第二章烟气脱硫技.ppt

第二章 火电厂脱硫技术第一节第一节第一节第一节 火电厂脱硫技术概述火电厂脱硫技术概述火电厂脱硫技术概述火电厂脱硫技术概述 第二节第二节第二节第二节 湿式石灰石湿式石灰石湿式石灰石湿式石灰石-石膏法脱硫技术石膏法脱硫技术石膏法脱硫技术石膏法脱硫技术第三节第三节第三节第三节 循环流化床脱硫技术循环流化床脱硫技术循环流化床脱硫技术循环流化床脱硫技术 第四节第四节第四节第四节 其他脱硫技术其他脱硫技术其他脱硫技术其他脱硫技术 第一节 火电厂脱硫技术概述n n目前，三个备受关注的全球性大气环境问题目前，三个备受关注的全球性大气环境问题目前，三个备受关注的全球性大气环境问题目前，三个备受关注的全球性大气环境问题:温室效应、温室效应、温室效应、温室效应、酸雨和臭氧层破坏，其中酸雨问题最为严重。酸雨和臭氧层破坏，其中酸雨问题最为严重。酸雨和臭氧层破坏，其中酸雨问题最为严重。酸雨和臭氧层破坏，其中酸雨问题最为严重。SOSO2 2是形成是形成是形成是形成酸雨的最重要的物质。酸雨的最重要的物质。酸雨的最重要的物质。酸雨的最重要的物质。n n目前应用的脱硫技术按脱硫工艺所在煤炭燃烧过程中不同目前应用的脱硫技术按脱硫工艺所在煤炭燃烧过程中不同目前应用的脱硫技术按脱硫工艺所在煤炭燃烧过程中不同目前应用的脱硫技术按脱硫工艺所在煤炭燃烧过程中不同的位置分为三类，的位置分为三类，的位置分为三类，的位置分为三类，即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫硫即烟气脱硫硫即烟气脱硫硫即烟气脱硫(FGD)(FGD)。一、燃烧前脱硫一、燃烧前脱硫一、燃烧前脱硫一、燃烧前脱硫 二、燃烧中脱硫二、燃烧中脱硫二、燃烧中脱硫二、燃烧中脱硫 三、燃烧后脱硫三、燃烧后脱硫三、燃烧后脱硫三、燃烧后脱硫一、燃烧前脱硫一、燃烧前脱硫一、燃烧前脱硫一、燃烧前脱硫燃烧前脱硫燃烧前脱硫燃烧前脱硫燃烧前脱硫(煤炭脱硫煤炭脱硫煤炭脱硫煤炭脱硫)技术包括物理的、化学的、生物的方技术包括物理的、化学的、生物的方技术包括物理的、化学的、生物的方技术包括物理的、化学的、生物的方法，以及多种技术联合使用的综合工艺、煤炭转化脱硫等。法，以及多种技术联合使用的综合工艺、煤炭转化脱硫等。法，以及多种技术联合使用的综合工艺、煤炭转化脱硫等。法，以及多种技术联合使用的综合工艺、煤炭转化脱硫等。目前我国广泛采用的煤炭脱硫方法是物理方法。目前我国广泛采用的煤炭脱硫方法是物理方法。目前我国广泛采用的煤炭脱硫方法是物理方法。目前我国广泛采用的煤炭脱硫方法是物理方法。煤的物理脱硫方法是利用煤中黄铁矿煤的物理脱硫方法是利用煤中黄铁矿煤的物理脱硫方法是利用煤中黄铁矿煤的物理脱硫方法是利用煤中黄铁矿(工业上称硫铁矿，化工业上称硫铁矿，化工业上称硫铁矿，化工业上称硫铁矿，化学式学式学式学式FeSFeS2 2)与有机质在密度、电性质、磁性质和表面性质与有机质在密度、电性质、磁性质和表面性质与有机质在密度、电性质、磁性质和表面性质与有机质在密度、电性质、磁性质和表面性质等物理化学性质的差异，把黄铁矿从煤中分离出来的方法。等物理化学性质的差异，把黄铁矿从煤中分离出来的方法。等物理化学性质的差异，把黄铁矿从煤中分离出来的方法。等物理化学性质的差异，把黄铁矿从煤中分离出来的方法。它包括它包括它包括它包括重力选煤、浮选、电选、磁选和油团聚分选重力选煤、浮选、电选、磁选和油团聚分选重力选煤、浮选、电选、磁选和油团聚分选重力选煤、浮选、电选、磁选和油团聚分选等，其等，其等，其等，其中重力选煤有跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化床中重力选煤有跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化床中重力选煤有跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化床中重力选煤有跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化床干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等多种方法。干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等多种方法。干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等多种方法。干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等多种方法。