煙氣脫硫的方法
一、煙氣脫硫的方法
煙氣脫硫(FGD)是工業行業大規模應用的、有效的脫硫方法。按照硫化物吸收劑及副產品的形態,脫硫技術可分為干法、半干法和濕法三種。干法脫硫工藝主要是利用固體吸收劑去除煙氣中的SO2,一般把石灰石細粉噴入爐膛中,使其受熱分解成CaO,吸收煙氣中的SO2,生成CaSO3,與飛灰一起在除塵器收集或經煙囪排出。濕法煙氣脫硫是采用液體吸收劑在離子條件下的氣液反應,進而去除煙氣中的SO2,系統所用設備簡單,運行穩定可靠,脫硫效率高。干法脫硫的最大優點是治理中無廢水、廢酸的排出,減少了二次污染;缺點是脫硫效率低,設備龐大。濕法脫硫采用液體吸收劑洗滌煙氣以除去SO2,所用設備比較簡單,操作容易,脫硫效率高;但脫硫后煙氣溫度較低,設備的腐蝕較干法嚴重
石灰石(石灰)石膏濕法煙氣脫硫工藝
石灰石(石灰)濕法脫硫技術由于吸收劑價廉易得,在濕法FGD領域得到廣泛的應用
二、脫硫設備上市公司,脫硫概念股有哪些
1. 龍凈環保(600388.sh),公司的煙氣脫硫技術引進德國LLB公司的干、濕法脫硫技術,其技術水平在國內居領先地位。產品一直受到國內相關廠商的歡迎,公司收到的大訂單也是源源不斷,加上公司除塵的先進技術,未來在環保領域獲得高額收益潛力巨大。
2. 菲達環保(600526.sh),國內煙氣脫硫三大巨頭之一,是國內唯一一家具備為用戶提供除塵――輸送――脫硫三大相關系列產品的企業。持股66.44%的控股子公司中電投遠達環保有限公司是中國西部地區首屈一指的專業脫硫工程公司。
3. 國電電力(600795.sh),公司全部火電機組均已安裝脫硫設施并投入運營,單位二氧化硫排放量達到0.9284克/千瓦時。
4. 凱迪電力(000939.sz),國內脫硫行業的龍頭企業,有50%以上的市場占有率,公司擁有世界上第一家30萬裝機以上干法煙氣脫硫技術和60萬裝機以上濕法煙氣脫硫技術。
5. 同方股份(600100.sh),公司投資的同方環境擁有TKC煙氣脫硝技術、AEE煙氣脫硫技術、魯奇布袋除塵技術、電袋一體化技術、液柱法脫硫自主技術,目前已服務十多家電廠煙氣脫硫、鍋爐除塵項目。
6. 紫光股份(0938.hk),環保產業以“提供城市環境綜合治理技術”作為基本定位,以目前突出的城市環保問題作為突破口。公司在一體化脫硫除塵方面具有領先技術。公司對外提供煙氣脫硫除塵技術服務,自主擁有脫硫除塵一體化設備,并向外承攬 煙氣脫硫除塵工程。
7. 萊鋼股份(600102.sh),公司利用焦化含氨廢水(或其它氨水)脫除鍋爐( 75t/h)煙其中的二氧化硫工程技術,實現了萊鋼鍋爐煙氣二氧化硫的零排放, 為實現二氧化硫污染控制目標提出了示范工程。每年可減少二氧化硫排放量1300噸,處理焦化含氨廢水4.5萬立方米,同時還將煙塵和脫硫產物回爐焚燒處理, 避免二次污染。
8. 長城電工(600192.sh),與中科院蘭州近代物理研究所合作承接了山東淄博一家電廠的 煙氣脫硫工程,該工程投資7千多萬元,采用的是電子束脫硫技術, 該工程是目前國內首家采用國產電子束脫硫技術的煙氣脫硫工程,預計收益為投資額的20%以上
9. 九龍電力(600292.sh),投資控股遠達集團是以煙氣脫硫技術及裝置產業化為主, 是集煙氣脫硫工程工藝設計、技術引進、成套設備開發制造、施工安裝、調試維修、人員培訓為一體的企業,擬引進日本三菱重工的FGD技術,分三期逐步實現全部脫硫技術及裝置的國產化, 通過國產化,能使300MW火電機組的二氧化硫脫硫裝置價格由進口價的3至4 億元人民幣降低到1.4億元人民幣。
