《中国地质大学(武汉)大气污染控制工程第08章 硫氧化物的污染控制.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中国地质大学(武汉)大气污染控制工程第08章 硫氧化物的污染控制.ppt（47页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第八章第八章 硫氧化物的污染控制硫氧化物的污染控制v1.硫循环及硫排放硫循环及硫排放v2.燃烧前脱硫技术与工艺燃烧前脱硫技术与工艺v3.燃烧中脱硫技术与工艺燃烧中脱硫技术与工艺v4.高浓度高浓度高浓度高浓度SOSO2尾气的回收和净化尾气的回收和净化尾气的回收和净化尾气的回收和净化v5.低浓度低浓度SO2烟气脱硫烟气脱硫硫氧化物的污染关注热点硫氧化物的污染关注热点v早期早期局地环境中二氧化硫的浓度升高v近近100年来年来二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降v最近最近二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子第一节第一节 硫循环与硫排放硫循环与硫排放第一节第一节 硫循环与硫排放硫循环与硫排放v人类使用的化石
2、燃料都含有一定量的硫人类使用的化石燃料都含有一定量的硫v燃料燃烧时，其中的硫大部分转化燃料燃烧时，其中的硫大部分转化为为SO2第一节第一节 硫循环与硫排放硫循环与硫排放v我国我国SO2排放的年际变化排放的年际变化第一节第一节 硫循环与硫排放硫循环与硫排放v我国我国SO2排放的行业特点排放的行业特点第一节第一节 硫循环与硫排放硫循环与硫排放v我国北方城市我国北方城市SO2污染现状污染现状第一节第一节 硫循环与硫排放硫循环与硫排放v我国南方城市我国南方城市SO2污染现状污染现状第一节第一节 硫循环与硫排放硫循环与硫排放第二节第二节 燃烧前脱硫燃烧前脱硫v1.煤炭的固态加工煤炭的固态加工煤炭洗选n物
3、理洗煤物理洗煤n化学洗煤化学洗煤n微生物洗煤微生物洗煤我国以物理选煤为主。跳汰占59%、重介质选煤占23%、浮选占14%1995年我国煤炭洗选能力3.8108t，入洗量2.8108t，入洗率22%。v2.煤炭的转化煤炭的转化煤的气化n采用空气、氧气、采用空气、氧气、CO2和水蒸气作为气化剂，在气化炉内和水蒸气作为气化剂，在气化炉内反应生成不同组分不同热值的煤气反应生成不同组分不同热值的煤气n移动床、流化床和气流床三种方法移动床、流化床和气流床三种方法煤的液化n通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液体产品通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液体产品n直接液化和间接液化直接液化和间接液化第
4、二节第二节 燃烧前脱硫燃烧前脱硫v3.重油脱硫重油脱硫在催化剂作用下通过高压加氢反应，切断碳与硫的化学键，使氢与硫作用形成H2S从重油中分离直接脱硫和间接脱硫第二节第二节 燃烧前脱硫燃烧前脱硫第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫v流化床燃烧技术流化床燃烧技术气流速度介于临界速度和输送速度之间，煤粒保持流化状态流化床利于燃料的充分燃烧分类n按流态：鼓泡流化床和循环流化床按流态：鼓泡流化床和循环流化床n按运行压力：常压流化床和增压流化床按运行压力：常压流化床和增压流化床第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫v流化床脱硫的化学过程流化床脱硫的化学过程脱硫剂：石灰石（CaCO3）、白云石（C
5、aCO3MgCO3）炉内化学反应流化床燃烧方式为脱硫提供了理想的环境CaSO4的摩尔体积大于CaCO3，由于孔隙堵塞，CaO不可能完全转化为CaSO4第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫v流化床燃烧脱硫的影响因素流化床燃烧脱硫的影响因素1.钙硫比钙硫比表示脱硫剂用量的指标，影响最大的性能参数脱硫率（）可以用Ca/S（R）近似表达2.煅烧温度煅烧温度 存在最佳脱硫温度范围 温度低时，孔隙量少、孔径小，反应被限制在颗粒外表面 温度过高，CaCO3的烧结作用变得严重第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫第三
6、节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析，并非越小越好颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小，既保证一定孔隙容积，又保证孔道不易堵塞4.脱硫剂的种类脱硫剂的种类白云石的孔径分布和低温煅烧性能好，但易发生爆裂扬析，且用量大于石灰石近两倍第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫v流化床燃烧脱硫的影响因素流化床燃烧脱硫的影响因素第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫v脱硫剂的再生脱硫剂的再生不同温度下的再生反应不同温度下的再生反应第三节第三节 流化床燃烧脱硫流化床燃烧脱硫冶炼厂、硫酸厂和造纸厂等工业，SO2浓度通常24
