鍋爐煙氣中(zhōng)所含粉塵(包括飛灰和炭黑)、硫和氮(dàn)的氧化(huà)物都是汙染大氣的物質,未經淨化時(shí)其排放指標可能(néng)達到環境保(bǎo)護規定指(zhǐ)標的幾倍到數十倍。控製這些物質(zhì)排放的(de)措(cuò)施有燃(rán)燒前處理、改進。
一、公益流程簡介
煙氣經過先(xiān)經過脫(tuō)硝塔中(zhōng),從塔體下部進口進入(rù)塔體,臭氧噴(pēn)射泵將臭氧發生器產生的臭氧噴射塔中,臭氧流向朝下,與煙氣進行逆向(xiàng)接觸(chù),進行充分融合後,臭氧分(fèn)子將NO氧化為易溶於溶液的NO2。然後經脫硝(xiāo)塔出氣(qì)口進入到脫硫塔中,經均流板均布後的煙氣上升,而漿液通過四(sì)個噴淋層的霧化噴嘴,向吸收塔下方成霧罩(zhào)形狀噴射(shè)。形成液霧高度疊加的噴淋區。漿液液滴快速下降,均勻上升的煙氣與快速下降液形成逆向流。煙氣中所含的(de)汙染氣(qì)體由於易溶於水,大部分被清洗入漿液(yè),與漿液中的(de)堿性離子發生化學反(fǎn)應而被脫除。這樣通過消耗脫硫劑作為吸收反應劑。煙氣中的S02、 SO3、被分離出去,而煙氣(qì)中包含的大部(bù)分(fèn)的固體如煙灰,也大部分被液霧包裹而從(cóng)煙氣(qì)中分離進入(rù)漿液經過脫硫脫硝後(hòu)的(de)氣體中的氮氧(yǎng)化物和硫化物大(dà)部(bù)分已經被吸收處理,然後經過風機(jī)將氣體引入到活性(xìng)炭吸附塔中進行深度處理,後經煙囪排出。
二、三種脫硫技(jì)術做一(yī)詳細比(bǐ)較
1、鈉鈣(gài)雙堿(jiǎn)法:適用於中小型鍋(guō)爐,脫硫效率較高,(可達95%以上)。操作運行簡便,無堵塞,不結垢,吸(xī)收劑資(zī)源豐富,投資較少,占地較小,係統不太複雜,設備維護量較小,但運行(háng)費用略高,有大(dà)量固體廢棄物產生,基本無廢水(shuǐ)產生。
2、爐內噴鈣法:工藝流程比鈉鈣雙堿法簡單,投資也較小。缺點:脫硫率較低(約60-70%)、操作彈性較小、鈣硫比高,運(yùn)行成本高、副產物(wù)無法利用且易發生二次汙(wū)染(亞(yà)硫酸(suān)鈣分解),對爐膛磨損較為嚴重,造成鍋(guō)爐運行不太穩定。
3、循(xún)環流化床CFB脫硫:適用於大(dà)中型鍋爐,脫硫效率高,節省空間(jiān),無(wú)汙(wū)水產生,但係統阻力損失大,設備(bèi)維護量大,吸(xī)收劑要求成份嚴格,一次投資費(fèi)用。
根據廠方提(tí)供資料數據和技術要求,綜合考慮占地、脫硫劑來源等各(gè)種因素,本設(shè)計方案推薦采用適用(yòng)於鍋(guō)爐煙氣脫硫的工藝成熟、運行穩定、占地麵積小(xiǎo)、脫硫效率高、不易磨損、堵(dǔ)塞和結垢的鈉(nà)鈣雙堿法作為本項目的設計方案。
脫硫係統設置一座脫硫塔、一套脫硫劑再(zài)生係統(tǒng)共兩套係統(tǒng)。
三、雙(shuāng)堿法脫硫(liú)機理
雙堿法是采用鈉基脫硫法脫硫機理劑進行塔內脫硫,由(yóu)於鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫後反(fǎn)應(yīng)產物溶解度大,不會造成(chéng)過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方麵脫(tuō)硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行再生,再(zài)生出的鈉基脫硫(liú)劑再被打回脫硫塔循(xún)環使用。
