第5章 节 低浓度二氧.ppt

第5章 低浓度二氧化硫的净化 ;5.1 概述;根据净化原理和流程来分类，烟气脱硫方法又可分为下列三类： (1)直接用各种液体或固体物料吸收或吸附废气中的SO2的方法； (2)将废气中的SO2氧化为SO3，再吸收生产硫酸的方法； (3)将废气中的SO2还原为硫加以回收的方法。 各种脱硫方法见表5―1，这些方法中有的已有工业处理装置，有的还处于实验研究阶段。;表5-1 烟气脱硫方法分类;我国对烟气脱硫十分重视，从20世纪80年代开始，相继引进了多套脱硫装置作为示范工程。但由于烟气脱硫装置投资大，加上我国经济实力不足，因此选择和使用经济上合理、技术上先进，适合我国国情的烟气脱硫技术，值得探索和研究。按照我国的环境保护方针和脱硫技术规范要求，应采取的行动方案是：①推广应用循环硫化床燃烧脱硫成套技术、旋转喷雾干燥脱硫技术、炉内喷钙技术。②采用型煤燃烧成套技术、循环硫化床燃烧脱硫技术、湿式脱硫除尘技术和炉内喷钙技术等。③研究适应各种状况的脱硫技术。在上面所述各种方法中，应根据具体情况，筛选适于在我国使用和发展的方法，本章主要介绍石灰/石灰石法、间接石灰石/石灰法、钠碱法、氨法。;5.2.1石灰/石灰石直接喷射法;(2)工艺流程与操作 工艺流程可参照图5―1所示。该流程运转费用较低，但脱硫效率不太理想。操作中主要控制的条件包括：;图5-1 用石灰石直接喷射法从烟气中脱除SO2的流程图;(1)固体粉料分解温度 石灰石的分解温度约为765℃，低于此温度将发生可逆反应。白云石的分解温度约为344℃。 (2)脱硫反应的有效温度 烟气温度越低，有利于脱硫反应的进行。但温度低时，反应速度较慢，因此实际上反应温度控制较高。一般控制的有效反应温度为950~1100℃。 MgO与SO2的控制温度约为800℃。Ca(OH)2与SO2的控制温度可以更低一些。;(3)控制“烧僵” 煅烧CaCO3所得到的CaO之所以能吸收SO2，主要是由于CaO内部有很多微孔，空隙率越高，供反应的表面积越大。但煅烧温度过高，将导致微孔破坏，使氧化钙的多孔体变为密实体，即所谓“烧僵”。因此石灰石的喷入位置的炉膛温度应该在1100℃以下。;(4)石灰石的粒度 石灰石的颗粒越细，表面积越大，与SO2的接触充分，能使吸收剂得到较完全的利用。因此石灰石的粒径一般控制0.1mm以下。 石灰/石灰石直接喷射法所需设备少，投资省。但该法的致命缺点是脱硫效率低，反应产物会沉积在管束上，增大了系统阻力，降低电除尘器的效率，因此这种方法只在一些中小锅炉上使用。;5.2.2.流化床燃烧法;图5-2 鼓泡流化床锅炉示意图 1-鼓风机；2-燃煤料仓；3-石灰石料仓；4-换热器； 5-省煤器；6-除尘器；7-燃烧层受热管束;图5-3 为Lurgi型外换热器常压循环流化床锅炉示意图 1-燃烧床层；2-流化反应器；3-旋风除尘器；4-换热器；5-空气加热器;图5-4 为Pyropower型不带热器常压循环流化床锅炉示意图 1-反应炉膛；2-除尘器；3-省煤器（换热器）；4-空气预热器;图5-5 为Foster Wheeler带内部热器常压循环流化床锅炉示意图 1-燃烧炉膛；2-旋风除尘器器；3-主换热器；4-再热器；5-省煤器;图5-3、5-4、5-5为三种典型常压循环流化床锅炉的示意图。可以看出，常压循环流化床锅炉由固体物料循环回路和对流烟道两大部分组成。固体物料循环回路包括流化床燃烧室或炉膛、旋风分离器和固体物料回送设备。炉膛内通常布置有水冷管用于冷却。而在对流烟道上则布置有过热器、省煤器和空气预热器等，用于吸收烟气的余热。 流化床燃烧的优点是：①燃料适应性强，煤的灰分有时可高达40~60%；②易于实现炉内高效脱硫；③氮氧化物生成量少；④燃烧效率高；⑤灰渣活性强，便于综合利用。;5.2.3 .湿式石灰石/石灰-石膏法;吸收过程 Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O CaCO3+ SO2+1/2H2O=CaSO3·1/2H2O+CO2 CaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2O=Ca(HSO3)2 由于烟道中含有氧，还会发生下列氧化反应。 2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O=2CaSO4·2H2O Ca(HSO3)2+1/2O2+H2O=CaSO4·2H2O+SO2 ;由于在吸收过程中生成了部分Ca(HSO3)2，在氧化过程中，亚硫酸氢钙也被氧化，会分解出少量的SO2进入气相，因此进入氧化塔的吸收液尽可能以CaSO3·1/2H2O形式存在。 2.流程及操作 以日本三菱重工石灰-石膏法的流程示意图说明（见图5-6）