几种选煤处理工艺所占比例依次为跳汰几种选煤处理工艺所占比例依次为跳汰几种选煤处理工艺所占比例依次为跳汰几种选煤处理工艺所占比例依次为跳汰5959、重介质、重介质、重介质、重介质2323、浮选浮选浮选浮选1414、其他、其他、其他、其他4 4。1 1重力选煤重力选煤重力选煤重力选煤(以水或水与矿物组成的悬浮液为介质，进行重力以水或水与矿物组成的悬浮液为介质，进行重力以水或水与矿物组成的悬浮液为介质，进行重力以水或水与矿物组成的悬浮液为介质，进行重力选煤的过程称为洗煤选煤的过程称为洗煤选煤的过程称为洗煤选煤的过程称为洗煤)(1)(1)跳汰选煤：在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨跳汰选煤：在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨跳汰选煤：在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨跳汰选煤：在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨胀收缩，按密度分选固体废物的一种方法。胀收缩，按密度分选固体废物的一种方法。胀收缩，按密度分选固体废物的一种方法。胀收缩，按密度分选固体废物的一种方法。跳汰分选的一个脉冲循环中包括两个过程：床面先是浮跳汰分选的一个脉冲循环中包括两个过程：床面先是浮跳汰分选的一个脉冲循环中包括两个过程：床面先是浮跳汰分选的一个脉冲循环中包括两个过程：床面先是浮起，然后被压紧。脉冲作用使物料分层，如图所示。起，然后被压紧。脉冲作用使物料分层，如图所示。起，然后被压紧。脉冲作用使物料分层，如图所示。起，然后被压紧。脉冲作用使物料分层，如图所示。(a)分层前颗粒 (b)上升水流将 (c)颗粒在水中 (d)下降水流，床层紧密 混杂堆积 床层抬起 沉降分层 重颗粒进入底层(2)水介质旋流器分选。该设备以水作介质，水介质旋流器分选。该设备以水作介质，利用离心力按密度进行分选。水介质旋流利用离心力按密度进行分选。水介质旋流器与摇床联合使用，可取长补短。旋流器器与摇床联合使用，可取长补短。旋流器工作原理在湿式石灰石石膏法脱硫工艺工作原理在湿式石灰石石膏法脱硫工艺系统中作详细介绍。系统中作详细介绍。(3)摇床选煤。摇床分选是使固体废物颗粒群摇床选煤。摇床分选是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。摇床分扇形分布而进行分选的一种方法。摇床分选设备常用平面摇床。选设备常用平面摇床。2 2浮选脱硫浮选脱硫浮选脱硫浮选脱硫(煤的浮选同样只能脱除煤中的部分无机硫，煤的浮选同样只能脱除煤中的部分无机硫，煤的浮选同样只能脱除煤中的部分无机硫，煤的浮选同样只能脱除煤中的部分无机硫，对有机硫无能为力对有机硫无能为力对有机硫无能为力对有机硫无能为力)浮选是依据硫铁矿与煤的表面润湿性的差异，发生在气浮选是依据硫铁矿与煤的表面润湿性的差异，发生在气浮选是依据硫铁矿与煤的表面润湿性的差异，发生在气浮选是依据硫铁矿与煤的表面润湿性的差异，发生在气液固三相界面的分选过程。亲水性矿物如煤中成液固三相界面的分选过程。亲水性矿物如煤中成液固三相界面的分选过程。亲水性矿物如煤中成液固三相界面的分选过程。亲水性矿物如煤中成灰物质表面与水分子的作用力强，生成的水化膜较厚，灰物质表面与水分子的作用力强，生成的水化膜较厚，灰物质表面与水分子的作用力强，生成的水化膜较厚，灰物质表面与水分子的作用力强，生成的水化膜较厚，不易随气泡上浮，而疏水性矿物如煤中的有机质分子不易随气泡上浮，而疏水性矿物如煤中的有机质分子不易随气泡上浮，而疏水性矿物如煤中的有机质分子不易随气泡上浮，而疏水性矿物如煤中的有机质分子与水分子的亲和力较弱，不能形成稳定的水化膜，因与水分子的亲和力较弱，不能形成稳定的水化膜，因与水分子的亲和力较弱，不能形成稳定的水化膜，因与水分子的亲和力较弱，不能形成稳定的水化膜，因而容易随气泡上浮。而容易随气泡上浮。而容易随气泡上浮。而容易随气泡上浮。矿物表面的润湿性，可通过加入浮选药剂加以改变。矿物表面的润湿性，可通过加入浮选药剂加以改变。矿物表面的润湿性，可通过加入浮选药剂加以改变。矿物表面的润湿性，可通过加入浮选药剂加以改变。浮选脱硫主要用于回收细粒级精煤，合理利用煤炭资源。浮选脱硫主要用于回收细粒级精煤，合理利用煤炭资源。浮选脱硫主要用于回收细粒级精煤，合理利用煤炭资源。浮选脱硫主要用于回收细粒级精煤，合理利用煤炭资源。但浮选难用于粗颗粒物料的分选，黄铁矿的脱除要比但浮选难用于粗颗粒物料的分选，黄铁矿的脱除要比但浮选难用于粗颗粒物料的分选，黄铁矿的脱除要比但浮选难用于粗颗粒物料的分选，黄铁矿的脱除要比降灰更难实现。降灰更难实现。