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所屬行業(yè):煙氣除塵脫硫工程
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描 述:電廠脫硫、焙燒煙氣脫硫、石灰石膏脫硫
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1、石灰法脫硫機(jī)理
石灰法脫硫是一個典型的化學(xué)吸收過程,包括如下步驟:
SO2+H2O →H2SO3
H2SO3 →H++HSO3-
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2 → Ca2++2OH-
Ca2++HSO3-+1/2H2O →CaSO3·1/2H2O+H+
SO32-+1/2 O2 →SO42-
HSO3-+1/2 O2 →SO42-+H+
Ca2++SO42-+2H2O →CaSO4·2H2O
H++OH- →H2O
2、工藝流程介紹
由于煙氣中的二氧化硫含量非常高,系統(tǒng)運(yùn)行壓力非常大,因此整套脫硫系統(tǒng)分為兩大階段,一是吸收段,由一級脫硫塔、二級脫硫塔、三級脫硫塔、制漿池、漿液泵、泥漿泵、脫硫石膏脫水裝置、工藝水箱、工藝水泵組成,配套相關(guān)管線、閥門及儀表。二是除霧除塵段,由凈化塔、排煙筒等組成,配套相關(guān)管線、閥門及儀表,具有較強(qiáng)的除霧和除塵的能力。
煙氣通過引風(fēng)機(jī)引入一、二級脫硫塔內(nèi),在脫硫的同時對煙氣進(jìn)行降溫。每層噴淋都由獨(dú)立的供液管道連接,每個供液管道上均由泥漿專用閥門控制,隨時可以將各層噴淋層啟停,并配有壓力表,隨時監(jiān)控噴淋層的工作狀態(tài)。在三脫硫塔內(nèi),經(jīng)過漿液噴淋層進(jìn)一步脫硫后,此時煙氣中的二氧化硫含量將達(dá)到設(shè)計(jì)的排放濃度,進(jìn)入凈化塔。凈化塔由旋流板式除霧器、沖洗層組成,經(jīng)過凈化之后達(dá)標(biāo)的煙氣經(jīng)由煙囪排出。整套脫硫裝置主要是將煙氣的工藝距離增加,使得煙氣經(jīng)過多級的脫硫處理后,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在運(yùn)行過程中,可以根據(jù)煙氣的實(shí)際情況,調(diào)整漿液噴淋層的工作層數(shù),這樣能夠有效地節(jié)約運(yùn)行成本,同時還能延長噴淋層的使用壽命。
3、工藝原理
當(dāng)吸收劑通過噴嘴霧化噴入煙氣時,吸收液分散成細(xì)小的液滴并覆蓋吸收塔的整個斷面。這些液滴在與煙氣逆流接觸時SO2被吸收。這樣,SO2在吸收區(qū)被吸收,吸收劑的氧化和中和反應(yīng)在吸收塔底部的儲液區(qū)完成并***終形成石膏。
為了維持吸收劑恒定的pH值并減少石灰耗量,吸收塔內(nèi)的吸收劑被攪拌機(jī)、氧化空氣和吸收塔循環(huán)泵不停地?cái)噭印?/span>
收塔中的SO2的脫除原理如下:
煙氣中的SO2與漿液中氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng),生成亞硫酸鈣:
CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2+SO2+H2O → CaSO3·?H2O+?H2O+CO2 (1)
通過煙氣中的氧氣和亞硫酸氫根的中間過渡反應(yīng),部分的亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化成石膏:
CaSO3 · ?H2O + SO2 + H2O → Ca(HSO3)2 + ?H2O (2)
Ca(HSO3) 2 +?O2 +2H2O → CaSO4 · 2H2O + SO2 + H2O (3)
吸收塔漿液池中剩余的亞硫酸鈣通過由氧化風(fēng)機(jī)鼓入的空氣發(fā)生氧化反應(yīng),生成硫酸鈣。在該反應(yīng)過程中直接的氧化是次要的,而主要是通過亞硫酸氫根與氧氣的反應(yīng)完成:
Ca(HSO3) 2 +?O2 +2H2O → CaSO4 · 2H2O + SO2 + H2O (4)
當(dāng)然,也有其他的反應(yīng),如:三氧化硫,氯化氫和氫氟酸與碳酸鈣的反應(yīng),反應(yīng)生成石膏和氯化鈣和/或氟化鈣化合物:
CaCO3 + SO3 + 2H2O → CaSO4·2H2O+CO2 (5)
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2 (6)
CaCO3 + 2HF → CaF2+H2O+CO2 (7)
吸收塔漿液池中的pH值通過加入石灰石漿液來控制,在吸收塔漿液池中的反應(yīng)需足夠長的時間以使石膏能產(chǎn)生良好的石膏結(jié)晶(CaSO4·2H2O)。
氧化風(fēng)機(jī)用以向吸收塔漿池提供足夠的氧氣,以便于石膏的形成。氧化空氣通過噴管分布到吸收塔漿液池中。
4、脫硫性能技術(shù)指標(biāo)
1、設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足煙氣量80%-120%的范圍(二氧化硫總量不變)內(nèi)變化時各種工況下仍可正常運(yùn)行且保證脫硫效率和排放指標(biāo);
2、脫硫塔出口煙氣SO2≤100 mg/m3;
3、脫硫塔入口煙氣含塵量≤50mg/m3時,出口含塵量:≤30mg/m3;
4、自動控制
(1)脫硫系統(tǒng)采用DCS自動控制系統(tǒng);
5、脫硫設(shè)備主體與生產(chǎn)設(shè)備主體內(nèi)部采用耐酸堿、耐高溫、耐磨損的材料制作;主體壽命≥10年;
6、石膏滿足煙氣脫硫石膏JC/T2074-2011 標(biāo)準(zhǔn)中三級石膏的技術(shù)要求。
(1)含水率:≤12%;
(2)二水硫酸鈣(干基):≥85%。
(3)二水亞硫酸鈣(干基):≤1%。
脫硫系統(tǒng)主要包括煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、事故排放系統(tǒng)、電氣控制儀表系統(tǒng)等。
6、工程業(yè)績
葫蘆島興達(dá)冶煉廠 25000m3/h,濃度40000mg/m3焙燒煙氣石灰石膏脫硫系統(tǒng)
嵩縣金元有色金屬材料加工有限公司 20000m3/h,濃度40000mg/m3焙燒煙氣石灰石膏脫硫系統(tǒng)
洛陽龍泉電力有限公司 2*660MW發(fā)電機(jī)組石灰石膏法脫硫技改
高密光大鐵合金有限公司 26000m3/h,濃度40000mg/m3焙燒煙氣石灰石膏脫硫系統(tǒng)
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