雙堿(jiǎn)法煙氣脫硫(liú)技術是利用氫氧化鈉(nà)或(huò)碳(tàn)酸(suān)鈉溶(róng)液作為啟動(dòng)脫(tuō)硫劑,配製好的氫氧化鈉或碳酸鈉溶液直接打入(rù)脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來(lái)達到煙氣脫硫的目的,然後脫硫產物經脫硫劑(jì)再生池再生成亞硫酸鈉或氫氧化鈉再打回(huí)脫硫塔內循環使用。脫硫工藝主要包括5個部分:①吸收劑製備與(yǔ)補充;②吸收液噴淋;③塔內霧滴與煙氣逆流接觸;④再生池吸收液(yè)再生成鈉基(jī)堿;⑤石膏脫水處理。
雙堿(jiǎn)法脫硫的化學反應如下:
(1)吸收反應
在主塔中以鈉(nà)堿溶液吸收煙氣中的(de)SO2:
Na2SO3+ SO2+H2O=2NaHSO3
吸收液中尚(shàng)有部分的NaOH,因此吸(xī)收過程中還生成亞(yà)硫酸鈉。
2NaOH+SO2= Na2SO3 + H2O
(2)再生反(fǎn)應
吸收液流到反(fǎn)應池中與加入的石(shí)灰料漿反應:
2NaHSO3+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO3·1/2H2O↓+3/2H2O
Na2SO3+Ca(OH)2+1/2H2O=2NaOH+CaSO3·1/2H2O↓
再生後的(de)漿液經鈣鹽沉澱後,Na2SO3清液送回吸收塔循環使用。
(3)副反應
吸收過程的主(zhǔ)要副反應為氧化反應
Na2SO3+1/2O2=Na2SO4
因此在再生過程中Na2SO4發生下列反應
Na2SO4+ Ca(OH)2+2H2O=2NaOH+CaSO4·2H2O↓
但實際上,由於溶液中有相當量的(de)SO 或OH 存在,Ca 的濃度相應很低,所以(yǐ)要使CaSO4沉澱,再生時(shí)的OH ≤0.14M,要有足夠高的SO 濃度,例(lì)如OH 濃度為0.1 M, SO 濃度為0.5 M,才(cái)會產生CaSO4沉澱(diàn)。
四、雙堿法脫硫工藝的(de)優勢
雙堿法脫硫工藝是適用於小型工業(yè)鍋爐的脫硫(liú)工藝,特別是除塵脫硫一體化裝置,可將除塵(chén)和脫硫同時進行,並(bìng)且能提高除塵效率(lǜ)。對於小型工業鍋爐的脫硫除塵改(gǎi)造雙堿法脫硫工藝具(jù)有以下特點:
(1) 雙堿法脫硫係統(tǒng)可(kě)與除塵(chén)相結合,采用除塵脫硫一體化裝置,同時進行脫硫和除塵;
(2) 鈉堿(jiǎn)吸(xī)收劑(jì)反應活性高、吸收速度快,可降低液氣比,從而既可降低運行費用,又可(kě)減少水(shuǐ)池(chí)、水泵和(hé)管道(dào)的(de)投資;
(3) 塔內和循環管(guǎn)道內的液相(xiàng)為鈉堿清液,吸收劑的溶解度較大,再生和沉澱分離在塔外,可大大降低塔內和管內的結垢機會;
(4) 鈉堿循環(huán)利用,損耗少,運行成本低;
(5) 正常操作(zuò)下吸收過程無廢水排放;
(6) 灰水易沉澱分離(lí),可大(dà)大降低水池的投(tóu)資;
(7) 脫硫渣無毒,溶(róng)解度極小,次(cì)汙染,可綜合利用;
(8) 石灰作為再生(shēng)劑(實際消耗物),安全可靠,來源廣泛,價格低;
(9) 水泵揚程低,管路不易阻塞;
(10)操作簡便,係統可長期運行穩定。