降灰更难实现。降灰更难实现。实际上，选煤多采用两种以上的选煤设备组成联合流实际上，选煤多采用两种以上的选煤设备组成联合流实际上，选煤多采用两种以上的选煤设备组成联合流实际上，选煤多采用两种以上的选煤设备组成联合流程。例如南川选煤厂采用跳汰摇床流程，南桐选程。例如南川选煤厂采用跳汰摇床流程，南桐选程。例如南川选煤厂采用跳汰摇床流程，南桐选程。例如南川选煤厂采用跳汰摇床流程，南桐选煤厂采用跳汰、旋流器、播床、浮选组合脱硫工艺煤厂采用跳汰、旋流器、播床、浮选组合脱硫工艺煤厂采用跳汰、旋流器、播床、浮选组合脱硫工艺煤厂采用跳汰、旋流器、播床、浮选组合脱硫工艺 3.3.其他脱硫方法其他脱硫方法其他脱硫方法其他脱硫方法煤炭转化是指用化学方法将煤炭转化为气体或液体燃煤炭转化是指用化学方法将煤炭转化为气体或液体燃煤炭转化是指用化学方法将煤炭转化为气体或液体燃煤炭转化是指用化学方法将煤炭转化为气体或液体燃料、化工原料或产品，其主要包括煤炭气化和煤炭料、化工原料或产品，其主要包括煤炭气化和煤炭料、化工原料或产品，其主要包括煤炭气化和煤炭料、化工原料或产品，其主要包括煤炭气化和煤炭液化。在煤炭转化过程中，煤中大部分硫以液化。在煤炭转化过程中，煤中大部分硫以液化。在煤炭转化过程中，煤中大部分硫以液化。在煤炭转化过程中，煤中大部分硫以HH2 2S S、CSCS2 2和和和和COSCOS等形式进入煤气。为了满足日趋严格的等形式进入煤气。为了满足日趋严格的等形式进入煤气。为了满足日趋严格的等形式进入煤气。为了满足日趋严格的环境标准，并保护燃用或使用煤炭转化产物的设备，环境标准，并保护燃用或使用煤炭转化产物的设备，环境标准，并保护燃用或使用煤炭转化产物的设备，环境标准，并保护燃用或使用煤炭转化产物的设备，需要进行煤气脱硫。与烟气脱硫相比，煤气脱硫对需要进行煤气脱硫。与烟气脱硫相比，煤气脱硫对需要进行煤气脱硫。与烟气脱硫相比，煤气脱硫对需要进行煤气脱硫。与烟气脱硫相比，煤气脱硫对象是气量小、含硫化合物浓度高的煤气，因而达到象是气量小、含硫化合物浓度高的煤气，因而达到象是气量小、含硫化合物浓度高的煤气，因而达到象是气量小、含硫化合物浓度高的煤气，因而达到同样处理效果时，煤气脱硫更加经济，易于回收有同样处理效果时，煤气脱硫更加经济，易于回收有同样处理效果时，煤气脱硫更加经济，易于回收有同样处理效果时，煤气脱硫更加经济，易于回收有价值的硫分。价值的硫分。价值的硫分。价值的硫分。二、燃烧中脱硫二、燃烧中脱硫在煤燃烧过程中加入石灰石在煤燃烧过程中加入石灰石在煤燃烧过程中加入石灰石在煤燃烧过程中加入石灰石(CaCO(CaCO3 3)或白云石或白云石或白云石或白云石(CaCO(CaCO3 3MgCOMgCO3 3)粉作脱硫剂，粉作脱硫剂，粉作脱硫剂，粉作脱硫剂，CaCOCaCO3 3 、MgCOMgCO3 3受受受受热分解生成热分解生成热分解生成热分解生成CaOCaO、MgOMgO，与烟气中，与烟气中，与烟气中，与烟气中SOSO2 2反应生成反应生成反应生成反应生成硫酸盐，随灰分排出，从而达到脱硫目的。硫酸盐，随灰分排出，从而达到脱硫目的。硫酸盐，随灰分排出，从而达到脱硫目的。硫酸盐，随灰分排出，从而达到脱硫目的。在我国，燃烧中脱硫的方法主要有型煤固硫、循环在我国，燃烧中脱硫的方法主要有型煤固硫、循环在我国，燃烧中脱硫的方法主要有型煤固硫、循环在我国，燃烧中脱硫的方法主要有型煤固硫、循环流化床燃烧脱硫、水煤浆燃烧技术和炉内喷钙等。流化床燃烧脱硫、水煤浆燃烧技术和炉内喷钙等。流化床燃烧脱硫、水煤浆燃烧技术和炉内喷钙等。流化床燃烧脱硫、水煤浆燃烧技术和炉内喷钙等。1.1.型煤固硫型煤固硫型煤固硫型煤固硫n n将不同的粉煤经筛分后按一定的比例配煤、粉碎后同经将不同的粉煤经筛分后按一定的比例配煤、粉碎后同经将不同的粉煤经筛分后按一定的比例配煤、粉碎后同经将不同的粉煤经筛分后按一定的比例配煤、粉碎后同经过预处理的黏结剂和固硫剂混合，经机械设备挤压成型过预处理的黏结剂和固硫剂混合，经机械设备挤压成型过预处理的黏结剂和固硫剂混合，经机械设备挤压成型过预处理的黏结剂和固硫剂混合，经机械设备挤压成型及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。型煤用固硫剂按化学形态可分为钙系、钠系及其型煤。型煤用固硫剂按化学形态可分为钙系、钠系及其型煤。型煤用固硫剂按化学形态可分为钙系、钠系及其型煤。型煤用固硫剂按化学形态可分为钙系、钠系及其他三大类，用沥青、石灰、电石渣、无硫纸浆黑液等作他三大类，用沥青、石灰、电石渣、无硫纸浆黑液等作他三大类，用沥青、石灰、电石渣、无硫纸浆黑液等作他三大类，用沥青、石灰、电石渣、无硫纸浆黑液等作为黏结剂。为黏结剂。为黏结剂。为黏结剂。2.2.