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脫硫煙囪防腐蝕技術(shù)及材料-閱讀頁(yè)

2025-06-22 04:06本頁(yè)面
  

【正文】 (以濕式石灰石/石膏法為例): (1)它直接影響設(shè)備尺寸和操作費(fèi)用。目前廣泛使用的噴淋塔內(nèi)持液量很小,要保證較高的脫硫效率,就必須有足夠大的液氣比。同時(shí),提高液氣比還會(huì)使吸收塔內(nèi)壓力損失增大,增加風(fēng)機(jī)能耗,因此應(yīng)尋找降低液氣比的途徑。通??刂埔簹獗仍?0~25L/m3。在其他參數(shù)恒定的情況下,提高塔內(nèi)煙氣流速可提高氣液兩相的湍動(dòng),降低煙氣與液滴間的膜厚度,提高傳質(zhì)效果。但氣速增加,又會(huì)使氣液接觸時(shí)間縮短,脫硫效率可能下降。然而,煙氣流速的增加得對(duì)吸收塔內(nèi)除霧器的性能提出新的更高要求,同時(shí)還會(huì)使吸收塔內(nèi)的壓力損失增大,能耗增加。吸收塔內(nèi)煙氣溫度降低時(shí),吸收液面上的SO2的平衡分壓降低,有助于氣液傳質(zhì),試驗(yàn)表明,吸收塔進(jìn)口煙氣溫度降低時(shí),脫硫效率增加。 (3)鈣硫比。通常以漿液中吸收劑濃度作為衡量度量。但由于吸收劑(CaCO3)的溶解度降低,其供給量的增加將導(dǎo)致漿液度較低,其供給量的增加將導(dǎo)致漿液濃度的提高,會(huì)引起吸收劑的過(guò)飽和凝聚,最終使反應(yīng)的表面積減少,影響脫硫效率。 (4)漿液的PH值。另一方面PH值還影響石灰石、CaSO41/2H2O的溶解度。因此隨著SO2的吸收,溶液的PH值降低,溶液中CaSO3的量增加,并在石灰石粒子表面形成一層液膜,而液膜內(nèi)部CaCO3的溶解又使PH值上升,溶解度的變化使液膜中的CaCO3析出并沉積在石灰石粒子表面,形成一層外殼,使粒子表面鈍化。因此,選擇合適的PH值是保證系統(tǒng)良好運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。 除了上述重要參數(shù)外,影響吸收塔脫硫效率的因素還有很多,從參數(shù)的分析看,這些因素相互關(guān)聯(lián)。因此,根據(jù)具體工程來(lái)選定合適的設(shè)計(jì)和運(yùn)行參數(shù)是脫硫系統(tǒng)供應(yīng)商在工程設(shè)計(jì)初期所面臨的重要課題。 概述隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,國(guó)家對(duì)能源的需求量也越來(lái)越大。由于煤炭的直接燃燒,排放大量的二氧化硫、氮氧化物和煙塵。預(yù)計(jì)2005年全國(guó)煤炭消費(fèi)將超過(guò)18億噸,二氧化硫產(chǎn)生量將達(dá)到3000萬(wàn)噸,氮氧化物產(chǎn)生量也將達(dá)到約1700萬(wàn)噸。煙氣中排放的大量二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體對(duì)人們的身體健康及生態(tài)環(huán)境造成了極其嚴(yán)重的危害。因此加強(qiáng)對(duì)SO2排放的控制,已成為我國(guó)當(dāng)今和未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)的重要社會(huì)問(wèn)題之一。2000年4月,修訂的《大氣污染防治法》明確了排污收費(fèi)、超標(biāo)違法的原則。兩控區(qū)(SO2控制區(qū)、酸雨控制區(qū))已建企業(yè)超過(guò)規(guī)定污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的,應(yīng)當(dāng)限期治理,并處以罰款。國(guó)務(wù)院明確提出2005年全國(guó)二氧化硫排放量比2000年減少10%;《兩控區(qū)》二氧化硫排放量比2000年減少20%的控制目標(biāo)。目前市場(chǎng)上運(yùn)行的成熟脫硫技術(shù)有二十幾種,大致可分為濕法、半干法和干法,其中以濕法運(yùn)用最為廣泛,每一種成熟的脫硫技術(shù)都有其特點(diǎn),適用于不同的脫硫環(huán)境和要求。