雙堿法煙氣脫硫工藝課件

雙堿法煙氣脫硫工藝雙堿法煙氣脫硫工藝17.2.2雙堿法煙氣脫硫工藝

雙堿法是為了克服石灰石—石膏法中結垢問題而發(fā)展起來的一種脫硫方法，在吸收和吸收液處理過程中使用了兩種不同類型的堿。第一堿：煙氣在塔中與溶解的堿(鈉堿或鎂堿)溶液相接觸，煙氣中的SO2被吸收掉，因而避免了在塔內結垢；第二堿：脫硫廢液再與第二堿(通常為石灰或石灰石)反應，使溶液得到再生，再生后的吸收液循環(huán)使用，同時產生亞硫酸鈣(或硫酸鈣)不溶性沉淀。根據(jù)脫硫過程中所使用第一堿(吸收用)和第二堿(再生用)的不同，雙堿法有多種組合。常用的有鈉鈣雙堿法和鎂鈣雙堿法，這里重點介紹鈉鈣雙堿法。

7.2.2雙堿法煙氣脫硫工藝雙堿法是為了克2一、脫硫原理

鈉鈣雙堿法第一堿通常為NaOH或Na2CO3，第二堿通常為石灰石或石灰。該方法與石灰石/石灰法的總體效果相同，都是從煙氣中脫除SO2，消耗石灰石或石灰，產生亞硫酸鹽或硫酸鹽漿液。但中間步驟不一樣，雙堿法中SO2的吸收和泥漿的沉淀反應完全分開，從而避免了吸收塔的堵塞和結垢問題。

1.吸收反應：

一、脫硫原理鈉鈣雙堿法第一堿通常為NaOH或Na32.再生反應：脫硫廢液再與第二堿反應，使吸收液可以循環(huán)使用。

理論上，用石灰再生反應完全，而用石灰石再生反應不完全。采用石灰石作再生劑時：3.氧化反應：將再生過程生成的亞硫酸鈣(CaSO3·1/2H2O)氧化，可制得脫硫石膏(CaSO4·2H2O)：

2.再生反應：脫硫廢液再與第二堿反應，使吸收液可以循環(huán)使用。4二、雙堿法典型工藝流程二、雙堿法典型工藝流程5典型工藝流程1.吸收塔2.噴淋裝置3.除霧裝置4.瀑布幕5.緩沖箱6.濃縮器7.過濾器8.Na2CO3吸收液9.石灰倉10.中間倉11.熟化器12.石灰反應器

典型工藝流程1.吸收塔2.噴淋裝置3.除霧裝置4.瀑布幕5.6三、工藝特點

雙堿法脫硫是國內外運用比較成熟的技術，是一種特別適合中小型鍋爐的煙氣脫硫技術，具有廣泛的市場前景，與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法有以下優(yōu)點：

1.循環(huán)液基本上是NaOH的水溶液，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設備運行與保養(yǎng)；

2.吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高脫硫效率；

3.鈉基吸收液吸收SO2速度快，采用較小的液氣比，可達到較高的脫硫效率（一般在90%以上），從而降低運行費用；

4.對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。三、工藝特點雙堿法脫硫是國內外運用比7四、主要技術問題1.鈉耗問題鈉耗是雙堿法的一個重要指標。由于氧化副反應生成的產物Na2SO4較難再生，需不斷的補充NaOH或Na2CO3，從而增加堿的消耗量；另外，Na2SO4的存在也將降低石膏的質量。2.結垢問題在雙堿法系統(tǒng)中有兩種可能會引起結垢。一種是一種為碳酸鹽的結垢；另一種為硫酸根離子與溶解的鈣離子產生石膏的結垢；根據(jù)經驗前一種結垢只要控制洗滌液pH值低于9，就可避免；后一種結垢只要保持石膏濃度在其臨界飽和度值1.3以下，就不會發(fā)生。四、主要技術問題1.鈉耗問題87.2.3循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝

循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝（CFB-FGD）起源于水泥和冶金的焙燒工藝，是近些年國際上新興起的比較先進的半干法煙氣脫硫技術，最早是20世紀80年代后期由德國Lurgi公司研究開發(fā)的。該工藝是以循環(huán)流化床原理為基礎，通過吸收劑（石灰漿）的多次循環(huán)，延長吸收劑與煙氣的接觸時間，來提高吸收劑的利用率。它具有投資相對較低的優(yōu)點，非常適合發(fā)展中國家使用，正引起越來越多國家的重視。7.2.3循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝循環(huán)流化床煙9雙堿法煙氣脫硫工藝課件10一、脫硫原理