7、0化学反应式反应1为放热反应，温度低时转化率高工业上一般采用多层催化床层第四节第四节 高浓度高浓度SO2尾气的回收和净化尾气的回收和净化第四节第四节 高浓度高浓度SO2尾气的回收和净化尾气的回收和净化第四节第四节 高浓度高浓度SO2尾气的回收和净化尾气的回收和净化第五节第五节 低浓度低浓度SO2烟气脱硫燃烧后脱硫烟气脱硫燃烧后脱硫v燃烧设施直接排放的燃烧设施直接排放的SO2浓度通常为浓度通常为10-410-3数量级数量级v由于由于SO2浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵浓度低，烟气流量大，烟气脱硫通常比较昂贵v分类分类脱硫产物处置方式：抛弃法和再生法脱硫产物状态：湿法和干法第五节第五节
8、低浓度低浓度SO2烟气脱硫燃烧后脱硫烟气脱硫燃烧后脱硫第五节第五节 低浓度低浓度SO2烟气脱硫燃烧后脱硫烟气脱硫燃烧后脱硫一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v1.石灰石石灰石/石灰法洗涤石灰法洗涤目前应用最广泛的脱硫技术一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v1.石灰石石灰石/石灰法洗涤（续）石灰法洗涤（续）影响因素：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、SO2浓度、吸收塔结构液气比对脱硫率的影响液气比对脱硫率的影响一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v1.石灰石石灰石/石灰法洗涤（续）石灰法洗涤（续）吸收塔选择的依据为：吸收塔选择的依据为：气液相对速度高；气液相对速度高
9、；持液量适当；持液量适当；液相表面积大；液相表面积大；内部构件少；内部构件少；压降低；压降低；操作弹性好；操作弹性好；液气分布好。液气分布好。一、烟气脱硫工艺一、烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v1.石灰石石灰石/石灰法洗涤（续）石灰法洗涤（续）解决的问题n设备腐蚀设备腐蚀n结垢和堵塞结垢和堵塞n除雾器阻塞除雾器阻塞n脱硫剂的利用率脱硫剂的利用率n液固分离液固分离n固体废物的处理处置固体废物的处理处置一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v2.改进的石灰石改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫石灰湿法烟气脱硫加入己二酸的石灰石法n己二酸抑制气液界面上己二酸抑制气液界面上SO2溶解
10、造成的溶解造成的pH值降低，加值降低，加速液相传质速液相传质n己二酸钙的存在增加了液相与己二酸钙的存在增加了液相与SO2的反应能力的反应能力n降低钙硫比降低钙硫比添加硫酸镁nSO2以可溶性盐的形式吸收，解决结垢问题以可溶性盐的形式吸收，解决结垢问题一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v2.改进的石灰石改进的石灰石/石灰湿法烟气脱硫（续）石灰湿法烟气脱硫（续）双碱流程n用碱金属盐类或碱类水溶液吸收用碱金属盐类或碱类水溶液吸收SO2，后用石灰或石灰后用石灰或石灰石再生石再生n解决结垢问题和提高解决结垢问题和提高SO2的利用率的利用率一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v3.氧化镁法脱硫工艺
11、氧化镁法脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v4.海水脱硫法工艺海水脱硫法工艺NaCl、XSO4工艺组成：烟气系统、供海水系统、海水恢复系统工艺组成：烟气系统、供海水系统、海水恢复系统特点：特点：无脱硫剂成本无脱硫剂成本设备简单设备简单无脱硫产物处理无脱硫产物处理投资和运行费用低投资和运行费用低适用于低硫煤适用于低硫煤排海水质？排海水质？一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v5.喷雾干燥法烟气脱硫喷雾干燥法烟气脱硫一种湿干法脱硫工艺，市场份额仅次于湿钙法脱硫过程nSO2被雾化的被雾化的Ca(OH)2浆液或浆液或Na2CO3溶液吸收溶液吸收n温度较高的烟气干燥液滴形成干固体废物温
12、度较高的烟气干燥液滴形成干固体废物n干废物由袋式或电除尘器捕集干废物由袋式或电除尘器捕集设备和操作简单，废物量小，能耗低（湿法的1/21/3)一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v5.喷雾干燥法烟气脱硫（续）喷雾干燥法烟气脱硫（续）主要过程n吸收剂制备吸收剂制备n吸收和干燥吸收和干燥n固体捕集固体捕集n固体废物处置固体废物处置一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v6.干法喷钙脱硫技术干法喷钙脱硫技术LIFAC工艺流程示意图工艺流程示意图石灰石仓石灰石仓锅炉锅炉活化反应器活化反应器电除尘器电除尘器水水烟烟囱囱干灰再循环干灰再循环技术核心：炉内喷石灰
13、石与炉后活化反应器技术核心：炉内喷石灰石与炉后活化反应器一、主要烟气脱硫工艺一、主要烟气脱硫工艺v7.循环流化床脱硫技术循环流化床脱硫技术循环流化床烟气脱硫（循环流化床烟气脱硫（CFB-FGD）工艺流程示意图）工艺流程示意图石灰石仓石灰石仓清洁烟气清洁烟气CFB反应器反应器引风机引风机烟烟囱囱喷水喷水石灰石灰烟气烟气静电除尘器静电除尘器石灰制备系统、脱硫反应系统、收尘引风系统排料排料二、同时脱硫脱氮工艺二、同时脱硫脱氮工艺v1.电子束辐射法电子束辐射法二、同时脱硫脱氮工艺二、同时脱硫脱氮工艺v2.湿法同时脱硫脱氮工艺湿法同时脱硫脱氮工艺氯酸氧化法三、烟气脱硫工艺的综合比较三、烟气脱硫工艺的综合比较v主要涉及因素主要涉及因素脱硫效率钙硫比脱硫剂利用率脱硫剂的来源脱硫副产品的处理处置对锅炉原有系统的影响对机组运行方式适应性的影响占地面积流程的复杂程度动力消耗工艺成熟度