烟气脱硫技术,建筑硕士论文.docx
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1、烟气脱硫技术,建筑硕士论文本篇论文目录导航:【题目】【第一章】【第二章】 烟气脱硫技术【第三章】【第四章】【以下为参考文献】 第 2 章 烟气脱硫技术 2.1 引言。 我们国家改革进入攻坚克难的阶段,各地区各行业发展进入深水区,生态文明建设纳入社会发展的各个阶段,绿色发展成为各个地区和企业发展的目的,怎么搞好环境治理,怎么做好大气污染物防治,进一步发展脱硫技术都成为必然,本章节对脱硫技术进行概述,以发现各脱硫技术的弊端,以期实现脱硫技术的进步。 脱硫技术在已经构成的研究成果中,根据脱硫装置在燃烧前后的位置关系,分为燃烧前的脱硫,燃烧进行中的脱硫和燃烧完成后的脱硫。燃烧前的脱硫设施又包括机械式的
2、脱硫设施、化学反响脱硫设施、等离子体21-23的脱硫设施、参加细菌的脱硫设施、超声波脱硫设施等,机械式的脱硫设施主要包括跳汰及浮选机脱硫设施、摇床类的脱硫设施、引入旋流器的脱硫、螺旋选矿机脱硫,化学反响脱硫设施主要是指煤的热解和加氢热解脱硫方式方法,电磁式的脱硫设施主要是电化学法,参加细菌的微生物法24 脱硫设施主要是采用生物脱硫的方式,超声波脱硫设施主要是微波法。燃烧进行中的脱硫主要指在炉膛内增加石灰石的工艺。而对于燃烧后面的脱硫工艺就比拟多了,这华而不实有一些是湿法的脱硫,有一些是干法的脱硫,还有一些是半干法25的脱硫,湿法脱硫设施占整个脱硫设施的百分之八十五,在这中间石灰石-石膏法又占到
3、了整个脱硫设施的百分之三十六点七、其它湿法脱硫设施如氧化镁法、双碱法和氨法等约占百分之四十八点三。 2.2 石灰石 -石膏法。 2.2.1 工艺流程及原理。 石灰石-石膏法26-28在当前烟气脱硫的治理当中,应用是最广泛的,技术是最成熟的,该工艺的工艺流程描绘叙述如下:在整个工艺流程中首先设置脱硫剂粉料仓和脱硫剂研磨及螺旋输送装置构成的脱硫剂制粉系统,然后制成的脱硫剂粉剂进入脱硫剂浆液配置系统含带搅拌的浆液罐、浆液泵等,配好的脱硫剂浆液通过泵打入吸收塔底部溶液循环池,脱硫循环泵通过底部的溶液循环池吸液,然后打入脱硫塔内进行循环,脱硫液通过设置在喷液层的喷液喷嘴散射到吸收塔内部,用以去除烟气内部
4、的二氧化硫和三氧化硫,在这个时候反响生成物再被进入到脱硫塔内部的空气氧化为石膏,在这个经过中消耗了大量的脱硫剂石灰石。每个循环泵都是与它们自个的喷液层来连接,这就是所谓的单元制。在脱硫塔中,喷入脱硫塔的石灰石浆液与烟气中二氧化硫相接触产生石膏29-31,产生出的石膏再通过输送石膏的浆液泵释放到塔外,设置石膏脱水系统来将输送到塔外的石膏脱水。石膏脱水主要通过旋流装置、浆液分配装置和真空皮带脱水机。通过以上的脱硫处理,净化后的烟气通过两级除雾器进行除雾,在两级除雾器中将净化烟气所携带的雾滴去除。在后续的经过中要通过工艺水泵将工艺水箱中的水打入到除雾器中对它进行清洗。在整个经过中,经过了布袋除尘器的
5、锅炉烟气从下部进入脱硫塔,在脱硫塔内部向上流动,而脱硫液向下流动,在流动的经过中互相接触,去除掉烟气中的二氧化硫,然后干净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。 该工艺的工艺原理有如下反响经过:1、吸收经过吸收剂为石灰石:二氧化硫溶于液体 SO2+H2O=H2SO3,除了二氧化硫以外,在烟气中还有 HCl 和HF,在烟气进入脱硫塔的经过中,他们也被带入脱硫塔,装置脱硫的经过中,也被一并带入被处理掉;2、酸的离解:二氧化硫溶于水,生成亚硫酸,离解程度与酸碱度有关,酸碱度低时反响如下:H2SO3=H+HSO3-,酸碱度高时反响如下:HSO3-=H+SO32-,烟气中的 HCl 和 HF 也跟着这个经过离
