环境保护概论烟气的污染与防治.pptx





《环境保护概论烟气的污染与防治.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《环境保护概论烟气的污染与防治.pptx(76页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三章烟气的污染与防治、湿法烟气脱硫技术1、海水法海水脱硫工艺及系统第1页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术采用湿态吸收剂,在吸收装置中吸收剂被烟气的热量所干燥,并在干燥过程中与二氧化硫反应生成干粉状脱硫产物。第2页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术1.特点:1)工艺简单,占地少,设备投资小,运行费用低。2)对煤种适应性强,适用于不同硫分的燃煤电厂,以及现有电厂增设脱硫设备的改造。3)设备基本无腐蚀,无结垢,无磨损,无废水排放,脱硫副产品为干态。脱硫固体产物(CaSO3,CaSO4,Ca(OH)2等)堆放处理。
2、4)无需烟气冷却和再加热。5)钙的利用率高,脱硫效率一般在90%-95%左右 第3页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术2、问题1)需要高纯度和活性的石灰作为脱硫剂。2)脱硫产物的综合利用受到限制。第4页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术3、脱硫工艺的主要化学反应过程吸收和氧化:石灰浆液滴与干态的固体颗粒(基粒)碰撞并附着其表面,颗粒强烈湍动,在气固流化床内发生局部微观的气液两项反应,同时干燥第5页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术3、脱硫工艺的主要化学反应过程伴随脱硫反
3、应同时进行。如果采用脱氮功能的吸收剂,还可脱硝第6页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术4、脱硫工艺及系统设备石灰制粉或石灰浆制浆系统+循环流化床吸收反应器+旋转分离器+除尘器+运行控制系统第7页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术5、重要参数床料循环倍率流化床床料浓度烟气在反应器及旋风分离器中停留时间钙硫比反应器内操作温度脱硫效率第8页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术6、脱硫率的影响因素床层温度颗粒物浓度钙硫摩尔比(Ca/S)烟气停留时间脱硫剂的粒度和性能等第9页/共7
4、6页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术7、工艺特点没有喷浆系统,只喷入水和蒸气(防堵);新鲜石灰进入反应器,悬浮,喷水降温反应;石灰在反应器内停留时间30min,利用率高;烟气流速1.8-6.1,范围大,符合适应性强;基建费用低。第10页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术氨法1、工艺原理 工艺过程包括:脱硫吸收、中间产品处理、副产品制造。第11页/共76页第三章烟气的污染与防治(1)吸收过程。SO2+xNH3+H2O(NH4)xH2-xSO3 x=1.2-1.4(2)中间产品处理:主要方法包括直接氧化和酸解。直接氧化氨-硫
