脱硫工程技术

1. 钙法脱硫（石灰或石灰石法）

1.1其主要优点： 
    能广泛地进行商品化开发，且其吸收剂的资源丰富，成本低廉，废渣既可抛弃，也可作为商品石膏回收。目前，石灰／石灰石法是世界上应用最多的一种FGD工艺，对高硫煤，脱硫率可在90%以上，对低硫煤，脱硫率可在95%以上。 
1.2其潜在的缺陷： 
    主要表现为设备的积垢、堵塞、腐蚀与磨损。我公司开发出进行了技术革新开发出第二代、第三代石灰／石灰石脱硫工艺系统解决这些难题。

 
1.3石灰或石灰石法主要的化学反应机理为： 
　　(1) SO2被液滴吸收； 
　　SO2(气)+H2O→H2SO3(液) 
　　(2) 吸收的SO2同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙； 
　　Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O 
　　Ca(OH)2 (固) +H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O 
　　(3) 液滴中CaSO3达到饱和后，即开始结晶析出； 
　　CaSO3(液)→CaSO3(固) 
　　(4) 部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应， 
　　氧化成硫酸钙； 
　　CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液) 
　　(5) CaSO4(液)溶解度低，从而结晶析出 
　　CaSO4(液)→CaSO4(固) 
　　SO2与剩余的Ca(OH)2 及循环灰的反应 
　　Ca(OH)2 (固) →Ca(OH)2 (液) 
　　SO2(气)+H2O→H2SO3(液) 
　　Ca(OH)2 (液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O 
　　CaSO3(液)→CaSO3(固) 
　　CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液) 
　　CaSO4(液)→CaSO4(固)

1.4 工艺图

2. 氨法脱硫

2.1氨法FGD工艺流程

  锅炉排出的烟气通过引风机增压后进入FGD系统,引风机用来克服整个FGD系统的压降。烟道上设有挡板系统,以便于FGD系统正常运行或旁路运行,不考虑增设脱硫增压风机。烟气通过引风机后,进入脱硫塔。吸收塔分为三个区域:分别为吸收区、浆池区及除雾区,烟气向上通过脱硫塔,从脱硫塔内喷淋管组喷出的悬浮液滴向下降落,烟气与氨硫酸铵浆液液滴逆流接触,发生传质与吸收反应,以脱除烟气中的SO 2、SO 3。脱硫后的烟气经除雾器去除烟气中夹带的液滴后,从顶部离开脱硫塔,通过原烟道进入烟囱排放。脱硫塔下部浆池中的氨硫酸铵浆液由循环泵循环送至浆液喷雾系统的喷嘴,产生细小的液滴沿脱硫塔横截面均匀向下喷淋。SO 2和SO 3与浆液中的氨反应,生成亚硫酸铵和硫酸铵。在脱硫塔浆池中鼓入空气将生成的亚硫酸铵氧化成硫酸铵,由于充分利用了烟气中的热量,脱硫塔中使得硫酸铵中的水蒸发过饱和而析出硫酸铵结晶,硫酸铵浆液经过旋流器的脱水提浓后再进入离心机进一步脱水,最后经干燥后得到硫酸铵产品。脱硫塔浆池中的pH值由加入的氨量控制, PH值维持在大约5. 2～5. 8。FGD系统设置有事故浆液箱,事故浆液箱用来储存脱硫塔在事故、停运、检修和修理期间脱硫塔浆液池中的浆液。
2.2 化学反应机理

　  吸收: SO2+ H2O + XNH3= (NH4)XH2- XSO3 (亚硫铵)
 氧化: (NH4)XH2- XSO 3+ 1?2O 2+ (2- X)NH3= (NH4) 2SO 4 (硫铵)

2.3 氨法FGD的主要特点有

   （1）氨法对煤中硫含量适应性广
 氨法脱硫对煤中硫含量的适应性广,低、中、高硫含量的煤种脱硫均能适应,特别适合于中高硫煤的脱硫。
   （2）脱硫塔不易结垢
 由于氨具有更高的反应活性,且硫酸铵具有极易溶解的化学特性,因此氨法脱硫系统不易产生结垢现象。
   （3）无二次污染
 氨是生产化肥的原料。以氨为原料,实现烟气脱硫,生产化肥,不消耗新的自然资源,不产生新的废弃物和污染物,变废为宝,化害为利,为绿色生产技术,将产生明显的环境、经济和社会效益。因此,氨法与钙法具有明显的区别。氨法属于回收法,钙法属于抛弃法。抛弃法的缺点是消耗新的自然资源、产生新的废弃物和污染污,具有明显的二次环境问题。
   （4）系统简单、设备体积小、能耗低
 氨是一种良好的碱性吸收剂,从吸收化学机理上分析, SO 2的吸收是酸碱中和反应,吸收剂碱性越强,越利于吸收,氨的碱性强于钙基吸收剂;而且从吸收物理机理上分析,钙基吸收剂吸收SO 2是一种气-固反应,反应速率慢、反应不完全、吸收剂利用率低,需要大量的设备和能耗进行磨细、雾化、循环等以提高吸收剂利用率,往往设备庞大、系统复杂能耗高;而氨吸收烟气的SO 2是气-液反应,反应速度快、反应完全,吸收剂利用率高;可以做到很高的脱硫效率,同时相对钙基脱硫工艺来说系统简单、设备体积小、能耗低。

2.4 氨法FGD的主要难点
 （1）氨的易挥发性
 （2）亚硫酸铵氧化的困难
 （3）硫铵的结晶
 （4）控制亚硫铵气溶胶
3. 双碱法脱硫
双碱法是利用可溶性的碱性盐在塔内与SO2反应生成可溶性的酸式盐，在塔外添加钙基脱硫剂进行再生，并经过絮凝、沉淀、除渣等操作后将碱性清液返回吸收塔重新吸收SO2；脱硫渣或抛弃或经氧化生成二水石膏回收。

4. 控制系统
 根据工程规模和需要，用户可选择不同控制系统：
 集散控制系统（DCS）
 上位计算机＋可编程序控制器（PLC）系统
 人机界面＋PLC系统
 可实现功能：
 整套工艺运行参数设置
 设备起停及运行状态监控
 查阅历史及实时运行曲线
 实时报警
 数据报表打印和网络通讯等
上位机截图：

上机控制