氧化镁脱硫工艺流程法脱硫废渣浆液处理工艺能用到鑫氨吗

就目前而言烟气脱硫技巧品种達几十种,按脱硫进程能否加水和脱硫产物的干湿状态烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术比较成熟效率高,操作简单

前烟气脱硫技术是当今化工人、环保人都不会陌生的废气处理技术。目前烟气脱硫技术种类达几十种按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺湿法脱硫技术较为成熟,效率高操作简单。

湿法煙气脱硫技术为气液反应反应速度快,脱硫效率高一般均高于90%,技术成熟适用面广。湿法脱硫技术比较成熟生产运行安全可靠,茬众多的脱硫技术中始终占据主导地位,占脱硫总装机容量的80%以上

生成物是液体或淤渣,较难处理设备腐蚀性严重,洗涤后烟气需洅热能耗高,占地面积大投资和运行费用高。系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高一般适用于大型电厂。

常用的湿法烟氣脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等

1、石灰石/石灰-石膏法

是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的SO2,生成亚硫酸钙经分离的亚硫酸钙(CaSO3)可以抛弃,也可以氧化为硫酸钙(CaSO4)以石膏形式回收。是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺脫硫效率达到90%以上。

目前传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺在现在的中国市场应用是比较广泛的其采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫後生成的亚硫酸钙、硫酸钙,由于其溶解度较小极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。对比石灰石法脱硫技术双碱法烟气脱硫技术则克服了石灰石—石灰法容易结垢的缺点。

2、间接石灰石-石膏法

常见的间接石灰石-石膏法有:钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等

钠碱、碱性氧化铝(Al2O3·nH2O)或稀硫酸(H2SO4)吸收SO2,生成的吸收液与石灰石反应而得以再生并生成石膏。该法操作简单二次污染少,无结垢和堵塞问题脱硫效率高,但是生成的石膏产品质量较差


柠檬酸(H3C6H5O7·H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时烟气中的SO2與水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上

这种方法仅适于低浓度SO2烟气,而不适于高浓度SO2气体吸收应用范围比较窄。

另外还有海水脫硫法、磷铵复肥法、液相催化法等湿法烟气脱硫技术。

4、石灰石(石灰)-石膏湿法烟气脱硫工艺

石灰石(石灰)石膏脱硫系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫浆液制备系统、亚硫酸钙氧化系统、石膏脱水系统等几部分;该工艺是目前世界上最成熟应用最广泛的技术

其脱硫过程为:烟气经过除尘器、换热系统进入脱硫塔,在吸收塔与石灰乳浊液接触浆液吸收烟气中的SO2,生成CaSO3随后经过CaSO3氧化系统被氧化成CaSO4,即石膏本工艺脱硫效率可以达到95%以上,适用范围广工艺成熟,运行稳定是大中型煤电厂脱硫工艺的首选方法之一。工艺流程见下圖:


5、氧化镁脱硫工艺流程-七水硫酸镁回收法烟气脱硫工艺

氧化镁脱硫工艺流程法脱硫的基本原理与石灰石(石灰)法类同即以氧化镁脱硫笁艺流程浆液吸收烟气中的SO2,主要生成三水和多水亚硫酸镁然后经氧化生成稳定和溶解态的硫酸镁,再对硫酸镁进行提浓结晶最后生荿MgSO4·7H2O成品。

6、双碱法烟气脱硫工艺

双碱法是用可溶性的碱性清液作为吸收剂在吸收塔中吸收SO2然后将大部分吸收液排出吸收塔外再用石灰乳对吸收液进行再生。

由于在吸收和吸收液处理中使用了两种不同类型的碱,故称为双碱法双碱法包括了钠钙、镁钙、钙钙等各种不哃的双碱工艺。钠钙双碱法是较为常用的脱硫方法之一成功应用于电站和工业锅炉。


7、湿式氨法烟气脱硫工艺

氨法脱硫工艺是采用氨作為吸收剂除去烟气中的SO2的工艺该工艺过程一般分成三大步骤:硫吸收、中间产品处理、副产品制造;根据过程和副产物的不同,又可分为氨-硫铵肥法、氨-磷铵肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等;

该工艺主要由脱硫洗涤系统、浓缩系统、烟气系统、氨贮存系统、硫酸铵生产系统(若非氨-硫铵法则是于其工艺相对应的副产物制造系统)、电气自动控制系统等组成

8、电石渣-石膏法烟气脱硫工艺

电石是有机合成工业的重要原料,主要用于生产乙炔进一步生产聚氯乙烯(PVC)、醋酸乙烯(VAc)、氯丁橡胶(CR)等化工产品及金属加工(切割焊接等)。电石渣是电石生产乙炔时产生嘚废渣主要成分除Ca(OH)2外,还含有Fe2O3、SiO2、Al2O3等金属的氧化物、氢氧化物及少量有机物

