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根据所用吸收剂的种类或副产品的不同,可以分为氨吸收法、石灰(石灰石)吸收法、氧化镁吸收法等。
湿法脱硫工艺流程图
湿法脱硫大致可以分为以下两种:
石膏法:
该技术与抛弃法的区别在于向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使CaSO3氧化为CaSO4(石膏),脱硫的副产品为石膏。同时鼓入空气产生了更为均匀的浆液,易于达到90 %的脱硫率,并且易于控制结垢与堵塞。由于石灰石价格便宜,并易于运输与保存,因而自80年代以来石灰石已经成为石膏法的主要脱硫剂。目前石灰石/石膏强制氧化系统成为国内外火电厂相关行业优先选择的湿法烟气脱硫工艺。
石灰石/石膏法的主要优点:适用的煤种范围广、脱硫效率高(有的装置Ca/S=1时,脱硫效率大于90%)、吸收剂利用率高(可大于90%)、设备运转率高(可达90%以上)、工作的可靠性高(目前较成熟的烟气脱硫工艺)、脱硫剂-石灰石来源丰富且廉价。
石灰石/石膏法的缺点:初期投资费用太高、运行费用高、占地面积大、系统管理操作复杂、磨损腐蚀现象较为严重、副产物-石膏很难处理(由于▂销路问题只能堆放)、废水较难处理。
抛弃法:
石灰石或石灰的浆液作脱硫剂,在吸↑收塔内对SO2烟气进行喷淋洗涤,使烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4,这个反应关键是Ca2+的形成。石灰石系统Ca2+的产生与H+的浓度和CaCO3的存在有∩关;而在石灰系统中,Ca2+的生产与CaO的存在有关。石灰石系统的较佳操作PH值为5.8-6.2,而石灰系统的较佳PH值约为8(美国国家环保局)。
石灰石/石灰抛弃法的主要装置由脱硫剂的制备装置、吸收塔和脱硫后废弃物处理装置组成。其关键性的设备是吸收塔。石灰石/石灰抛弃法,结垢与堵塞则是较大问题,主要原因:溶液或浆液中的水分蒸发而使固体沉积,氢氧化钙或碳酸钙◣沉积或结晶析出;反应产物亚硫酸钙或硫酸钙的结晶析出等。吸收洗涤塔应具有持液量大、气液间相对速度高、气液接触面大、内部构件少、阻力小等特点。洗涤塔主要有固定填充式、转盘式、湍流塔、文丘里洗涤塔和道尔型洗涤塔等,它们各有优缺点,脱硫效率高的往往操作的可靠性较差。脱硫后固体废弃物的处理也是石灰石/石灰抛弃法的一个很大问题,主要有回填法和不渗透地存储法,都需要占用很大的土地面积。因为这些缺点,石灰石/石灰抛弃法已被石灰石/石膏法所取代。
湿法脱硫化学反应:
1)SO2+H2O→H2SO3吸收
2)CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O复分解
3)CaSO3+1/2O2→CaSO4氧化
4)CaSO3+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O
CaSO4+2H2O→CaSO4·2H2O结晶
5)CaSO3+H2SO3→Ca(HSO3)2pH控制
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