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半干法烟气脱硫技术(SDFGD)和脱硫技术的发展前景

2020-03-19 17:09:30

(一)、半干法烟气脱硫技术(SDFGD)
  半干法烟气脱硫技术一半干法兼有干法与湿法的一些特点,是脱硫剂在干燥状态下脱硫在湿态下(如水洗活性炭流程)或者在湿态下脱硫在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。特别是在湿态下脱硫在干态下处理脱硫产物的半干法,以其既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫的优点,又具有干法无污水和废酸排出、脱硫后产物易于处理的优点。
  1、喷雾干燥法(SDA法)
  此法是美国JOY公司和丹麦NIRO公司联合研制的新工艺。自1978年北美安装了一套工业装置以来,发展迅猛,已有12个采用。过去SDA法只适合中、低硫煤,现在已研制出适合高硫煤的流程。旋转喷雾干燥法脱硫是利用喷雾干燥的原理,在吸收剂喷入吸收塔后,一方面吸收剂与烟气中的二氧化硫发生化学反应生成固体灰渣,另一方面烟气又将热量传递给吸收剂使之不断干燥,所以完成反应后的灰渣将以干态形式排出。SDA法关键设备是高速旋转雾化器,通过它将吸收剂浆液雾化成细小雾滴与烟气进行传质传热反应。其转速可达15000r/min~20000r/min。转速与雾化效果及脱硫效率成正比。目前其脱硫效率可达80%~85%,虽然较湿法低,但投资及运行费用也较低,具有较好的经济性,被誉为20世纪80年代的FGD技术。在为了把它与炉内喷钙脱硫相区别,把这种方式称作半干法脱硫。
  2、固定床水洗解吸式活性炭吸附法
  固定床水洗解吸式活性炭吸附法是一种在日本炼铁厂和德国的火电厂已有应用的烟气脱硫技术。工艺的基本原理是利用活性炭的多孔性吸附烟气中的SO2,SO3,O2,和H2O等成分。
  生成的硫酸留在炭的微孔中,被送至器水洗,形成稀硫酸。该工艺的特点是脱硫效率可达95%左右,可产生稀硫酸等副产品,无二次污染,占地面积少,过程简单。但就目前而言,该法仍存在活性炭消耗量大、运行费用高等不足之处。
  3、GSA脱硫装置
  与干法中循环流化床反应器脱硫工艺思路相近的还有由美国AIRPOL公司与TVA公司合作的GSA(GasSuspensionAbsorption)脱硫装置。不过GSA脱硫装置以氢氧化钙浆液喷射代替了氢氧化钙粉和水的分别喷射。该工艺基本原理是:先将Ca(OH)2和水混合后,用喷嘴将石灰乳雾化喷入循环吸收室内。石灰乳在反应器内干燥脱硫,并利用循环流化床技术使未反应的Ca(OH)2重新回到反应器内充分利用,提高吸收剂的利用率。该装置的脱硫效率为90%以上,钙基吸收剂的利用率较高。
  (二)、脱硫技术的发展前景
  1、烟道喷钙脱硫工艺
  烟道喷钙脱硫工艺是指用熟石灰或石灰作为脱硫剂,以粉末或水浆的形式喷入烟道里面。但在此之前要先将烟气作湿化处理,使的烟气的温度与其绝热饱和的温度相近,如此才能够使脱硫的效果达到佳。为了将烟气中的水分全部蒸发干净,要设置一段足够长的烟道,或者使用其它方法来增加烟气在系统中的滞留时间,从而有利于地进行脱水处理,以此来减少其对除尘器所产生的影响。当然,烟道的长度和宽度受到雾化效果的限制,因而除尘器要有充足的容量来解决由于喷钙所导致的烟气中灰尘量的增加。在除尘器吸收到的灰尘中包含着还未来得及反应的熟石灰和原来的飞灰以及还有经过脱硫处理而生成的硫酸钙和亚硫酸钙等等。
  2、炉内喷钙与喷雾干燥脱硫合并工艺
  喷雾干燥脱硫工艺和炉内喷钙脱硫工艺的实践能够加以结合,从而产生了炉内喷钙与喷雾干燥这种脱硫工艺。在这种工艺中,先将石灰石喷到炉里面,在炉内将部分硫化物进行脱硫处理,而剩余的石灰石则在炉内被变为CaO,这些CaO被用来当作尾部喷雾干燥脱硫的脱硫剂。炉内喷钙工艺的优点是投资低,这种技术把炉内喷钙工艺的优点与整个脱硫装置系统脱硫的和吸收剂的高利用率相结合,比原来两个工艺分开脱硫的出了一倍。
  3、硫化物与NOx的综合技术
  硫化物与NOx的综合技术是将吸收剂喷射脱硫工艺、液氨选择性裂解脱硝工艺与除尘工艺巧妙地结合在一起,其工艺工艺流程是先在尾部的烟道中喷入氢CaO和液氨,待其和烟气的混合部分产生反应之后再通入一个高温和含催化剂的除尘器中经过一系列反应生成一些亚硫酸盐,与此同时NOx会被催化分解为的氮气和水蒸气并且释放到空气中。
  燃煤电厂的不同脱硫技术对于工业农业生产效率的提高和环境污染的处理具有重要的意义。现如今我国的脱硫技术虽然有很多种类,但是生产情况不同导致所产生的硫化物和NOx的种类也有所差异,因此所需要选择的脱硫工艺也有所不同。目前我国的脱硫技术要在现有基础上继续优化改进,从而地保护生态环境。

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