水煤浆燃烧技术水煤浆燃烧技术水煤浆燃烧技术水煤浆燃烧技术n n水煤浆是水煤浆是水煤浆是水煤浆是2020世纪世纪世纪世纪7070年代发展起来的一种新型煤基流体洁年代发展起来的一种新型煤基流体洁年代发展起来的一种新型煤基流体洁年代发展起来的一种新型煤基流体洁净燃料。它是将洗选后的精煤进一步加工研磨成微细煤净燃料。它是将洗选后的精煤进一步加工研磨成微细煤净燃料。它是将洗选后的精煤进一步加工研磨成微细煤净燃料。它是将洗选后的精煤进一步加工研磨成微细煤粉，按煤与水约粉，按煤与水约粉，按煤与水约粉，按煤与水约7 7 3 3的质量比和适量的质量比和适量的质量比和适量的质量比和适量(约约约约1.0%)1.0%)的化学添的化学添的化学添的化学添加剂配制而成的一种煤水混合物。这种煤水混合物又称加剂配制而成的一种煤水混合物。这种煤水混合物又称加剂配制而成的一种煤水混合物。这种煤水混合物又称加剂配制而成的一种煤水混合物。这种煤水混合物又称煤水浆或煤水燃料。煤水浆或煤水燃料。煤水浆或煤水燃料。煤水浆或煤水燃料。n n水煤浆有着代油、节能、环保、综合利用等多重优点水煤浆有着代油、节能、环保、综合利用等多重优点水煤浆有着代油、节能、环保、综合利用等多重优点水煤浆有着代油、节能、环保、综合利用等多重优点三、燃烧后脱硫烟气脱硫三、燃烧后脱硫烟气脱硫 按照吸收剂、脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态按照吸收剂、脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态分为分为干法、湿法和半干法干法、湿法和半干法；按照生成物的处置方式分为回收法和抛弃法；按照生成物的处置方式分为回收法和抛弃法；按照脱硫剂是否循环使用分为再生法和非再当法。按照脱硫剂是否循环使用分为再生法和非再当法。根据净化原理分为两大类：根据净化原理分为两大类：吸收吸附法，吸收吸附法，氧氧化还原法化还原法另有专家根据净化原理分为以下四大类：另有专家根据净化原理分为以下四大类：另有专家根据净化原理分为以下四大类：另有专家根据净化原理分为以下四大类：吸附法，用多孔固体吸附法，用多孔固体吸附法，用多孔固体吸附法，用多孔固体(吸附剂吸附剂吸附剂吸附剂)将流体混合物中的一种或多种组将流体混合物中的一种或多种组将流体混合物中的一种或多种组将流体混合物中的一种或多种组分凝聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作。分凝聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作。分凝聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作。分凝聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作。吸收法，利用气体混合物中各组分在一定吸收剂中溶解度不同，吸收法，利用气体混合物中各组分在一定吸收剂中溶解度不同，吸收法，利用气体混合物中各组分在一定吸收剂中溶解度不同，吸收法，利用气体混合物中各组分在一定吸收剂中溶解度不同，或者是其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反或者是其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反或者是其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反或者是其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反应，达到将有害气体从废气中分离出来的操作。应，达到将有害气体从废气中分离出来的操作。应，达到将有害气体从废气中分离出来的操作。应，达到将有害气体从废气中分离出来的操作。催化转化法，利用催化剂的催化作用，将废气中有害的污染物催化转化法，利用催化剂的催化作用，将废气中有害的污染物催化转化法，利用催化剂的催化作用，将废气中有害的污染物催化转化法，利用催化剂的催化作用，将废气中有害的污染物转化成无害的物质，甚至是有用的副产品，或转化成更易从气转化成无害的物质，甚至是有用的副产品，或转化成更易从气转化成无害的物质，甚至是有用的副产品，或转化成更易从气转化成无害的物质，甚至是有用的副产品，或转化成更易从气流中分离出来而被去除的物质。流中分离出来而被去除的物质。流中分离出来而被去除的物质。流中分离出来而被去除的物质。