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石化行业应用的脱硫技术有哪些?

发布日期:2019-02-18 14:35点击:

  目前,在我国石化行业脱硫脱硝主要针对于烟气;常见的烟气=脱硫工艺按形式可分为干法、半干法和湿法三大类。

  干法

  干法烟气脱硫技术常用的有炉内喷钙(石灰/石灰石),金属吸收等,干法脱硫属传统工艺,脱硫率普遍不高(<50%),工业应用较少。

  半干法

  半干法使用较多的为塔内喷浆法,即将石灰制成石灰浆液,在塔内进行SO2吸收,但由于石灰奖溶解SO2的速度较慢,喷钙反应效率较低,Ca/S比较大,一般在1.5以上(一般温法脱硫Ca/S比较为0.9~1.2)。应用也不是很多。

  湿法

  湿法脱硫为目前使用范围广的脱硫方法,占脱硫总量的80%。漫法脱硫根据脱硫的原料不同又可分为石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法、金属氧化物法、碱性硫酸铝法等,其中石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法以及金属氧化物中的氧化镁法使用较为普遍。

  石灰石/石灰法

  石灰石法采用将石灰石粉碎成200~300目大小的石灰粉,将其制成石灰浆液,在吸收塔内通过喷淋雾化使其与烟气接触,从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎系统与石灰石粉化浆系统,由于石灰石活性较低,需通过增大吸收液的喷淋量,提高液气比,来保证足够的脱硫效率,因此运行费用较高。石灰法是用石灰粉代替石灰石,石灰活性大大高于石灰石,可提高脱硫效率,石灰法主要存在的问题是塔内容易结垢,引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。

  钠碱法

  钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的SO2,并可副产高浓度SO2气体或Na2SO3,它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点,适合于烟气SO2浓度比较高的废气SO2吸收处理。但也存在副产回收困难、投资较高、运行费用高等缺点。

  氨法

  氨法脱硫工艺采用氨水作为SO2的吸收剂,SO2与NH3反应可产生亚硫酸氨、亚硫酸氢氨与部分因氧化而产生的硫酸氨。根据吸收液再生方法的不同,氨法可分为氨—酸法、氨—亚硫酸氨法和氨——硫酸氨法。

  氨法主要优点是脱硫效率高(与钠碱法相同),副产物可作为农业肥料。

  由于氨易挥发,使吸收剂消耗量增加,脱硫剂利用率不高;脱硫对氨水的浓度有一定的要求,若氨水浓度太低,不仅影响脱硫效率,而且水循环系统庞大,使运行费用增大;浓度增大,势必导致蒸发量的增大,对工作环境产生影响,而且氨易与净化后烟气中的SO2反应,形成气溶胶,使得烟气无法达标排放。

  氨法脱硫工艺的回收过程也是较为困难的,投资费用较高,需配备制酸系统或结晶回收装置(需配备中和器、结晶器、脱水机、干燥机等),系统复杂,设各繁多,管理维护要求高。

  金属氧化物法

  常用的金属氧化物法是氧化镁法,氧化镁与SO2反应得到亚硫酸镁与硫酸镁,它们通过锻烧可重新分解处氧化镁,同时回收较纯净的SO2气体,脱硫剂可循环使用。由于氧化镁活性比石灰水高,脱硫效率也较石灰法高。它的缺点是氧化镁回收过程需锻烧,工艺较复杂,但若直接采用抛弃法,镁盐会导致二次污染,总体运行费用也较高。

  钠钙双碱法

  钠钙双碱法(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰法基础上结合钠碱法,利用钠盐易溶于水,在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2,吸收后的脱硫液在再生池内利用较廉价的石灰进行再生,从而使得钠离子循环吸收利用。

  该工艺综合石灰法与钠碱法的特点,解决了石灰法的塔内易结垢的问题,又具备钠碱法吸收效率高的优点。

  脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙(氧化后)。亚硫酸钙配以合成树脂可生产一种称为钙塑的新型复合材料;或将其氧化后制成石膏;或者直接将其与粉煤灰混合,可增加粉煤灰的塑性,增加粉煤灰作为铺路底层垫层材料的强度。与氧化镁法相比,钙盐不具污染性,因此不产生废渣二次污染。