脫硫技術(shù)工藝分為干法、半干法和濕法三大類,干法脫硫技術(shù)有:SDS、CFB、SDA、NID和密相干法等;濕法脫硫技術(shù)較為傳統(tǒng)成熟,有石灰石膏法、鈉堿法、鎂法、氧化鋅法等。脫硝常見技術(shù)有SCR、SNCR、PNCR,以及氧化脫硝(亞氯酸鈉、次氯酸鈉)等。...
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脫硫技術(shù)工藝分為干法、半干法和濕法三大類,干法脫硫技術(shù)有:SDS、CFB、SDA、NID和密相干法等;濕法脫硫技術(shù)較為傳統(tǒng)成熟,有石灰石膏法、鈉堿法、鎂法、氧化鋅法等。脫硝常見技術(shù)有SCR、SNCR、PNCR,以及氧化脫硝(亞氯酸鈉、次氯酸鈉)等。
我司五大脫硫脫硝技術(shù)工藝有:鈉基干法脫硫、鈣系干法脫硫、鈣基塔式半干法脫硫、高分子爐內(nèi)脫硝和低溫催化吸附干法脫硝,每種技術(shù)的工作原理、工藝流程、特點(diǎn)優(yōu)勢和適用范圍等內(nèi)容,詳情如下:
鈉基干法脫硫Sodium base dry type desulfurization
鈉基干法脫硫是一種成熟的全干法脫硫工藝,在國內(nèi)外眾多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,具有代表性的就是SDS干法脫硫。
工作原理
煙氣進(jìn)入脫硫反應(yīng)器后,細(xì)粉狀的小蘇打(NaHCO3)同時被注入,在煙氣的高溫作用下,碳酸氫鈉被分解成高活性的碳酸鈉;碳酸鈉與煙氣高度混合,進(jìn)而與其中的SO2、SO3、HCL等酸性氣體發(fā)生反應(yīng),生成硫酸鈉等鈉鹽,大部分硫分得以脫除;此外,鈉基脫硫劑會在煙道和除塵器內(nèi),持續(xù)與煙氣的二氧化硫反應(yīng),使煙氣得到凈化。
反應(yīng)過程
主反應(yīng):
2NaHCO3 = Na2CO3+CO2+H2O (活性溫度作用下)
Na2CO3+SO2+1/2O2=Na2SO4+CO2
副反應(yīng):
Na2CO3+SO3=Na2SO4+CO2
2HCL+Na2CO3=2NaCl+CO2+H2O
工藝流程
首先,經(jīng)過研磨的鈉基脫硫劑被送入料倉中暫時存儲;然后,儲料倉下部可變量控制的給料機(jī),結(jié)合煙氣量的變化輸出適量的鈉基脫硫劑,經(jīng)過送粉風(fēng)機(jī)被吹送至脫硫反應(yīng)器內(nèi),再與進(jìn)入的煙氣以高能量的速度混合反應(yīng),脫除煙氣中的酸性氣體成分。
工藝特點(diǎn)
1).在研磨機(jī)的下面設(shè)有駐粉倉,可根據(jù)運(yùn)行情況,由電動給料閥自動調(diào)節(jié)需加入的量;
2).粉倉安裝有高低位計,可以根據(jù)倉內(nèi)脫硫劑的高度變化,自動添加;
3).料倉設(shè)有流化等裝置,可以防止反應(yīng)劑搭橋和受潮板結(jié)的情況;
4).料倉下的給料設(shè)備采用變頻控制,隨SO2排放濃度變化,在線自動調(diào)節(jié)用量,確保煙氣始終達(dá)標(biāo)排放。
關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo):1.脫硫劑與煙氣接觸的時間要充分,至少1.5秒;2.脫硫劑的粒徑要足夠細(xì),小于35um最好。
技術(shù)優(yōu)勢
1)脫硫效率可達(dá)95%以上,且持續(xù)達(dá)標(biāo)排放;
2)設(shè)備占地面積小,布置靈活,不受場地限制;
3)脫硫系統(tǒng)溫降低,僅10℃左右,排煙溫度高,無脫白困擾;
