1、煙氣脫硫脫硝技術(shù),1,1-2石灰石石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)工藝原理及特點,2,3,典型的工程全景,4,5,該工藝采用石灰石作為脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。在吸收塔內(nèi)，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(xué)反應(yīng)吸收脫除二氧化硫，最終產(chǎn)物為石膏。脫硫后的潔凈煙氣通過除霧器除去霧滴經(jīng)煙囪排放，脫硫渣石膏可以綜合利用。,二、石灰石濕法煙氣脫硫工藝過程的描述,6,三、脫除SO2的化學(xué)反應(yīng)機理,1、過程階段： （1）氣態(tài)反應(yīng)物從氣相內(nèi)部遷移到氣-液界面。 （2）氣態(tài)反應(yīng)物穿過氣-液界面進入液相，并發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。 （3）反應(yīng)組分從液相界

2、面遷移到液相內(nèi)部。 （4）進入也想的反應(yīng)組分與液相組分發(fā)生反應(yīng)。 （5）已溶解的反應(yīng)物的遷移和由反應(yīng)引起的濃度梯度產(chǎn)生的反應(yīng)物的遷移。,7,8,主要化學(xué)反應(yīng)：,吸收： SO2H2O H+HSO3-H+SO32- 溶解： CaCO3 H+ Ca2+ HCO3- 中和： HCO3- H+ CO2 H2O 氧化： SO32- O2 SO42- 結(jié)晶： Ca2+ SO32- H2O CaSO31/2H2O Ca2+ SO42- H2O CaSO42H2O,9,影響脫硫效率的因素,一、參與脫硫反應(yīng)的物質(zhì)（煙氣、石灰石粉、工藝水） 二、運行控制（pH,停留時間）,石灰石-石膏法流程示意圖,10,吸收塔設(shè)備

3、圖,凈煙氣出口,除霧器,噴淋層,煙氣進口,漿液,攪拌器,循環(huán)泵,循環(huán)管,11,四、吸收塔不同區(qū)域發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng),1、吸收區(qū) 吸收過程（吸收劑為石灰石） SO2 + H2O H+ + HSO3- H2SO3- H+ + HSO3-,12,四、吸收塔不同區(qū)域發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng),2、氧化區(qū) H+ + HSO3- + 1/2O2 2H+ SO42- CaCO3+ 2H+ Ca2+ +H2O+CO2 Ca2+ + SO42- + 2H2O CaSO42H2O,13,四、吸收塔不同區(qū)域發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng),3、中和區(qū) CaCO3+ 2H+ Ca2+ +H2O+CO2 Ca2+ + SO42- + 2H2

4、O CaSO42H2O,14,15,五、濕法煙氣脫硫?qū)γ摿騽┑囊?1、吸收能力高。 2、選擇性好。 3、揮發(fā)性低，無毒，不易燃燒，化學(xué)穩(wěn)定性好，凝固點低，不發(fā)泡，易再生，黏度小，比熱容小。 4、不腐蝕或腐蝕小，以減少設(shè)備投資及維護費用。 5、來源豐富，容易得到，價格便宜。 6、便于處理及操作，不易產(chǎn)生二次污染。,16,六、煙氣脫硫工藝過程幾個相關(guān)概念和運行主要變量,1、脫硫效率 指脫硫裝置脫除二氧化硫的量與未經(jīng)脫硫前煙氣中所含二氧化硫量的百分比 不盲目追求過高的脫硫率，因為高的脫硫率是要用高的投資和運行費用作為代價的,脫硫前煙氣中SO2的折算濃度，mg/m3;,17,2、吸收劑的利用率 等于

5、單位時間內(nèi)從煙氣中吸收的二氧化硫摩爾數(shù)除以同時間內(nèi)加入系統(tǒng)的吸收劑中鈣的總摩爾數(shù),濕法的吸收劑利用率90%半干法約50%干法 30%,18,3、液氣比 指吸收塔洗滌單位體積煙氣需要含堿性吸收劑的循環(huán)漿液體積。,在相同的條件下，液氣比越大，脫硫效率越高，但隨之，動力的消耗就越大；煙氣出口的溫度就越低，造成煙道腐蝕。,19,液氣比（脫硫技術(shù)的核心內(nèi)容）,所以，要根據(jù)具體的情況，選擇合適的液氣比，使得在保證脫硫效率的同時，降低運行費用。 因此,石灰石洗滌吸收塔的液氣比一般控制在15L/m3的范圍較合適。,20,pH值酸與堿,4、吸收塔漿液的PH值,21,pH對HSO3-氧化速率的影響,pH值太高，則

