某脱硫系统培训.ppt

五、脱硫工艺原理介绍 本工程采用的是福建龙净的LJG工业窑炉烟气干法脱硫除尘一体化及多组分污染物协同净化工艺（LJG-FGD），是福建龙净研发的一种适用于工业窑炉烟气脱硫工艺。该工艺具有脱硫效率高、投资运行费用低、可靠性高、占地面积小、无废水产生、副产物易处理等优点。 1.脱硫工艺原理简介： 燃料中的硫在燃烧过程中与空气中的氧发生反应生成硫氧化物（SO2和SO3），本工艺所要脱除的就是尾气中的有害气体SO2和SO3。 一个典型的LJG-FGD工艺系统由吸收塔、脱硫除尘器、脱硫灰循环及排放、吸收剂供应、工艺水以及电气仪控系统等组成，其工艺流程见下图1-1。 工艺流程图 锅炉出来的高温烟气，从底部进入吸收塔，在吸收塔的进口段，烟气中的HCl、HF与吸收剂进行初步的脱硫反应。然后烟气通过吸收塔底部的文丘里管加速，进入循环流化床床体，物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，同时在文丘里的出口扩管段设有喷水装置，喷入的雾化水一是增湿颗粒表面，二是使烟温降至高于烟气露点15℃左右，使得SO2与Ca（OH）2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应，生成副产物CaSO3·1/2H2O，还与SO3反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O等。 从化学反应工程的角度看，SO2与Ca(OH)2的颗粒在循环流化床中的反应过程是一个外扩散控制的反应过程。SO2与Ca(OH)2反应的速度主要取决于SO2在Ca(OH)2颗粒表面的扩散阻力，或说是Ca(OH)2表面气膜厚度。当滑落速度增加时，由于摩擦程度的增加，Ca(OH)2颗粒表面的气膜厚度减小，SO2进入Ca(OH)2的传质阻力减小，传质速率加快，从而加快SO2与Ca(OH)2颗粒的反应。 只有在循环流化床这种气固两相流动机制下，才具有最大的气固滑落速度。同时，脱硫塔内的气固最大滑落速度是否能在不同的烟气负荷下始终得以保持不变，是衡量一个循环流化床干法脱硫工艺先进与否的一个重要指标，也是一个鉴别干法脱硫能否达到较高脱硫率的一个重要指标。如果滑落速度很小，或只在脱硫塔某个局部具有滑落速度，要达到很高的脱硫率是不可能的。 喷入用于降低烟气温度的水，以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体，在塔内得到及时的、充分的蒸发，保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态。 由于SO3全部得以去除，烟气露点将大幅度下降，一般从原烟气的220℃左右下降到100℃左右，而排烟温度始终控制设定值左右，因此烟气不需要再加热，同时整个系统也无须任何的防腐处理。 净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后转向向下进入脱硫除尘器。经脱硫除尘器捕集下来的固体颗粒，大部分通过脱硫灰循环系统，返回吸收塔继续参加反应，如此循环可达数百次，多余的少量脱硫灰渣则通过气力输送至脱硫灰仓，再通过罐车或二级输送设备外排。脱硫灰大量循环，脱硫除尘器的入口烟气粉尘浓度为600～1000g/Nm3，带有大量脱硫灰的烟气经布袋除尘器进行除尘，净化后的清洁烟气经增压引风机排入烟囱。 塔内生成的脱硫灰的主要成分为CaSO3·1/2H2O、CaSO4·1/2H2O、CaCO3、CaF2、CaCl2及未反应的Ca(OH)2和杂质等。这些脱硫灰目前的主要用途为废矿井填埋、高速公路路基、吸声材料、水泥掺合料等。 六、主要的化学反应 在LJG脱硫塔中，消石灰Ca（OH）2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3，HCl，HF等完成化学反应，主要化学反应方程式如下： Ca(OH)2+ SO2=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2O 吸收过程 CaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2O 氧化过程 Ca(OH)2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2O 吸收过程 Ca(OH)2+ CO2=CaCO3 + H2O 吸收过程 2Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(＞120℃) 吸收过程 Ca(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O 吸收过程 七、LJG-FJD工艺的主要特点 1.设备使用寿命长、维护量小。 2.烟气与物料接触时间长、接触充分，脱硫效率高。 3.采用高压回流式喷嘴直接向脱硫塔内喷水，对负荷变化响应快，保证脱硫后除尘器可靠运行。 4.工艺及控制简单、可靠。 5.单塔处理能力大，已有大型化的应用业绩。 7.采用流线型的底部进气结构，保证了脱硫塔入口气流分布均匀。 8.脱硫塔内操作气速相对稳定，负荷适