烟气脱硫方法分析及脱硫石膏的应用途径

青果园电厂化学资料网 → 锅炉专业论坛 → 锅炉专业资料共享区 → 烟气脱硫方法分析及脱硫石膏的应用途径

烟气脱硫方法分析及脱硫石膏的应用途径
	发起人：dajiangjunwang　　回复数：0　　浏览数：3355　　最后更新：2011/5/27 18:35:08 by dajiangjunwang

发表新帖

　帖子排序：

2011/5/27 18:29:10

[只看该作者] #1

dajiangjunwang

角　　色：管理员
发帖数：3631
注册时间：2009/6/9

回复编辑删除

烟气脱硫方法分析及脱硫石膏的应用途径

摘要：火力发电、钢炼、玻璃生产等产生大量含硫烟气。烟气脱硫治理分干法和湿法2种，目前使用最广泛的脱硫方法是湿法脱硫，约占脱硫总量的80％以上。湿法脱硫根据其所选用的吸收剂不同有石灰石／石灰法、钠碱法、双碱法、氧化镁法、氨法等。综合介绍几种湿法脱硫的工艺原理、主要特点及其配套系统。分析影响脱硫效率的主要因素及投资规模与运行维护的经济情况；阐述在玻璃工业生产中脱硫技术的应用与脱硫石膏的开发及其在纸面石膏板、装饰石膏板及石膏砌块生产中的应用途径。
关键词：烟气脱硫；脱硫方法：脱硫石膏：化学石膏
中图分类号：TQl72．4+4 文献标识码：B 文章编号：1001-702X(2006)08-0055-03

随着我国经济飞速的发展，对电力需求也越来越大，据有关资料统计，从2003～2005年我国发电装机容量发展更为迅速，平均每年增长14．99％，而火电则每年平均增长15．97％。2005年底我国的发电装机容量达到5．0841亿kW，其中火力发电装机容量达到3．8413亿kW。
火力发电必然产生大量的含硫烟气，同样钢炼厂、玻璃生产厂等也会产生大量的含硫烟气，如不经过脱硫处理，则会极大地危害自然环境。
近年，国家加强了对环境的保护，陆续出台了环保方面的政策法规，很多省市也纷纷制定了环保的相关政策。如浙江省在《火电厂烟气脱硫专题规划》中规定：新扩建火电项目需同步上脱硫设施，同时对现有火电厂要求采取减排措施。

1 烟气脱硫方法分析
在国际上，工业发达国家对二氧化硫的排放有严格的标准，燃煤厂普遍安装了烟气脱硫装置。其中绝大部分脱硫采用的是石灰石／石灰法。日本和德国是世界上脱硫石膏的主要生产国和利用国，美国、英国、奥地利、荷兰等国，也均取得了较好的经济和社会效益。
烟气脱硫治理分干法和湿法2种。目前使用范围最广的脱硫方法是湿法脱硫，约占脱硫总量的80％以上。常用的湿法脱硫方法，根据其所选用的吸收剂不同，又可分为石灰石／石灰法、钠碱法、双碱法、氧化镁法、氨法等。
1．1 石灰石／石灰法
烟气脱硫工艺中的石灰石法，主要采用细度200-300目的石灰石粉与水混合后制成石灰石浆液，然后输送至吸收塔内，再通过喷淋雾化装置使其与烟气接触，并吸收烟气，从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎与化浆系统。由于石灰石活性较低，脱硫过程需通过增大吸收液的喷淋量，提高液气比，以保证达到足够的脱硫效率，因此，采用该方法脱硫的运行费用较高。石灰法是用石灰粉代替石灰石，石灰粉活性大大高于石灰石，可提高脱硫效率。石灰法存在的主要问题是塔内容易结垢，引起气液接触器(喷头或塔板)的堵塞。
1．2钠碱法
钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的SO2，并可副产高浓度SO2气体或Na2SO3，它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点，适合于烟气SO2浓度较高的废气S02吸收处理。但同时也存在副产品回收困难、运行费用高等缺点。
1．3 双碱法
双碱法[Na2CO3/Ca(0H)2]是在石灰法基础上结合钠碱法，利用钠盐易溶于水，在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2。吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生，从而使钠离子能循环吸收利用。该工艺是在综合石灰法与钠碱法的特点基础上通过改进的结果。主要解决了石灰法在塔内易结垢的问题，又具备钠碱法吸收效率高的优点。
脱硫副产物主要为亚硫酸钙或硫酸钙(氧化后)。与氧化镁法相比，钙盐不具污染性，因此不产生废渣的二次污染。
1．4 氧化镁法
氧化镁法采用氧化镁与SO2反应得到亚硫酸镁与硫酸镁，它们通过煅烧可重新分解出氧化镁，同时回收较纯净的SO2气体，脱硫剂可循环使用。由于氧化镁活性比石灰水高，脱硫效率也较石灰法高。它的缺点是氧化镁回收过程需煅烧，工艺较复杂，但若直接采用抛弃法，镁盐会导致二次污染，总体运行费用也较高。
1．5 氨法
氨法采用氨水作为SO2的吸收剂，SO2与NH3反应可产生亚硫酸氨、亚硫酸氢氨与部分因氧化而产生的硫酸氨。根据吸收液再生方法的不同，氨法可分为氨—酸法、氨—亚硫酸氨
法和氨—硫酸氨法。氨法主要优点是脱硫效率高(与钠碱法相似)，副产物可作为农业肥料。
由于氨易挥发，使吸收剂消耗量增加，脱硫剂利用率不高；脱硫对氨水的浓度有一定的要求，若氨水浓度太低，不仅影响脱硫效率，而且水循环系统庞大，使运行费用增大：浓度增大，势必导致蒸发量的增大，对工作环境产生影响。而且氨易与净化后烟气中的SO2反应，形成气溶胶，使得烟气无法达标排放。
氨法的回收过程也是较为困难的，投资费用较高，需配备制酸系统或结晶回收装置，如中和器、结晶器、脱水机、干燥机等，系统复杂，设备繁多，管理、维护要求高。
1．6 几种常用的湿式脱硫方法比较
以下就玻璃窑炉的烟气治理中常用的湿式脱硫方法，从工艺原理、设备配置、操作运行管理要求等方面进行综合比较(见表1)。

