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    (1)石灰石一石膏濕法煙氣脫硫

            石灰石—石膏濕法煙氣脫硫技術是目前世界上火力發電廠采用的成熟工藝,其工藝流程簡單、運行可靠、維護方便。具有脫硫效率高,可靠性強,脫硫副產品可綜合利用,不會造成二次污染等優點。該技術是解決大容量發電機組煙氣脫硫的最佳選擇,適用于燃煤發電廠、燃煤供熱鍋爐、冶金燒結機等企業的煙氣脫硫工程,是凈化鍋爐尾氣的首要選擇。

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    ◇技術原理

    脫硫塔內用配制好的石灰石或石灰漿液洗滌SO2的煙氣,反應方程式如下:

    吸收:SO2+H2O-H2S03    S03+H20-H2SO4

    中和:CaCO3+H2SO3-CaSO3+H2O+CO2   CaCO3+H2SO4-CaSO4+H2O+CO2

    CaCO3+HCl-CaCl2+H2O+CO2     CaCO3+HF-CaF2+H2O+CO2

    氧化:CaSO3+O2-CaSO4

    結晶:CaSO4+H2O-CaSO4.2H2O

    ◇技術特點

    1、脫硫效率高,可達95%以上;

    2、吸收劑化學劑量比低,約為1.03;

    3、液/氣比(L/G)低,可降低脫硫系統的能耗;

    4、可得到純度很高的脫硫副產品-石膏,為脫硫副產品的綜合利用創造了有利條件;

    5、采用空塔型式使吸收塔內徑大幅度的減小,同時大大減少了內部構件,降低了結垢的可能性;

    6、采用價廉易得的石灰石/石灰作為吸收劑,能夠有效地控制運行成本;

    7、系統具有較高的可靠性,系統可用率可達98%以上;

    8、對鍋爐燃煤煤質變化適應性好,當燃煤含硫量增加時,仍可保持較高的脫硫效率;

    9、對鍋爐負荷變化有良好的適應性,在不同的煙氣負荷及SO2濃度下,脫硫系統仍可保持較高的系統的穩定性。

    ◇流程圖

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    (2)氨法煙氣脫硫

            氨法煙氣脫硫技術是采用氨水做吸收劑除去煙氣中SO2等污染物的煙氣凈化技術。氨是一種良好的堿性吸收劑,從吸收化學機理上分析,吸收劑堿性越強,越利于吸收;從吸收物理機理上分析,氨吸收SO2是氣-液或氣-氣反應,反應速率快,反應完全。正是由于氨法脫硫工藝自身的些特點,對于我國的一些地區具有一定的吸引力。

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    ◇工藝原理

    氨法是將氨水通入吸收塔中,使其與含有二氧化硫的煙氣接觸,發生反應,達到去除二氧化硫的目的。反應方程式如下:

    NH3+H20+S02-NH4HS03

    NH3+H20+S02-(NH4)2SO3

    (NH4)2S03+H20+S02-NH4HS03

    在氨含量少時,發生第一個反應,在氨含量多時,發生第二個反應,第三個反應表示氨法吸收中的真正反應。

    當反應生成的NH4HS03越來越多時,需要補充氨水:

    NH4HSO3+NH3-(NH4)2SO3

    氧化反應:

    (NH4)2S03+02-(NH4)2S04

    ◇技術特點

    1、氨法脫硫系統對煤中硫含量適應性廣

    2、脫硫效率高,可達98%以上

    3、系統筒單、能耗低

    4、運行成本低,副產物可回收利用

    5、脫硫劑不含碳,不增加二氧化碳排放

    ◇流程圖

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    (3)雙堿法煙氣脫硫

            雙堿法煙氣脫硫工藝是為了克服石灰石(石灰)—石膏法容易結垢的缺點而發展起來的。它先用堿金屬鹽的水溶液吸收二氧化硫,然后在另一石灰反應器中用石灰或石灰石將吸收二氧化硫后的溶液再生,再生后的吸收液再循環使用,最終產物以亞硫酸鈣的形式析出。