非平衡等离子法，又称脉冲电晕法，是利用高能电子射线激活、非平衡等离子法，又称脉冲电晕法，是利用高能电子射线激活、非平衡等离子法，又称脉冲电晕法，是利用高能电子射线激活、非平衡等离子法，又称脉冲电晕法，是利用高能电子射线激活、电离、裂解工业废气中各组分，从而发生氧化等一系列复杂化电离、裂解工业废气中各组分，从而发生氧化等一系列复杂化电离、裂解工业废气中各组分，从而发生氧化等一系列复杂化电离、裂解工业废气中各组分，从而发生氧化等一系列复杂化学反应，将有害物转化为无害物或有用的副产物加以回收的方学反应，将有害物转化为无害物或有用的副产物加以回收的方学反应，将有害物转化为无害物或有用的副产物加以回收的方学反应，将有害物转化为无害物或有用的副产物加以回收的方法。法。法。法。火电厂烟气具有以下特点火电厂烟气具有以下特点火电厂烟气具有以下特点火电厂烟气具有以下特点：排放量大，污染物浓度低；排放量大，污染物浓度低；排放量大，污染物浓度低；排放量大，污染物浓度低；成成成成分复杂，如燃煤烟气中含有分复杂，如燃煤烟气中含有分复杂，如燃煤烟气中含有分复杂，如燃煤烟气中含有SOSO2 2、NOxNOx、COCO、COCO2 2、OO2 2和和和和粉尘等；粉尘等；粉尘等；粉尘等；温度高、压力低等。温度高、压力低等。温度高、压力低等。温度高、压力低等。选择脱硫技术时，应考虑以下几点：选择脱硫技术时，应考虑以下几点：选择脱硫技术时，应考虑以下几点：选择脱硫技术时，应考虑以下几点：(1)SO(1)SO2 2排放浓度和排放量必须满足国家和当地环保要求。排放浓度和排放量必须满足国家和当地环保要求。排放浓度和排放量必须满足国家和当地环保要求。排放浓度和排放量必须满足国家和当地环保要求。(2)(2)脱硫工艺适用于已确定的煤种条件，并考虑到燃煤含硫量脱硫工艺适用于已确定的煤种条件，并考虑到燃煤含硫量脱硫工艺适用于已确定的煤种条件，并考虑到燃煤含硫量脱硫工艺适用于已确定的煤种条件，并考虑到燃煤含硫量在一定范围内变动的可能性。在一定范围内变动的可能性。在一定范围内变动的可能性。在一定范围内变动的可能性。(3)(3)脱硫率高、技术成熟、运行可靠，并有较多的应用业绩。脱硫率高、技术成熟、运行可靠，并有较多的应用业绩。脱硫率高、技术成熟、运行可靠，并有较多的应用业绩。脱硫率高、技术成熟、运行可靠，并有较多的应用业绩。(4)(4)尽可能节省建设投资。尽可能节省建设投资。尽可能节省建设投资。尽可能节省建设投资。(5)(5)布置合理，占地面积较少。布置合理，占地面积较少。布置合理，占地面积较少。布置合理，占地面积较少。(6)(6)吸收剂、水和能源消耗少，运行费用较低。吸收剂、水和能源消耗少，运行费用较低。吸收剂、水和能源消耗少，运行费用较低。吸收剂、水和能源消耗少，运行费用较低。(7)(7)吸收剂有可靠稳定的来源，质优价廉。吸收剂有可靠稳定的来源，质优价廉。吸收剂有可靠稳定的来源，质优价廉。吸收剂有可靠稳定的来源，质优价廉。(8)(8)脱硫副产物、脱硫废水均能得到合理地利用或处置。脱硫副产物、脱硫废水均能得到合理地利用或处置。脱硫副产物、脱硫废水均能得到合理地利用或处置。脱硫副产物、脱硫废水均能得到合理地利用或处置。四、脱硫工艺比较四、脱硫工艺比较 目前应用最多的是钙法中的湿式石灰目前应用最多的是钙法中的湿式石灰石石膏法烟气脱硫，市场占有率为石石膏法烟气脱硫，市场占有率为90%以上，在某些特殊条件下，才采用其余几以上，在某些特殊条件下，才采用其余几种方法。种方法。FGD方法方法项项目目石灰石石灰石/石石灰石膏工灰石膏工艺艺喷雾喷雾干燥法干燥法炉内炉内喷钙喷钙尾部增湿尾部增湿电电子束法子束法氨法脱硫氨法脱硫工工艺艺镁镁法脱硫法脱硫技技术术成熟程成熟程度度成熟成熟成熟成熟成熟成熟工工业试验业试验工工业试验业试验成熟成熟适用煤种适用煤种不限不限中低硫煤中低硫煤中低硫煤中低硫煤中低硫煤中低硫煤不限不限中低硫煤中低硫煤单单机机应应用的用的经济经济性性规规模模200MW及以上及以上100MW及以下及以下200MW及以及以下下200MW及以下及以下200MW及以下及以下200MW及以下及以下脱硫率脱硫率95%以上以上7580%7580%7580%90%以上以上90%以上以上吸收吸收剂剂石灰石石灰石/石石灰灰石灰石灰石灰石石灰石液氨液氨液氨液氨氧化氧化镁镁吸收吸收剂剂利用利用率率90%以上以上5060%3040%90%以上以上90%以上以上90%以上以上副副产产物物石膏石膏亚亚硫酸硫酸钙钙亚亚硫酸硫酸钙钙硫硫铵铵/硝硝铵铵亚亚硫酸硫酸铵铵硫酸硫酸镁镁副副产产物物处处置置利用利用系系统简单统简单抛弃抛弃系系统简单统简单抛弃抛弃系系统简单统简单利用利用系系统统复复杂杂利用利用系系统统复复杂杂抛弃抛弃废废水水有有无无无无无无无无有有市市场场占有率占有率高高 90%一般一般 58%少少低低低低国内国内应应用用珞璜，北京，珞璜，北京，半山，重半山，重庆庆等等黄黄岛岛，白，白马马下关，下关，钱钱清清成都成都无无无无1 1、火力发电厂常用的烟气脱硫工艺主要有哪几种火力发电厂常用的烟气脱硫工艺主要有哪几种火力发电厂常用的烟气脱硫工艺主要有哪几种火力发电厂常用的烟气脱硫工艺主要有哪几种？