，可以通过与适当的硷性物质反应从烟气中脱除SO2 。烟道气脱硫最常用的硷性物质是石灰石(碳酸钙, CaCO3)、生石灰(氧化钙，CaO)和熟石灰(氢氧化钙,Ca(OH)2) 。石灰石产量丰富，因而相对便宜，生石灰和熟石灰都是由石灰石通过加热来製取。有时也用碳酸纳(纯硷)、碳酸镁和氨等其它硷性物质。所用的硷性物质与烟道气中的SO2发生反应，产生了一种亚硫酸盐和硫酸盐的混合物(根据所用的硷性物质不同，这些盐可能是钙盐、钠盐、镁盐或铵盐) 。亚硫酸盐和硫酸盐间的比率取决于工艺条件，在某些工艺中，所有亚硫酸盐都转化成了硫酸盐。SO2与硷性物质间的反应或在硷溶液中发生(湿法烟道气脱硫技术)，或在固体硷性物质的湿润表面发生(乾法或半乾法烟道气脱硫技术) 。在湿法烟气脱硫系统中，硷性物质(通常是硷溶液，更多情况是硷的浆液)与烟道气在喷雾塔中相遇。烟道气中SO2溶解在水中，形成一种稀酸溶液，然后与溶解在水中的硷性物质发生中和反应。反应生成的亚硫酸盐和硫酸盐从水溶液中析出，析出情况取决于溶液中存在的不同盐的相对溶解性。例如，硫酸钙的溶解性相对较差，因而易于析出；硫酸钠和硫酸铵的溶解性则好得多。在乾法和半乾法烟道气脱硫系统中，或使烟气穿过硷性吸收剂床喷入烟道气流中，或使固体硷性吸收剂与烟道气相接触。无论哪种情况，SO2都是与固体硷性物质直接反应，生成相应的亚硫酸盐和硫酸盐。为了使这种反应能够进行，固体硷性物质必须是十分疏鬆或相当细碎。在半乾法烟道气脱硫系统中，水被加入到烟道气中，以在硷性物质颗粒物表面形成一层液膜，SO2溶入液膜，加速了与固体硷性物质的反应。工艺方法方法简介世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的乾湿状态又可将脱硫技术分为湿法、乾法和半乾（半湿）法。湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题。乾法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在乾状态下进行，该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、设备庞大等问题。半乾法FGD技术是指脱硫剂在乾燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如水洗活性炭再生流程），或者在湿状态下脱硫、在乾状态下处理脱硫产物（如喷雾乾燥法）的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在乾状态下处理脱硫产物的半乾法，以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有乾法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。目前，国内外常用的烟气脱硫方法按其工艺大致可分为三类：湿式抛弃工艺、湿式回收工艺和乾式工艺。其中变频器在设备中的套用为节约能源做出了巨大贡献。乾式脱硫乾式烟气脱硫工艺该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初，与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点：投资费用较低；脱硫产物呈乾态，并和飞灰相混；无需装设除雾器及再热器；设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。其缺点是：吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；用于高硫煤时经济性差；飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；对乾燥过程控制要求很高。喷雾脱硫喷雾乾式烟气脱硫工艺喷雾乾式烟气脱硫(简称乾法FGD)，最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺，70年代中期得到发展，并在电力工业迅速推广套用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾乾燥塔中与烟气接触，石灰浆液与SO2反应后生成一种乾燥的固体反应物，最后连同飞灰一起被除尘器收集。我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾乾法烟气脱硫的中间试验，取得了一些经验，为在200～300MW机组上採用旋转喷雾乾法烟气脱硫最佳化参数的设计提供了依据。煤灰脱硫粉煤灰乾式烟气脱硫技术日本从1985年起，研究利用粉煤灰作为脱硫剂的乾式烟气脱硫技术，到1988年底完成工业实用化试验，1991年初投运了首台粉煤灰乾式脱硫设备，处理烟气量644000Nm/h 。其特点：脱硫率高达60%以上，性能稳定，达到了一般湿式法脱硫性能水平；脱硫剂成本低；用水量少，无需排水处理和排烟再加热，设备总费用比湿式法脱硫低1/4；煤灰脱硫剂可以复用；没有浆料，维护容易，设备系统简单可靠。湿法脱硫FGD工艺世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰（CaO）或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的SO2 。这种工艺已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，而且具有脱硫效率高(90%～98%)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。据美国环保局(EPA)的统计资料，全美火电厂採用湿式脱硫装置中，湿式石灰法占39.6%，石灰石法占47.4%，两法共占87%；双硷法占4.1%，碳酸钠法占3.1% 。在中国的火电厂、钢厂，90%以上採用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。但是在中国台湾、日本等脱硫处理较早的国家和地区，基本採用镁法脱硫，占到95%以上。湿式镁法主要的化学反应机理为：