烟气脱硫技术按工艺特性一般可分为湿法,干法和半干法三种。尽管烟气脱硫的具体方法已有一百多种,但进入实用的仅十几种,但相比较而言,较可靠有效,应用最广的仍是 石灰石/石灰浆液吸收法及一些湿法烟气洗涤脱硫工艺,它们约占世界上现有烟气锅炉脱硫脱硝除尘器装置的85%,其次是 喷雾干燥法约占8.4%,干法烟气脱硫占的比例更少。按烟气脱硫的副产品处置方式可分为回收法和抛弃法两类。
1、石灰石/石灰浆液湿法脱硫
用石灰石或石灰浆液在吸收塔内吸收烟气中的SO2,生成物为亚硫酸钙及硫酸钙:有时从生成物中回收石膏,有时将生成物抛弃,但不得形成二次污染。此方法工艺简单,原料易得,脱硫率可达75%~95%。吸收塔常用型式有湍球塔、筛板塔、洗涤塔及文丘里/喷雾洗涤塔等。实际运行中存在两个问题:一是 吸收剂和生成物均为固体,在锅炉脉冲袋式除尘器烟气脱硫流程中各设备和管道内易发生结垢及堵塞,通常采用加添加剂(如乙二酸、硫酸镁、氯化钙和氨等)的办法防止,但还不尽如人意:二是 对固体生成物的处理。对于中小型工业锅炉,通常不采用回收法,而是 将吸收塔排出的浆液,用水力旋流器增稠浓缩,然后输送到排渣场抛弃。为了保证不产生二次污染,必须采用闭式废液循环系统。这类烟气脱硫设备,能否长期可靠地运行,在很大程度上取决于此两个问题的进一步解决与整个系统的完善化。对于大型电站燃煤锅炉,则可采用石灰石/石膏回收法烟气脱硫装置,但投资大,如重庆路磺电厂的烟气脱硫示范工程的外汇部分投资额为3460万美元,国内配套工程和石灰石矿及磨粉厂投资700万元人民币。
2、双碱法
双碱法又称钠碱法。通常采用钠化合物溶液吸收烟气中的SO2,再用石灰/石灰石浆液将吸收液再生,并生成固体产物亚硫酸钙或硫酸钙。此法的特点是 吸收塔内钠化合物水溶液不会结垢,且脱硫率高达95%以上。
3、半干法烟气脱硫
半干法实际上是 湿法与干法相结合的方法。湿法的缺点脱硫废液不易处理,增湿降温后的烟气不利排放扩散;干法虽无这些缺点,但固体吸收剂和低浓度的SO2气体不易化学反应。故半干法脱硫设法避免两者的缺点而发挥其长处。常用的半干法有旋转喷雾干燥法(SDA法)。该法把氢氧 化钙或碳酸钠制成浆液,用高速旋转雾化器将浆液喷入干燥反应器,在烟气通过时,碱性液滴吸收SO2,同时烟气热量使水分蒸发,干燥,在反应器出口处,形成固体颗粒,其中包括反应产物,未反应的原料物以及飞灰等。此后,用脉冲袋式除尘器将固体颗粒收集,分离除去。此外炉内喷钙增湿活化脱硫法(LIFAC法)也属此类方法。
喷雾干燥法脱硫率一般约为75%~90%,其优点主要是 工艺简单,设备少,耗能和耗水量少,故投资和运行费用相对较低;生成干的固体废物体积小,易处理;不存在设备结垢问题;出口烟气温度较高,可直接排放。山东黄岛电厂引进的简易喷雾干燥法烟气脱硫、重庆长寿化工总厂引进的JBR法脱硫等均属半干法,均已运行,实际脱硫率约为70%~75%。
4、干法脱硫
干法烟气脱硫的工艺反应在无液相的完全干燥状态下进行,反应产物也呈干粉状,不存在腐蚀、结露等问题。常用的方法有荷电干式喷射脱硫法(CDSI法)、等离子法、电子束照射法(EBA法)和脉冲电晕等离子法(PPCP法)等。山东德州电厂引进的荷电干式吸收剂喷射脱硫法已运行,脱硫率约为70%~80%。成都电厂引进的EBA法脱硫运行效率为80%,副产品为硫铵及硝铵类化肥。
我国的能源结构是 以煤为主,煤炭在我国能源结构中所占的比重约为70%左右,而且中高硫煤居多。目前我国共装备工业锅炉约45万台,年燃煤排放的SO2达2*107t以上,其中中小型锅炉排放的SO2占1/3以上,酸雨区域迅速扩大,已经成为制约我国国民经济和社会可持续发展的一个重要因素。近年来,我国实行大气污染物总量控制政策,加大了大气污染物管理力度,大大促进了脱硫除尘技术的发展。在锅炉烟气处理技术领域,湿法脱硫除尘一体化技术以其净化效率高、初次投资省、运行费用低等特点发展最快,也最为成熟,尤其在中小型锅炉中占主导地位
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