答：主要有：答：主要有：答：主要有：答：主要有：（1 1）石灰石（石灰）石灰石（石灰）石灰石（石灰）石灰石（石灰）-石膏湿法烟气脱硫；石膏湿法烟气脱硫；石膏湿法烟气脱硫；石膏湿法烟气脱硫；（2 2）烟气循环流化床脱硫；）烟气循环流化床脱硫；）烟气循环流化床脱硫；）烟气循环流化床脱硫；（3 3）喷雾干燥法脱硫；）喷雾干燥法脱硫；）喷雾干燥法脱硫；）喷雾干燥法脱硫；（4 4）炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫）炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫）炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫）炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫 （5 5）海水脱硫；）海水脱硫；）海水脱硫；）海水脱硫；（6 6）电子束脱硫等）电子束脱硫等）电子束脱硫等）电子束脱硫等各种工艺都有各自的应用条件。各种工艺都有各自的应用条件。各种工艺都有各自的应用条件。各种工艺都有各自的应用条件。n n（）是目前应用最广、技术最成熟的脱硫工艺。）是目前应用最广、技术最成熟的脱硫工艺。）是目前应用最广、技术最成熟的脱硫工艺。）是目前应用最广、技术最成熟的脱硫工艺。（A A A A）循环流化床法；（）循环流化床法；（）循环流化床法；（）循环流化床法；（B B B B）喷雾干燥法；（）喷雾干燥法；（）喷雾干燥法；（）喷雾干燥法；（C C C C）石灰）石灰）石灰）石灰（石灰石）湿法；（石灰石）湿法；（石灰石）湿法；（石灰石）湿法；（D D D D）原煤脱硫。）原煤脱硫。）原煤脱硫。）原煤脱硫。n n燃烧前脱硫主要方式是（燃烧前脱硫主要方式是（）。）。（A）洗煤、煤的气化和液化以及水煤浆技术；）洗煤、煤的气化和液化以及水煤浆技术；（B）跳汰、重介质、浮选工跳汰、重介质、浮选工跳汰、重介质、浮选工跳汰、重介质、浮选工艺；（艺；（C）流化床燃）流化床燃烧技术；（烧技术；（D）旋转喷雾干燥法。）旋转喷雾干燥法。n n电子束脱硫工艺属于（电子束脱硫工艺属于（）。）。（A）燃烧前脱硫；（）燃烧前脱硫；（B）燃烧中脱硫；（）燃烧中脱硫；（C）燃）燃烧后脱硫；（烧后脱硫；（D）都不是。）都不是。火电厂脱硫技术主要分为燃烧前脱硫和燃烧后火电厂脱硫技术主要分为燃烧前脱硫和燃烧后脱硫两大类。（脱硫两大类。（）湿法脱硫效率大于干法脱硫效率。（湿法脱硫效率大于干法脱硫效率。（）根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）态将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。（法。（）脱硫工艺按燃烧过程中所处位置可分为：燃烧脱硫工艺按燃烧过程中所处位置可分为：燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。（前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。（）n n燃烧前脱硫就是在燃料燃烧前，用物理方燃烧前脱硫就是在燃料燃烧前，用物理方法、化学方法或生物方法把燃料中所含有法、化学方法或生物方法把燃料中所含有的硫部分去掉，将燃料净化。（的硫部分去掉，将燃料净化。（）n n通过煤炭洗选工艺，可以把煤中的有机硫通过煤炭洗选工艺，可以把煤中的有机硫和无机硫去除和无机硫去除80%以上。（以上。（）n n石灰石石灰石-石膏湿法脱硫是燃烧后脱硫的主要石膏湿法脱硫是燃烧后脱硫的主要方式之一。（方式之一。（）第二节第二节 湿式石灰石湿式石灰石-石膏法脱硫技术石膏法脱硫技术一、湿式石灰石石膏法脱硫工艺特点一、湿式石灰石石膏法脱硫工艺特点一、湿式石灰石石膏法脱硫工艺特点一、湿式石灰石石膏法脱硫工艺特点二、湿式石灰石石膏法脱硫工艺原理二、湿式石灰石石膏法脱硫工艺原理二、湿式石灰石石膏法脱硫工艺原理二、湿式石灰石石膏法脱硫工艺原理 三、湿式石灰石石膏法脱硫三、湿式石灰石石膏法脱硫三、湿式石灰石石膏法脱硫三、湿式石灰石石膏法脱硫工艺流程工艺流程工艺流程工艺流程四、湿式石灰石石膏法脱硫工艺系统四、湿式石灰石石膏法脱硫工艺系统四、湿式石灰石石膏法脱硫工艺系统四、湿式石灰石石膏法脱硫工艺系统 五、影响脱硫率的主要因素五、影响脱硫率的主要因素五、影响脱硫率的主要因素五、影响脱硫率的主要因素六、脱硫装置运行维护概要六、脱硫装置运行维护概要六、脱硫装置运行维护概要六、脱硫装置运行维护概要 七、常见问题及解决方法七、常见问题及解决方法七、常见问题及解决方法七、常见问题及解决方法一、湿式石灰石石膏法脱硫工艺特点一、湿式石灰石石膏法脱硫工艺特点优点：书优点：书缺点：缺点：初期投资费用太高，运行费用也高；初期投资费用太高，运行费用也高；占地面积大；占地面积大；系统管理操作复杂，磨损、腐蚀现象较为系统管理操作复杂，磨损、腐蚀现象较为严重；严重；副产物石膏难处理副产物石膏难处理(由于销路问题只能堆放由于销路问题只能堆放)，废水较难处理等。