4)脫硫系統(tǒng)全干態(tài)運(yùn)行,沒有廢水處理和排放問題,無二次污染;
5)脫硫劑用量少,利用率高,副產(chǎn)物Na2SO4量少,可回收利用;
6)工藝系統(tǒng)簡單,電耗低,故障率低,使用壽命長;
7)工藝設(shè)備簡單,操作維護(hù)方便,調(diào)節(jié)靈活,可控性好,自動化程度高;
8)脫硫后,配有的高效除塵系統(tǒng),顆粒物排放≦10 mg/Nm3,近乎超低排放。
應(yīng)用領(lǐng)域
適用于燃?xì)忮仩t、生物質(zhì)鍋爐、陶瓷窯爐、焚燒爐、冶煉爐、焦化爐等行業(yè)的尾氣治理,尤其是對白煙有顧慮的企業(yè)。
鈣系干法脫硫除塵 Calcium-based dry desulfurization & dust control
針對目前環(huán)保新的政策要求以及水資源緊張節(jié)約的需要,在煙氣含硫不太高的工況下,我公司優(yōu)先使用鈣系干法脫硫工藝。
工作原理
鈣系干法脫硫,是利用放在裝置內(nèi)的含鈣脫硫劑,同時進(jìn)行脫硫除塵的一體化處理技術(shù);整個處理過程在一個反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行,能夠一步達(dá)到脫硫除塵的處理效果。在特定溫度范圍內(nèi),煙氣中的SO2通過脫硫劑中的氧化催化成分將SO2氧化成SO3,再與脫硫劑中的Ca(OH)2粒子發(fā)生氣固反應(yīng),生成CaSO4,以此達(dá)到脫硫的目的。
反應(yīng)過程
該工藝在工程上的實(shí)現(xiàn)是采取類固定床技術(shù)(或間歇式移動床),堿(石灰或氫氧化鈣等)與催化劑的成型顆粒裝于脫硫反應(yīng)器中,煙氣通過煙道進(jìn)入脫硫塔內(nèi),當(dāng)煙氣穿過脫硫劑與之充分接觸后,其中的二氧化硫被氧化成為三氧化硫,進(jìn)一步反應(yīng)固化成為硫酸鈣(石膏)固體,以實(shí)現(xiàn)煙氣凈化的目的。
主要反應(yīng)式:SO2+1/2O2→SO3 ; SO3+Ca(OH)2→CaSO4+H2O
對二氧化硫含量100 mg/Nm3,基準(zhǔn)含氧量12%,溫度為 0-200℃, 煙塵濃度 2.5 mg/Nm3 的模擬煙氣進(jìn)行處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在溫度低于 50℃時,脫硫效率在 80%-90% 之間,隨著溫度越來越高,脫硫效率也顯著提升,當(dāng)溫度到達(dá)198℃時,脫硫效率接近100%,真正意義上達(dá)到綠色近零排放。
系統(tǒng)組成
該工藝系統(tǒng)整體是由藥劑凈化料倉、布風(fēng)系統(tǒng)、加料系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、電氣儀表系統(tǒng)等組成。
工藝流程
首先,脫硫塔煙氣由下部往上部運(yùn)動,脫硫劑在重力作用下從上部往下部移動,煙氣與脫硫劑在逆流接觸過程中發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)CaSO4,從而脫除煙氣中SO2。煙氣均布裝置還巧妙利用飽和脫硫劑有效攔截?zé)煔庵械幕覊m,達(dá)到深度除塵的效果。
干法脫硫劑料層的高度靈活調(diào)節(jié)可以適應(yīng)煙氣中SO2濃度變化。脫硫塔在結(jié)構(gòu)上采用單元化設(shè)計,通過靈活的單元開啟和關(guān)閉可適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化,且系統(tǒng)布置靈活,可正負(fù)壓運(yùn)行。
