PDF《烟气脱硫及硫资源化新工艺》

第 !卷 第 #期 环境工程学报$%&

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c * Q 作者简介 郭声波 ! Q >

)E$ ! 男! 副教授! 主要从事化工建材产品的 研究工作&

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9 二氧化硫是造成( 煤烟型) 大气污染的主要污 染物&

目前我国二氧化硫年排放量连年超过 ) * * * 万:!列世界第一位&

二氧化硫 的控制 方法分 为湿 法'

干法和半湿半干法 #大类! 其中湿法烟气脱硫以 其良好的性能得到广泛应用+ ! , &

中国从 ) *世纪 Q * 年代初开始引进外国的脱硫工艺! 目前投入运行的 工艺有十几种! 如* 石灰石L 石膏法脱硫'

烟气循环流 化床脱硫'

喷雾干燥脱硫'

炉内喷钙尾部增湿活化脱 硫和电子束脱硫等+ ) , &

以上工艺各有优缺点! 在选 择和应用中都存在一些实际问题需要解决! 一是脱 硫设备巨额的工程投资与运行费用问题! 以早期采 用日本石灰石L 石膏法脱硫技术的珞璜电厂和采用 芬兰 G ^ ` P ,脱硫技术的南京下关电厂为例! 它们的 投资分别是 @ @ Q元AX和!)**元 A X! 它们的运行 费分别是 ) ? # !分AX-和!?@Q分 A X- ! 这 )项指 标对任何一个电厂而言都将是一个沉重的负担# 二 是目前的这些脱硫技术大多都是单纯地将烟气中的 二氧化硫脱除下来而不加以利用! 或者即使有所利 用! 其范围也十分狭窄! 并没有真正实现硫资源的充 分利用+ # ! = , &

在每年向空气中排放 ) * * *万:的二氧化硫! 对 环境造成了严重的污染的同时! 我国每年又要从国 外进口大量硫磺&

) * * =年我国进口普通硫磺 不包 括沉淀硫'

升华硫$ >

@ *万:!)**F年达到 @ ! *万:!随着我国经济的发展! 这一数字还将逐年上升&

若能 将排放到大气中的二氧化硫的一半加以回收利用! 不仅我国的空气质量会得到明显改善! 而且我国将 不再需要进口硫磺&

资源法脱硫新技术由襄樊奇正电气有限公司 原襄樊市湘成化工机械研究所$ 提供试验方案'

脱 硫技术! 华中电网公司 原华中电力管理局$ 提供资 金'

场地! 共同完成了烟气资源化脱硫技术的电厂试 验! 目的就是要开发出一套真正拥有自主知识产权! 符合中国国情! 具有脱硫效率高'

设备投资省'

运行 费用低'

可靠性高'

操作简便'

实现硫资源的回收利 用等优点的脱硫新技术&

8 6资源化法烟气脱硫技术工艺原理 资源化法烟气脱硫技术是将烟气中的二氧化硫 收集下来作为资源加以回收利用! 同时在这个过程 中不再产生二次污染! 系统运行可靠! 烟气的各项指 标符合国家排放标准! 副产品收益与运行费用相抵 或略有盈余&

环境工程学报第!卷

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8 6脱硫系统构成 采用本技术的整套脱硫除尘系统主要分为二氧 化硫的吸收与解吸 )大部分! 其中吸收部分主要有 二氧化硫吸收塔'

吸收液储槽和吸收液循环泵 #部 分组成# 解析部分主要有吸收液加热器'

二氧化硫解 吸器'

冷凝除水器'

浓硫酸干燥器'

压缩机'

油气分离 器和二氧化硫储罐 +部分组成&

吸收系统与解吸系统间由贫富液热交换器'

贫 液冷却器'

贫液输送泵'