，废水较难处理等。二、湿式石灰石石膏法脱硫工艺原理二、湿式石灰石石膏法脱硫工艺原理二、湿式石灰石石膏法脱硫工艺原理二、湿式石灰石石膏法脱硫工艺原理 1 1、吸收净化基本理论、吸收净化基本理论、吸收净化基本理论、吸收净化基本理论(1)吸收机理吸收机理双膜理论双膜理论pA是气相主体的分压是气相主体的分压pAi是界面上的分压是界面上的分压CA是液相主体的浓度是液相主体的浓度CAi是界面处的浓度是界面处的浓度吸收过程简化为通过气液两相流膜的分子扩散，通过此两吸收过程简化为通过气液两相流膜的分子扩散，通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力，层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力，SO2被水吸收被水吸收液膜阻力远远大于气膜阻力液膜阻力远远大于气膜阻力(2)气液平衡气液平衡 1）气液相平衡气液相平衡 在一定温度和压力下，吸收过程的传质速率等于解吸过程的传质在一定温度和压力下，吸收过程的传质速率等于解吸过程的传质速率时，气液两相就达到动态平衡。速率时，气液两相就达到动态平衡。a.溶解度：与溶剂性质有关，对于同一溶剂，降温或加压有利于溶解度：与溶剂性质有关，对于同一溶剂，降温或加压有利于吸收；反之，有利于解吸吸收；反之，有利于解吸b.亨利定律亨利定律：物理吸收时物理吸收时，在总压不髙和一定温度下，稀溶液中，在总压不髙和一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。c.传质吸收过程的判断传质吸收过程的判断：若气相中溶质的组分浓度高于气液相平：若气相中溶质的组分浓度高于气液相平衡时气相组分的平衡浓度，则传质过程为吸收过程；相反，为衡时气相组分的平衡浓度，则传质过程为吸收过程；相反，为解吸过程。解吸过程。化学吸收的优点化学吸收的优点：被吸收组分的气液平衡关系应服从相平衡关系，又服从被吸收组分的气液平衡关系应服从相平衡关系，又服从化学平衡关系，但亨利定律不适用化学平衡关系，但亨利定律不适用a.溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶剂能够容纳的溶质量增多，使吸收推动力增加。剂能够容纳的溶质量增多，使吸收推动力增加。b.溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，使总吸收系数溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，使总吸收系数增大，吸收速率提高。增大，吸收速率提高。c.c.对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然可能是有效的可能是有效的2）化学吸收的气液平衡化学吸收的气液平衡 2、脱硫工艺原理、脱硫工艺原理用石灰用石灰用石灰用石灰/石灰石浆液洗涤含石灰石浆液洗涤含石灰石浆液洗涤含石灰石浆液洗涤含SOSO2 2的烟气是一个化学吸的烟气是一个化学吸的烟气是一个化学吸的烟气是一个化学吸收过程。收过程。收过程。收过程。化学吸收速率较快，它与扩散速率有关，又与化学化学吸收速率较快，它与扩散速率有关，又与化学化学吸收速率较快，它与扩散速率有关，又与化学化学吸收速率较快，它与扩散速率有关，又与化学反应速度有关。反应速度有关。反应速度有关。反应速度有关。在吸收过程中，被吸收组分的气液平衡关系，既服在吸收过程中，被吸收组分的气液平衡关系，既服在吸收过程中，被吸收组分的气液平衡关系，既服在吸收过程中，被吸收组分的气液平衡关系，既服从于相平衡，又服从于化学平衡。从于相平衡，又服从于化学平衡。从于相平衡，又服从于化学平衡。从于相平衡，又服从于化学平衡。