湿法烟气脱硫技术现状分析

作者:唐家彬;李茹;王欢;方力 刊名:广东化工 上传者:陈智旭

【摘要】湿法烟气脱硫技术是目前应用最广泛的脱硫技术之一。文章主要介绍现阶段湿法烟气脱硫技术现状,并对其发展趋势作出前瞻。分别对石灰石/石灰-石膏法、氨吸收法、海水吸收法、双碱法、氧化镁法和柠檬酸钠法进行简要分析。

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煤炭在全球能源消费结构中扮演着举足轻重的角色。而我国经济发展更是依赖于煤炭资源,其中1/3为高硫煤,燃烧产生大量二氧化硫气体,严重污染环境。“十二五”以来,国家环保部陆续出台大气污染治理的新政策,在未来五年中,初步计划投入1.7万亿元,作为我国大气污染治理的专项资金;《环境空气质量标准》(GB3095-2012)也于2016年1月1日在全国实施,其中的二氧化硫排放标准再次被强调,不容忽视。燃煤烟气中的二氧化硫作为传统型大气污染物之一。在经济、社会、环境要协调发展的新政策驱动下,必须加强对其进行高效治理。本文主要介绍湿法烟气脱硫技术现状及发展趋势。1湿法脱硫技术现阶段,湿法烟气脱硫技术主要包括:石灰石/石灰石膏法、氨吸收法、海水吸收法、双碱法、氧化镁法和柠檬酸钠法等。以下着重介绍这几种脱硫方法的原理和研究现状。1.1石灰石/石灰石膏法目前,湿法脱硫技术使用比例占总脱硫技术的85%,仅石灰石/石灰石膏法就占总使用量的36.7%。由此可见,该法在脱硫技术中的地位不可撼动。该法是由制浆系统提供的石灰石/石灰浆液,作为二氧化硫吸收剂,在吸收塔内被去除,最终得到副产物二水石膏。该法拥有众多诱人的脱硫优势,比如高脱硫率(可达95%以上)、非常稳定的运行系统、廉价的吸收剂、较大的脱硫浓度跨度,但是也存在着投资费用和设备维护费用高、副产物利用率低等弊端。因此,该法的相关实际应用技术亟待被进一步改进。孔华[1]改进喷液装置,并测定最佳运行参数(液气比L/G、pH、烟气流速等);建立相关物理和数学吸收模型,深化二氧化硫吸收速率问题。项光明[2]用液柱喷射工艺对脱硫情况作出性能评价,建模计算脱硫反应中的传质机制,得出液柱喷射方式可以使气液交融更完全,具有较高脱硫率。王宏霞[3],FengH.L[4],Hamdona[5]研究了杂质离子钠、钾、镁、氯离子含量对脱硫石膏物化性质的影响,这为烟气脱硫副产品的工业化开发利用奠定了一定基础。除了上述脱硫机理、实际应用技术方面的研究、改进,近几年的计算机仿真技术也应用于此,使得脱硫工艺中各个子系统更加具体形象的展示在世人面前。马苗云[6]建立相关的数学模型,并以此为基础,设计了石灰石/石膏湿法脱硫系统仿真软件,运用于脱硫系统参数优化结果展示及子系统动态演示,根据得到的数据图分析该运行参数的适用性。工艺参数模拟运行,为实际工程的经济性、安全性提供保障。当前,石灰石/石灰石膏湿法脱硫主要研究问题包括吸收剂利用率与优化、气液接触装置改进、设备腐蚀及结垢现象、脱硫产物归置等。这些难题直接导致该法无法全面实施使用,特别不适用于受经济因素约束的企业或者单位。1.2氨吸收法氨法湿法脱硫的机制:氨二氧化硫水三者间进行一系列化学反应,生成亚硫酸铵或者亚硫酸氢铵,达到净化脱除含硫烟气的目的。在氧的氧化作用下,最后生成硫酸铵,结晶析出,因此亦称氨硫酸铵法。氨是一种良好的碱性吸收剂,其碱性强于钙基吸收剂,用氨吸收烟气中SO2的过程属于气液或气气反应,具有反应速率快、吸收剂利用率高、脱硫效率高、脱硫费用低等特点。国外最具代表性的脱硫方法有美国GE氨法工艺、日本NKK氨法工艺、德国KruppKoppers的Walther氨法脱硫、LentjesBischoff的AMASOx法等,这些公司在早期都已建立典型工程装置。国内相关研究可追溯到上世纪60年代,至今,氨法脱硫工艺得到广泛推广和应用,NADS氨法烟气脱硫[7]是其典型代表。韦飞[8]自制氨法湿法烟气脱硫工艺装置,摸索该系统最佳运行参数,当液气比为2~3L/m3,pH是5.4~6,含硫气速为1.5~2.0m/

参考文献

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