6、容易造成設(shè)備的堵塞和結(jié)垢，同時使得脫硫劑的利用率降低，脫硫產(chǎn)物的品位下降。 而pH值太低，則影響了脫硫效率。 所以必須選擇合適的pH值，使得保證脫硫效率，同時保證脫硫劑的利用率和脫硫產(chǎn)物的品位。,22,5、鈣硫比 脫硫塔內(nèi)脫硫劑所含鈣的摩爾數(shù)與煙氣中所含二氧化硫摩爾數(shù)的比例。 相同脫硫率條件下，Ca/S越小，吸收劑的用量少，但電耗會增加 高的Ca/S會引起吸收劑過飽和凝聚,最終使反應(yīng)的表面減少,鈣的利用率下降,不僅浪費了吸收劑,而且影響脫硫效率。 石灰石濕法脫硫工藝的Ca/S一般控制在1.021.05。,23,6、漿液循環(huán)量的影響。,增加了漿液的循環(huán)量,提高L/G的同時,也就加大了CaCO3與

7、SO2的接觸反應(yīng)時間,從而提高了SO2的去除率。 但是,過高的漿液循環(huán)量將導(dǎo)致運行費用和初投資增加。,24,7、漿液停留時間的影響。 (1)吸收塔停留時間,是指液體與煙氣在吸收塔中的接觸時間。 (2)漿液在反應(yīng)罐內(nèi)停留時間(c),又稱固體物停留時間,是指CaSO42H2O在吸收塔漿液罐(或池)中沉淀、結(jié)晶的停留時間。 漿液在反應(yīng)罐內(nèi)停留時間長有助于石灰石漿液與SO2完全反應(yīng)。但是,延長漿液在反應(yīng)罐(或池)的停留時間,會導(dǎo)致反應(yīng)罐的容積增大,氧化空氣量和攪拌機容量增大,設(shè)備費用和運行成本增加。,25,8、吸收液過飽和度的影響 當(dāng)超過某一飽和度后,石膏結(jié)晶會在懸濁液內(nèi)已經(jīng)存在的石膏晶體上生長。當(dāng)相

8、對飽和度達(dá)到某一更高值時,就會形成晶核,同時石膏晶體在其他物質(zhì)表面上生長,導(dǎo)致吸收塔漿液池表面結(jié)垢。 9、石膏漿液密度,密度過大，CaSO42H2O對SO2的吸收有抑制作用,脫硫率會有所下降;而石膏漿液密度過低時, 將導(dǎo)致石膏中CaCO3含量增高,石膏品質(zhì)降低,而且浪費了石灰石。 因此運行中控制石膏漿液密度在一合適的范圍內(nèi),26,10、吸收塔內(nèi)煙氣流速的影響 指吸收塔內(nèi)飽和煙氣的表觀平均速度 提高吸收塔內(nèi)煙氣流速, 增大了傳質(zhì)面積,提高脫硫效率。但是,煙氣流速增大,則煙氣在吸收塔內(nèi)的停留時間減少,脫硫效率下降。 因此,從脫硫效率的角度來講,吸收塔內(nèi)煙氣流速有一最佳值,高于或低于此煙速,脫硫效率

9、都會降低。,27,11、入口煙氣參數(shù),煙溫 FGD入口SO2濃度 O2濃度 飛灰,28,煙溫 煙溫高，脫硫效率降低,煙溫： 煙溫高，脫硫效率降低,29,SO2濃度高,有利于其擴散,加快反應(yīng)速度,使脫硫效率提高;但若濃度很高,則效率下降。 O2濃度高,有利于亞硫酸根向硫酸根的轉(zhuǎn)化,脫硫效率提高;但氧量太大,可能是漏風(fēng)嚴(yán)重,導(dǎo)致煙氣在吸收塔內(nèi)的停留時間縮短,影響脫硫效率。 飛灰量大,阻礙石灰石消溶,降低脫硫效率,降低副產(chǎn)品的品質(zhì),引起脫水系統(tǒng)的堵塞。,30,石灰石來料品質(zhì)對脫硫裝置的影響,12、石灰石品質(zhì),顆粒度 石灰石粒徑越小，其溶解速率快、溶解度越高、擴散性能越好，可以有效地加強SO2的吸收，降低吸收塔的液氣比。 石灰石顆粒粒徑變粗還會導(dǎo)致大量石灰石顆粒在吸收塔底部的沉積，造成漿液循環(huán)泵葉輪、吸收塔漿液噴嘴等設(shè)備的磨損和堵塞。,32,13、CI-含量 HCl濃度 CaCO3 +2 HClCaCl2+ CO2 +H2O 氯化鈣卻極易溶于水,所以Cl-的濃度相對較大,其腐蝕影響大得多。如果沒有被及時排除,降低其濃度,將造成很大的腐蝕破壞。在脫硫系統(tǒng)中Cl-是引起金屬腐蝕和應(yīng)力腐蝕的重要原因。 14、脫硫塔的類型及結(jié)構(gòu),33,14、脫硫塔的類型及結(jié)構(gòu) 為了保證較高的脫硫效率,同時防止結(jié)垢和堵塞,要求脫硫塔具有持液量大,氣液間相對速度高,較大的氣液接觸面積,吸