濕式石灰/石灰石—石膏法脫硫工藝采用石灰或石灰石的漿液吸收煙氣中的SO2,生成半水亞硫酸鈣或再氧化成石膏。其技術成熟程度高,脫硫效率穩定,達90%以上,是國內外大機組火電廠煙氣脫硫的基本工藝,目前在大型工業鍋爐和垃圾電站上也得到了廣泛應用。
一、工藝特點
1、石灰(石灰石)—石膏法脫硫工藝為濕式脫硫工藝。工藝流程簡單,技術成熟、可靠,是目前國內外煙氣脫硫應用較廣泛的脫硫工藝。
2、本工藝處理煙氣范圍廣,從200MW~600MW機組的煙氣均能有效處理。
3、吸收塔下部設有角鋼篩孔板裝置,使進入吸收塔內的煙氣分布均勻,強化了煙氣與洗滌液的湍流程度,提高了脫硫效率。
4、脫硫液制備攪拌罐中加入了酸化劑(乙二酸或甲酸),強化了石灰(石灰石)在水溶液中的溶解度,提高脫硫劑的利用率。
5、本工藝經濟技術指標先進。采用石灰石作脫硫劑時液氣比為10~12L/m3,采用石灰作脫硫劑時液氣比為1~1.5L/m3。脫硫系統能耗較低。
6、塔底池脫硫液投加裝置多點均布懸浮噴口,大直徑吸收塔底池不易產生沉淀現象。
7、吸收塔內部防腐材料耐腐、耐磨、經久耐用。
8、煙氣脫硫系統實現自動化控制。
二、吸收機理
在脫硫吸收塔內煙氣中SO2首先被漿液中的水吸收與漿液中的CaO反應生成CaSO3(亞硫酸鈣),CaSO3(亞硫酸鈣)被鼓入氧化空氣中的O2氧化最終生成石膏晶體CaSO4·2H2O(硫酸鈣),可作為水泥緩凝劑或加工成建材產品。
其主要化學反應式為:
吸收過程:SO2+H2O→H++HSO3-→H++SO32-
溶解過程:CaO+H2O=Ca(OH)2
Ca(OH)2→Ca2++2OH-
氧化:HSO3-+1/2O2→HSO42-→H++SO42-
結晶:Ca2++SO32-+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O
Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4·2H2O
三、工藝流程圖:
濕式石灰煙氣脫硫工藝流程主要由石灰漿液制備系統、SO2吸收,氧化系統、煙氣系統和石膏脫水系統組成。
煙氣從煙道引出后經增壓風機增壓,進入煙氣冷卻器(可選)冷卻后從下部進入吸收塔。與上面噴淋下來的的石灰漿液逆向接觸,吸收煙氣中的SO2、SO3、HCL和HF等酸性氣體,在吸收塔內漿液吸收SO2后生成亞硫酸鈣并沉降下來,在強制鼓風氧化作用下亞硫酸鈣生成硫酸鈣晶體,然后通過石膏排出泵輸送到水力旋流器,經旋流分離(濃縮)、真空脫水后生成石膏回收利用。旋流器上層清夜輸送到濾液池,濾液大部分用泵送回脫硫系統循環使用,當漿液經過多次循環利用后富集重金屬元素和Cl-等時,再用泵將漿液輸送到污水處理系統進行處理。
經過凈化處理的煙氣經兩級除霧器除霧,在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。進行除霧器沖洗有兩個目的,一是防止除霧器堵塞,二是沖洗水同時作為補充水,穩定吸收塔液位。
潔凈煙氣從吸收塔頂部經過兩級除霧后排出脫硫塔,在吸收塔出口,煙氣一般被冷卻到46—55℃左右,再經煙氣加熱器加熱到80℃以上,以提高煙氣的抬升高度和擴散能力,最后經煙道進入煙囪排向大氣。