50000Nm3h 石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺的设计

2026/4/23 21:42:05

湖南理工学院本科毕业论文 第二章 烟气脱硫工艺的选择

每个系统设置一个石灰石浆液箱,每塔设置2台石灰石浆液供浆泵。吸收塔配有一条石灰石浆液输送管,石灰石浆液通过管道输送到吸收塔。每条输送管上分支出一条再循环管回到石灰石浆液箱,以防止浆液在管道内沉淀。

2.5.4 石膏脱水系统

石膏脱水系统包括水力旋流器和真空皮带脱水机等关键设备。

石膏旋流站底流浆液由真空皮带脱水机脱水到含90%固形物和10%水分,脱水石膏经冲洗降低其中的Cl-浓度。滤液进入滤液水回收箱。脱水后的石膏经由石膏输送皮带送入石膏库房堆放,后由螺旋卸料装置卸至汽车运输。

2.5.5供水系统

从电厂供水系统引接至脱硫岛的水源,提供脱硫岛工业和工艺水的需要。工业水主要用户为:除雾器冲洗水及真空泵密封水。冷却水冷却设备后排至吸收塔排水坑回收利用。

工艺水主要用户为: ① 石灰石浆液制备用水; ② 烟气换热器的冲洗水;

③ 所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水。

2.5.6排放系统

FGD岛内设置一个公用的事故浆液箱,事故浆液箱的容量应该满足单个吸收塔检修排空时和其他浆液排空的要求,并作为吸收塔重新启动时的石膏晶种。

吸收塔浆池检修需要排空时,吸收塔的石膏浆液输送至事故浆液箱最终可作为下次FGD启动时的晶种。事故浆液箱设浆液返回泵(将浆液送回吸收塔)1台。

FGD装置的浆液管道和浆液泵等,在停运时需要进行冲洗,其冲洗水就近收集在各个区域设置的集水坑内,然后用泵送至事故浆液箱或吸收塔浆池。

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湖南理工学院本科毕业论文 第三章 湿法烟气脱硫存在的问题及解决

第三章 湿法烟气脱硫存在的问题及解决

湿法烟气脱硫通常存在富液难以处理、沉淀、结垢及堵塞、腐蚀及磨损等等棘手的问题。这些问题如解决的不好,便会造成二次污染、运转效率低下或不能运行等。

3.1烟气的预处理

含有SO2的烟气,一般都含有一定量的烟尘。在吸收SO2之前,若能专门设置高效除尘器,如电除尘器和湿法除尘器等,除去烟尘,那是最为理想的。

然而,这样可能造成工艺过程复杂,设备投资和运行费用过高,在经济上是不太经济的。若能在SO2吸收时,考虑在净化SO2的过程中同时除去烟尘,那是比较经济的,是较为理想的,即除尘脱硫一机多用或除尘脱硫一体化。

例如,有的采取在吸收塔前增设预洗涤塔、有的增设文丘里洗涤器。这样,可使高温烟气得到冷却,通常可将120~180℃的高温烟气冷却到80℃左右,并使烟气增湿,有利于提高SO2的吸收效率,又起到了除尘作用,除尘效率通常为95%左右。

有的将预洗涤塔和吸收塔合为一体,下段为预洗涤段,上段为吸收段。喷雾干燥法烟气脱硫技术更为科学,含硫烟气中的烟尘,对喷雾干燥塔无任何影响,生成的硫酸盐干粉末和烟尘一同被袋滤器捕集,不用增设预除尘设备,是比较经济的。

近年来,我国研究及开发的燃煤工业锅炉和窑炉烟气脱硫技术,多为脱硫除尘一体化,有的在脱硫塔下端增设旋风除尘器,有的在同一设备中既除尘又脱硫。

3.2烟气的预冷却

大多数含硫烟气的温度为120~185℃或更高,而吸收操作则要求在较低的温度下(60℃左右)进行。低温有利于吸收,高温有利于解吸。因而在进行吸收之前要对烟气进行预冷却。

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湖南理工学院本科毕业论文 第三章 湿法烟气脱硫存在的问题及解决

通常,将烟气冷却到60℃左右较为适宜。常用冷却烟气的方法有:应用热交换器间接冷却;应用直接增湿(直接喷淋水)冷却;用预洗涤塔除尘增湿降温,这些都是较好的方法,也是目前使用较广泛的方法。