對(duì)于大量中小型燃煤鍋爐或脫硫改造工程,由于情況各異和限于投資,對(duì)適宜脫硫技術(shù)的選擇變得尤為重要!《燃煤二氧化硫排放污染防治技術(shù)政策》的通知(環(huán)發(fā)[2002]26號(hào))中規(guī)定燃用含硫量≥2%煤的機(jī)組、或大容量機(jī)組(≥200MW)的電廠(chǎng)鍋爐建設(shè)煙氣脫硫設(shè)施時(shí),宜優(yōu)先考慮采用濕式石灰石—石膏法工藝,脫硫率應(yīng)保證在90%以上,投運(yùn)率應(yīng)保證在電廠(chǎng)正常發(fā)電時(shí)間的95%以上。針對(duì)65t/h—670t/h電站鍋爐,目前市場(chǎng)上技術(shù)成熟,運(yùn)用較多的脫硫技術(shù)主要有干法、半干法、氧化鎂、雙堿法、氨法等,選擇何種技術(shù),要依據(jù)企業(yè)具體情況和當(dāng)?shù)丨h(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求而定,以能夠因地制宜、以廢治廢的技術(shù)工藝為最佳!山東省熱電設(shè)計(jì)院創(chuàng)建于1993年,是集電力、建筑、市政工程咨詢(xún)、環(huán)境設(shè)計(jì)于一體的綜合性設(shè)計(jì)單位,具有電力工程設(shè)計(jì)乙級(jí)資質(zhì)、建筑工程設(shè)計(jì)乙級(jí)資質(zhì),電力工程咨詢(xún)乙級(jí)資質(zhì),環(huán)境治理三級(jí)資質(zhì)。山東省熱電設(shè)計(jì)院屬于知識(shí)密集型企業(yè),技術(shù)力量雄厚,工程設(shè)備先進(jìn)。院內(nèi)設(shè)有五個(gè)設(shè)計(jì)室,包括機(jī)務(wù)、電氣、建筑、結(jié)構(gòu)、熱控、水工工藝、輸煤、除灰、化水、總圖、環(huán)保、化學(xué)、機(jī)械、技經(jīng)、概預(yù)算、設(shè)備、暖通等十幾個(gè)專(zhuān)業(yè),專(zhuān)業(yè)門(mén)類(lèi)齊全,具有強(qiáng)大的工程設(shè)計(jì)能力和工程服務(wù)能力。經(jīng)過(guò)十多年的建設(shè)發(fā)展,山東省熱電設(shè)計(jì)院已發(fā)展成為電力勘測(cè)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、工程咨詢(xún)、項(xiàng)目管理的綜合企業(yè),并具備很強(qiáng)的技術(shù)開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)讓、新產(chǎn)品研制、推廣、人員培訓(xùn)能力。 山東省熱電設(shè)計(jì)院始終堅(jiān)持“精心設(shè)計(jì)、質(zhì)量第一、優(yōu)質(zhì)服務(wù)、顧客滿(mǎn)意”的質(zhì)量方針,建院以來(lái)先后完成了文登熱電廠(chǎng)、茌平信發(fā)集團(tuán)熱電廠(chǎng)、萬(wàn)杰集團(tuán)熱電廠(chǎng)、華泰集團(tuán)熱電廠(chǎng)、時(shí)風(fēng)集團(tuán)熱電廠(chǎng)、浙江民豐熱電廠(chǎng)等幾十項(xiàng)熱電工程的近百臺(tái)熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組,總裝機(jī)容量達(dá)2000MW。山東省熱電設(shè)計(jì)院始終重視科技進(jìn)步,在設(shè)計(jì)中堅(jiān)持精品工程。我院很早就十分關(guān)注電力企業(yè)的環(huán)保問(wèn)題,在所設(shè)計(jì)的熱電項(xiàng)目中均預(yù)留了脫硫場(chǎng)地,為服務(wù)企業(yè)的環(huán)境治理奠定了很好的基礎(chǔ),也為今天設(shè)計(jì)院以工程設(shè)計(jì)為中心進(jìn)行多種經(jīng)營(yíng)和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。