5、铵法(NH4)xH2-xSO3+1/2O2+(2-x)NH3(NH4)2SO4 酸解氨酸法(NH4)xH2-xSO3+x/2H2SO4x/2(NH4)2SO4+SO2+H2O(NH4)xH2-xSO3+xH3PO4x(NH4)H2PO4+SO2+H2O(3)副产品制造 铵盐氮肥或复合肥;气体SO2液体二氧化硫或硫酸。第12页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术氨法2.优点 1)脱硫效率高,可达95%以上,吸收剂利用率高。2)氨吸收烟气中的SO2是气-液及气-气反应,反应速度快、完全。3)副产品-化肥。4)不产生废水和废渣,能耗低。5)系统简单,设备体积小。
6、第13页/共76页第三章烟气的污染与防治3.6、其他烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术氨法3.缺点 1)化肥对土质影响大,易板结。2)对氨逃逸(泄露)控制要求高,易对周边造成二次污染。3)工艺大规模应用还有待关注,尤其是在系统防腐、烟尘对系统的堵塞。第14页/共76页第三章烟气的污染与防治3.7、氮氧化物控制技术概述、燃烧过程中氮氧化物的生成、氮氧化物的控制技术 第15页/共76页第三章烟气的污染与防治3.7、氮氧化物控制技术概述、燃烧过程中氮氧化物的生成1.氮氧化物的性质及来源NOx包括:N2O,NO,N2O3,NO2,N2O4,N2O5大气中NOx主要以NO和NO2的形式存在NOx的来源 1)
7、固氮菌、雷电等自然过程2)人类活动,其中燃料燃烧占90%第16页/共76页氮氧化物氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物有一氧化氮(NO,无色)、二氧化氮(NO2,红棕色)、一氧化二氮(N2O)、五氧化二氮(N2O5)等,其中除五氧化二氮常态下呈固体外,其他氮氧化物常态下都呈气态。作为空气污染物的氮氧化物(NOx)常指NO和NO2。除五氧化二氮为固体外,其余均为气体。分子式NOx。其中四氧化二氮是二氧化氮二聚体,常与二氧化氮混合存在构成一种平衡态混合物。一氧化氮和二氧化氮的混合物,又称硝气(硝烟)。相对密度:一氧化氮接近空气,一氧化二氮、二氧化氮比空气略重。熔点:五氧化二
8、氮为30,其余均为零下。均微溶于水,水溶液呈不同程度酸性。一氧化氮、二氧化氮水中分解生成硝酸和氧化氮。一氧化二氮300以上才有强氧化作用,其余有不同程度氧化性,特别是五氧化二氮,在-10以上分解放出氧气和硝气。氮氧化物系非可燃性物质,但均能助燃,如一氧化二氮(N2O)、二氧化氮和五氧化二氮遇高温或可燃性物质能引起爆炸。第17页/共76页氮氧化物N2O3和N2O5都是酸性氧化物,N2O3的对应酸是亚硝酸(HNO2),N2O3亚硝酸的酸酐;N2O5的对应酸是硝酸,N2O5是硝酸的酸酐。NO、N2O、N2O4和NO2都不是酸性氧化物。氮氧化物中氧化亚氮(笑气)作为吸入麻醉剂,不以工业毒物论;余者除二
9、氧化氮外,遇光、湿或热可产生二氧化氮,主要为二氧化氮的毒作用,主要损害深部呼吸道。一氧化氮尚可与血红蛋白结合引起高铁血红蛋白血症。人吸入二氧化氮1分钟的MLC为200ppm。第18页/共76页固氮菌共生固氮菌在与植物共生的情况下才能固氮或才能有效地固氮,固氮产物氨可直接为共生体提供氮源。主要有根瘤菌属(Rhizobium)的细菌与豆科植物共生形成的根瘤共生体,弗氏菌属(Frankia,一种放线菌)与非豆科植物共生形成的根瘤共生体;某些蓝细菌与植物共生形成的共生体,如念珠藻或鱼腥藻与裸子植物苏铁共生形成苏铁共生体,红萍与鱼腥藻形成的红萍共生体等。根瘤菌生活在土壤中,以动植物残体为养料,过着“腐生
10、生活”。当土壤中有相应的豆科植物生长时,根瘤菌迅速向它根部靠拢,从根毛弯曲处进入根部。豆科植物根部在根瘤菌的刺激下迅速分裂膨大,形成“瘤子”,为根瘤菌提供了理想的活动场所,还供应了丰富的养料,让根瘤菌生长繁殖。根瘤菌又会卖力的从空气中吸收氮气,为豆科植物制作“氮餐”,使其枝繁叶茂。这样,根瘤菌与豆科植物形成共生关系,因此根瘤菌也被称为共生固氮菌。根瘤菌生产出来的氮肥不仅满足豆科植物的需要,还可以分出一些帮助“远亲近邻”,储存一部分给“晚辈”,所以我国历来有种豆肥田的习惯。自生固氮菌还有一些固氮菌,如圆褐固氮菌,它们不住在植物体内,能自己从空气中吸收氮气,繁殖后代,死后将遗体“捐赠”给植物,让植
