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常用煙氣脫硫技術
摘要：綜述了二氧化硫煙氣治理的幾種常用方法:石灰石- 石膏法、氨水洗滌法、海水脫硫法、循環(huán)流化床煙氣脫硫法，其原理、特點。
1、石灰石一石膏法
此法是利用石灰石或石灰漿液吸收煙氣中的SO2，生成亞硫酸鈣。經分離的亞硫酸鈣(CaSO3)可以拋棄，也可以氧化為硫酸鈣 (CaSO4)，以石膏形式回收。是目前世界上技術**成熟、運行狀況**穩(wěn)定的脫硫工藝．脫硫效率達到90％以上。石灰石一石膏濕法煙氣脫硫工藝過程中主要的化學反應為：
吸收反應：SO2+H2O→H2SO3+H+
溶解反應：CaCO3+H+→Ca2++CO2+H2O
氧化反應：HSO3-+1/2O2 →so42-+H+
石膏析出：Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4?2H2O
(1)技術成熟，運行可靠性好。國外火電廠該方法脫硫裝置投運率可達95％以上。
(2)對煤種變化的適應性強。該工藝適用于任何含硫量的煤種。
(3)脫硫效率高，可達95％以上，脫硫后的煙氣煙氣含塵量也大大減少。
(4)脫硫副產物便于綜合利用。其脫硫副產物為二水石膏，可用于生產建材產品。
(5)吸收劑資源豐富．價格便宜。石灰石在我國分布很廣，資源豐富，且價格便宜。
(6)占地面積相對較大，一次性建設投資也相對較大。
2、氨水洗滌法
該法屬回收法，工藝以氨水為吸收劑，副產物為硫酸銨化肥。含硫煙氣經換熱器冷卻，預洗滌器洗滌除去HCl和HF，洗滌后煙氣經過兩級脫硫洗滌器除去其中的
2SO，洗滌中產生的濃度約30％的硫酸銨溶液可以送到化肥廠進一步處理或直接作液體氮肥出售，也可將溶液進一步濃縮蒸發(fā)干燥加工成顆粒、晶體或塊狀化肥出售。從經濟方面來看，該法是目前已有回收法煙氣脫硫技術中**好的。但是，在煙氣脫硫領域，氨法的發(fā)展相當緩慢，由于有大量粉塵，脫硫產品經過除塵后，必須經凈化后才能達到標準。
煙氣經電除塵器除塵后，在預洗滌器與噴人的再循環(huán)流酸銨漿液逆流接觸。由于循環(huán)漿液的蒸發(fā)使煙氣至飽和狀態(tài)．飽和煙氣通過消霧器進入吸收塔與逆向旋轉的不飽和硫酸銨溶液接觸。氧化空氣中加氨控制再循環(huán)液體的PH值以達到脫除SO2的需要。凈化后煙氣通過2級**除霧器后排放。預洗滌器的作用是SO2吸收和氧化過程與生成的結晶分開。煙氣的熱能將洗滌器中漿液的水分蒸發(fā)．導致硫酸銨結晶和洗滌器中液位降低。吸收塔內末飽和的硫酸銨溶液用于清洗預洗滌器的消霧器并控制預洗滌器的液位高度。
So2吸收和氧化過程發(fā)生在吸收塔的稀釋溶液階段，在吸收塔內，so2被脫除并與氨起反甲。液氨貯存在一個壓縮的或冷藏的容器中，用泵送至氨蒸發(fā)器蒸發(fā)后與氧化空氣同時導入吸收塔，使亞硫酸銨氧化生成硫酸銨。
3、 海水脫硫技術
海水脫硫技術在電廠的應用取得了較快的進展，原理是利用海水的堿度達到脫除煙氣中二氧化硫的一種脫碗方法。在脫硫吸收塔內，大**海水噴淋洗滌進入吸收塔內的燃煤煙氣．煙氣中的二氧化硫被海水吸收而除去，凈化后的煙氣經除霧器除霧、經煙氣換熱器加熱后排放。吸收二氧化硫后的海水與大量未脫硫的海水混合后，經曝氣池曝氣處理，使其中的SO32-被氧化成為穩(wěn)定的SO42--，并使海水的PH值與COD調整達到排放標準后排放大海。海水脫硫工藝一般適用于靠海邊、擴散條件較好、用海水作為冷卻水、燃用低硫煤的電廠。