脫硫工程部作為設(shè)計(jì)院的有機(jī)組成部分,除了常規(guī)的環(huán)境設(shè)計(jì)任務(wù)外,還可為電力企業(yè)提供有關(guān)脫硫方面的技術(shù)咨詢(xún)、項(xiàng)目分析與論證;幫助企業(yè)選擇最佳脫硫工藝,提供完整可行的解決方案。我院適應(yīng)國(guó)內(nèi)脫硫市場(chǎng)需要,與加拿大turbosonic、美國(guó)EEC、臺(tái)灣臺(tái)塑等國(guó)際著名公司進(jìn)行技術(shù)合作,通過(guò)引進(jìn)、消化、吸收,博眾家之長(zhǎng),形成了以國(guó)外核心脫硫設(shè)備、技術(shù)為依托,多種脫硫技術(shù)互為補(bǔ)充,滿(mǎn)足和適宜于中國(guó)中型電站鍋爐市場(chǎng)煙氣脫硫之需求的脫硫技術(shù)體系。以上脫硫技術(shù)在國(guó)內(nèi)、國(guó)外均有大量的工程應(yīng)用業(yè)績(jī)。我院提供的服務(wù)有: 脫硫工程技術(shù)論證、分析、咨詢(xún) 項(xiàng)目管理和工程承包 Tursonic噴嘴、噴淋技術(shù)和二氧化硫回收技術(shù)公司在美國(guó)、加拿大、愛(ài)爾蘭、南非都設(shè)有分公司。公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)新穎,適應(yīng)性強(qiáng),已獲30多項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利。該公司擁有一支具有奉獻(xiàn)精神的專(zhuān)業(yè)工程師隊(duì)伍,可為我們的用戶(hù)提供工程設(shè)計(jì)及完善的技術(shù)服務(wù)。基于先進(jìn)的噴淋技術(shù)的鈉法脫硫技術(shù)是一套高效的二氧化硫回收技術(shù),業(yè)已廣泛運(yùn)用在北美地區(qū),結(jié)合中國(guó)國(guó)情,采用鈉循環(huán)再生法既有先進(jìn)的技術(shù)保障,又有效降低投資節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用,必有廣闊的市場(chǎng)前景。Turbotak霧化噴嘴已成功地應(yīng)用在數(shù)千個(gè)除塵、脫硫的項(xiàng)目中。它是利用壓縮空氣來(lái)霧化吸收劑溶液,霧滴大小取決于壓縮空氣的壓力和吸收液的流量,而空氣壓力和液體流量都是可以手動(dòng)或自動(dòng)控制和調(diào)節(jié),以獲得最理想粒度的液滴及液體霧化面積,取得最佳的脫硫效果。相對(duì)使用填充式吸收塔時(shí),~。m~100181。實(shí)踐證明,霧滴大小應(yīng)為塵粒尺寸的15~20 倍是最佳的除塵吸附效果。Turbotak專(zhuān)利的噴霧裝置,用于煙塵洗滌的接觸室里噴霧裝置,其霧化粒度越小,就越有利于SO2氣體的接觸和吸收。Turbotak噴嘴只耗用少量的壓縮空氣(,)。Turbosonic噴嘴專(zhuān)利技術(shù)可達(dá)到最大的霧化效果,由于經(jīng)噴嘴送入的霧化完善的化學(xué)吸收劑溶液能夠充分地與煙氣中SO2混合、吸附、反應(yīng)和捕集,因此獲得了脫硫效率高、鈣硫比小的效果。Turbosonic技術(shù)的最大特點(diǎn)是每套噴咀都是按照系統(tǒng)的參數(shù)經(jīng)精密計(jì)算、設(shè)計(jì)后制造出來(lái)的,并非如其他系統(tǒng),只在貨架上選取最接近的標(biāo)準(zhǔn)噴咀,因此最能優(yōu)化系統(tǒng)達(dá)到最佳效果。該技術(shù)核心是利用先進(jìn)的Turbotak噴嘴技術(shù)、以NaOH、Na2CONH4OH和有機(jī)胺作吸收劑,在吸收煙氣中的二氧化硫氣體后經(jīng)過(guò)解析等處理再生出脫硫劑循環(huán)使用并回收副產(chǎn)物二氧化硫氣體。、工藝流程介紹含硫煙氣經(jīng)預(yù)滌器,可降低煙氣溫度達(dá)到絕熱露點(diǎn),使煙氣被水蒸氣飽和,同時(shí)除去包括有害物質(zhì)在內(nèi)的煙塵微粒及煙氣中HCl、H2SO4和其他酸性氣體;再經(jīng)吸收器通過(guò)吸收劑的霧化,與煙氣充分混合、接觸、傳質(zhì)、吸收生成富含SO2的溶劑;在后續(xù)的除霧器被分離,達(dá)到除去煙氣中SO2的目的。