循環(huán)流化床是一種使高速氣流與所攜帶的稠密懸浮顆粒充分接觸的技術。循環(huán)流化床煙氣脫硫技術主要是根據(jù)循環(huán)流化床的工作原理，使吸收劑在循環(huán)流化床內實現(xiàn)二氧化硫與氫氧化鈣反應的一種脫硫方法。

在循環(huán)流化床脫硫塔中，Ca(OH)2與煙氣中的SO2和幾乎全部的SO3完成化學反應，主要化學反應方程式如下：

Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

Ca(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O

CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O

一、脫硫原理循環(huán)流化床是一種使高速氣流與所攜帶的11同時也可以脫除煙氣中的HCl和HF等酸性氣體，基本反應如下：

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·2H2O（～75℃）（強吸潮性物料）

2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O（＞120℃）

Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H2O二、典型工藝系統(tǒng)流程

一個典型的循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)由預電除塵器、吸收劑制備、脫硫塔、脫硫灰再循環(huán)、注水系統(tǒng)、脫硫除塵器以及儀表控制系統(tǒng)等組成，其工藝流程見下圖。

同時也可以脫除煙氣中的HCl和HF等酸性氣體，基本反應如下：12循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝13雙堿法煙氣脫硫工藝課件14循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝

在具體工程應用中，根據(jù)我國用戶不同情況的需要，脫硫公司自主開發(fā)了不同的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝流程，應用比較多的有：外置分離器煙氣循環(huán)流化床煙氣脫硫技術工藝流程帶爐內煅燒的煙氣循環(huán)流化床脫硫技術工藝流程帶預除塵的循環(huán)流化床煙氣脫硫技術

工藝流程

循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝在具體工程應用中，根據(jù)我15外置分離器CFB-FGD工藝流程外置分離器CFB-FGD工藝流程16帶爐內煅燒的CFB-FGD工藝流程帶爐內煅燒的CFB-FGD工藝流程17帶預除塵的CFB-FGD工藝流程帶預除塵的CFB-FGD工藝流程18雙堿法煙氣脫硫工藝課件19雙堿法煙氣脫硫工藝課件20雙堿法煙氣脫硫工藝課件21三、工藝布置方式1.主要工藝設備的布置原則

CFB-FGD系統(tǒng)中的吸收塔、脫硫除塵器為主要工藝設備，其他的工藝設備為輔助設備。在脫硫除塵系統(tǒng)的工藝布置設計中，應該優(yōu)先考慮主要設備的布置，且盡量布置在鍋爐的主中心線上，再將輔助工藝設備圍繞吸收塔周圍布置。2.輔助工藝設備的布置原則（1）吸收劑制備系統(tǒng)布置應該盡量緊靠吸收塔（如側部）。（2）脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng)布置在脫硫除塵器的灰斗下部。（3）注水系統(tǒng)的工藝水箱應布置在靠近吸收塔底部的地面上，旁邊安裝水泵，以便向吸收塔和消化器供水。（4）風機、泵以及控制儀表應布置地面的空地處，便于檢修。

三、工藝布置方式1.主要工藝設備的布置原則223.已建電廠脫硫系統(tǒng)改造工程布置方式（1）在原有除塵器引風機后增設一套CFB脫硫系統(tǒng)

3.已建電廠脫硫系統(tǒng)改造工程布置方式23（2）在現(xiàn)有除塵器與鍋爐之間增設一套CFB吸收塔雙堿法煙氣脫硫工藝課件24（3）把原來的爐后設備全部拆除，重新建設一套完整

CFB脫硫除塵系統(tǒng)

（3）把原來的爐后設備全部拆除，重新建設一套完整

25四、技術關鍵1.循環(huán)流化床脫硫塔的床體結構合理：一方面要保持穩(wěn)定的流態(tài)化另一方面需要保持較低的阻力損失

2.噴水增濕系統(tǒng)的水霧化性能要滿足一定要求，脫硫系統(tǒng)煙氣出口溫度要大于露點溫度10度以上。四、技術關鍵1.循環(huán)流化床脫硫塔的床體結構合理：26五、工藝特點

