脫硫工藝介紹
來源： 閱讀：2022 更新時間：2011-08-09 11:53脫硫工藝介紹
目前，各國研究的煙氣脫硫方法很多，已超過一百種，其中有的進行了中間試驗，有的還處于實驗室研究階段，真正能應用于工業生產中的只有十余種。火電廠鍋爐煙氣脫硫方法的選擇主要取決于鍋爐容量、燃料的成分、脫硫劑的供應條件及相應的地理條件、副產品的利用等因素。當前應用的煙氣脫硫方法，按脫硫工藝的反應狀態大致可分為干法、半干法和濕法三類。煙氣脫硫法分類見下表。
常用煙氣脫硫法分類表
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分類 |
脫硫劑 |
可利用副生成物 |
排放副產物 |
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濕法 |
石灰石(石灰)-石膏法 |
石灰石/石灰 |
石膏 |
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海水脫硫 |
海水 |
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海水 |
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氨-硫酸銨法 |
液氨/氨水/尿素 |
硫酸銨 |
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氨-酸法 |
氨水 |
硫酸銨、硝酸銨 |
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雙堿法 |
氫氧化鈉、氫氧化鈣 |
石膏 |
亞硫酸鈣 |
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氧化鎂法 |
氧化鎂 |
元素硫 |
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氫氧化鎂法 |
氫氧化鎂 |
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硫酸鎂 |
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磷銨肥法 |
磷礦石、氨 |
磷銨復合肥 |
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半干法 |
煙道噴入法 |
石灰 |
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灰、渣 |
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吸收塔噴入法 |
石灰 |
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亞硫酸鈣 |
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電子束法 |
氨 |
硫銨.硝氨 |
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干法 |
回流式循環流化床 |
石灰 |
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灰、渣 |
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爐內吹入法 |
石灰石 |
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灰、渣 |
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活性炭吸附法 |
活性炭（吸附劑） |
硫酸/硫磺 |
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NID |
石灰 |
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灰、渣 |
按脫硫工藝在生產中所處的部位不同可采用：
燃燒前脫硫，如原煤洗選脫硫；
燃燒中脫硫，如潔凈煤燃燒、循環流化床鍋爐和爐內噴鈣；
燃燒后脫硫，如煙氣脫硫。
燃燒后的煙氣脫硫(Flue Gas Desulphrization),是目前世界上控制SO2污染所采用的主要手段。
現將目前應用較為廣泛的幾種脫硫工藝原理、特點及其應用狀況簡要介紹如下：
1、石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝
石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝采用石灰石或石灰作脫硫吸收劑，石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收劑漿。也可以將石灰石直接濕磨成石灰石漿液。當采用石灰為吸收劑時，石灰粉經消化處理后加水攪拌制成吸收劑漿。在吸收塔內，吸收劑漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應，最終反應產物為石膏。脫硫后的煙氣經除霧器除去帶出的細小液滴，經加熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經脫水裝置脫水后回收。由于吸收劑漿的循環利用，脫硫吸收劑的利用率很高。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，脫硫效率可達到95%以上。
石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝脫硫過程的主要化學反應為：
在脫硫吸收塔內煙氣中SO2首先被漿液中的水吸收與漿液中的CaCO3反應生成CaSO3，CaSO3被鼓入氧化空氣中的O2氧化最終生成石膏晶體CaSO4·2H2O。其主要化學反應式為：
吸收過程：SO2+H2O—→H2SO3—→HSO 3- +H+
CaCO3+2H+ —→Ca 2+ +CO 2+H2O
氧化過程：HSO 3- +1/2O2—→SO4 2- +H+
Ca 2+ +SO42- +2H2O—→CaSO 4·2H2O
按脫硫副產物石膏的處置方式劃分，一般有拋棄和回收利用兩種方法，脫硫石膏處置方式的選擇主要取決于市場對脫硫石膏的需求、脫硫石膏的質量以及是否有足夠的堆放場地等因素。拋棄方式，如采用棄置灰場或回填礦坑，以美國為主要代表，拋棄量占86%；另一種是綜合利用方式，德國及日本采用較多，主要用作水泥緩凝劑和建筑材料等，石膏的利用率達90%以上。
石灰石(石灰)-石膏濕法脫硫是技術成熟、應用廣泛，運行最可靠的工藝。但同時存在著運行費用及占地大，有廢水排放，設備、管道易結垢的問題。
2、回流式循環流化床(RCFB干法)煙氣脫硫
回流式循環流化床煙氣脫硫工藝(簡稱RCFB)是德國WULFF Rolf Graf博士開發的一種較為先進的干法煙氣脫硫技術。
工藝流程：鍋爐空預器出來的煙氣，從除塵器前也可從除塵器后引進吸收塔底部。吸收塔底部為一文丘里裝置，煙氣流經時被加速。吸收劑通過一套噴射裝置在吸收塔底部噴入。在文丘里的喉部設一噴水裝置，噴入的霧化水使煙氣降至70-90℃，這是反應的理想溫度，高速的煙氣使水進一步霧化。增濕的煙氣控制在以4m/s的煙速上升與噴入的吸收劑相混合，吸收劑與SO2反應，生成亞硫酸鈣、硫酸鈣等。帶有大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進入除塵器。大部分的固體顆粒通過除塵器下的在循環系統，返回吸收塔繼續參與反應，如此循環可達100次以上，少部分的脫硫渣經過一個中間倉，經灰渣處理系統輸入到渣倉。潔凈的煙氣經除塵器通過引風機排入煙囪。煙氣溫度高于露點溫度，故不需要再加熱。
3、 NID半干法煙氣脫硫
NID半干法煙氣脫硫是新型的綜合煙氣脫硫系統，是瑞典ABB公司在半干法DRYPAC系統上發展而成，它借鑒了半干法DRYPAC技術脫硫原理，有克服了該技術制漿系統的弊端，使其具有干法的廉價、系統簡單等優點，又具有濕法脫硫效率高的優點。
吸收劑為CaO,除塵器入口豎直煙道作為反應器。
工藝流程：鍋爐空預器出來的煙氣，經煙氣分布器進入反應器，與增濕的可自由流動的石灰與飛灰混合粉接觸，吸收劑與SO2反應，生成亞硫酸鈣、硫酸鈣等。帶有大量固體顆粒的煙氣進入除塵器除塵，潔凈的煙氣通過引風機排入煙囪。煙氣溫度高于露點溫度，故不需要再加熱。除塵器下的固體顆粒通過除塵器下的增濕系統進入NID反應器，繼續參與反應。少部分的脫硫渣經過一個中間倉，經灰渣處理系統輸入到渣倉。