我国目前已开发的湿法烟气脱硫技术,尤其是燃煤工业锅炉及窑炉烟气脱硫技术,高温烟气未经增湿降温直接进行吸收操作,较高的吸收操作温度,使SO2的吸收效率降低,这就是目前我国燃煤工业锅炉湿法烟气脱硫效率较低的主要原因之一。

3.3净化后气体再加热

在处理高温含硫烟气的湿法烟气脱硫中,烟气在脱硫塔内被冷却、增湿和降温,烟气的温度降至60℃左右。将60℃左右的净化气体排入大气后,在一定的气象条件下将会产生“白烟”。

由于烟气温度低,使烟气的抬升作用降低。特别是在净化处理大量的烟气和某些不利的气象条件下,“白烟”没有远距离扩散和充分稀释之前就已降落到污染源周边的地面,容易出现高浓度的SO2污染。

为此,需要对洗涤净化后的烟气进行二次再加热,提高净化气体的温度。被净化的气体,通常被加热到105~130℃。为此,要增设燃烧炉。燃烧炉燃烧天然气或轻柴油,产生1000~1100℃的高温燃烧气体,再与净化后的气体混对。

这里应当指出,不管采用何种方法对净化气体进行二次加热,在将净化气体的温度加热到105~130℃的同时,都不能降低烟气的净化效率,其中包括除尘效率和脱硫效率。

为此,对净化气体二次加热的方法,应权衡得失后进行选择。

吸收塔出口烟气一般被冷却到45~55℃(视烟气入口温度和湿度而定),达饱和含水量。是否要对脱硫烟气再加热,取决于各国环保要求。

3.4除雾

湿法吸收塔在运行过程中,易产生粒径为10~60m的“雾”。“雾”不仅含有水分,它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等,如不妥善解决,任何进入烟囱的“雾”,实际就是把SO2排放到大气中,同时也造成引风机的严重腐蚀。

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湖南理工学院本科毕业论文 第三章 湿法烟气脱硫存在的问题及解决

因此,工艺上对吸收设备提出除雾的要求。被净化的气体在离开吸收塔之前要进行除雾。通常,除雾器多设在吸收塔的顶部。

目前,我国相当一部分吸收塔尚未设置除雾器,这不仅造成SO2的二次污染,对引风机的腐蚀也相当严重。

脱硫塔顶部净化后烟气的出口应设有除雾器,通常为二级除雾器,安装在塔的圆筒顶部(垂直布置)或塔出口的弯道后的平直烟道上(述评布置)。后者允许烟气流速高于前者。对于除雾器应设置冲洗水,间歇冲洗除雾器。净化除雾后烟气中残余的水分一般不得超过100mg/m3,更不允许超过200mg/m3,否则含沾污和腐蚀热交换器、烟道和风机。

3.5富液的处理

用于烟气脱硫的化学吸收操作,不仅要达到脱硫的要求,满足国家及地区环境法规的要求,还必须对洗后 SO2的富液(含有烟尘、硫酸盐、亚硫酸盐等废液)进行合理的处理,既要不浪费资源,又要不造成二次污染。 合理处理废液,往往是湿法烟气脱硫烟气脱硫技术成败的关键因素之一。因此,吸收法烟气脱硫工艺过程设计,需要同时考虑SO2吸收及富液合理的处理。

所谓富液合理处理,是指不能把碱液从烟气中吸收SO2形成的硫酸盐及亚硫酸盐废液未经处理排放掉,否则会造成二次污染。回收和利用富液中的硫酸盐类,废物资源化,才是合理的处理技术。

典型废水处理方法为:先在废水中加入石灰乳,将PH值调至6~7,去除氟化物(产品CaF2沉淀)和部分重金属;然后加入石灰乳、有机硫和絮凝剂,将PH升至8~9,使重金属以氢氧化物和硫化物的形式沉淀。

3.6结垢和堵塞

在湿法烟气脱硫中,设备常常发生结垢和堵塞。设备结垢和堵塞,已成为一些吸收设备能否正常长期运行的关键问题。

为此,首先要弄清楚结构的机理,影响结构和造成堵塞的因素,然后有针对性地从工艺设计、设备结构、操作控制等方面着手解决。

一些常见的防止结垢和堵塞的方法有:在工艺操作上,控制吸收液中水份蒸发速度和蒸发量;控制溶液的PH值;控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和;保

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