第二章-烟气脱硫技原理.ppt

第二章 火电厂脱硫技术 第一节 火电厂脱硫技术概述 第二节 湿式石灰石-石膏法脱硫技术 第三节 循环流化床脱硫技术 第四节 其他脱硫技术 第一节 火电厂脱硫技术概述 目前，三个备受关注的全球性大气环境问题:温室效应、酸雨和臭氧层破坏，其中酸雨问题最为严重。SO2是形成酸雨的最重要的物质。 目前应用的脱硫技术按脱硫工艺所在煤炭燃烧过程中不同的位置分为三类，即燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫(FGD)。 一、燃烧前脱硫 二、燃烧中脱硫 三、燃烧后脱硫 一、燃烧前脱硫 燃烧前脱硫(煤炭脱硫)技术包括物理的、化学的、生物的方法，以及多种技术联合使用的综合工艺、煤炭转化脱硫等。目前我国广泛采用的煤炭脱硫方法是物理方法。 煤的物理脱硫方法是利用煤中黄铁矿(工业上称硫铁矿，化学式FeS2)与有机质在密度、电性质、磁性质和表面性质等物理化学性质的差异，把黄铁矿从煤中分离出来的方法。它包括重力选煤、浮选、电选、磁选和油团聚分选等，其中重力选煤有跳汰选煤、重介质选煤、空气重介质流化床干法选煤、风力选煤、斜槽和摇床选煤等多种方法。 几种选煤处理工艺所占比例依次为跳汰59％、重介质23％、浮选14％、其他4％。 1．重力选煤(以水或水与矿物组成的悬浮液为介质，进行重力选煤的过程称为洗煤) (1) 跳汰选煤：在垂直脉冲介质中颗粒群反复交替地膨胀收缩，按密度分选固体废物的一种方法。 跳汰分选的一个脉冲循环中包括两个过程：床面先是浮起，然后被压紧。脉冲作用使物料分层，如图所示。 (2) 水介质旋流器分选。该设备以水作介质，利用离心力按密度进行分选。水介质旋流器与摇床联合使用，可取长补短。旋流器工作原理在湿式石灰石－石膏法脱硫工艺系统中作详细介绍。 (3) 摇床选煤。摇床分选是使固体废物颗粒群在倾斜床面的不对称往复运动和薄层斜面水流的综合作用下按密度差异在床面上呈扇形分布而进行分选的一种方法。摇床分选设备常用平面摇床。 2．浮选脱硫(煤的浮选同样只能脱除煤中的部分无机硫，对有机硫无能为力) 浮选是依据硫铁矿与煤的表面润湿性的差异，发生在气－液－固三相界面的分选过程。亲水性矿物如煤中成灰物质表面与水分子的作用力强，生成的水化膜较厚，不易随气泡上浮，而疏水性矿物如煤中的有机质分子与水分子的亲和力较弱，不能形成稳定的水化膜，因而容易随气泡上浮。 矿物表面的润湿性，可通过加入浮选药剂加以改变。 浮选脱硫主要用于回收细粒级精煤，合理利用煤炭资源。但浮选难用于粗颗粒物料的分选，黄铁矿的脱除要比降灰更难实现。 实际上，选煤多采用两种以上的选煤设备组成联合流程。例如南川选煤厂采用跳汰－摇床流程，南桐选煤厂采用跳汰、旋流器、播床、浮选组合脱硫工艺 3.其他脱硫方法 煤炭转化是指用化学方法将煤炭转化为气体或液体燃料、化工原料或产品，其主要包括煤炭气化和煤炭液化。在煤炭转化过程中，煤中大部分硫以H2S、CS2和COS等形式进入煤气。为了满足日趋严格的环境标准，并保护燃用或使用煤炭转化产物的设备，需要进行煤气脱硫。与烟气脱硫相比，煤气脱硫对象是气量小、含硫化合物浓度高的煤气，因而达到同样处理效果时，煤气脱硫更加经济，易于回收有价值的硫分。 二、燃烧中脱硫 在煤燃烧过程中加入石灰石(CaCO3)或白云石(CaCO3·MgCO3)粉作脱硫剂，CaCO3 、MgCO3受热分解生成CaO、MgO，与烟气中SO2反应生成硫酸盐，随灰分排出，从而达到脱硫目的。 在我国，燃烧中脱硫的方法主要有型煤固硫、循环流化床燃烧脱硫、水煤浆燃烧技术和炉内喷钙等。 1. 型煤固硫 将不同的粉煤经筛分后按一定的比例配煤、粉碎后同经过预处理的黏结剂和固硫剂混合，经机械设备挤压成型及干燥，即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。型煤用固硫剂按化学形态可分为钙系、钠系及其他三大类，用沥青、石灰、电石渣、无硫纸浆黑液等作为黏结剂。 2. 水煤浆燃烧技术 水煤浆是20世纪70年代发展起来的一种新型煤基流体洁净燃料。它是将洗选后的精煤进一步加工研磨成微细煤粉，按煤与水约7∶3的质量比和适量(约1.0%)的化学添加剂配制而成的一种煤水混合物。这种煤水混合物又称煤水浆或煤水燃料。 水煤浆有着代油、节能、环保、综合利用等多重优点 三、燃烧后脱硫－烟气脱硫 按照吸收剂、脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态分为干法、湿法和半干法； 按照生成物的处置方式分为回收法和抛弃法； 按照脱硫剂是否循环使用分为再生法和非再当法。 根据净化原理分为两大类：①吸收吸附法，②氧化还原法 另有专家根据净化原理分为以下四大类： ①吸附法，用多孔固体(吸附剂)将流体混合物中的一种或多种组分凝聚或凝缩在表面，达到分离目的的操作。 ②吸收法，利用气体混合物中各组分在一定