濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機(jī)理相似,在反應(yīng)塔中以液體循環(huán)對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)、氫氧化鈉、氧化鎂、氨水等作為脫硫劑,根據(jù)使用的脫硫劑不同可分為石灰石/石灰—石膏濕法、雙堿法、鎂法、鈉法、氨法等脫硫工藝。
石灰石/石灰—石膏法脫硫:
石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝是目前應(yīng)用泛的一種脫硫技術(shù),其基本工藝流程如下:
鍋爐煙氣經(jīng)除塵器除塵后,通過增壓風(fēng)機(jī)、GGH(可選)降溫后進(jìn)入吸收塔。在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動(dòng)且被向下流動(dòng)的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液則通過噴漿層內(nèi)設(shè)置的噴嘴噴射到吸收塔中,以便脫除SO2、SO3、HCL和HF,與此同時(shí)在氧化工藝的處理下反應(yīng)的副產(chǎn)物被導(dǎo)入的空氣氧化為石膏(CaSO4?2H2O),并消耗作為吸收劑的石灰石/石灰。循環(huán)漿液通過漿液循環(huán)泵向上輸送到噴淋層中,通過噴嘴進(jìn)行霧化,可使氣體和液體得以充分接觸。每個(gè)泵通常與其各自的噴淋層相連接,即通常采用單元制。
在吸收塔中,石灰石/石灰與二氧化硫反應(yīng)生成石膏,這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出,進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng)。脫水系統(tǒng)主要包括石膏水力旋流器(作為一級(jí)脫水設(shè)備)、漿液分配器和真空皮帶脫水機(jī)。
經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級(jí)除霧器除霧,在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時(shí)按特定程序不時(shí)地用工藝水對(duì)除霧器進(jìn)行沖洗。 在吸收塔出口,通過GGH(可選)后潔凈的煙氣通過煙道進(jìn)入煙囪排向大氣。
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的化學(xué)原理如下:①煙氣中的二氧化硫溶解水,生成亞硫酸并離解成氫離子和HSO-3離子;②煙氣中的氧和氧化風(fēng)機(jī)送入的空氣中的氧將溶液中HSO-3氧化成SO2-4;③吸收劑中的碳酸鈣在一定條件下于溶液中離解出Ca2+;④在吸收塔內(nèi),溶液中的SO2-4、Ca2+及水反應(yīng)生成石膏(CaSO4·2H2O)?;瘜W(xué)反應(yīng)式分別如下:
① SO2+H2O→H2SO3→H++HSO-3 ② H++HSO-3+1/2O2→2H++SO2-4
③ CaCO3+2H++H2O→Ca2++2H2O+CO2↑ ④ Ca2++SO2-4+2H2O→CaSO4·2H2O
由于吸收劑循環(huán)量大和氧化空氣的送入,吸收塔下部漿池中的HSO-3或亞硫酸鹽幾乎全部被氧化為硫酸根或硫酸鹽,最后在CaSO4達(dá)到一定過飽和度后,結(jié)晶形成石膏-CaSO4·2H2O。石膏可根據(jù)需要進(jìn)行綜合利用或作拋棄處理。
石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝系統(tǒng)主要有:煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)組成。
技術(shù)特點(diǎn):
(1)脫硫效率高。石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝脫硫率高達(dá)95%以上,脫硫后的煙氣不但二氧化硫濃度很低,而且煙氣含塵量也大大減少。。
(2)技術(shù)成熟,運(yùn)行可靠性好。國外火電廠石灰石(石灰)石膏濕法脫硫裝置投運(yùn)率一般可達(dá)98%以上,使用壽命長(zhǎng),可取得良好的投資效益。
(3)對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫,無論是含硫量大于3%的高硫煤,還是含硫量低于1%的低硫煤,石灰石(石灰)一石膏濕法脫硫工藝都能適應(yīng)。
(4)吸收劑資源豐富,價(jià)格便宜。作為石灰石(石灰)一石膏濕法脫硫工藝吸收劑的石灰石(石灰),在我國分布很廣,資源豐富,在脫硫工藝的各種吸收劑中,石灰石(石灰)便宜,破碎磨細(xì)較簡(jiǎn)單,鈣利用率較高。
(5)脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用。石灰石(石灰)一石膏濕法脫硫工藝的脫硫副產(chǎn)物為二水石膏。可以增加電廠效益、降低運(yùn)行費(fèi)用。