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干式烟气脱硫技术特点及工艺浅析

发布日期:2019-02-23 12:04点击:

国是世界上二氧化硫排放量多的国家,控制二氧化硫大量排放是遏制酸沉降污染恶化、防治空气污染的有效途径。本文重点介绍了干式脱硫技术:CDSI工艺、喷雾干燥法、LIFAC工艺和循环流化床技术等。

干式脱硫是指无论加入的脱硫剂是干态或湿态的,其脱硫的最终反应产物都是干态的。主要的干式脱硫技术有三类:喷雾干燥法、炉内喷钙法和循环流化床排烟脱硫法。

荷电干式吸收剂喷射脱硫技术

荷电干式吸收剂喷射脱硫技术(CDSI)基本原理是吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂得到强大静电荷(通常是负电荷)。当吸收剂通过喷射单元的喷管被喷射到烟气流中,吸收剂颗粒由于都带同种电荷,因而相互排斥很快在烟气中扩散,形成均匀的悬浮状态,使每个吸收剂粒子的表面充分暴露在烟气中,大大增加与SO2反应机率,从而提高了脱硫效率;而且吸收剂粒子表面的电晕,还大大提高了吸收剂的活性,降低了同SO2完全反应所需的滞留时间,一般在2s左右即可完成化学反应,从而有效地提高了SO2的去除效率。除提高吸收剂化学反应效率外,荷电干式吸收剂喷射系统对小颗粒(亚微米级PM10)粉尘的清除效率也很有帮助,带电的吸收剂粒子把小颗粒吸收在自己的表面,形成较大的颗粒,提高了烟气中粉尘的平均粒径,因而提高了相应除尘设备对亚微米级颗粒的去除效率.

CDSI系统脱硫后的生成物为干燥的、溶解度很低的CaSO3及少量CaSO4,可用作建筑料,无二次污染问题。CDSI法的优点是投资少,占地面积小,工艺简单、可靠,而且是纯干法脱硫,不会造成二次污染。其缺点是对干吸收剂粉末中Ca(OH)2的含量、粒度及含水率等要求较高,因而限制了其推广 [3].CDSI系统适用于中小型锅炉的脱硫,与各种除尘设备联合使用以达到脱硫除尘的目的。

喷雾干燥法烟气脱硫技术

喷雾干燥是以单一工序将溶液、乳液、悬浮液和浆状物料加工成粉状干燥制品的一种干燥方法。自20世纪初欧洲将喷雾干燥技术开发作脱脂牛乳的干燥以来,现在已经广泛运用于食品、化工、医药、环保等领域。在喷雾干燥反应器中,石灰浆液被雾化为微细的石灰浆滴。

喷雾干燥与传统湿法脱硫相比,具有系统简单,运行维护方便、投资少、运行费用低、经济效益好、操作简便、干燥后的废渣易于处理、不产生腐蚀,克服了二次污染等问题,并有相对较高的脱硫效率等优点,因而得到迅速推广应用。自1978年北美安装了第一套工业装置以来,发展迅猛,已有12个国家采用。

干法喷钙脱硫LIFAC工艺

炉内喷钙炉后活化(LimestoneInjection intotheFurnaceandActivationof CalciumOxide,LIFAC)脱硫工艺是在传统的炉内喷钙工艺的基础上发展起来的石灰石喷射脱硫工艺。传统的炉内喷钙工艺脱硫效率很低,仅为20%~30%,LIFAC工艺在除尘器前加装了一个活化反应器,喷水增湿,使未反应的石灰转化成氢氧化钙。因此,加快了脱硫反应速度,使烟气的脱硫效率提高到70%~80%.LIFAC工艺相对简单,基建投资费用一般比湿法烟气脱硫工艺低50%;由于其吸收剂价格低廉、储量丰富,又降低了使用寿命期间的运行费用。

LIFAC工艺是一种较成熟的干法烟气脱硫工艺,在欧美都有商用业绩。芬兰Inkoo 电厂4号机组(250MW)于1990年投运,美国Richmond电厂2号机组(60MW)于1992 年投运,加拿大PoplarRiver电厂1号机组 (300MW)于1990年投运,加拿大Shand电厂发电机组(300MW)于1992年投运。

LIFAC工艺需要在锅炉与电除尘器之间设置活化塔在工艺的第1步,磨细的石灰石粉通过气力方式喷人锅炉炉膛中温度为900~ 1250℃的区域在炉内发生的化学反应包括石灰石的分解和煅烧,SO2和SO3与生成的CaO 之间的反应.颗粒状的反应产物与飞灰的混合物被烟气流带人活化塔中:

在工艺的第2步,剩余的CaO与水反应,在活化塔内生成Ca(OH)2,而Ca(OH)2很快与SO2反应生成CaSO3,其中部分CaSO3 被氧化成CaSO4:

脱硫产物呈干粉状,大部分与飞灰一起被电除尘器收集下来,其余的从活化塔底部分离出来从电除尘器和活化塔底部收集到的部分飞灰通过再循环返回活化塔中,脱硫灰有多种用途,包括用于筑路、土地回填、废矿回填或作为制砖的原材料。该工艺不但不产生废水,还可在增湿活化塔中消耗电厂部分废水。