整個脫硫一體化工藝極其簡單,煙氣直接進(jìn)入脫硫塔,進(jìn)入塔內(nèi)的煙氣在穿過干法脫硫劑時煙氣中的二氧化硫、汞鉛銅砷等重金屬以及HF、Hcl、等污染物被去除,凈化后的煙氣經(jīng)凈煙道匯集通過煙囪排出。
工藝特點(diǎn)
1)有脫硫精度高,脫硫效率>95%;
2)投資小,工作流程短,操作簡單,運(yùn)行費(fèi)用低;
3)不用水,無二次污染產(chǎn)生等特點(diǎn)。
4)所用試劑外觀為深灰色條狀物,與圓狀的試劑對比,能大大增加與煙氣的接觸面積,提升脫硫效率,又能防止試劑因粉塵過多堵塞導(dǎo)致煙氣排除不暢。
5)適宜工作溫度:50-300℃, 堆比重:0.7-0.8KG/L,SO2﹤500mg/Nm3。
應(yīng)用領(lǐng)域
適用范圍廣,可用于鋼鐵爐、焦化爐、化肥、焚燒爐、窯爐、鍋爐等行業(yè)中二氧化硫和硫化氫的脫除。
鈣基塔式半干法脫硫Calcium-based TOWER semidry desulfurization
工作原理
鈣基塔式半干法脫硫,是以循環(huán)流化床原理為基礎(chǔ),利用干粉狀的鈣基脫硫劑,與脫硫塔及除塵器除下的循環(huán)灰一起增濕消化后,在脫硫塔內(nèi)與煙氣循環(huán)接觸,經(jīng)化學(xué)反應(yīng),除去煙氣中的SO2、SO3,以此達(dá)到脫硫的目的;同時還可以除去HF或HCL等酸性氣體。主要特點(diǎn)有:含水分的循環(huán)灰有極好的反應(yīng)活性和流動性,吸收劑可以多次循環(huán)使用;同時,脫硫后的產(chǎn)物——脫硫渣,是一種自由流動的干粉混合物,可以作為添加劑或泥合料,在農(nóng)業(yè)和建材方面進(jìn)一步綜合利用。
脫硫反應(yīng)
脫硫過程分為如下3個階段:
1.脫硫劑的生成: CaO+H2O→Ca(OH)2
2.脫硫劑吸收SO2的綜合反應(yīng),
Ca(OH)2+SO2+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+H2O
Ca(OH)2+SO3+H2O→CaSO4·2H2O
CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O
3.其他副反應(yīng):
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O
工藝流程
整個工藝流程大致包括兩個方面:
第一為脫硫反應(yīng)過程,預(yù)除塵后的煙氣經(jīng)由輸煙管道由脫硫塔上部進(jìn)入塔體,在內(nèi)構(gòu)件的攪拌作用下,煙氣與加濕后的高活性脫硫劑均勻混合,發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)后的物料沉積在脫硫塔和除塵器底部灰斗內(nèi),脫硫除塵后的干凈煙氣經(jīng)動力風(fēng)機(jī)排入大氣。
第二為脫硫劑的循環(huán)利用,沉積在脫硫塔和除塵器底部灰斗中的物料含有大量未反完全反應(yīng)的CaO,所以塔內(nèi)落下的反應(yīng)產(chǎn)物、除塵器收集的顆粒物,將和新吸收劑一起通過輸送裝置輸送到脫硫塔頂部加濕機(jī)內(nèi),增濕活化后再次進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行脫硫反應(yīng),以此實(shí)現(xiàn)脫硫劑的循環(huán)利用。
工藝特點(diǎn)
1).攪拌過程延長了脫硫反應(yīng)的時間和速率,脫硫率效果高達(dá)98%,并可同時去除HCl或HF等,