根据双膜理论，整个过程可分下列步骤进行：根据双膜理论，整个过程可分下列步骤进行：根据双膜理论，整个过程可分下列步骤进行：根据双膜理论，整个过程可分下列步骤进行：SOSO2 2在气流中扩散；在气流中扩散；在气流中扩散；在气流中扩散；SOSO2 2扩散通过气膜；扩散通过气膜；扩散通过气膜；扩散通过气膜；SOSO2 2被吸收，由气态转入溶液生成水合物：被吸收，由气态转入溶液生成水合物：被吸收，由气态转入溶液生成水合物：被吸收，由气态转入溶液生成水合物：SOSO2 2(g)SO(g)SO2 2(l)SO(l)SO2 2+H+H2 2OHOH+HSO+HSO3 3-2H 2H+SOSO3 32-2-SOSO2 2的水合物和离子在液膜中扩散；的水合物和离子在液膜中扩散；的水合物和离子在液膜中扩散；的水合物和离子在液膜中扩散；石灰石颗粒表面溶解，由固相转入液相：石灰石颗粒表面溶解，由固相转入液相：石灰石颗粒表面溶解，由固相转入液相：石灰石颗粒表面溶解，由固相转入液相：CaCOCaCO3 3(s)CaCO(s)CaCO3 3(l)H(l)H+CaCO+CaCO3 3CaCa2+2+HCO+HCO3 3-中和：中和：中和：中和：HH+HCO+HCO3 3-CO CO2 2(g)+H(g)+H2 2OOSOSO3 32-2-和和和和HSOHSO3 3-被氧化：被氧化：被氧化：被氧化：HSOHSO3 3-+1/2 O+1/2 O2 2HH+SO+SO4 42-2-；SOSO3 32-2-+1/2O+1/2O2 2SOSO4 42-2-结晶分离：结晶分离：结晶分离：结晶分离：CaCa2+2+SO+SO4 42-2-+2H+2H2 2OCaSOOCaSO4 42H2H2 2O(s)O(s)CaCa2+2+SO+SO3 32-2-+1/2H+1/2H2 2OCaSOOCaSO3 31/2H1/2H2 2O(s)O(s)(1)SO(1)SO2 2的吸收。吸收液成分与的吸收。吸收液成分与的吸收。吸收液成分与的吸收。吸收液成分与pHpH值有关。如在值有关。如在值有关。如在值有关。如在1818时，时，时，时，K K1 1=1.510=1.510-2-2；K K2 2=1.010=1.010-7-7，关系曲线如，关系曲线如，关系曲线如，关系曲线如图图图图 吸收液吸收液的的pH值值56，所以主所以主要以要以？形式形式存在。存在。为确保最有效地吸收为确保最有效地吸收SO2一方面一方面？；另一方面加入吸收剂另一方面加入吸收剂CaCO3，以消耗，以消耗？n因而因而SO2的吸收速率随的吸收速率随pH值的降低而下值的降低而下降，当降，当pH值降到值降到4时，几乎不能吸收时，几乎不能吸收(2)(2)硫酸盐的生成硫酸盐的生成硫酸盐的生成硫酸盐的生成1 1）石灰石的溶解）石灰石的溶解）石灰石的溶解）石灰石的溶解 由化学过程和物理过程（迁移扩散）两个因素决由化学过程和物理过程（迁移扩散）两个因素决由化学过程和物理过程（迁移扩散）两个因素决由化学过程和物理过程（迁移扩散）两个因素决定。定。定。定。化学过程与化学过程与化学过程与化学过程与pH pH 值有关，值有关，值有关，值有关，随随pH值的降低？值的降低？增大浆液浓度和颗粒比表面积迁移扩散速率增大增大浆液浓度和颗粒比表面积迁移扩散速率增大增大浆液浓度和颗粒比表面积迁移扩散速率增大增大浆液浓度和颗粒比表面积迁移扩散速率增大2 2）HSOHSO3 3-的氧化的氧化的氧化的氧化(通常用氧化风机鼓入空气强制氧通常用氧化风机鼓入空气强制氧通常用氧化风机鼓入空气强制氧通常用氧化风机鼓入空气强制氧化化化化)与与与与pHpH关系关系关系关系？锰、铁、镁具有催化作用的金属离子有关锰、铁、镁具有催化作用的金属离子有关锰、铁、镁具有催化作用的金属离子有关锰、铁、镁具有催化作用的金属离子有关3 3）石膏的结晶）石膏的结晶）石膏的结晶）石膏的结晶溶液的相对过饱和度溶液的相对过饱和度溶液的相对过饱和度溶液的相对过饱和度？（或过饱和度）？（或过饱和度）？（或过饱和度）？（或过饱和度）？是析出结是析出结是析出结是析出结晶的推动力，是决定结晶成核及成长速率的关晶的推动力，是决定结晶成核及成长速率的关晶的推动力，是决定结晶成核及成长速率的关晶的推动力，是决定结晶成核及成长速率的关键因素。键因素。键因素。键因素。晶体粗颗粒易分离，层状、针状晶体难分离、易结晶体粗颗粒易分离，层状、针状晶体难分离、易结晶体粗颗粒易分离，层状、针状晶体难分离、易结晶体粗颗粒易分离，层状、针状晶体难分离、易结垢。垢。垢。垢。一般控制相对过饱和度一般控制相对过饱和度一般控制相对过饱和度一般控制相对过饱和度 0.10.10.3(0.3(即过饱和度即过饱和度即过饱和度即过饱和度C/C*C/C*为为为为110110130130)，过饱和度最大不超过，过饱和度最大不超过，过饱和度最大不超过，过饱和度最大不超过140%140%控制过饱和度（控制过饱和度（控制过饱和度（控制过饱和度（pH pH 值的变化来改变氧化速率直接值的变化来改变氧化速率直接值的变化来改变氧化速率直接值