脱硫技术

1、石灰石---石膏湿法烟气脱硫技术：湿式石灰石石膏法是用石灰石、生石灰或消石灰的乳浊液为吸收剂吸收烟气中的二氧化硫。石灰石-石膏湿法脱硫技术作为目前最为成熟的脱硫技术，广泛应用于电力、冶金、化工等行业。

工艺原理：石灰石-石膏湿法脱硫技术的基本原理是以石灰浆液为吸收剂，在吸收塔内对烟气进行洗涤，达到去除SO2、HCl和HF的目的。反应产物为石膏，可抛弃也可回收利用。

石灰石-石膏湿法脱硫工艺过程简介：含硫燃料燃烧过程中产生的二氧化硫严重污染生态环境、危害人类健康，因此在烟气排放之前必须采取有效措施使其中二氧化硫含量降低至允许排放的浓度之下。在现有的脱硫方法中，石灰石-石膏湿法脱硫工艺则通过烟气大面积地与含石灰石的吸收液接触并发生化学反应，使烟气中的二氧化硫溶解于水并与吸收剂及氧气反应生成石膏，从而降低二氧化硫的浓度。该工艺过程布置简单，主要如下：

（1）混合和加入新鲜的吸收液；

（2）吸收烟气中的二氧化硫并反应生成亚硫酸钙；

（3）氧化亚硫酸钙生成石膏；

（4）从吸收液中分离石膏。

工艺特点：

1.脱硫效率高，脱硫效率高达95%以上，同时具有50%-80%的除尘效果

2.技术成熟，运行可靠性高。脱硫装置投运率可达98%以上

3.对煤种变化的适应性强

4.吸收剂资源丰富，价格便宜

5.脱硫副产物便于综合利用

不同脱硫工艺之间的比较 ，具体见下表。

2、双碱法烟气脱硫技术：双碱法烟气脱硫是采用NaOH和Na2CO3溶液为第一吸收剂，吸收烟气中的SO2，吸收后的吸收液再用石灰或电石渣浆液作为第二碱液使之再生，再生后的溶液继续循环使用。

双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石---石膏湿法烟气脱硫技术容易结垢的缺点而发展起来的。传统的石灰石—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，更甚者严重影响锅炉系统的正常运行。为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素，钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统（曝气系统），从而增加初投资及运行费用，用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理，二者矛盾相互凸现，双碱法烟气脱硫工艺应运而生，该工艺较好的解决了上述矛盾问题。

工艺原理：双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造。

1）、吸收反应

    2NaOH+ SO2 ——Na2SO3+ H2O                             

    Na2CO3+ SO2 —— Na2SO3+CO2                           

    Na2SO3+ SO2+H2O ­—— 2NaHSO3                        

    该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4：

    2Na2SO3+ O2 —— 2Na2SO4   

2）、再生过程(用石灰浆液)

    CaO+H2O—— Ca(OH)2                                     

    2NaHSO3 + Ca(OH)2 —— Na2SO3+CaSO3﹒1/2H2O              

     Na2SO3+ Ca(OH)2 ——2NaOH+CaSO3﹒1/2H2O                 

    再生后所得的NaOH液送回吸收系统使用。所得半水亚硫酸钙可经氧化生成石膏（CaSO4﹒2H2O）。

    此外，在运行过程中，由于烟气中还有部分的氧气，所以还有副反应-氧化反应发生：

    2CaSO3﹒1/2H2O+O2+3H2O —— 2CaSO4﹒2H2O

工艺特点：

1、  工艺成熟可靠，脱硫效率可达95%以上

2、  吸收速度快，可降低液气比，从而降低运行费用

3、  对煤种的适应性强，可用于高中低硫煤

4、  脱硫剂廉价易得，且利用率高

5、  塔内纳基清洁吸收，吸收产物溶解度大，可大大降低结构机会

6、  流程简单，占地少，阻力小、耗能低

7、  系统启停便捷，快速进入平衡

8、  脱硫渣可综合利用，不会造成二次污染

9、  系统简洁，故障率低，可用率可达95%

3、氨法烟气脱硫技术：氨法烟气脱硫工艺是以氨水为吸收剂吸烟气中的SO2，副产硫酸铵化肥，是较为成熟的方法，已较早的应用于化学工业。排出的烟气经烟气换热器降温到90-100℃，进入预洗涤器经洗涤后除去HCI和HF，洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中，氨水自塔顶喷淋洗涤烟气，烟气中的SO2被洗涤吸收除去，经洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴，进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤，经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴，进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产生的浓度约30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔，可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售，也可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。

工艺原理：氨水回收发脱硫工艺是基于烟气于吸收剂在吸收塔设备及循环浆池中发生的化学反应，其主要化学反应机理如下：

  SO2+2NH3+H2O——(HN4)2SO3

  (HN4)2SO3+SO2+H2O——2 HN4HSO3

  NH4HSO3+NH3 ——(HN4)2SO3

在塔内的浆池液循环槽：

  SO2+2NH3+1/2O2+H2O ——(HN4)2SO4

总反应式：

(HN4)SO3+1/2O2——(HN4)SO4

工艺特点：

1、  脱硫效率高

2、  氨是一种良好的碱性吸收剂，碱性强于钙吸收剂，反应速率快，吸收剂利用率高，气液比要求低，吸收设备体积可大大减小

3、  氨法具有丰富的原料。氨法以氨为原料，其形式可以是液氨、氨水和碳铵。目前我国火电厂年排放二氧化硫约1000万吨，即使全部采用氨法脱硫，用氨量不超过500万吨/年，供应完全有保证。

4、  工艺过程简单，没有前期的吸收剂制浆系统，该吸收剂为氨水、液氨和碳铵，同湿式钙法相比，设备投资大大减小，运行费用低。

5、  对烟气变化适应性强

6、  脱硫副产品脱硫按可作为农用肥料，脱硫副产物综合利用，不仅可降低运行费用，而且可以减少副产物的处置费用．延长灰场使用年限。

7、  整个系统不产生废水或废渣，为了保证系统内氯离子的平衡，只需排出少量的工艺水

8、  能耗低

9、  没有结垢、堵塞影响，对安全运行有可靠性和实用性。同时，利用蒸氨氨水脱硫，可有效的脱除蒸氨氨水里含有的氰，氨水里的酚以及有机油类与烟气相遇，一部分溶入浆液里面，最终进入硫酸铵产品中，一部分经汽化后与净化烟气混合进入大气中，大大减少了酚的浓度，能够达到酚的排放要求。

10、用氨水回收法脱硫技术，能充分利用蒸氨氨水，不仅省去了硫铵化产所需要的硫酸投资，同时减少了生化站处理的运行费用；副产品硫酸铵具有一定的经济效益。总体的经济效益相比钙法较为突出。