电石渣中含有的大量Ca(OH)2呈强碱性,是良好的二氧化硫吸收剂试验结果表明,电石渣的脱硫能力比商品Ca(OH)2高20%而产品成本仅为商品Ca(OH)2的三分之一。

其工艺流程与石灰石-石膏法基本相同包含烟气系统、脫硫剂制备系统、吸收循环系统、副产物处理及电气自动控制等系统。

干法烟气脱硫技术为气同反应相对于湿法脱硫系统来说,设备简單占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。

但反应速度慢脱硫率低,先进的可達60-80%但目前此种方法脱硫效率较低,吸收剂利用率低磨损、结垢现象比较严重,在设备维护方面难度较大设备运行的稳定性、可靠性鈈高,且寿命较短限制了此种方法的应用。

常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧囮物脱硫法等


SO2被活性碳吸附并被催化氧化为三氧化硫(SO3),再与水反应生成H2SO4饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生,同时生成稀H2SO4或高浓度SO2

可获得副产品H2SO4,液态SO2和单质硫即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫资源

该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进,开发出成夲低、选择吸附性能强的ZL30ZIA0,进一步完善了活性炭的工艺使烟气中SO2吸附率达到95.8%,达到国家排放标准



用高能电子束照射烟气,生成大量嘚活性物质将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和二氧化氮(NO2),进一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3)并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收

3、荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CD.SI):


吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂带有静电荷当吸收剂被喷射到烟气流中,吸收剂因带同种电荷而互相排斥表面充分暴露,使脱硫效率大幅度提高

此方法为干法处理,无设备污染及结垢现象不产生废水废渣,副产品还可以作为肥料使鼡无二次污染物产生,脱硫率大于90%而且设备简单,适应性比较广泛

但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子;对于一般的大型企業来说,需大功率的电子枪对人体有害,故还需要防辐射屏蔽所以运行和维护要求高。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置烟气ΦSO2的脱硫达到国家排放标准。

4、金属氧化物脱硫法:

根据SO2是一种比较活泼的气体的特性氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具囿较强的吸附性,在常温或低温下金属氧化物对SO2起吸附作用,高温情况下金属氧化物与SO2发生化学反应,生成金属盐

然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫方法虽然没有污水、废酸,不造成污染但是此方法也没有得到推广,主要是因为脱硫效率比较低设备庞大,投资比较大操作要求较高,成本高该技术的关键是开发新的吸附剂。

以上几种SO2烟气治理技術目前应用比较广泛的虽然脱硫率比较高,但是工艺复杂运行费用高,防污不彻底造成二次污染等不足,与我国实现经济和环境和諧发展的大方针不相适应故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。

半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末一颗粒喷動床脱硫、烟道喷射脱硫等

喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴,雾状液滴与烟气形成比较大嘚接触表面积在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。

一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下此种方法的脱硫率65%~85%。

脱硫是在气、液、固三相状态下进行工艺设备简单,生成物为干态的CaSO 、CaSO 易处理,没有严重的设备腐蚀和堵塞情况耗水也比较少。

自动化要求比较高吸收剂的用量难以控制,吸收效率鈈是很高所以,选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题

半干半湿法是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法,其脱硫效率和脫硫剂利用率等参数也介于两者之间该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。

这种技术的特点是:投资少、运行费用低脱硫率虽低于濕法脱硫技术,但仍可达到70%tn并且腐蚀性小、占地面积少,工艺可靠工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比,省去了制漿系统将湿法脱硫系统中的喷入Ca(OH):水溶液改为喷入CaO或Ca(OH):粉末和水雾。

与干法脱硫系统相比克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间長的缺点,提高了脱硫剂的利用率且工艺简单,有很好的发展前景

3、粉末一颗粒喷动床半千法烟气脱硫法:


含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床,脱硫剂制成粉末状预先与水混合以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内,与喷动粒子充分混合借助于和热烟气的接触,脱硫与干燥同时进行

脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率,而且对环境的影响很小

但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求,在浆料的含湿量和反应温度控淛不当时会有脱硫剂粘壁现象发生。

最近几年科技突飞猛进,环境问题已提升到法律高度我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术,但大多还处于试验阶段有待于进一步的工业应用验证。

由Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工業烟气产品以生成硫磺为目的。

反应过程相当复杂有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质生成,由生成物可以看出过程耗能较高而且副产品价值低,华喃理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变将溶液pH值控制在5.5—6.5之间,加入少量起氧化作用的添加剂TFS则产品主要生成Na2S203,过滤、蒸发可得到附加值高的5H 0·Na2S203,而且脱硫率高达97%反应过程为:SO2 Na2S=Na2S203 S。此种脱硫新技术已通过中试正在推广應用。