下面就這三種脫硫劑分別作原理方面的介紹:有機(jī)胺法(Aminc Process)應(yīng)用Turbotak噴嘴專(zhuān)利技術(shù)達(dá)到極大的霧化效果,應(yīng)用對(duì)溫度反應(yīng)敏感的有機(jī)胺吸收和解吸專(zhuān)利技術(shù)或其它吸收劑技術(shù),使吸收劑在煙氣中充分混合而與煙氣中SO2迅速反應(yīng)、吸收而被消除。 有機(jī)胺對(duì)SO2的吸收和解吸反應(yīng): SO2+ H2O224。 H2SO3 ................ (1)224。 H+ + HSO3 224。 R3NH+ 224。在SO2濃度較高的情況下,反應(yīng)式(1)和(2)強(qiáng)烈向右移動(dòng),因而產(chǎn)生更多的氫離子H+,它將與活潑的R3N相結(jié)合,即方程式(3),這將促使SO2變成穩(wěn)定的酸式亞硫酸根離子HSO3。解吸后的有機(jī)胺送回吸收系統(tǒng)循環(huán)使用。鈉法(Sodium Process)a、NaOH對(duì)SO2吸收反應(yīng):2NaHSO3 (加熱)224。 Na2SO3 + SO2↑+ H2O ………(2)解吸后的溶液經(jīng)濃縮,使Na2SO3結(jié)晶析出回收利用。見(jiàn)表1。 使用NaOH脫除SO2的資料總結(jié)//NaOH用量(克分子量/ SO2克分子量)//SO2去除率(%)999595b、. Na2CO3對(duì)SO2吸收反應(yīng):Na2CO3 + SO2+ H2O 224。 H2O + CO2↑ (2)而Na2CO3是易被氧化的物質(zhì),在循還過(guò)程長(zhǎng)時(shí)間與空氣易接觸發(fā)生氧化反應(yīng): 2 Na2CO3 2Na2SO4 ........ (3)(3)當(dāng)Na2CO3與SO2的化學(xué)當(dāng)量比例1:1時(shí) xNa2CO3 + SO2 + H2O224。 + ySO42+ 224。SO32224。 H SO3 .................(7)H SO3 223。224。圖1吸收過(guò)程的控制要點(diǎn)是控制吸收循環(huán)液的pH,其pH控制點(diǎn)的選擇是依據(jù)最終產(chǎn)品的要求而確定的。氨法(Ammonium Process)按最終副產(chǎn)品生成(NH4)2SO4的需求,NH3與SO2的化學(xué)計(jì)算式中分子比例為2∶1。NH3224。 .......... (1)2(NH4)OH (NH4)2SO3 .......... (2)2(NH4)2SO3 + O2 224。如反應(yīng)式(4)。 3(NH4)OH + 2 SO2 224。 +(NH4)HSO3 ……(4)如果溶液pH低于4時(shí),值得注意的結(jié)果是SO2呈氣態(tài)狀態(tài)從吸收液中迅速析出,其反應(yīng)式為了(5)、(6)、(7)表示。 + H+224。 HSO3 .................(5)HSO3 H+ 223。 .................(6)H2SO3 依據(jù)資料介紹,NH3的加入量。表2 NH3(克分子量 / SO2克分子量)≥SO2去除率(%)98更加值得注意是,應(yīng)用Turbotak噴霧技術(shù),在(NH4)2SO3氧化反應(yīng)生成(NH4)2SO4的過(guò)程中,以自己特有的噴霧技術(shù),可以應(yīng)用氣體進(jìn)行直接反應(yīng)(如反應(yīng)式3),革除了用濃H2S04進(jìn)行的傳統(tǒng)工藝。如反應(yīng)式(8)和(9)。 (NH4)2SO3(NH4)2SO4+ SO2 ↑+ H2O ......(8) H2SO4 (剩余) +(NH4)2SO4 ............ (9)析出的SO2還要引入其它系統(tǒng)(例如硫酸產(chǎn)生系統(tǒng))吸收。最終產(chǎn)品是(NH4)2SO4,固體硫酸氨在農(nóng)用肥料和稀土工業(yè)方面有著廣泛的用途。