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  • 燃煤工业锅炉和窑炉的烟气净化技术

    发布日期:2019-06-13 发布者:康鸣环保

    工业锅炉运行过程中产生的大气污染物可分为两大类:颗粒状污染物和气态污染物。颗粒状污染物通常用TsP表示,包括各种粒径的颗粒,气态污染物包括:SO2、NOX、苯并比、碳氢化合物等。

    1、颗粒污染物的净化技术

    颗粒污染物的去除一般有两种方式,一是干法除尘,二是湿法除尘系统。干法多采用旋风除尘和电除尘,旋风除尘装置已有一百年的历史,初期多用于生产过程中的物料回收及气固分离,随着人们环保要求的口益提高,旋风分离广泛地应用于了气体除尘装置,并对其提高分离效率、降低压力损失、提高耐磨性能等方面进行了大量研究。并已形成了系列产品,如:XZS,XZL,SHW,XJD/G,XND/G,XH,XLD,SG,XS,DX,GQX-F,QT,XCZ,FOS(复合式高效多管除尘器)、HF(消烟除尘脱硫双功能除尘器)等。高效旋风除尘器除尘效率可达90-98%以上,但它对<0。1μm的微尘去除率不高,通常捕集烟尘的中位径在5~10μm以上,对SO2基本无去除作用。

    静电除尘器是利用静电力将粉尘从气流中除去的一种装置。主要性能特点如下:(1)除尘性能好,捕集粒径范围为0.01-100μm,当粒径大于0.1μm时,效率大于99%;2)能耗低,气流阻力小,约为98~294pa,运行中高电压低电流,电功率为净化1000m3/h的烟气消耗0.1~0.3kw;3)适用范围广。从低温低压到高温高压均可应用。

    袋式除尘器虽对>0.1μm的粉尘,除尘效率可达99%以上,但因滤布受温度、腐蚀等限制,难以在中小窑炉中应用。

    湿式除尘装置可分为重力喷雾洗涤器、泡沫洗涤器(板式塔)、填料床洗涤器(填料塔)、文丘里洗涤器等,与其他除尘器比较,湿式除尘器具有以下优点:1.在耗用相同能耗的情况下,湿式除尘器的除尘效率比干式机械除尘器的除尘效率高;2.湿式除尘器可适用于布袋和电除尘不能胜任的除尘条件,对高温、高压、高比电阻、易燃、易爆的含尘气体具有高的除尘效率;3.在除尘的同时可净化有害的气态污染物。因此,湿式除尘器既可以用于除尘,又可以对气体起到冷却、净化的作用。SO2在水中具有一定的溶解性,但溶解度较低,单纯用水脱硫效率较小,如水膜除尘器脱硫效率为20~30%,难以达到标准要求。目前,常见的有花岗岩(麻石)水膜除尘器,如:文丘里水膜除尘器、双筒喷淋式水膜除尘器、SXN型凝聚湿式旋风除尘脱硫器等,有采用碱液循环吸收的湿式除尘器,但这种方法存在运行费用较高、操作困难、堵塞结垢等缺点,实际应用较少。

    另外,一般湿式除尘脱硫装置对于黑烟的去除率并不理想,仅对亲水性粉尘具有较高的捕集效率。而黑烟是蔬水性的,其粒径多在0.01-0.1μm,用目前的湿式除尘技术难以捕集。

    总之,目前广泛应用的除尘技术,对于工业锅炉除尘技术较为成熟,排放烟气中烟尘浓度多能达到排放标准。但对于分离工业窑炉中2μm以下的微粒、黑烟效果并不理想。

    2、气态污染物的控制

    我国燃煤工业锅炉烟气脱硫起步较早,但发展缓慢。50年代初,我国南京永利宁化工厂就在工业锅炉内喷撒石灰,以防止烟气中SO3对锅炉炉管及设备的腐蚀,其效果较好。在80年代之前,我国工业锅炉烟气净化的研究及开发,基本上处于停滞阶段。到了90年代初,由于大气污染及酸雨危害口趋严重,许多部门着手研究及开发燃煤工业锅炉烟气净化技术。

    在90年代不到10年内,我国研究与开发的烟气脱硫技术多达50种以上。包括:炉内直接喷石灰/石灰石、沸腾床石灰石和喷雾干燥法等干法烟气脱硫,钙碱法、氨碱法、钠碱法和镁碱法等湿法烟气脱硫。湿法烟气脱硫占95%左右,干法占5%左右。目前,干法烟气脱硫除个别方法外,仍处于研究及中试阶段,尚未工业化。湿法烟气脱硫趋于成熟,湿法又分为除尘脱硫组合一体化设备,和除尘与脱硫分体组合式设备。我国部分工业锅炉烟气脱硫技术及特性。

