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(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的只有十余種?；痣姀S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(yīng)條件及相應(yīng)的地理條件、副產(chǎn)品的利用等因素。當(dāng)前應(yīng)用的煙氣脫硫方法，按脫硫工藝的反應(yīng)狀態(tài)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 

按脫硫工藝在生產(chǎn)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(huán)流化床鍋爐和爐內(nèi)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(xiàn)將目前應(yīng)用較為廣泛的幾種脫硫工藝原理、特點及其應(yīng)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(jīng)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(dāng)采用石灰為吸收劑時，石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌談{。在吸收塔內(nèi)，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(xué)反應(yīng)，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的細小液滴，經(jīng)加熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后回收。由于吸收劑漿的循環(huán)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(xué)反應(yīng)為：

在脫硫吸收塔內(nèi)煙氣中SO₂首先被漿液中的水吸收與漿液中的CaCO₃反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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⁺ +SO₄^2- +2H₂O—→CaSO ₄·2H₂O

按脫硫副產(chǎn)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(zhì)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(shù)成熟、應(yīng)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(shè)備、管道易結(jié)垢的問題。

2、回流式循環(huán)流化床(RCFB干法)煙氣脫硫

回流式循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝(簡稱RCFB)是德國WULFF Rolf Graf博士開發(fā)的一種較為先進的干法煙氣脫硫技術(shù)。

工藝流程：鍋爐空預(yù)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(jīng)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(shè)一噴水裝置，噴入的霧化水使煙氣降至70-90℃，這是反應(yīng)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(yīng)，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(huán)系統(tǒng)，返回吸收塔繼續(xù)參與反應(yīng)，如此循環(huán)可達100次以上，少部分的脫硫渣經(jīng)過一個中間倉，經(jīng)灰渣處理系統(tǒng)輸入到渣倉。潔凈的煙氣經(jīng)除塵器通過引風(fēng)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(tǒng)，是瑞典ABB公司在半干法DRYPAC系統(tǒng)上發(fā)展而成，它借鑒了半干法DRYPAC技術(shù)脫硫原理，有克服了該技術(shù)制漿系統(tǒng)的弊端，使其具有干法的廉價、系統(tǒng)簡單等優(yōu)點，又具有濕法脫硫效率高的優(yōu)點。

吸收劑為CaO,除塵器入口豎直煙道作為反應(yīng)器。

工藝流程：鍋爐空預(yù)器出來的煙氣，經(jīng)煙氣分布器進入反應(yīng)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(yīng)，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(fēng)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(tǒng)進入NID反應(yīng)器，繼續(xù)參與反應(yīng)。少部分的脫硫渣經(jīng)過一個中間倉，經(jīng)灰渣處理系統(tǒng)輸入到渣倉。