富液输送泵及相关贫富液输 送管线连接在一起&

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9 6脱硫工艺流程 ! $ 通过吸收系统吸收电厂烟气中的二氧化硫 和部分粉尘# ) $ 饱含二氧化硫的吸收液由吸收液储槽经富 液输送泵送至二氧化硫解吸器# # $ 在适当的温度和压力条件下! 在二氧化硫 解吸器中获得二氧化硫和水蒸气的混合气! 同时将 脱出二氧化硫的吸收液经贫液输送泵回送至吸收液 储槽# = $ 经冷凝除水器和浓硫酸干燥器脱出混合汽 中的水蒸气# F $ 干燥的二氧化硫气体经压缩机压缩'

冷凝'

相变成液体的二氧化硫! 储存于二氧化硫储罐&

脱硫工艺流程如图 !所示&

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: 6工艺的先进性 ! $ 环境效益明显&

因为吸收设备都是静止设 备! 而且结构较为简单! 减小了系统操作'

控制和维 护的复杂性! 提高了整个系统的可靠性! 使其投运率 可以完全满足电厂的需要&

运行正常年二氧化硫减 排可达到 Q F H! 烟尘减排可达到 Q Q H&

) $ 硫资源化效率高&

二氧化硫的产品量可达 到总排放量的 Q * '

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# $ 无二次 污染! 环境 友好&

本 技术 所 采用吸 收剂! 对人体无害! 可在自然条件下生物降解# 吸收 液'

冷却水在系统内封闭循环! 不对外排放# 除下来 的粉煤灰可以作为建筑材料加以利用&

= $ 经济性良好&

系统操作控制简单! 能耗低# 运行成本远低于目前主流的石灰石 A 石膏法! 同时副 产品液体二氧化硫有较高的经济收益! 不会增加电 厂在环境治理方面的投入&

9 6相关试验 资源法脱硫 技术 于!QQ+年开 始研 发! ! Q Q Q年 初完成实验室规模实验! 取得了较完整的技术数据&

工业规模试验在 ) * * *年 #月正式开始 进入试验现 场$ ! 并在 ) * * #年的 ! *月进行了技术评审&

所完成的工业规模试验是在湖北省荆门市煤矸 石电厂进行的! 该电厂装机为 )台#F: 循环流化床 锅炉配套 )台>

* *9 # A - ! 烟气温度为 ! ! *m! 脱硫效率为 Q F H&

试 验结果如表 #所示&

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= # = $ #种吸收塔的性能比较* #种吸收塔的性能 比较如表 =所示! 表中液气比'

设备体积和造价 #项 指标所列数字为 #种塔间的相对值! 均以流动泡沫 塔床为基准( ! ) &

Q Q 环境工程学报第!卷 表D6:种吸收塔的性能比较 B / . $ &

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1 - 项目流动泡沫床塔 旋流板塔 特制填料塔 最高脱硫效率 H$ Q Q Q ! Q Q 系统阻力 M

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+ 堵塞情况 不易产生堵塞 不易产生堵塞 不易产生堵塞 设备体积 ! ! '

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= 设备制造情况 结构简单'

制造容易 结构简单'

制造容易 需专业厂家制造 操作弹性 H$ = *E ! * * @ *E ! * * *E ! ) * 特殊要求 需要泡沫剂 无无放大特性 无放大作用 放大作用明显 几乎无放大作用 设备适应性 要求烟气中无油 较好 烟气中无特大颗粒粉尘 造价!!'

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= 由表 =可知! 旋流板塔的几项重要技术指标都 比另两者差! 而流动泡沫床塔和特制填料塔相比则 各有优劣&

流动泡沫床塔的优点是系统阻力小'

结构简单'

造价较低# 缺点是需要另外投入泡沫剂! 当烟气中含 油时 对于电厂烟气有时是难免的$ ! 油分会破坏起 泡剂的起泡作用! 从而降低脱硫效率&

使用条件的 苛刻! 限制了流动泡沫床塔的应用&

填料塔的突出优点是液气比相对较低'

设备体 积较小'

占地少# 缺点是系统阻力相对较高! 结........