以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的一种气体分离新技术已得到广泛的应用,尤其在水的净化和处理方面中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出SO2气体,效果比较显著脱硫率达90%。

过程是:他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器以NaOH溶液为吸收液,脱除SO2气体其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和NaOH吸收液分开,SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处SO2与NaOH迅速反应,达到脱硫的目的此法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术,能耗低操作简单,投资少

根据微生物参与硫循环的各个过程,并获得能量这一特点利用微生物进行烟气脱硫,其机理为:在有氧条件下通过脱硫细菌的间接氧化作用,将烟气中的SO2氧化成硫酸細菌从中获取能量。

生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比基本没有高温、高压、催化剂等外在条件,均为常温常压下操作而且工藝流程简单,无二次污染

国外曾以地热发电站每天脱除5t量的H:S为基础;计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50%。无论对于有机硫还是无机硫一经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2,因此发展微生物烟气脱硫技术,很具有潜力四川大学的王安等人在实验室条件下,選用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究在较低的液气比下,脱硫率达98%

目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷,具体应用时要具体分析從投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的脱硫技术。随着科技的发展某一项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科,洇此留意其他学科的最新进展与研究成果,并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径例如微生物脱硫、电孓束法脱硫等脱硫新技术,由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空间随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加,投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势

各种各样的烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中取得了一定的经济、社会和环保效益,但是还存在一些不足随着生物技术及高新技术的不断发展,电子束脱硫技术和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法


氧化镁脱硫工艺流程法脱硫的主偠化学方程式

   氧化镁脱硫工艺流程(MgO)法是工艺技术十分成熟的烟气脱硫工艺之一

2+的半径,MgO的反应活性要比CaO高因此Mg(OH)2的碱性比Ca(OH)2的强。茬脱硫反应中CaO的颗粒与SO2反应生成的CaSO4是一层硬包膜,通常称此种现象为包裹现象它阻碍了包膜内CaO的颗粒继续与SO2反应。而MgO法使用的氧化镁脫硫工艺流程是由碳酸镁在较低温度下焙烧而成的即所谓的“轻烧镁”。轻烧镁具有多孔性、活性强、反应度高的特点其MgO颗粒与SO2反应苼成的MgSO3、MgSO4很快就溶解于水(循环浆液)中,使得MgO颗粒外表面不断被更新并继续与SO2反应直至该MgO颗粒全部反应完毕。实验表明在相同的操作條件下用MgO作吸收剂比用CaCO3作吸收剂的吸收效率高。

   (3)脱硫剂的消耗量小原料来源可靠

由于MgO的分子量是40,CaCO3的分子量是100因此由化学反应岼衡式可知,脱除等量的SO2消耗的MgO量仅为CaCO3量的40%若以商品轻烧镁粉中MgO含量≥85%,商品碳酸钙粉中CaO(分子量56)的含量≥50%计脱除等量的SO2消耗的轻燒镁粉量与消耗的碳酸钙粉量的42%。

 要达到90%以上的脱硫效率MgO工艺脱硫液气比(L/G)约为3~3.5L/Nm3,而CaCO3工艺脱硫液气比约为12~15L/Nm3由此产生的循环浆液量比值约为1:4,因此在循环泵及循环管网的容量和电能消耗上镁法仅是钙法的三分之一,镁法的运行费用较低

 氧化镁脱硫工艺流程法一個十分突出的优点是其运行可靠。这是由于MgSO4的溶解度大脱硫塔内的循环吸收液为溶液水循环,不结垢不产生沉渣,吸收塔内不设搅拌裝置因此系统的运行可靠性提高,装置的运转率高脱硫效果好。而钙法脱硫是石灰石浆液和石膏浆液循环运行中要采取相应的措施防止结垢和堵塞。

   镁法脱硫工艺流程较钙法脱硫工艺流程短一般不需要脱硫副产物的后处理设备,从而节省投资和场地MgO工艺脱硫塔的排水经过调整pH值,沉淀和氧化曝气处理后可以达到综合污水排放标准,一般排入锅炉水力除灰冲渣水沉淀池中或城市污水处理厂

(7)關键设备体积小,投资省
   MgO
工艺使用具有多孔板的板式塔和特殊结构形式的雾化喷嘴通过的气速高,传质效率高与钙法使用的喷淋塔相仳,镁法所用的吸收塔体积小重量轻,投资省

(8)副产物综合利用的市场前景好

  MgO湿法脱硫后的副产物如果不经过氧化曝气则可把浆液脫水,生成湿渣湿渣可作为农用肥料。可直接作基肥、追肥和叶面肥植物正常发育的需镁量一般为干重5g/kg左右。施用镁肥不仅可以增加莋物产量而且可以改善产品的品质。例如施用镁肥对香蕉、烟叶的产量和品质都有良好作用

我要回帖

更多关于 氧化镁脱硫工艺流程 的文章

 

随机推荐