10. 眾合機電(000925.sz),公司是國內機電一體化專業設計制造煙氣脫硫裝置等大氣污染治理設備的大型研發生產基地,目前是國內可以同時實現海內外EPC 總包及國內BOT 運營雙翼發展戰略的煙氣脫硫類上市公司,已投產運營的脫硫工程容量排名行業第四,上市公司第一。
11. 浙大網新(600797.sh),控股股東浙江浙大網新集團與意大利IDRECO組成聯合體與保加利亞馬里查東二熱電廠、保加利亞環境和水資源部簽訂煙氣脫硫項目合同,浙大網新機電工程公司為本項目具體實施方。
12. 潞安環能(601699.sh),公司主營業務包括潔凈煤技術的開發與利用,首創的以煙煤用于高爐噴吹技術,獲國家發明專利和中國煤炭工業科技進步特等獎以及國家科技進步二等獎,并成為制定該產品國家標準的基準。
13. 三聚環保(300072.sz),公司主營脫硫催化劑產品、脫氯劑、脫砷劑等,是中石油和中石化一級生產供應商與A類供應商。
三、石灰/石灰石吸收法煙氣脫硫
我國煙氣脫硫技術與應用
時間:2008-6-16 13:49:00 閱讀: 次
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我國電力部門在七十年代就開始在電廠進行煙氣脫硫的研究工作,先后進行了亞鈉循環法(W-L法)、含碘活性炭吸咐法、石灰石-石膏法等半工業性試驗或現場中間試驗研究工作。進入八十年代以來,電力工業部門開展了一些較大規模的煙氣脫硫研究開發工作。同時,近年來我國也加大了煙氣脫硫技術的引進力度。
1.2.1試驗研究項目
1.2.1.1湖南省會同發電廠亞鈉循環法半工業性試驗(1978~1981)
亞鈉循環法(W-L法)煙氣脫硫工藝是以亞硫酸鈉為吸收劑,在低溫條件下(<60℃)吸收煙氣中SO2,生成亞硫酸氫納,以實現煙氣脫硫。當溶液中的SO2達到一定飽和程度后,加熱至140℃以上,亞硫酸氫鈉分解,產生SO2。由于水的蒸發而使亞硫酸鈉結晶,亞硫酸鈉結晶經溶解后再用作吸收劑。因亞硫酸鈉循環使用,故稱之為“亞鈉循環法”。將分解蒸發出的SO2與水蒸汽混合物,經冷凝、冷卻、過濾和干燥,除去水份,從而獲得純SO2,以實現SO2回收。
1.2.1.2上海閘北電廠石灰石―石膏法現場中間試驗(1977~1979)
該工藝采用石灰石作為吸收劑,副產物為石膏。系統的主要特點是采用了不同pH值進行兩級吸收,在低pH值下向槽中鼓入空氣,把亞硫酸鈣強制氧化成硫酸鈣。
1.2.1.3湖北松木坪電廠活性炭吸咐脫硫中間試驗(1979~1981)
該工藝是采用含碘0.43%的活性炭吸附煙氣中的SO2,在煙氣中過剩氧和水作用下,可催化氧化成硫酸。通過水分充分洗滌可獲得稀硫酸。
1.2.1.4四川豆壩電廠磷銨肥法煙氣脫硫中間試驗(1985~1990)
磷銨肥法(PAFP法)煙氣脫硫工藝采用二級吸收,第一級采用活性炭吸附,脫除煙氣中部分SO2制得30%的稀硫酸。然后,用此硫酸分解磷灰石,用氨中和磷酸,獲得復合肥料。再用復合肥料脫除活性炭中未能吸收的SO2,最終產物為磷酸氫二銨和硫銨。
1.2.1.5四川白馬電廠旋轉噴霧干燥脫硫試驗工程(1992~1993)
旋轉噴霧干燥(LSD法)脫硫工藝是利用噴霧干燥的原理。吸收劑漿液以霧狀形式噴入吸收塔內,吸收劑在與煙氣中SO2發生化學反應過程中,不斷吸收煙氣中的熱量,使吸收劑中水份蒸發,脫硫產物以干態形式排放。
