隨著世界各國工業(yè)化進程的不斷加深,SO2污染已超過煙塵污染成為大氣環(huán)境的第一大污染物。煙氣脫硫(FGD)有別于其他脫硫方式是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應用的脫硫方法,是控制酸雨和SO2污染的最為有效的和主要的技術(shù)手段。
隨著世界各國工業(yè)化進程的不斷加深,SO2污染已超過煙塵污染成為大氣環(huán)境的第一大污染物。煙氣脫硫(FGD)有別于其他脫硫方式是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應用的脫硫方法,是控制酸雨和SO2污染的最為有效的和主要的技術(shù)手段。
目前,世界各國對煙氣脫硫都非常重視,已開發(fā)了數(shù)十種行之有效的脫硫技術(shù),其中廣泛采用的煙氣脫硫技術(shù)有:
(1)石灰/石灰石—濕法。
(2)旋轉(zhuǎn)噴霧半干法(LSD)。
(3)爐內(nèi)噴鈣增濕活化法(LIFAC)。
(4)海水煙氣脫硫法。
(5)氨法煙氣脫硫。
(6)簡易濕式脫硫除塵一體化技術(shù)。
石灰/石灰石—石膏濕法,具有適用煤種寬、原料廉價易得、脫硫率高(可達90%以上)等諸多優(yōu)點,占據(jù)最大的市場份額,但投資和運行費用大,運行維護量大。
旋轉(zhuǎn)噴霧法脫硫率較濕法低(能達到80%—85%),投資和運行費用也略低于濕法。產(chǎn)物為亞硫酸鈣(CaSO3)。
爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法,脫硫率可達70%—80%,工程造價較低。產(chǎn)物為亞硫酸鈣(CaSO3),易造成爐內(nèi)結(jié)渣。
海水煙氣脫硫技術(shù),工藝簡單,系統(tǒng)運行可靠,脫硫率高(可達90%以上)運行費用低。脫硫系統(tǒng)需要設置在海邊且海水溫度較低,溶解氧(OC)較高。
氨法除硫通常以合成氨為原料,產(chǎn)物為硫氨等。需要鄰近合成氨工廠及化肥廠。
簡易濕式脫硫除塵一體化技術(shù),脫硫率低(60%左右),造價較低原料為工業(yè)廢堿及燒堿,需要臨近有廢堿液排放的工廠,中和后,廢水需排入污水廠進行處理。
煙氣脫硫的技術(shù)及裝置雖然日臻完善,但在大多數(shù)國家,尤其是在能源結(jié)構(gòu)中煤炭占較大比例的國家中,其推廣和普及卻舉步唯艱,拿我國來說,近20年來花巨資引進的技術(shù)和裝置難以推廣,巨額的投資和高昂的運行費用使企業(yè)背上了沉重的負擔,難以承受。所以說具有真正推廣普及意義的技術(shù)和裝置還有待于繼續(xù)研究和開發(fā)。
脫硫催化劑表面具有活性,可以催化氧化,能促進SO2的直接反應,加速CaCO3的溶解,促進CaSO3迅速氧化成CaSO4,強化CaSO4的沉淀,降低液氣比,減少鈣硫比,減少水分的蒸發(fā)。當煙氣入口SO2濃度增加,高于設計值時,吸收塔反應池內(nèi)PH值降低,需要更大的Ca/S比時,在吸收塔反應池容積不需擴大的情況下,CaCO3能夠快速溶解,增加鈣離子濃度,保持漿液PH值在正常范圍,對PH值有一定的緩沖作用。延長工作段漿液的運行時間,減少配漿次數(shù),可使設備結(jié)垢明顯減少,垢層變薄,停機后用水沖洗,垢層容易脫落。對脫硫系統(tǒng)結(jié)垢起分散性和活動性,減少結(jié)垢的淤積,減少漿液中氯離子的含量,對脫硫設備中各種材質(zhì)的腐蝕、結(jié)垢速率均有不同程度的減少,其中碳鋼減少最多,腐蝕、結(jié)垢速率分別可減少74%和79%,聚氯乙烯可減少48%和55%。脫硫催化劑的加入,可起到阻垢防腐緩蝕的作用,減少脫硫噴嘴的堵塞、結(jié)垢、腐蝕、磨損,減少漿液循環(huán)泵及葉輪的結(jié)垢、腐蝕、磨損,減少脫硫系統(tǒng)中備品備件維修和更換。拓寬脫硫材料的選擇范圍,提高系統(tǒng)的可靠性。在不同的工況下可減少和停用漿液循環(huán)泵及氧化風機,提高脫硫效率,降低運行費用,適合煤中的含硫量變化,及適用高硫煤。在煙氣脫硫應用中,具有廣闊的市場推廣優(yōu)勢,可產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。
2ontent">優(yōu)點
① 提高脫硫效率,無需進行設備擴容改造
提高二氧化硫氣液傳質(zhì)速率,強化對二氧化硫的吸收而提高脫硫率。在氣液界面處催化劑能夠結(jié)合SO2溶解產(chǎn)生的大量H +離子,使H +離子從液膜傳遞到液相主體,漿液pH也不會因SO2的溶解而下降過快,同時氣相阻力減小,促進SO2吸收。
② 節(jié)能降耗(省廠用電)
脫硫裝置的入口二氧化硫濃度在設計值范圍內(nèi)的前提下,一是可停運部分吸收塔漿液循環(huán)泵,相對降低系統(tǒng)所需液氣比,降低脫硫系統(tǒng)廠用電率,從而有效減少脫硫運行費用和脫硫維護檢修費用;二是可以節(jié)省制漿系統(tǒng)球磨機能耗,有效提高粗顆粒石灰石(250目)的利用率,基本實現(xiàn)與(325目)粒徑石灰石相同的脫硫效率。
③ 減少石灰石用量
提高脫硫劑的利用率,從而減少其用量,催化劑可以提高石灰石在液相中的溶解度,強化石灰石溶解。在固液界面處,催化劑能提供有利于CaCO3溶解的酸性環(huán)境,減小液相阻力,促進石灰石的溶解。
④ 提高燃煤調(diào)整和脫硫運行、備用的靈活性
由于SO2的溶解度和固體CaCO3的溶解都有限,脫硫催化劑的加入則提供了堿性基團,增強了液膜傳質(zhì)因子,不僅可以促進CaCO3的溶解和提高其解離速率,減少了液相阻力,漿液pH也不會因SO2的溶解而下降過快,使用脫硫催化劑時,脫硫系統(tǒng)可在較低pH值下運行,增加主機燃煤調(diào)整和脫硫系統(tǒng)運行靈活性和穩(wěn)定性;
⑤ 增加石灰石的分散性,減少設備的結(jié)垢。
催化劑中的活性成份可以提高石灰石的表面活性,增加石灰石的分散性,降低其沉降速度,減少設備的結(jié)垢堵塞。
⑥ 提高氧化效率,減少亞硫酸根含量,提高真空皮帶機脫水效率。
催化劑可降低石灰石漿液表面張力,使臨界晶核半徑減小,強化HSO3-的氧化使CaSO4和CaSO3易析出石膏,CaSO4等處于非飽和狀態(tài),阻礙了化學硬垢的生成。確保設備長期運行阻礙結(jié)垢。
3應用領(lǐng)域:
電廠 水泥 玻璃 鋼鐵 冶金 造紙 化工
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