    煤燃烧后对所产生的烟气进行脱硫除尘净化是大部分火电厂采取的主要环保措施,也是人们研究的较多应用较成熟的一种,主要技术分为干法脱硫,半干法脱硫和湿法脱硫,通常脱硫除尘可在一起完成。

    1。干法脱硫

    (1)氧 化法

    以Cu0为吸收剂的烟气净化工艺可分为二种:一种称固定床Cu0工艺,吸收剂在反应器内呈固定床状态;另一种称流化床Cu0工艺,吸收剂在反应器内呈流化床状态。

    Cu0工艺有如下特点:

    ①能同时去除烟气中的90%以上的硫氧 化物和氮氧 化物;

    ②可用氢气、甲烷、一氧 化碳等气体使失效的吸收剂再生,并循环使用,在吸收剂的再生过程中,还可得到富SO2混合气,便于硫的回收;

    一木棋牌③不产生干的或湿的废渣,没有二次污染;

    ④投资较小、运行费用低。

    吸收剂的高比表面积,Cu0浸渍于多孔的三氧 化二铝颗粒中,制成以三氧 化二铝为载体的吸收剂颗粒。

    2.湿法脱硫

    湿法脱硫是工业上采用的一种方法,它可以使脱硫与除尘同时进行,其优点是:能够除去烟气中的可溶成分;气体污染物可与尘粒同时被吸收,并中和气体内的腐蚀成分;比较安全;成本相对较低。主要缺点是:洗涤液吸收了气体中的腐蚀成分,导致设备和构件的严重腐蚀;洗涤废液难于处理等。该方法可分为石灰石/石灰湿式洗涤法,双碱法、钠碱法、氨法等。

    一木棋牌(1)石灰石/石灰湿式洗涤法

    传统的石灰法或石灰一石灰石法之所以长期地被采用,一个重要的因素是石灰和石灰石的廉价。虽然这种方法在应用中暴露了一些问题,但它逐渐得到改进和完善,在不断发展中积累了相当可靠的运行经验。例如,石灰的投入量决定着系统内浆吸收液pH值的大小,而灰浆吸收液pH值过高或过低,对过程反应和硫效率均有一定影响。只有合适的pH值才能得到较高的脱硫效率。

    在采用石灰或石灰一石灰石除尘脱硫的方法中,通常存在着在洗涤器内生成的石膏结垢堆积的问题。要解决这个问题并非容易。通常是采用晶种供给法,即通过在洗涤器里添加一定量的晶种石膏与其他难溶钙添加剂晶种,并使其晶种浆循环使用。洗涤器内生的石膏或石膏的结晶表面析出、生长,从而有效地防止洗涤器内的水垢附着。这一方法非常奏效,在一些工业发达国家,例如口本和美国,已有专利生产。此外,在除尘装置循环水中按一定比较添加由聚乙醇单丙烯醚和丙烯酸类单聚物合成的基团聚合物,也是行之有效的除垢方法。

    该方法的脱硫原理与半湿法相同,但因其具有更多的水,所以脱硫效率高于干法和半干法。

    (2)双碱法

    一木棋牌鉴于石灰/石灰石湿式洗涤法的整个工艺过程都采用浆状物料,洗涤系统特别是洗涤器容易结垢或被堵塞,所以为解决该问题创造了双碱法。此法流程特点为先用碱性吸收液(如NH4十、Na十和K十等的盐类溶液)进行烟气脱硫;然后再用石灰乳或石灰石粉末再生吸收液。由于采用液相吸收,而亚硫酸氢盐通常比亚硫酸盐更容易溶解,从而可避免石灰/石灰石湿式洗涤法所经常遇到的结垢问题。双碱法的另一优点是可以得到纯度较高的石膏副产品而加以利用。

    钠碱双碱法

    双碱法中以钠碱双碱法为较多。采用钠化合物(氢氧 化钠、纯碱或亚硫酸钠)吸收SO2,吸收液再用石灰或(和)石灰石进行反应,生成亚硫酸钙或(和)硫酸钙沉淀,再生后的氢氧 化钠溶液返回洗涤器。沉淀物的处理方式,分为抛弃法和回收法两种。前者以美国为主,后者以口本为主。抛弃法又可分为浓碱法和稀碱法,这是由洗涤液中活性钠的浓度来决定的。


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