11、物得到大量氮肥。这类固氮菌叫自生固氮菌。第19页/共76页第三章烟气的污染与防治3.7、氮氧化物控制技术概述、氮氧化物的控制技术 1、燃烧过程中NOx的生成机理燃烧过程中NOx的生成可分成三类:热力型NOx:空气中氮气N2在高温下氧化而生成的。燃料型NOx:燃料中氮化合物热分解后氧化生成。快速型NOx:空气中N与燃料燃烧生成的CH原子团反应生成CN化合物,氧化生成NOx。第20页/共76页第三章烟气的污染与防治3.7、氮氧化物控制技术概述、氮氧化物的控制技术 1、燃烧过程中NOx的生成机理煤粉燃烧所生成的NOx中,燃料型NOx最多,占60-80%,热力型NOx生成和燃烧温度有关,温度足够高时,
12、可占到总量的20%,快速型NOx生成量很小。第21页/共76页第三章烟气的污染与防治、氮氧化物的控制技术 1、燃烧过程中NOx的生成机理热力型NOx:燃烧时,N2和O2在高温下生成NO和NO2的总和。生成机理:反应条件:温度,浓度(空气量)烟气停留时间。措施:降低燃烧温度,避免局部高温;缩短停留时间;降低烟气中氧的浓度。第22页/共76页第三章烟气的污染与防治、氮氧化物的控制技术 1、燃烧过程中NOx的生成机理燃料型NOx:煤中N含量0.5-2.5%之间,以C-N化合物存在,易分解氧化产生NOx。机理:N 燃烧中 HCN 转化 NH或NH2 氧化 NO+H2O 与NO反应 N2+H2O转化比例
13、与NO/O2之比有关;平衡偏移第23页/共76页第三章烟气的污染与防治、氮氧化物的控制技术 1、燃烧过程中NOx的生成机理快速型NOx:燃料燃烧时产生的烃(CH)与空气中N2分子反应生成CN,HCN,然后氧化成Nox。生成过程:C,H化合物燃烧产生大量CH,CH2,CH3,C2离子团,与空气中N2反应生成HCN,CN。氧化:N2+CH-NOx第24页/共76页第三章烟气的污染与防治、氮氧化物的控制技术 1、燃烧过程中NOx的生成机理快速型NOx:N来源为空气中N2,与热力型相同,生成量小,对温度依赖性弱。在燃烧产生N数量时一般不考虑,只有在不含N燃料低温燃烧时才考虑。燃烧温度超过1500摄氏度
14、时,热力型NOx起主导作用。第25页/共76页第三章烟气的污染与防治、氮氧化物的控制技术 2、NOx控制技术措施:分两类一:源头控制(一级)二:尾部控制(二级)第26页/共76页第三章烟气的污染与防治、氮氧化物的控制技术 2、NOx控制源头控制通过各种技术手段,控制燃烧过程中的NOx生成。生成受燃烧温度,烟气在高温区停留时间,烟气中组分浓度及混合程度影响。控制因素:空气-燃料比,燃烧区温度分布,后燃烧区冷却程度,燃烧器设计。第27页/共76页第三章烟气的污染与防治、氮氧化物的控制技术 2、NOx控制源头控制源头控制的方法主要是对燃烧器的改进,简便易行,所以广泛应用。缺点:降低燃烧效率;NOx降
15、低率有限。第28页/共76页第三章烟气的污染与防治、氮氧化物的控制技术 2、NOx控制尾部控制把已经生成的NOx还原为N2.对燃烧后产生的含NOx烟气进行脱氮处理,又称烟气脱硝或废气脱硝。第29页/共76页第三章烟气的污染与防治3.8、低氮氧化物燃烧技术用改善燃烧条件的方法降低NOx的排放,统称为低氮氧化物燃烧技术第30页/共76页第三章烟气的污染与防治3.8、低氮氧化物燃烧技术、空气分级燃烧、浓淡煤粉燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环、低氮燃烧器、循环流化床燃烧技术 第31页/共76页第三章烟气的污染与防治3.8、低氮氧化物燃烧技术、空气分级燃烧1、原理原理:非化学当量比燃烧使NOX降低30%-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 环境保护 概论 烟气 污染 防治

限制150内