、Turbotak技術(shù)特點(diǎn):%的水平,最佳經(jīng)濟(jì)效果為85~95%;消除二次污染,副產(chǎn)品是化工基本原料得到利用,市場(chǎng)潛力大;可用高硫煤或高硫油,既可降低燃料采購(gòu)成本,又可增加副產(chǎn)品回收收入;系統(tǒng)阻力小,液體循環(huán)量少,從而用電用水等動(dòng)力消耗少;系統(tǒng)維修要求低,內(nèi)部無(wú)運(yùn)轉(zhuǎn)部件,使用壽命長(zhǎng);占地面積小,布置靈活,可以臥式、豎式或高空布置;在一個(gè)系統(tǒng)可在除硫的同時(shí)除去塵粒、HCl、H2SO4等雜質(zhì)和有害腐蝕氣體;是實(shí)現(xiàn)環(huán)保與投資回收創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益的雙重效果技術(shù)。、鈉堿循環(huán)再生脫硫技術(shù)鈉堿循環(huán)再生脫硫工藝是我院運(yùn)用Turbosonic先進(jìn)的噴嘴及噴淋技術(shù),針對(duì)目前國(guó)內(nèi)中小型鍋爐脫硫的技術(shù)現(xiàn)狀而自主研發(fā)的技術(shù)。同時(shí)為節(jié)省投資,對(duì)脫硫廢物經(jīng)簡(jiǎn)單處理后直接達(dá)標(biāo)排放;比較適合中小型電站鍋爐進(jìn)行脫硫改造。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。 (1) SO2(aq)+H2O(l) = = =H++HSO3— = = = 2H++SO32—; (2)式(1)為慢反應(yīng),是速度控制過(guò)程之一。具體反應(yīng)方程式如下:2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入再生池內(nèi)用另一種堿,一般是Ca(OH)2進(jìn)行再生,再生反應(yīng)過(guò)程如下:Ca(OH)2 + Na2SO31/2H2O +1/2H2O存在氧氣的條件下,還會(huì)發(fā)生以下反應(yīng):Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4再生的NaOH可以循環(huán)使用。在脫硫塔內(nèi)布置若干層(根據(jù)具體情況定)旋流板的方式,旋流板塔具有良好的氣液接觸條件,從塔頂噴下的堿液在旋流板上進(jìn)行霧化使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分吸收、反應(yīng)。工藝流程圖:三種生成物均溶于水,在脫硫過(guò)程中,煙氣夾雜的飛灰同時(shí)被循環(huán)液濕潤(rùn)而捕集,從吸收塔排出的循環(huán)漿液流入沉淀池。上清液溢流進(jìn)入反應(yīng)池與投加的石灰進(jìn)行反應(yīng),置換出的氫氧化鈉溶解在循環(huán)水中,同時(shí)生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等,可通過(guò)沉淀清除。、 工藝特點(diǎn)與石灰石/石灰濕法脫硫工藝相比,鈉堿循環(huán)再生法有以下優(yōu)點(diǎn):(1)用NaOH脫硫,循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液,在循環(huán)過(guò)程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備均無(wú)腐蝕與堵塞現(xiàn)象,便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng);(2)吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外,這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損,提高了運(yùn)行的可靠性,降低了操作費(fèi)用;同時(shí)可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔,使系統(tǒng)更緊湊,且可提高脫硫效率;(3)鈉基吸收液吸收SO2速度快,故可用較小的液氣比,達(dá)到較高的脫硫效率,一般在90%以上,這樣也可降低投資,減少運(yùn)行費(fèi)用;(4)具有脫硫、除塵一體
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