1.2.1.6貴陽電廠文丘里水膜除塵器脫硫中間試驗(1992~1993)
該工藝是利用現有電廠的水膜除塵器,進行必要的改造,增加脫硫吸收劑制備、噴淋及循環氧化等設施,在同一設備中實施除塵脫硫一體化。
該工藝在文丘里水膜除塵器喉部噴入鈣基吸收劑,脫除煙氣中部分二氧化硫和粉塵后進入循環氧化槽,再泵入捕滴器內進一步脫硫、除塵。新鮮吸收劑定量補入循環槽內,脫硫產物經強制氧化后排入原有除塵灰系統。
1.2.2工業示范工藝
近年來,我國電力工業部門在煙氣脫硫技術引進工作方面加大了力度。對目前世界上電廠鍋爐較廣泛采用的脫硫工藝建造了示范工程,這些脫硫工藝主要有:
1)石灰石―石膏濕法煙氣脫硫工藝
2)簡易石灰石―石膏濕法煙氣脫硫工藝
3)旋轉噴霧半干法煙氣脫硫工藝(LSD法)
4)海水煙氣脫硫工藝
5)爐內噴鈣加尾部增濕活化工藝(LIFAC法)
6)電子束煙氣脫硫工藝(EBA)
7)循環流化床鍋爐脫硫工藝(鍋爐CFB)
1.2.2.1石灰石―石膏濕法煙氣脫硫工藝
石灰石(石灰)―石膏濕法煙氣脫硫工藝主要是采用廉價易得的石灰石或石灰作為脫硫吸收劑,石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當采用石灰作為吸收劑時,石灰粉經消化處理后加水攪拌制成吸收漿液。在吸收塔內,吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應被吸收脫除,最終產物為石膏。脫硫后的煙氣依次經過除霧器除去霧滴,加熱器加熱升溫后,由增壓風機經煙囪排放,脫硫渣石膏可以綜合利用。
該工藝的反應機理為:
(1)吸收劑為石灰
吸收:SO2(g)→SO2(l)+H2O→H++HSO3-→H++SO32-
溶解:Ca(OH)2(s)→Ca2++2OH-
CaSO3(s)→Ca2++SO32-
中和:OH-+H+→H2O
OH-+HSO3-→SO32-+H2O
氧化:HSO3-+1/2O2→SO32-+H
1、石灰石(石灰)/石膏法
在現有的電廠煙氣脫硫工藝中,濕式石灰石(石灰)洗滌工藝技術最為成熟,運行也最可靠,吸收劑利用率高,一般Ca/S等于1.2時,脫硫效率可達90%以上,該工藝采用廉價的石灰石或石灰作吸收劑,脫硫產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣,如采用強制氧化,產物基本為硫酸鈣石膏。
1.1 化學原理
石灰石吸收濕法洗滌工藝是按下列化學過程進行的。在水中,氣相SO2被吸收并經下列反應離解。
由于H+ 被OH-中和生成H2O使得這一平衡向右進行。OH-離子是由水中溶解的石灰石產生的,且鼓入的空氣可將生成的CO2帶走。
鼓入的空氣也可用來氧化在上述有關反應中得到的 和 離子, 最后生成石膏沉淀物。
1.2 石灰石(石灰)法煙氣脫硫系統的構成
石灰石(石灰)法煙氣脫硫裝置原則上可以劃分為下列結構單元:
? 由石灰石粉料倉、石灰石磨機及測量站構成的石灰石制備系統。
? 由洗滌循環、除霧器和氧化工序組成的吸收塔。
? 由回轉式煙氣/煙氣換熱器或蒸汽/煙氣預熱器、清潔煙氣冷卻塔排放或濕煙囪排煙構成的煙氣再熱系統。
? 由水力旋流分離和過濾皮帶組成的石膏脫水裝置。
? 石膏貯存裝置。
? 廢水處理系統。
