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脱硫除尘器

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湿法脱硫除尘器

公司设计的湿法脱硫除尘器

      脱硫过程就是吸收,吸附,催化氧化和催化还原,石灰石浆液洗涤含SO2烟气,产生化学反应分离出脱硫副产物,化学吸收速率较快与扩散速率有关,又与化学反应速度有关,在吸收过程中被吸收组分的气液平衡关系,既服从于相平衡(液气比L/G,烟气和石灰石浆液的比),又服从于化学平衡(钙硫比Ca/S,二氧化硫与炭酸钙的化学反应)。

      1、气相:烟气压力,烟气浊度,烟气中的二氧化硫含量,烟尘含量,烟气中的氧含量,烟气温度,烟气总量

      2、液相:石灰石粉粒度,炭酸钙含量,黏土含量,与水的排比密度,

      3、气液界面处:参加反应的主要是SO2和HSO3,它们与溶解了的CaCO3的反应是瞬间进行的。

石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺

      石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种,是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。它采用价廉易得的石灰石或石灰作脱硫吸收剂,石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液,当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加水制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的,但近几年来,这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用.

石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺 流程图

石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫工艺 流程图

石灰石湿-石膏法脱硫化学反应的主要动力过程:

      1、气相SO2被液相吸收的反应:SO2经扩散作用从气相溶入液相中与水生成亚硫酸H2SO3 亚硫酸迅速离解成亚硫酸氢根离子HSO3和氢离子H+,当PH值较高时,HSO3二级电离才会生成较高浓度的SO32-,要使SO2吸收不断进行下去,必须中和电离产生的H,即降低吸收剂的酸度,碱性吸收剂的作用就是中和氢离子H+当吸收液中的吸收剂反应完后,如果不添加新的吸收剂或添加量不足,吸收液的酸度迅速提高,PH值迅速下降,当SO2溶解达到饱和后,SO2的吸收就告停止,脱硫效率迅速下降。

      2、吸收剂溶解和中和反应:固体CaCO3 的溶解和进入液相中的CaCO3的分解,固体石灰石的溶解速度,反应活性以及液相中的H+浓度(PH值)影响中和反应速度和Ca2+的氧化反应,以及其它一些化合物也会影响中和反应速度。Ca2+的形成是一个关键步骤,因为SO2正是通过Ca2+与SO32- 或与SO42-化合而得以从溶液中除去,

      3、氧化反应:亚硫酸的氧化,SO32-和HSO3都是较强的还原剂,在痕量过渡金属离子(如锰离子Mn2+)的催化作用下,液相中的溶解氧将它们氧化成SO42-。反应的氧气来源于烟气中的过剩空气和喷入浆液池的氧化空气,烟气中洗脱的飞灰和石灰石的杂质提供了起催化作用的金属离子。

      4、结晶析出:当中和反应产生的Ca2+、SO32- 以及氧化反应产生的SO42-,达到一定浓度时这三种离子组成的难溶性化合物就将从溶液中沉淀析出。

河北威美湿法脱硫除尘器案例

脱硫工艺过程分析

工艺流程

吸收塔采用双接触、顺-逆流、组合型液柱塔(Double Contact Flow Scrubber),平行竖立于氧化反应能之上。塔内下部均匀布置压力吸嘴,在后置的并流塔顶部水平安装除雾器GGH(再热侧)管束。

来自锅炉引风机出口的烟气,经GGH(吸热侧)降温后,自上而下流过顺流塔,与向上喷射呈柱状的石灰石浆液逆向进行气液接触,并与喷射后淋落的液滴同向顺流降落,继续进行传质与化学反应。

在反应罐上部空间,烟气转折90o,自下而上流经逆流塔,与向上喷射的液柱及向下淋落的液滴逆流接触,完成第二次脱硫过程,尔后经除雾及再热,进入烟囱排放。

由于在液柱塔内气液两相反复接触,充分传质,不仅能保证高的脱硫效率,而且避免了填料所带来的结垢、堵塞等问题。

脱硫剂采用250目石灰石超细粉(CaO>50.4%),配制成浆液进入吸收塔喷嘴。脱硫后的浆液在反应塔内氧化,生成石膏,经浓缩、脱水,送石膏仓贮存。

ECR工况下,系统额定处理烟量(湿)为915500m3/h,烟气进入吸收塔的脱硫率为95%,净化后的烟气与旁路未处理的15%的烟气混合后,一并排入烟囱。混合烟气SO2浓度小于713×10-6,保证系统脱硫率在80%以上。

吸收反应基本过程

FGD系统中所进行的化学反应主要集中在吸收塔和位于吸收塔下部的石灰石浆池两个区域,并通过物料循环把这两个反应区域连通在一起,即石灰石浆池液体的出口浓度为吸收塔的进口浓度。吸收塔系统的脱硫反应速率主要取决于四个物理化学反应过程的进行速度,即SO2吸收过程、HSO3—的氧化过程、石灰石的溶解过程和石膏的结晶过程。

其中:SO2被水吸收后形成亚硫酸,而亚硫酸可电离出H+ 和HSO3-。一部分的HSO3-被烟气中的氧气氧化并生成H2SO4。灰浆中的碳酸钙中和一部分的H2SO4,并使灰浆中的PH值重新恢复。

未发生反应的H2SO3在反应罐中被注入的空气氧化,全部生成H2SO4,再和浆液中的CaCO3反应生成石膏。

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