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技術文檔

濕法石灰/石灰石煙氣脫硫工藝流程

一、工藝過程的描述
  濕法XST工藝屬于煤燃燒后的脫硫技術,其特點是整個脫硫系統位于空氣預熱器、除塵器之后,脫硫過程在溶液中進行,脫硫劑和脫硫生成物均為濕態,其脫硫過程的反應溫度低于露點,所以脫硫后的煙氣一般需經再加熱才從煙囪排出。濕法煙氣脫硫過程是氣液反應,其脫硫反應速度快,脫硫效率和吸收劑利用率高,運行可靠性高,適合于火力發電廠鍋爐排煙脫硫。
  圖是一個常見的濕法石灰/石灰石XST工藝流程方框圖,它示出了該種工藝系統的一些重要組成部分。來自鍋爐引風機出口的煙氣經XST增壓風機提升壓頭,進入氣一氣加熱器的降溫側,高溫原煙氣降溫后進入吸收塔。排煙通過吸收塔時,煙氣中的sn被噴淋漿液所吸收,進入液相(伴隨有部分SO2被氧化)。煙氣在吸收塔內同時被冷卻和被水汽所飽和。圖示出的吸收塔是一個逆流噴淋塔,逆流的意思是指在吸收塔內煙氣和循環吸收漿液以相反的方向流動。以此類推,順流即指塔內煙氣與循環吸收漿液以同方向流動。以噴淋吸收塔為例,吸收塔循環泵從反應罐中連續不斷地將循環吸收漿液泵送至一個或多個插入吸收塔內的噴淋母管中,每根母管上有許多支管,支管上裝有數量眾多的、各自獨立的霧化噴嘴,漿液經噴嘴霧化成細小的液滴噴出。噴淋母管下方的塔體部分可以不布置任何其他構件,也可以設置一個多孔托盤或放置填料。這種多孔托盤可以改善煙氣分布,增加托盤和填料都可以提高SO2脫除效率。脫硫除塵器吸收塔塔體的下面是反應罐,兩者成為一整體,反應罐既是收集噴淋漿液的容器,又作為塔體的基礎。經洗滌后的煙氣在離開吸收塔模塊之前需通過除霧器,除霧器用來除去煙氣中夾帶的漿體液滴。為防止固體物堵塞除霧器的流道,需沖洗除霧器。離開除霧器的清潔、飽和煙氣再返回XST的加熱側,提升煙溫,然后經XST系統出口煙道,由煙囪排入大氣中。至此,XST裝置完成了鍋爐排煙脫硫。
  石灰乳吸收劑通過消化生石灰制得。石灰石吸收劑則通過破碎、濕法研磨塊狀石灰石來制備,也可以外購已研磨至一定細度的石灰石粉,在現場配制石灰石吸收漿液。制備好的吸收劑漿液貯存在一個吸收劑漿罐(或池)中。如果采用化學添加劑,則將添加劑加入吸收劑漿罐中或直接加入反應罐中,以增加SO2脫除效率或控制亞硫酸鹽的氧化程度。已吸收的SO2大部分在反應罐中被氧化成硫酸,將吸收劑漿液加入反應罐中中和生成的硫酸,吸收劑漿液的饋入流量受反應罐漿液。H值或系統出口SO2濃度控制。
  在吸收塔模塊中,吸收劑與已吸收的SO2反應,反應生成的固體副產物在反應罐中沉淀析出。在石灰石強制氧化工藝過程中,將壓縮空氣噴入反應罐中,使已吸收的SO2轉化成硫酸鹽,以石膏形式沉淀析出。在抑制氧化工藝中,副產物是亞硫酸鈣和硫酸鈣的固溶體。
  隨著煙氣中SO2的不斷被吸收,反應罐中源源不斷地沉淀出固體副產物,因此必須從反應罐中將生成的固體副產物送往脫水系統,以維持物料平衡。廢棄的亞硫酸鈣副產物的脫水設備通常包括一個沉降池,隨后是真空過濾機。在強制氧化工藝中,則往往用水力旋流分離器替代沉降池。在脫水系統中,將固體副產物從饋出的漿液中分離出來,這種脫水后的固體副產物或者銷售或者用來回填。國外也有將從反應罐排出的漿液送至多個專用的廢棄池內回收澄清液,即所謂的濕石膏堆放。如果XST系統生產出商業等級的石膏,電廠則可將這種副產物外售或加工成成品出售。
  從脫水系統分離出來的液體蓄存在回收水罐中,補加水可以注入該罐體中,用回收水來補充吸收塔內煙氣蒸發的水分和隨固體副產物帶走的水分。為了控制工藝過程中液相的可溶性鹽的總量(主要是氯化物),需將脫水系統分離出來的部分液體送往廢水處理系統處理,處理后的廢水達到外排標準后排出系統;厥账拗械乃祷氐椒磻拗谢蛴米鱉E器的沖洗水,或作制備吸收劑漿液用。
  參與石灰/石灰石煙氣脫硫的物質,如石灰石(或石灰)、煙氣、飛灰和工業水,是含有多種化臺物的混合物,煙氣s0^的脫除過程是一個非常復雜的體系,生成41種以上的可離解的化合物以及7種固體物,反應機理復雜,但其原理可用以下總反應式表。
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