2 脱硫技术与脱硫石膏的开发应用
从20世纪70年代，我国对烟气脱硫技术进行了研究和开发，90年代先后引进了多种烟气脱硫技术。1998年由中国新型建筑材料工业杭州设计研究院设计、太原第一热电厂投资、北京国电龙源环保工程公司承建的脱硫石膏综合利用项目所产半水石膏的质量达到国家标准，并全部外销。随后，中国新型建筑材料工业杭州设计研究院又成功地将钠钙双碱法旋流板塔湿法脱硫技术应用到玻璃行业。从当地环保部门的检测结果表明，脱硫效果很好，而且经济效益显著。调试完成后，由环保部门一次检测验收通过。检测的最终烟气含硫排放浓度为310mg／m3，最终烟气含尘排放浓度为50mg／m3。
该系统工艺合理，操作维修方便，运行成本低，脱硫除尘效果佳，非常适合于玻璃窑炉的烟气脱硫除尘治理。

3 脱硫石膏的应用途径
因烟气脱硫的副产品——脱硫石膏的产生，仍存在堆放的问题，而且随着生产时间增长，脱硫石膏的堆放量就越来越大。尤其是那些运行多年的火力发电厂，由于多年的脱硫石膏没能很好地处理，已堆积如山。
脱硫石膏的利用途径很广泛，如水泥、建筑等领域都有应用，尤其在新型建筑材料方面，石膏制品有着特殊的地位。目前，脱硫石膏的综合利用主要有以下2个方面：
(1)脱硫石膏经处理后成为β-半水石膏即建筑石膏，以此为原料可生产多种石膏制品。如纸面石膏板、石膏砌块、装饰石膏天花板、石膏纸质纤维板、石膏木质纤维板、粉刷石膏、嵌缝石膏、填充石膏等。
表1 玻璃窑炉烟气治理中常用的湿式脱硫方法综合比较

项目

石灰石或石灰法

钠碱法

双碱法

氧化镁法

氨法

吸收剂
吸收剂吸收能力
液气比
吸收方式
反应速率
反应程度
吸收剂利用率
吸收剂价格
吸收剂存储、运输
脱硫效率／％

石灰石或石灰
弱
大
气－液
慢
较完全
较高
低
方便
≥90

纯碱或烧碱
强
小
气—液
快
完全
高
高
方便
≥90

纯碱+石灰
强
小
气—液
快
完全
高
中
方便
≥90

氧化镁
强
较小
气—液
较快
较完全
较高
中
方便
≥90

氨水
强
较小
气—气
较快
完全
高
高
有严格要求
≥90

脱硫原理

[size=7.5pt]石灰石或石灰浆吸收

[size=7.5pt]SO2

[size=7.5pt]钠碱吸收

[size=7.5pt]SO2

[size=7.5pt]塔内钠碱吸收

[size=7.5pt]SO2

[size=7.5pt]，

[size=7.5pt]塔外用石灰再生脱硫剂

[size=7.5pt]氧化镁浆液吸收

[size=7.5pt]SO2

[size=7.5pt]氨水吸收

[size=7.5pt]SO2

[size=7.5pt]配套系统

[size=7.5pt]石灰石／石灰存储系统、脱硫剂配制系统、脱硫循环系统和脱硫废水液循环系统和脱硫渣处理系统

[size=7.5pt]钠碱存储系统、脱硫液循环系统和脱硫废水处理系统

[size=7.5pt]脱硫剂配制系统、脱硫液再生循环系统和脱硫渣处理系统

[size=7.5pt]脱硫剂配制系统、脱硫液循环系统和脱硫废水处理系统

[size=7.5pt]氨水配制系统、氨水存储系统和硫酸铵结晶系统

[size=7.5pt]影响脱硫效率的主要因素

[size=7.5pt](1)