主要由海水輸送系統(tǒng),煙氣系統(tǒng), SO2吸收系統(tǒng)和海水水質恢復系統(tǒng)組成,如圖3所示。
1) 海水輸送系統(tǒng):海水取自機組凝汽器的冷卻用水,通過虹吸井的吸水池,經海水升壓泵將海水送入吸收塔頂部。
2) 煙氣系統(tǒng):鍋爐排出的煙氣經除塵和引風機及GGH 冷卻后,從塔底送入吸收塔,出口的清潔煙氣經GGH 換熱升溫大于70 ℃,經煙囪排入大氣。
3) SO2吸收系統(tǒng):從塔底送入吸收塔的煙氣與由塔頂均勻噴灑的純海水逆向流動,在相互接觸中2SO被海水吸收生成亞硫酸根離子。
4) 海水水質恢復系統(tǒng):脫硫后的海水自吸收塔底部,靠自身的液位差流入曝氣池,池中注入大量海水(循環(huán)冷卻水) 和鼓入適量的壓縮空氣,使海水中的亞硫酸鹽轉化為穩(wěn)定無害的硫酸鹽,同時釋放出CO2,使 海水中pH大于6.5 ,達標后排入大海。
海水脫硫具有原料易得,工藝簡單,脫硫效率高,占地較少,運行可靠,運行費用較低等優(yōu)點。我國的海岸線長,沿海地區(qū)經濟較發(fā)達,環(huán)境保護要求嚴格。沿海新建、改擴建電廠的工程較多,因此純海水脫硫技術有廣泛的應用前景。但純海水煙氣脫硫隨著環(huán)境溫度升高,脫硫效率會有所下降。若附近有氨堿法制純堿廠,則可將白泥適量的添加到吸收用海水中,可以提高脫硫率,達到堿廠、電廠一舉兩得,雙向治理,互利共贏。
4、 循環(huán)流化床煙氣脫硫
循環(huán)流化床煙氣脫硫技術是20世紀80年代德國魯奇公司開發(fā)的一種新的半干法脫硫工藝。它以循環(huán)流化床原理為基礎，通過吸收劑的多次再循環(huán)，從而使吸收劑與煙氣的接觸時間增加，大大提高了吸收劑的利用率。它不但具有干法脫硫工藝的許多優(yōu)點，如占地少、投資小、流程簡單，副產品可以綜合利用等，而且能在很低的鈣硫比（Ca／S=l～1．2）情況下接近或者達到濕法工藝的脫硫效率。該技術是一種適合我國國情的脫硫技術，它不僅適合于大型鍋爐，而且也適用于中、小型鍋爐的SO2污染治理。隨著脫硫市場的不斷擴大，循環(huán)流化床煙氣脫硫技術已經引起了人們越來越多的關注.
在循環(huán)流化床內顆粒在懸浮狀態(tài)下與流體接觸，流一固相界面積大，有利于非均相反應的進行，提高了催化劑的利用；顆粒在流化床內混合激烈，使顆粒在床內的溫度、濃度均勻一致，使得穩(wěn)定性提高。床內顆粒具有流體性質，可以大量地從裝置中移出、引入，并可以大量循環(huán)；流體與顆粒之間的傳熱、傳質速率也較其他接觸方式高。此外，**重要的一點，循環(huán)流化床反應器中脫硫灰的再循環(huán)，顯著提高了反應區(qū)中的Ca／S，從而提高了脫硫效率。如圖5所示，在運行過程中，由氫氧化鈣和稀釋水組成的漿液與煙氣順流噴射到吸收塔底部。在反應器內，煙氣懸浮、干燥、輸送吸收劑，從反應塔出來后進人旋風除塵器。被旋風除塵器收集的一大部分反應的和未反應的吸收劑以干態(tài)顆粒狀重新進入到吸收塔。循環(huán)改善了鈣基吸收劑的利用率，并為進入塔內的氫氧化鈣漿液提供了載體。與傳統(tǒng)的噴霧干燥系統(tǒng)相比，煙氣循環(huán)流化床使半干式吸收劑循環(huán)達到了很高的脫硫效率和脫硫劑利用率。
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