2).對煙氣負(fù)荷及含硫量變化的適應(yīng)能力強(qiáng),設(shè)備正常運(yùn)行下,含硫量的較大幅度變化對出口煙氣的含硫量影響不大;
3).運(yùn)行費(fèi)用低,脫硫劑用量少而且重復(fù)利用率高,因此副產(chǎn)物的處理量大幅度減少,雙重降低運(yùn)行成本。
4).工藝成熟、可靠性高, 脫硫劑在進(jìn)塔前先增濕活化,增濕活化后的脫硫劑亦具有較好的流動性,系統(tǒng)不易發(fā)生板結(jié)、堵塞和腐蝕等濕法和部分半干法常出現(xiàn)的問題。
5).耗水量低,整個工藝無廢水產(chǎn)生,排煙溫度高,能完全消除排口白色煙羽現(xiàn)象。
鈣基塔式半干法脫硫與循環(huán)流化床對比,優(yōu)勢如下:
應(yīng)用領(lǐng)域
適合于燃煤發(fā)電鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐、集中供熱鍋爐、燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)窯爐、焦化爐、玻璃窯爐、陶瓷窯爐等的煙氣脫硫。
高分子爐內(nèi)干法脫硝 macromolecule bridge DRY DENITRATION
工作原理
高分子爐內(nèi)干法脫硝,是利用計算流體力學(xué)(CFD)和化學(xué)動力學(xué)模型(CKM),將虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)計技術(shù)與特定燃燒裝置的尺寸、燃料類型,以及爐內(nèi)負(fù)荷范圍、燃燒方式 、過??諝?、初始或基線NOx濃度、煙氣溫度分布、煙氣流速分布、煙氣的實(shí)際情況等,綜合考慮分析所做的工程設(shè)計。工作機(jī)理為:在600-850℃溫度之間,我司特別研發(fā)的高分子干粉脫硝劑噴入爐內(nèi),在高溫下被激活氣化,迅速(0.6-0.8s)與煙氣中的NOx發(fā)生反應(yīng),生成N2 、H2O或少量的 CO2,進(jìn)而達(dá)到脫除NOx目的,實(shí)現(xiàn)氮氧化物達(dá)標(biāo)排放的要求。
反應(yīng)機(jī)理
PNCR高分子脫硝化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
CO(NH2)+NO →N2+CO2+H2O, NOx+·OH → N2+H20;
4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O, 2HO+4HN3+2O2 → 3N2+6H2O;
6NO2+8NH3 → 7N2+12H2O
工藝系統(tǒng)
利用氣力輸送裝置,直接把高分子干粉脫硝劑噴入爐膛中,高溫下氨基和高分子連接的化學(xué)鍵斷裂﹐釋放出大量的含氨基官能團(tuán)﹐與煙氣中NOx發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而達(dá)到脫除NOx目的;而高分子碳骨架自然分解成CO2釋放。該工藝的主要特點(diǎn)是:工藝系統(tǒng)簡單,運(yùn)行維護(hù)成本較低,固態(tài)粉末狀運(yùn)輸、儲存安全方便,無二次污染,脫硝率高。
具體工藝流程圖如下:
高分子爐內(nèi)干法脫硝
工藝系統(tǒng)主要包括:物料儲存及輸送系統(tǒng)、物料噴射系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)等。
主要設(shè)備有:風(fēng)機(jī)、料倉、螺旋給料器、管道、噴槍、控制模塊、分配器、監(jiān)測單元.....