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    ◇工藝原理

    I、脫硫過程

    Na2C03+S02→Na2S03+CO2

    NaOH+S02→Na2S03+H2O

    Na2S03+S02+H20→NaHS03

    Ⅱ、再生過程

    NaHS03+Ca(OH)2→Na2S03 +CaSO3↓+H20

    Na2S03+Ca(OH)2→NaOH+CaS03↓

    ◇技術特點

    1、減少了設備的堵塞,便于設備運行和保養

    2、副產的石膏純度較高,應用范圍更廣泛一些

    3、由于工藝復雜,運行控制不當,會出現塔內結垢現象

    4、由于副產物硫酸鈉的產生,需不斷補充鈉堿而增加堿的消耗

    ◇流程圖

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    (4)氧化鎂法煙氣脫硫

    氧化鎂具有脫硫率高、可回收硫、可避免產生固體廢物等特點,在有鎂礦資源的地區,是一種有競爭性的脫硫技術。氧化鎂法可分為拋棄法、再生法和氧化回收法。

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    ◇ 工藝原理

    主反應 MgO+H20-Mg(OH)2

    Mg(OH)2+SO2+H20-MgSO36H20

    MgSO3+S02+H20-Mg(HS03)2

    Mg(HS03)2+Mg(OH)2+H2O-MgS036H20

    氧化   MgS03+O2+H2O-MgS047HZO

    Mg(HS03)2+02+H20-MgS047H20+02

    ◇技術特點

    1、脫硫率高,吸收劑利用率高,機組適應性強。

    2、液氣比小,吸收塔高度低。

    3、吸收劑制備系統簡單,體積小。

    4、系統不易結垢,不堵塞,運行可靠性高。

    5、脫硫副產物亞硫酸鎂、硫酸鎂可容易綜合利用,具有較高商業價值。

    ◇流程圖

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    (5)SCR選擇性催化還原法脫硝

    SCR(Selective Catalytic Reduction)即為選擇性催化還原技術,近幾年來發展較快,在西歐和日本得到了廣泛的應用,目前氨催化還原法是應用得最多的技術。它沒有副產物,不形成二次污染,裝置結構簡單,并且脫除效率高(可達90%以上),運行可靠,便于維護等優點。

    ◇ 工藝原理

    選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下,NH3優先和NOx發生還原脫除反應,生成氮氣和水,而不和煙氣中的氧進行氧化反應,其主要反應式為:

    NO+NH3+02-N2+H20

    N02+NH3+02-N2+H20

    在沒有催化劑的情況下,上述化學反應只是在很窄的溫度范圍內進行,采用催化劑時其反應溫度可控制在300-400℃下進行,相當于鍋爐省煤器與空氣預熱器之間的煙氣溫度,上述反應為放熱反應,由于NOx在煙氣中的濃度較低,故反應引起催化劑溫度的升高可以忽略。

    ◇ SCR脫硝催化劑

    催化荊作為SCR脫硝反應的核心,其質量和性能直接關系到脫硝效率的高低,所以,在火電廠脫硝工程中,除了反應器及煙道的設計不容忽視外,催化荊的參數設計同樣至關重要。

    一般來說,脫硝催化劑都是為項目量身定制的,即依據項目煙氣成分、特性,效率以及客戶要求來定的。催化劑的性能(包括活性、選擇性、穩定性和再生性)無法直接量化,而是綜合體現在一些參數上,主要有:活性溫度、幾何特性參數、機械強度參數、化學成分含量、工藝性能指標等。

    催化劑的形式有:波紋板式,蜂窩式,板式

    ◇流程圖

    (6)SNCR選擇性非催化還原法脫硝

    選擇性非催化還原(Selective Non-catalytic Reduction,SNCR)脫硝技術,指在沒有催化劑存在的條件下,利用還原劑(氨、尿素等)將煙氣中的NOx還原成N2和H2O。

    80年代中期SNCR技術在國外研發成功,開始大量應用于中小型機組,至90年代初期成功地應用于大型燃煤機組。

    此技術是選擇僅減少氮氧化物而不涉及其它類氧化物(如CO2等),目前最新的SNCR技術與NOx有效反應溫度范圍已可達850℃-1250℃之間。

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    ◇ 工藝原理

    在850~1100℃范圍內,NH3或尿素還原NOx的主要反應為:

    NH3為還原劑

    NH3+NO+O2→N2+H2O

    尿素為還原劑

    NO+CO(NH2)2+02→N2+CO2+H2O

    ◇流程圖

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