常用湿式脱硫工艺的综合比较

2015-06-03 10:37:50

导读:随着我国经济飞速的发展,对电力需求也越来越大,据有关资料统计,从2003~2005年我国发电装机容量发展更为迅速,平均每年增长14.99%,而火电则每年平均增长15.97%。2005年底我国的发电装机

 

随着我国经济飞速的发展,对电力需求也越来越大,据有关资料统计,从2003~2005年我国发电装机容量发展更为迅速,平均每年增长14.99%,而火电则每年平均增长15.97%。2005年底我国的发电装机容量达到5.0841亿kW,其中火力发电装机容量达到3.8413亿kW。
火力发电必然产生大量的含硫烟气,同样钢炼厂、玻璃生产厂等也会产生大量的含硫烟气,如不经过脱硫处理,则会极大地危害自然环境。
近年,国家加强了对环境的保护,陆续出台了环保方面的政策法规,很多省市也纷纷制定了环保的相关政策。如浙江省在《火电厂烟气脱硫专题规划》中规定:新扩建火电项目需同步上脱硫设施,同时对现有火电厂要求采取减排措施。
烟气脱硫方法分析
在国际上,工业发达国家对二氧化硫的排放有严格的标准,燃煤厂普遍安装了烟气脱硫装置。其中绝大部分脱硫采用的是石灰石/石灰法。日本和德国是世界上脱硫石膏的主要生产国和利用国,美国、英国、奥地利、荷兰等国,也均取得了较好的经济和社会效益。
烟气脱硫治理分干法和湿法2种。目前使用范围最广的脱硫方法是湿法脱硫,约占脱硫总量的80%以上。常用的湿法脱硫方法,根据其所选用的吸收剂不同,又可分为石灰石/石灰法、钠碱法、双碱法、氧化镁法、氨法等。

 



1、石灰石/石灰法
烟气脱硫工艺中的石灰石法,主要采用细度200-300目的石灰石粉与水混合后制成石灰石浆液,然后输送至吸收塔内,再通过喷淋雾化装置使其与烟气接触,并吸收烟气,从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎与化浆系统。由于石灰石活性较低,脱硫过程需通过增大吸收液的喷淋量,提高液气比,以保证达到足够的脱硫效率,因此,采用该方法脱硫的运行费用较高。石灰法是用石灰粉代替石灰石,石灰粉活性大大高于石灰石,可提高脱硫效率。石灰法存在的主要问题是塔内容易结垢,引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。
2、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浓度较高的废气S02吸收处理。但同时也存在副产品回收困难、运行费用高等缺点。
3、双碱法
双碱法[Na2CO3/Ca(0H)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廉价的石灰进行再生,从而使钠离子能循环吸收利用。该工艺是在综合石灰法与钠碱法的特点基础上通过改进的结果。主要解决了石灰法在塔内易结垢的问题,又具备钠碱法吸收效率高的优点。
脱硫副产物主要为亚硫酸钙或硫酸钙(氧化后)。与氧化镁法相比,钙盐不具污染性,因此不产生废渣的二次污染。
4、氧化镁法
氧化镁法采用氧化镁与SO2反应得到亚硫酸镁与硫酸镁,它们通过煅烧可重新分解出氧化镁,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煅烧,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。
5、氨法
氨法采用氨水作为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(与钠碱法相似),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,如中和器、结晶器、脱水机、干燥机等,系统复杂,设备繁多,管理、维护要求高。



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