[size=7.5pt]吸收液的

[size=7.5pt]pH

[size=7.5pt]值；

[size=7.5pt](2)

[size=7.5pt]吸收液的浓度；

[size=7.5pt](3)

[size=7.5pt]液气比

[size=7.5pt](1)

[size=7.5pt]吸收液的

[size=7.5pt]PH

[size=7.5pt]值；

[size=7.5pt](2)

[size=7.5pt]液气比

[size=7.5pt](1)

[size=7.5pt]吸收液

[size=7.5pt]PH

[size=7.5pt]值；

[size=7.5pt](2)

[size=7.5pt]吸收液浓度；

[size=7.5pt](3)

[size=7.5pt]液气比

[size=7.5pt]工艺复杂程度

[size=7.5pt]复杂

[size=7.5pt]简单

[size=7.5pt]复杂

[size=7.5pt]脱硫副产品

[size=7.5pt]CaSO3

[size=7.5pt]·

[size=7.5pt]1

[size=7.5pt]／

[size=7.5pt]2H2O

[size=7.5pt]或

[size=7.5pt]CaSO4

[size=7.5pt]·

[size=7.5pt]2H2O

[size=7.5pt]Na2SO3

[size=7.5pt]或

[size=7.5pt]Na2SO4

[size=7.5pt]CaSO3

[size=7.5pt]·

[size=7.5pt]1

[size=7.5pt]／

[size=7.5pt]2H2O

[size=7.5pt]或

[size=7.5pt]CaSO4

[size=7.5pt]·

[size=7.5pt]2H2O

[size=7.5pt]MgSO3

[size=7.5pt]或

[size=7.5pt]MgSO4

[size=7.5pt](NH4)2SO3

[size=7.5pt]和

[size=7.5pt](NH4)2SO4

[size=7.5pt]可作农肥

[size=7.5pt]工程占地面积

[size=7.5pt]大

[size=7.5pt]适中

[size=7.5pt]大

[size=7.5pt]工程投资

[size=7.5pt]高

[size=7.5pt]低

[size=7.5pt]高

[size=7.5pt]运行费用

[size=7.5pt]较高

[size=7.5pt]高

[size=7.5pt]低

[size=7.5pt]中

[size=7.5pt]操作与管理

[size=7.5pt]操作管理要求高，系统建立平衡较慢。

[size=7.5pt]操作管理方便，系统开停车快速，系统能快速建立起平衡。

[size=7.5pt]操作管理要求高，系统开停车快速。

[size=7.5pt]运行稳定性

[size=7.5pt]差

[size=7.5pt]好

[size=7.5pt]较好

[size=7.5pt]差

[size=7.5pt]二次污染

[size=7.5pt]无

[size=7.5pt]有

[size=7.5pt](

[size=7.5pt]脱硫废水

[size=7.5pt])

[size=7.5pt]无

[size=7.5pt]有

[size=7.5pt](

[size=7.5pt]脱硫废水

[size=7.5pt])

[size=7.5pt]有

[size=7.5pt](

[size=7.5pt]气溶胶污染、氨气与

[size=7.5pt]SO2

[size=7.5pt]的挥发

[size=7.5pt])

[size=7.5pt]主要特点

[size=7.5pt]占地面积大，投资费用高，易结垢，运行费用较高。无二次污染。

[size=7.5pt]脱硫效率高，系统稳定性高，投资费用低，运行费用高，需要废水处理。

[size=7.5pt]双高双低：脱硫效率高，系统稳定性高，投资费用低，运行费用低。无二次污染。

[size=7.5pt]脱硫效率高，系统稳定性差，易堵塞，运行费用较高。有二次污染，需要废水处理。

[size=7.5pt]脱硫效率高，系统稳定性差，投资费用高，运行费用高。有二次污染。

(2)利用脱硫石膏作水泥调凝剂。
脱硫石膏的品质较好，具有良好的综合利用价值，特别是对缺乏天然石膏资源的省份，脱硫石膏将成为建材行业十分需要的原料。另外，建设石膏制品厂，生产成本低，还可以享受优惠的税收政策，具有十分广阔的市场前景。
中国新型建筑材料工业杭州设计研究院成功地开发出用脱硫石膏生产纸面石膏板、石膏砌块等生产线的专有技术，并于2005年将该技术应用于上海杰科石膏板厂的纸面石膏板
生产线上，用100％的脱硫石膏顺利地生产出高质量的纸面石膏板。在提高产品质量的同时，大大降低了生产成本。该技术可用于建设新石膏板生产线上，也可用于对老石膏板生产线的改造，达到资源可持续循环利用和促进环保和生态平衡与国民经济的协调。
文章来源：中国石膏建材网

大将军王与你同行869024055

用户在线信息

当前查看此主题的会员: 1 人。其中注册用户 0 人，访客 1 人。