典型的工藝流程見圖1-1。由石灰石粉與再循環洗滌水混合而成的重量濃度20%左右的石灰石漿用泵打入洗滌塔底槽,與槽中漿液混合后再泵至不同高度處由噴嘴噴射到洗滌塔中。洗滌液與煙氣中 結合生成亞硫酸鈣和石膏,為了實現將反應產物完全轉化成石膏,需將氧化用的空氣通到洗滌塔的石灰石漿槽中。通過水力旋流分離器將粗石膏晶體從洗滌液中分離出來,然后用真空皮帶過濾機將石膏脫水到水份含量低于10%。
圖1-1常規型FGD系統
1.3石灰石/石膏法的應用情況
濕式石灰石洗滌工藝應用范圍較廣,無論燃用低、中硫煤還是高硫煤,均可使用;在美國火電廠FGD系統中,脫硫產物拋棄的濕式石灰石洗滌工藝占48.0%,而對脫硫產物加以利用的石灰石/石膏法只占1.3%,我國在重慶珞璜電廠引進了兩套該種煙氣脫硫設備,分別匹配兩臺容量同為36萬KW的凝汽式汽輪發電機組,其中1號機組于1992年11月開始商業運轉,2號機組于1993年5月開始運轉,均為100%煙氣處理。該系統脫硫效率 95%;系統有效利用率達鍋爐運行時間的99%以上;石膏純度高于90%;工藝年副產石膏約40萬噸。
表1-2 脫硫技術應用情況
類 別 脫硫率(%) 主要特點 缺 點 適用范圍
濕法 鈉吸收法 廢棄法 ≥95 是所有煙氣脫硫方法最經濟者 未能回收硫資源,且造成二次污染 日、美等國用于火力發電廠
直接利用法 ≥95 吸收SO2后的吸收液NaSO3得以利用 多用于造紙、紡織、食品工業等
回收亞硫酸鈉、硫酸鈉法 90~95 流程簡單,操作方便,副產品得以利用 投資高于廢棄法 多用于燃油鍋爐、硫酸廠尾氣
韋爾曼-洛德法 90~95 流程簡單,投資費用較低,回收SO2純度高 目前產品亞硫酸鈉需求量有限 硫酸尾氣及有色冶煉煙氣脫硫
雙堿法 90~95 可得純度高的石膏、設備不易堵塞、結垢 堿耗量大,脫硫費用高 多用于大中型燃煤鍋爐
堿性硫酸鈉-石膏法 98~99 流程簡單,操作方便,原料價廉可得優質石膏 吸收液再生困難 該工藝在日本應用較多
氨吸收法 氨-酸法 90~95 流程簡單、技術最成熟、投資省 耗氨、耗酸量大 我國最早應用于冶煉煙氣脫硫
二段氨-酸法 95~98 流程簡單、技術成熟、硫回收率高 我國多用于中小型硫酸廠、冶煉廠
亞胺法 90~98 不耗酸、氣、壓縮空氣、流程簡單,投資省 產生白色煙霧,溶液對設備有腐蝕作用 用于硫酸廠、有色冶煉廠煙氣脫硫
氨-石膏法 90~95 可得結晶良好的石膏產品 耗氨量大、產生白色煙霧 多用于鋼廠,可用于一般鍋爐煙氣脫硫
石灰石或石灰乳吸收法 生成物廢棄法 70~90 流程簡單、投資省、見效快 未能回收硫資源,易造成二次污染 國內外應用于一般鍋爐煙氣脫硫
石灰、石灰石-石膏法 70~90 原料便宜來源方便,可得石膏產品 石膏結晶堵塞設備,操作費用高 日本等多用于火力發電廠
稀硫酸催化氧化法 90~98 流程簡單、無堵塞磨損問題、運轉費用低可得副產品石膏和稀硫酸 多用于有稀硫酸或石膏用戶者或無適當吸收劑的工廠
氧化鎂法 ≥90 吸收劑便宜、吸收效率比石灰、石灰石-石膏法高,堵塞結垢問題小,可回收資源 多用于大中型火力發電廠及集中供熱鍋爐煙氣脫硫
干法 活性氧化錳吸收法 ≥90 吸收劑不易失去活性、再生溫度低,無需加溫可得副產品硫銨
活性炭吸附法 ≥90 操作簡單,運行可靠、可得副產品稀硫酸 設備裝置龐大,占地面積大投資費用高、動力消耗大 適用于對單轉化制酸流程的硫酸廠尾氣脫硫
能源利率低
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