1.循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝技術優(yōu)點（1）工藝成熟，流程簡單，操作方便，可靠性高，適于各種含硫煤種；（2）占地面積小，基建投資省，運行費用低；（3）無噴漿系統(tǒng)及漿液噴嘴，脫硫產物為干態(tài)而且無廢水排放；（4）脫硫效率高，可達95%以上；（5）床料參與循環(huán)，新鮮石灰在反應器的停留時間長，石灰利用率高；（6）適應鍋爐負荷變化能力強；（7）凈化后的煙氣溫度在露點以上，不會對尾部煙道及煙囪產生腐蝕；（8）能同時有效脫除氯化物和氟化物等有害氣體；五、工藝特點1.循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝技術優(yōu)點272.循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝技術缺點（1）對石灰品質和顆粒粒徑要求高；（2）脫硫系統(tǒng)對除塵器除塵效率有一定影響；（3）生成的CaSO3比CaSO4多，CaSO3需經處理才可成為CaSO4。2.循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝技術缺點（1）對石灰品質和顆粒28雙堿法煙氣脫硫工藝雙堿法煙氣脫硫工藝297.2.2雙堿法煙氣脫硫工藝

雙堿法是為了克服石灰石—石膏法中結垢問題而發(fā)展起來的一種脫硫方法，在吸收和吸收液處理過程中使用了兩種不同類型的堿。第一堿：煙氣在塔中與溶解的堿(鈉堿或鎂堿)溶液相接觸，煙氣中的SO2被吸收掉，因而避免了在塔內結垢；第二堿：脫硫廢液再與第二堿(通常為石灰或石灰石)反應，使溶液得到再生，再生后的吸收液循環(huán)使用，同時產生亞硫酸鈣(或硫酸鈣)不溶性沉淀。根據(jù)脫硫過程中所使用第一堿(吸收用)和第二堿(再生用)的不同，雙堿法有多種組合。常用的有鈉鈣雙堿法和鎂鈣雙堿法，這里重點介紹鈉鈣雙堿法。

7.2.2雙堿法煙氣脫硫工藝雙堿法是為了克30一、脫硫原理

鈉鈣雙堿法第一堿通常為NaOH或Na2CO3，第二堿通常為石灰石或石灰。該方法與石灰石/石灰法的總體效果相同，都是從煙氣中脫除SO2，消耗石灰石或石灰，產生亞硫酸鹽或硫酸鹽漿液。但中間步驟不一樣，雙堿法中SO2的吸收和泥漿的沉淀反應完全分開，從而避免了吸收塔的堵塞和結垢問題。

1.吸收反應：

一、脫硫原理鈉鈣雙堿法第一堿通常為NaOH或Na312.再生反應：脫硫廢液再與第二堿反應，使吸收液可以循環(huán)使用。

理論上，用石灰再生反應完全，而用石灰石再生反應不完全。采用石灰石作再生劑時：3.氧化反應：將再生過程生成的亞硫酸鈣(CaSO3·1/2H2O)氧化，可制得脫硫石膏(CaSO4·2H2O)：

2.再生反應：脫硫廢液再與第二堿反應，使吸收液可以循環(huán)使用。32二、雙堿法典型工藝流程二、雙堿法典型工藝流程33典型工藝流程1.吸收塔2.噴淋裝置3.除霧裝置4.瀑布幕5.緩沖箱6.濃縮器7.過濾器8.Na2CO3吸收液9.石灰倉10.中間倉11.熟化器12.石灰反應器

典型工藝流程1.吸收塔2.噴淋裝置3.除霧裝置4.瀑布幕5.34三、工藝特點

雙堿法脫硫是國內外運用比較成熟的技術，是一種特別適合中小型鍋爐的煙氣脫硫技術，具有廣泛的市場前景，與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法有以下優(yōu)點：

1.循環(huán)液基本上是NaOH的水溶液，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設備運行與保養(yǎng)；

2.吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高脫硫效率；

3.鈉基吸收液吸收SO2速度快，采用較小的液氣比，可達到較高的脫硫效率（一般在90%以上），從而降低運行費用；

4.對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。三、工藝特點雙堿法脫硫是國內外運用比35四、主要技術問題1.鈉耗問題鈉耗是雙堿法的一個重要指標。由于氧化副反應生成的產物Na2SO4較難再生，需不斷的補充NaOH或Na2CO3，從而增加堿的消耗量；另外，Na2SO4的存在也將降低石膏的質量。2.結垢問題在雙堿法系統(tǒng)中有兩種可能會引起結垢。一種是一種為碳酸鹽的結垢；另一種為硫酸根離子與溶解的鈣離子產生石膏的結垢；根據(jù)經驗前一種結垢只要控制洗滌液pH值低于9，就可避免；后一種結垢只要保持石膏濃度在其臨界飽和度值1.3以下，就不會發(fā)生。四、主要技術問題1.鈉耗問題367.2.3循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝

循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝（CFB-FGD）起源于水泥和冶金的焙燒工藝，是近些年國際上新興起的比較先進的半干法煙氣脫硫技術，最早是20世紀80年代后期由德國Lurgi公司研究開發(fā)的。該工藝是以循環(huán)流化床原理為基礎，通過吸收劑（石灰漿）的多次循環(huán)，延長吸收劑與煙氣的接觸時間，來提高吸收劑的利用率。它具有投資相對較低的優(yōu)點，非常適合發(fā)展中國家使用，正引起越來越多國家的重視。7.2.3循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝循環(huán)流化床煙37雙堿法煙氣脫硫工藝課件38一、脫硫原理

循環(huán)流化床是一種使高速氣流與所攜帶的稠密懸浮顆粒充分接觸的技術。循環(huán)流化床煙氣脫硫技術主要是根據(jù)循環(huán)流化床的工作原理，使吸收劑在循環(huán)流化床內實現(xiàn)二氧化硫與氫氧化鈣反應的一種脫硫方法。

在循環(huán)流化床脫硫塔中，Ca(OH)2與煙氣中的SO2和幾乎全部的SO3完成化學反應，主要化學反應方程式如下：

Ca(OH)2+SO2=CaSO3·1/2H2O+1/2H2O

Ca(OH)2+SO3=CaSO4·1/2H2O+1/2H2O

CaSO3·1/2H2O+1/2O2=CaSO4·1/2H2O

一、脫硫原理循環(huán)流化床是一種使高速氣流與所攜帶的39同時也可以脫除煙氣中的HCl和HF等酸性氣體，基本反應如下：

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·2H2O（～75℃）（強吸潮性物料）

2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·2H2O（＞120℃）

Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H2O二、典型工藝系統(tǒng)流程

一個典型的循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)由預電除塵器、吸收劑制備、脫硫塔、脫硫灰再循環(huán)、注水系統(tǒng)、脫硫除塵器以及儀表控制系統(tǒng)等組成，其工藝流程見下圖。

同時也可以脫除煙氣中的HCl和HF等酸性氣體，基本反應如下：40循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝41雙堿法煙氣脫硫工藝課件42循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝

在具體工程應用中，根據(jù)我國用戶不同情況的需要，脫硫公司自主開發(fā)了不同的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝流程，應用比較多的有：外置分離器煙氣循環(huán)流化床煙氣脫硫技術工藝流程帶爐內煅燒的煙氣循環(huán)流化床脫硫技術工藝流程帶預除塵的循環(huán)流化床煙氣脫硫技術

工藝流程

循環(huán)流化床煙氣脫硫工藝在具體工程應用中，根據(jù)我43外置分離器CFB-FGD工藝流程外置分離器CFB-FGD工藝流程44帶爐內煅燒的CFB-FGD工藝流程帶爐內煅燒的CFB-FGD工藝流程45帶預除塵的CFB-FGD工藝流程帶預除塵的CFB-FGD工藝流程46雙堿法煙氣脫硫工藝課件47雙堿法煙氣脫硫工藝課件48雙堿法煙氣脫硫工藝課件49三、工藝布置方式1.主要工藝設備的布置原則

CFB-FGD系統(tǒng)中的吸收塔、脫硫除塵器為主要工藝設備，其他的工藝設備為輔助設備。在脫硫除塵系統(tǒng)的工藝布置設計中，應該優(yōu)先考慮主要設備的布置，且盡量布置在鍋爐的主中心線上，再將輔助工藝設備圍繞吸收塔周圍布置。2.輔助工藝設備的布置原則（1）吸收劑制備系統(tǒng)布置應該盡量緊靠吸收塔（如側部）。（2）脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng)布置在脫硫除塵器的灰斗下部。（3）注水系統(tǒng)的工藝水箱應布置在靠近吸收塔底部的地面上，旁邊安裝水泵，以便向吸收塔和消化器供水。（4