工藝特點(diǎn)
1). 系統(tǒng)簡單,因所用設(shè)備較少,占地面積小,建設(shè)周期短;
2). 投資省,相較SCR節(jié)省2/3,運(yùn)行成本只是其1/10,運(yùn)營中無需額外的再生和維護(hù)等其他費(fèi)用;
3). 煙氣阻力小,煙氣阻力小,對鍋爐或其他燃燒裝置的正常運(yùn)行幾乎沒有影響;
4). 脫硝效率高,可達(dá)到85%以上,自動靈活調(diào)整用量,保證任何狀態(tài)和要求下均可達(dá)標(biāo)排放;
5).不存在堵塞或管壁腐蝕,沒有氨逃逸,無危險廢棄物產(chǎn)生或其他二次污染問題。
常規(guī)煙氣脫硝工藝:SNCR工藝簡單,但效率較低,難以滿足越發(fā)嚴(yán)格的環(huán)保要求;雖然SCR脫硝效率較高,但其工藝較為復(fù)雜,低溫SCR催化劑價格昂貴、使用壽命短,運(yùn)行和維護(hù)成本也較高。綜合分析下來:高分子爐內(nèi)干法脫硝具有明顯的優(yōu)勢,可替代現(xiàn)有的SCR或SNCR脫硝技術(shù),并且應(yīng)用范圍寬廣。
應(yīng)用領(lǐng)域
循環(huán)流化床鍋爐、煤粉爐、鋼廠球團(tuán)爐、水泥窯爐、生物質(zhì)鍋爐、垃圾焚燒爐、冶煉爐、隧道窯爐、回轉(zhuǎn)窯爐以及干法脫硝的深度改造等。
低溫催化吸附干法脫硝LOW TEMP. catalytic adsorption dry denitration
工作原理
低溫催化吸附干法脫硝采用固定床原理,將成型的條狀脫硝催化吸附劑安裝于脫硝裝置內(nèi),形成一個具有高孔隙率和粉塵吸附率的靜態(tài)床層,在脫硝的同時進(jìn)一步除塵,實(shí)現(xiàn)高效的超低排放。
脫硝劑是以氧化錳為基本材料,氧化鐵、氧化銅高分子化合物為助劑,經(jīng)合成為復(fù)合活性氧化物,適應(yīng)性很強(qiáng),具有良好的脫硝效果,適用于溫度較低、NOx濃度相對較低的煙氣脫硝處理。
脫硝劑特性
一.物理特性
1.形狀:暗紅色條狀物; 2.規(guī)格:Ф(4~6)×(5~15)mm;
3.堆比重:1~1.2千克/升; 4.強(qiáng)度(側(cè)壓): ≥60 N/CM2
二.工藝條件
1.操作壓力:常壓; 2.操作溫度:90~210℃
3.進(jìn)口NOx:≈200 MG/M3, 出口NOx:≤35 MG/M3;
技術(shù)優(yōu)勢
1). 脫硝效率高,可達(dá)90%以上;
2). 系統(tǒng)簡單,操作方便,脫硝劑使用率通??蛇_(dá)98% 以上;
3). 投資運(yùn)行成本均較低,投資費(fèi)用低50%以上,功耗低30%以上;
4). 沒有腐蝕,吸收塔及后部設(shè)備、煙囪不用防腐,亦沒有廢水排放問題;
5). 煙氣不需用GGH加熱和消白,大幅減少投資和運(yùn)行費(fèi)用。
6). 與SCR/SNCR比較,沒有氨逃逸等問題,與氧化工藝相比,避免了相應(yīng)的危害和高運(yùn)行成本。
適用范圍
低溫催化吸附干法脫硝適用于各類工業(yè)窯爐、鍋爐、熱風(fēng)爐等設(shè)備,尤其適合化肥、化工、鋼鐵、水泥、熱電、玻璃、陶瓷等對煙氣NOx排放標(biāo)準(zhǔn)要求較高的行業(yè)。
針對工業(yè)煙氣的脫硫脫硝超低排放治理,不論需新建項(xiàng)目或現(xiàn)有項(xiàng)目的提標(biāo)改造,喆林環(huán)保都將為您獻(xiàn)上合適的技術(shù)工藝和解決方案。所以,選擇我們,就是選擇放心、選擇安心!