6、解如下: HCl=H+Cl-,HF= H+F-,根据这些反响,在离解时,H+离子变为游离态,导致酸碱度降低,溶液中的 H+变多,导致二氧化硫不能再继续溶解。所以,能够让溶液继续吸收二氧化硫,就要让 H+减少,而减少 H+最好的方式就是中和;3、中和反 应 : 用 石 灰 石 浆 液 与 上 面 提 到 的 离 子 发 生 反 应 如 下 : CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O,Ca2+离子与酸反响:Ca2+2Cl-= CaCl2,Ca2+2F-= CaF2,Ca2+2HSO3-=Ca HSO32,Ca2+SO32-= CaSO3,产生亚硫酸钙的反响,主要在吸收区的上半部分,在这一部分二
7、氧化硫含的比拟低,所以这个区域酸碱度比拟高,HSO3-的浓度就会被降低,进而消除了在吸收区产生垢的情况。4、亚硫酸氢钙和氧反响 : 一 些 亚 硫 酸 氢 钙 被 氧 化 风 机 鼓 入 脱 硫 塔 的 氧 所 氧 化 , 反 应 如 下 : HSO3-+0.5O2= SO42-+H+,CaCO3+2H+= Ca2+H2O+CO2,SO42-+ Ca2+= CaSO4。5、生成副产品的结晶:产生的硫酸钙随着越来越多,超过饱和就会结晶,进而产生石膏晶体,反响如下 CaSO4+2H2O= CaSO4.2H2O,浆液中固体维持在 130g/l 左右的水平,石膏结晶效果最好,石膏不断的从系统中排除,新
8、的石膏不断的生成。 2.2.2 工艺优缺点。 石灰石-石膏法技术优点:1、技术比拟成熟,在各行各业都有广泛的应用,尤其在电厂上,运行可靠性高;2、脱硫装置使用寿命厂,操作维护简单;3、石灰石作为脱硫剂,它的购买途径比拟广泛,价格也低廉,便于就地购买;4、对各种煤种都适应,可适用于高硫煤、中硫煤和低硫煤等各煤种,单机能够处理的烟气规模比拟大32-33。缺点:1、节能效果差,由于石灰石-石膏法液气比一般都在 15L/m3以上,所以循环水泵一般比拟大;2、在脱硫塔中,由于脱硫剂浆液酸碱度不恒定,所以烟气中的二氧化硫与脱硫剂反响产生的硫酸钙过量进而造成设备的垢产生太多,甚至发现堵塞现象,对设备的运行也
9、会产生影响;3、石灰石 -石膏法脱硫工艺中颗粒比拟大,对于化学反响的进行影响还是比拟大的,这样脱硫的脱硫效率也很难保证;4、石灰石的杂质比拟多,活性会遭到很大影响,对脱硫效率影响也比拟大,对运行成本、运行性能都会有影响;5、石灰石副产品品质比拟差,在实际的工业运用中很多是无法充分利用的,在现场就需要掩埋或者找空地进行堆积34-37。 2.3 氧化镁法。 2.3.1 工艺流程及原理。 氧化镁脱硫技术在市面上的应用成熟情况只稍逊色于石灰石-石膏法脱硫工艺,该工艺的工艺流程描绘叙述如下:脱硫设施区域主设备布置于引风机后。烟气脱硫系统采用浆液循环、塔内强迫氧化方式的烟气脱硫工艺。吸收剂采用轻烧氧化镁粉
10、。 主要工艺流程为烟气从锅炉出来以后,经过布袋除尘器,在布袋除尘器的后面会设置引风机,一般脱硫塔则设置在引风机的后面,而进入脱硫塔的烟气一般是从底部进入,然后循着脱硫塔上升,在上升的经过中与从喷嘴喷淋出的液体进行传质融合,在这个经过中烟气与脱硫剂进行了充分接触反响,锅炉烟气中的二氧化硫被浆液吸收后进入喷淋层上方的除雾器除去烟气中的雾滴。浆液在吸收塔内充分氧化后,浆液经板框过滤机固液分离,硫酸镁溶液外排,泥饼与煤渣一同外运。整个工艺经过分成下面几个主要子系统: 吸收剂制备系统 :将知足要求的氧化镁粉制成浆液,以备送往吸收塔中;储存吸收剂浆液,知足合理的配制速度和吸收塔的不同的使用量的要求;将吸收
11、剂浆液送往吸收塔反响池。烟气系统 :为烟气流经脱硫系统提供通道。吸收系统 :锅炉烟气中的二氧化硫和氢氟酸以及氢氯酸气体被脱硫剂吸收变成亚硫酸盐,然后和鼓入脱硫塔的氧气进一步反响生成硫酸盐;分离出烟气中夹带的在吸收塔内产生的水滴。氧化系统 :将脱硫吸收反响后的亚硫酸/亚硫酸氢盐充分氧化成稳定的硫酸盐。工艺水系统:为脱硫系统储存工艺水。把工艺水按规定的压力分配给脱硫系统、设备、和公用设施。压缩空气系统:给脱硫系统用气设备提供动力38-39。 该工艺的工艺原理有如下反响经过:1、氧化镁脱硫液的制取:MgO+H2O=Mg(OH)2,Mg(OH)2Mg2+2OH,2、SO2的吸收:SO2+H2O=H2S
