废气脱硫是指从化学烟雾或其他工业废气中去除硫化物。废气脱硫大致可分为基于Na2SO3的钠法、基于NH3的氨法、基于有机碱的有机碱法、基于石灰石的钙法和基于氧化镁的镁法。硫磺废气本质上是酸性的,SO2可以通过与适当的碱性物质反应从废气中去除。废气脱硫常用的碱性物质是石灰石、生石灰和熟石灰。优点是石灰石产量丰富,所以相对便宜。生石灰和熟石灰都是通过加热石灰石制备的。
废气脱硫的基本原理方法可以用下面的化学式简单理解:碱性脱硫剂SO2=亚硫酸盐(吸收过程),亚硫酸盐SO2=硫酸盐(氧化过程)。所以任何脱硫方法都是化学过程。
主要的废气脱硫技术有很多种方法。吸收剂的种类可分为钙法(主要是石灰石/石灰-石膏)、氨法(氨或碳酸氢铵)、镁法(氧化镁)、钠法(碳酸钠、氢氧化钠)、有机碱法、活性炭法、海水法等。目前使用广泛的方法是钙法,其次是氨法。
石灰石/石灰-石膏湿法废气脱硫技术;
石灰石/石灰-石膏湿法废气脱硫工艺采用廉价的石灰石作为脱硫剂,将石灰粉碎磨成粉末,与水混合制成吸收浆液。石灰作吸收剂时,石灰粉消化后加水搅拌制成吸收剂浆液。吸收塔吸收浆液与废气接触混合,废气中的二氧化硫与浆液中的氢氧化钙和吹入的空气发生化学反应,反应产物为石膏。同时,可以去除废气中的其他杂质。废气脱硫后通过除雾器去除细小液滴,然后通过换热器加热后排入烟囱。脱硫石膏经脱水装置脱水后回收。
系统组成:石灰石/石灰-石膏废气脱硫装置由吸收剂制备系统、废气吸收氧化系统、脱硫副产物处理系统、脱硫废水处理系统、废气系统、自动控制及在线监测系统等组成。
干式循环流化床废气脱硫技术;
干循环流化床废气脱硫技术是80年代末发展起来的一种新型干法废气脱硫技术。该技术具有投资少、占地少、结构简单、操作方便、除尘和废气净化效率高、运行成本低等优点。为此,国 家电厂燃烧工程技术研究中心和清华大学洁净煤燃烧技术国 家重点实验室对反应机理和反应过程的数学模型进行了理论和实验研究。工艺流程如图3显示,煤粉燃烧装置产生的实际废气通过引风机进入反应器,然后通过旋风除尘器,通过引风机从烟囱排出。脱硫剂是回转窑生产的优质石灰粉,由螺旋给粉机按给定的钙硫比连续加入。旋风除尘器脱除的部分脱硫灰在循环灰斗和螺旋给灰器进入反应器中循环使用。文丘里管内设有喷水雾化装置,通过调节水量来控制反应器内的温度。
干式循环流化床废气脱硫技术特别适用于废气中SO2浓度较低的情况。它具有以下特征:
(1)锅炉飞灰作为循环材料。反应器内固体颗粒浓度均匀,固体内循环强烈,气固混合接触良好,气固传热传质理想。
(2)反应塔中由于颗粒中水分的蒸发吸附和固体颗粒之间的强烈接触摩擦,在气体、固体和液体之间具有很大的反应活性和反应表面积,是脱除废气中SO2的理想选择效果。
(3)固体物料由反应器外的高效旋风分离器和除尘器收集,然后送回反应塔,使去除剂反复循环,延长在反应器中的停留时间,从而提高去除剂的利用率,降低运行成本。
(4)通过向反应器内喷水,使废气温度在水蒸气分压下降至饱和温度,提高脱硫效率。
(5)反应器不易腐蚀磨损。
(6)系统中的飞灰对脱硫反应有催化作用
系统组成:废气流化床主要由吸收剂制备系统、二氧化硫吸收系统、除尘系统、吸收剂回收系统、自动控制和在线监测系统等组成。