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石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺

2021-01-18 10:47:24

我国是煤炭为主要能源的国家。煤炭约占一次能源消费总量的70%。煤炭造成的空气污染包括二氧化碳,二氧化硫,氮氧化物和粉尘。控制二氧化硫的排放已成为社会和经济可持续发展的迫切要求。目前,世界上有200多种烟气脱硫工艺。经过几十年的不断探索和实践,火电厂仅采用了约十种脱硫工艺,主要包括:石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺;旋转喷雾半干烟气脱硫工艺;炉内注入钙和尾烟加湿和活化脱硫工艺;循环流化床锅炉脱硫工艺海水脱硫烟气工艺;电子束烟气脱硫工艺和带电干式喷射烟气脱硫等工艺。石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前使用较广泛的脱硫技术。

基本流程如下:锅炉烟气经电除尘器除尘后,由增压风扇和GGH(可选)冷却,然后进入吸收装置。塔。在吸收塔中,烟道气向上流动并且被以逆流方式向下流动的循环浆料洗涤。通过设置在喷涂层中的喷嘴将循环的浆料喷涂到吸收塔中,以去除SO2,SO3,HCL和HF。同时,在“强制氧化过程”的处理下,反应的副产物被引入的空气氧化。石膏(CaSO4•2H2O),并消耗石灰石作为吸收剂。循环的浆料通过浆料循环泵向上输送至喷涂层,并通过喷嘴雾化,从而使气体和液体完全接触。每个泵通常连接到其自己的喷涂层,也就是说,通常使用单元系统。在吸收塔中,石灰石与二氧化硫反应生成石膏。这部分石膏浆通过石膏浆泵排出,并进入石膏脱水系统。脱水系统主要包括石膏旋液分离器(作为一级脱水设备),浆料分配器和真空带式脱水器。净化后的烟气通过两级除雾器进行除雾,然后去除干净烟气中携带的浆料液滴。同时,根据特定程序,不时用工艺用水冲洗除雾器。

石灰石-石膏法湿法烟气脱硫工艺

冲洗除雾器有两个目的,一个是防止除雾器被阻塞,另一个是同时使用冲洗水作为补充水,以稳定吸收塔的水位。在吸收塔的出口处,烟道气通常被冷却至约46-55℃并被水蒸气饱和。 GGH将烟气加热到80°C以上,以提高烟气的提升高度和扩散能力。之后,清洁的烟气通过烟道进入烟囱并排放到大气中。

石灰石-石膏湿法烟气脱硫的化学原理如下:

①烟气中的二氧化硫溶解水,生成亚硫酸并分解为氢离子和HSO-3离子; 

②烟气中的氧气和氧化风机送来的空气溶液中的氧气将溶液中的HSO-3氧化为SO2-4;

 ③吸收剂中的碳酸钙在一定条件下会解离溶液中的Ca2 +。 

④在吸收塔中,SO2-4,溶液中的Ca2 +与水石膏(CaSO4·2H2O)反应生成。化学反应式如下:①SO2 + H2O→H2SO3→H ++ HSO-3②H ++ HSO-3 + 1 / 2O2→2H ++ SO2-4③CaCO3 + 2H ++ H2O→Ca2 ++ 2H2O + CO2↑④Ca2 ++ SO2-4 + 2H2O→CaSO4· 2H2O在大量吸收剂循环和氧化空气的作用下,吸收塔下部泥浆池中的几乎所有HSO-3或亚硫酸盐都被氧化为硫酸盐或硫酸盐,之后在CaSO4达到一定程度的过饱和后,结晶形成石膏CaSO4·2H2O。

石膏可以根据需要被综合利用或丢弃。石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺系统主要包括:烟气系统,吸收氧化系统,浆料制备系统,石膏脱水系统和排放系统。

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