12、O3,H2SO3=H+HSO3-,HSO3-=H+SO32-,Mg2+SO32-+3H2O=MgSO3 3H2O,Mg2+SO32-+6H2O=MgSO3 6H2O,Mg2+SO32-+7H2O=MgSO3 7H2O,SO2+MgSO3 6H2O=Mg(HSO3)2+5H2O,Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O,MgSO3+H2O+SO2=Mg(HSO3)2,Mg(HSO3)2+Mg(OH)2+10H2O=2MgSO3 6H2O,3、脱硫产物氧化:MgSO3+1/2O2+7H2O= MgSO4 7H2O,MgSO3+1/2O2= MgSO4,脱硫剂浆液的酸碱度通过参加氧化镁的量来控制,
13、通常情况下酸碱度控制在 7.2 左右,氧化反响需要有比拟长的时间,含有硫酸镁的反响后生成液经过进一步结晶,能够生产肥料用的 MgSO4.1H2O,可以产生出工业级的 MgSO4.7H2O,假如亚硫酸镁不进行氧化或者抑制亚硫酸镁的氧化,能够通过再生法将 MgSO3进行复原反响生成 MgO 作为脱硫剂循环使用,并且产生副产品硫酸。 2.3.2 工艺优缺点。 氧化镁脱硫工艺的技术特点 1、 技术成熟,氧化镁脱硫工艺是我们国家湿法烟气脱硫技术比拟成熟的工艺;2、原材料渠道比拟多,我们国家氧化镁的储量在世界上是最多的,在辽宁、山东、四川等省都有很多,在中国应用氧化镁法采购比拟容易;3、脱硫的效果好。氧化
14、镁在化学反响方面比氧化钙脱硫剂更容易反响,而且氧化镁的分子量也要小一些。所以在同等条件下氧化镁与氧化钙相比脱硫效率可能更高层次一些,氧化镁脱硫工艺的脱硫效率可达 96%以上,而石灰石-石膏法在脱硫效率方面可能也就 90%左右。4、 工程造价小,由于氧化镁的耗量小,所以脱硫塔的内部构件、循环浆液罐大小、各个泵的流量和功率都比拟小,总的投资就会比拟低40-41。5、 运行维护费用低。在整个氧化镁脱硫工艺运行当中,氧化镁的耗量要低于氧化钙,价格比氧化钙略高,有些原产地附近更便宜,但总费用都低于氧化钙;泵等动力方面的耗损也小,由于就液气比来讲氧化镁的 5 L/m3下面,远好于石灰石-石膏法的 16L/
15、m3以上。同时氧化镁法产生的废物是一种肥料,能够卖钱,这又折减出一些钱来,运行维护费大大降低。6、运行起来也比拟可靠。采用镁法脱硫在结垢堵塞方面也有优势,由于氧化镁在塔内各个阶段生成的盐溶解度都高于石灰石-石膏法,有些甚至高出数量级,能让整个系统更高层次效安全运行,而且镁法产物酸碱度偏中性,控制在 6.3 左右,对于设备的腐蚀性就会大大降低。总体镁法脱硫相对石灰石-石膏法安全度更高层次。7、副产品收益高42-46。镁法脱硫工艺的副产品为亚硫酸镁或硫酸镁,收益很高。一种情况是全部氧化为硫酸镁,然后进行浓缩提纯变为七水硫酸镁,这是很好的肥料,能卖个好价钱,可以以煅烧,生成的氧化镁重新利用,生成的二
16、氧化硫纯净度比拟高,用来制硫酸很好。 2.4 双碱法。 2.4.1 工艺特点。 双碱法脱硫是靠钠碱来进行烟气脱硫反响,石灰粉在这里面只起到了一个让钠碱再生的作用,在脱硫塔进行的这种反响是液相和气相之间的一个反响,所以结垢这件事得到了很大的解决,而且对于双碱法47-49来讲它对烟气中的二氧化硫作用也比其它方式方法大一些,液气比在各个脱硫工艺中也算比拟低的,这样脱硫剂就会得到很高的利用,进而也就节省了很多初投资,同时运营花费也低不少。对双碱法脱硫工艺来讲,脱硫经过水溶液中除了氢氧化钠就是碳酸钙脱硫液中,在整个脱硫液循环反响中很大程度上降低了脱硫剂对管道所连接的水泵等设备以及管道的腐蚀、冲刷,也很大
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