石化生產(chǎn)中的脫硫技術?
發(fā)布時間:2011-08-22
各種脫硫工藝比較
1脫硫工藝比較
目前主要用于煙氣脫硫工藝按形式可分為干法、半干法和濕法三大類。
1.1干法
干法常用的有爐內噴鈣(石灰/石灰石),金屬吸收等,干法脫硫屬傳統(tǒng)工藝,脫硫率普遍不高(<50%),工業(yè)應用較少。
1.2半干法
半干法使用較多的為塔內噴漿法,即將石灰制成石灰漿液,在塔內進行SO2吸收,但由于石灰獎溶解SO2的速度較慢,噴鈣反應效率較低,Ca/S比較大,一般在1.5以上(一般溫法脫硫Ca/S比較為0.9~1.2)。應用也不是很多。
1.3濕法
濕法脫硫為目前使用范圍最廣的脫硫方法,占脫硫總量的80%。漫法脫硫根據(jù)脫硫的原料不同又可分為石灰石/石灰法、氨法、鈉堿法、鈉鈣雙堿法、金屬氧化物法、堿性硫酸鋁法等,其中石灰石/石灰法、氨法、鈉堿法、鈉鈣雙堿法以及金屬氧化物中的氧化鎂法使用較為普遍。
1.3.1石灰石/石灰法
石灰石法采用將石灰石粉碎成200~300目大小的石灰粉,將其制成石灰漿液,在吸收塔內通過噴淋霧化使其與煙氣接觸,從而達到脫硫的目的。該工藝需配備石灰石粉碎系統(tǒng)與石灰石粉化漿系統(tǒng),由于石灰石活性較低,需通過增大吸收液的噴淋量,提高液氣比,來保證足夠的脫硫效率,因此運行費用較高。石灰法是用石灰粉代替石灰石,石灰活性大大高于石灰石,可提高脫硫效率,石灰法主要存在的問題是塔內容易結垢,引起氣液接觸器(噴頭或塔板)的堵塞。
1.3.2鈉堿法
鈉堿法采用碳酸鈉或氫氧化鈉等堿性物質吸收煙氣中的SO2,并可副產(chǎn)高濃度SO2氣體或Na2SO3,它具有吸收劑不揮發(fā)、溶解度大、活性高、吸收系統(tǒng)不堵塞等優(yōu)點,適合于煙氣SO2濃度比較高的廢氣SO2吸收處理。但也存在副產(chǎn)回收困難、投資較高、運行費用高等缺點。
1.3.3氨法
氨法采用氨水作為SO2的吸收劑,SO2與NH3反應可產(chǎn)生亞硫酸氨、亞硫酸氫氨與部分因氧化而產(chǎn)生的硫酸氨。根據(jù)吸收液再生方法的不同,氨法可分為氨—酸法、氨—亞硫酸氨法和氨——硫酸氨法。
氨法主要優(yōu)點是脫硫效率高(與鈉堿法相同),副產(chǎn)物可作為農(nóng)業(yè)肥料。
由于氨易揮發(fā),使吸收劑消耗量增加,脫硫劑利用率不高;脫硫對氨水的濃度有一定的要求,若氨水濃度太低,不僅影響脫硫效率,而且水循環(huán)系統(tǒng)龐大,使運行費用增大;濃度增大,勢必導致蒸發(fā)量的增大,對工作環(huán)境產(chǎn)生影響,而且氨易與凈化后煙氣中的SO2反應,形成氣溶膠,使得煙氣無法達標排放。
氨法的回收過程也是較為困難的,投資費用較高,需配備制酸系統(tǒng)或結晶回收裝置(需配備中和器、結晶器、脫水機、干燥機等),系統(tǒng)復雜,設各繁多,管理維護要求高。
1.3.4金屬氧化物法
常用的金屬氧化物法是氧化鎂法,氧化鎂與SO2反應得到亞硫酸鎂與硫酸鎂,它們通過鍛燒可重新分解處氧化鎂,同時回收較純凈的SO2氣體,脫硫劑可循環(huán)使用。由于氧化鎂活性比石灰水高,脫硫效率也較石灰法高。它的缺點是氧化鎂回收過程需鍛燒,工藝較復雜,但若直接采用拋棄法,鎂鹽會導致二次污染,總體運行費用也較高。
1.3.5鈉鈣雙堿法
鈉鈣雙堿法(Na2CO3/Ca(OH)2)是在石灰法基礎上結合鈉堿法,利用鈉鹽易溶于水,在吸收塔內部采用鈉堿吸收SO2,吸收后的脫硫液在再生池內利用較廉價的石灰進行再生,從而使得鈉離子循環(huán)吸收利用。
該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點,解決了石灰法的塔內易結垢的問題,又具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點。
脫硫副產(chǎn)物為亞硫酸鈣或硫酸鈣(氧化后)。亞硫酸鈣配以合成樹脂可生產(chǎn)一種稱為鈣塑的新型復合材料;或將其氧化后制成石膏;或者直接將其與粉煤灰混合,可增加粉煤灰的塑性,增加粉煤灰作為鋪路底層墊層材料的強度。與氧化鎂法相比,鈣鹽不具污染性,因此不產(chǎn)生廢渣二次污染。
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