煙氣脫硫工程技術(shù)介紹

1.1氧化鎂—七水硫酸鎂回收法
　　氧化鎂濕法煙氣脫硫工藝，在氧化鎂和白云石資源豐富的中國具有很大的發(fā)展優(yōu)勢。
　　我國現有的普遍應用的氧化鎂濕法工藝脫硫主要有兩種；
　　一種是二次產(chǎn)物拋棄法，即全部的MgSO4溶液外排，造成二次污染且浪費大量的水資源。
　　另一種是二次產(chǎn)物煅燒回收MgO和硫酸法，此種工藝的設備復雜，操作難度大，不易控制，運行成本特別高。
　　基于以上問(wèn)題，我公司與清華大學(xué)共同承擔完成了國家863計劃—“大中型燃煤工業(yè)鍋爐氧化鎂法煙氣脫硫技術(shù)及設備產(chǎn)業(yè)化”，研究的主攻方向“大中型燃煤工業(yè)鍋爐氧化鎂法煙氣脫硫技術(shù)及設備產(chǎn)業(yè)化”課題，建成大封熱電廠(chǎng)氧化鎂脫硫并回收七水硫酸鎂示范工程。
　　該工藝主要包括煙氣系統、脫硫劑制備系統、吸收循環(huán)系統、七水硫酸鎂回收系統及電氣自動(dòng)控制系統幾部分組成；
氧化鎂—七水硫酸鎂回收脫硫工藝的優(yōu)點(diǎn)為：
（1）氧化鎂—七水硫酸鎂回收脫硫工藝，除能有效地控制二氧化硫的排放外，七水硫酸鎂產(chǎn)品的回收效益基本能抵消脫硫系統的運行費用，即整體脫硫系統的運行費用基本降至為零，給企業(yè)帶來(lái)相當可觀(guān)的經(jīng)濟效益。
（2）氧化鎂—七水硫酸鎂回收脫硫工藝避免了二次污染的產(chǎn)生，在去除SO2同時(shí)，將強制氧化后的硫酸鎂溶液進(jìn)行過(guò)濾除去不溶雜質(zhì)，再濃縮結晶生成七水硫酸鎂成品銷(xiāo)售。
（3）氧化鎂—七水硫酸鎂回收脫硫工藝的廢水全部回收利用，解決了傳統氧化鎂法的大量廢水外排問(wèn)題。
（4）氧化鎂—七水硫酸鎂回收脫硫工藝的系統(包括脫硫塔、循環(huán)漿量、工藝系統等)比石灰/石膏法規模小，吸收劑用量少，設備占地面積小，投資費用相對較低；
（5）氧化鎂—七水硫酸鎂回收脫硫工藝具有運行穩定可靠，不易堵塞的特點(diǎn)；
（6）氧化鎂價(jià)格相對低廉，用氧化鎂制成的漿液是僅次于石灰的廉價(jià)堿；
（7）氫氧化鎂比氧化鈣與二氧化硫反應速度快，吸收率較高；
（8）專(zhuān)業(yè)無(wú)機械旋轉機構的擾動(dòng)系統，解決了塔內沉積問(wèn)題；
（9）獨特的七水硫酸鎂提濃裝置，使七水硫酸鎂的產(chǎn)率得到大幅度提高。
其簡(jiǎn)要工藝流程如下：

1.2石灰石（石灰）/石膏法
　　我公司開(kāi)發(fā)的“雙控單循環(huán)簡(jiǎn)易濕式石灰/石膏法”煙氣脫硫技術(shù)，是在總結國內外濕法脫硫先進(jìn)經(jīng)驗的基礎上，依托清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的技術(shù)優(yōu)勢及實(shí)驗平臺，開(kāi)發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權的濕法脫硫技術(shù)，在國內同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平，該技術(shù)獲兩項國家專(zhuān)利，一項發(fā)明專(zhuān)利，一項實(shí)用新型專(zhuān)利，并獲得國家環(huán)�？偩�2003年最佳實(shí)用技術(shù)、山東省環(huán)保局優(yōu)秀科技成果。肥城礦業(yè)集團楊莊矸石熱電廠(chǎng)鍋爐煙氣脫硫項目，獲省環(huán)保局優(yōu)秀設計項目。
　　本工藝主要包括煙氣系統、脫硫劑制備系統、吸收循環(huán)系統、副產(chǎn)物處理及電氣自動(dòng)控制系統。
石灰石（石灰）石膏法工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）脫硫效率可高達（95%以上）、投資省、運行穩定；
（2）新型高效除霧器，解決了煙氣帶水問(wèn)題；
（3）雙管路洗滌系統設計，解決了設施結垢問(wèn)題；
（4）專(zhuān)業(yè)無(wú)機械旋轉機構的擾動(dòng)系統，解決了塔內沉積問(wèn)題；
（5）充氧裝置設計，使副產(chǎn)物得到綜合利用，無(wú)二次污染；
（6）系統內表面玻璃鱗片防腐措施，大大延長(cháng)了設備壽命；
（7）高效率的脫水系統解決了脫硫副產(chǎn)物的外運問(wèn)題，副產(chǎn)物可用于建筑材料、水泥行業(yè)等。
（8）真空皮帶機等操作較復雜，對運行人員要求較高；
（9）運行動(dòng)力偏高；
工藝流程：

1.3雙堿法脫硫工藝
　　雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是為了克服石灰石—石膏法容易結垢的缺點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的，始終用可溶性的堿性清液作為吸收劑在吸收塔中吸收SO2，然后將大部分吸收液排出吸收塔外再用石灰乳對吸收液進(jìn)行再生，由于在吸收和吸收液處理中，使用了兩種不同類(lèi)型的堿，故稱(chēng)為雙堿法。
　　雙堿法包括了鈉鈣、鎂鈣、鈣鈣等各種不同的雙堿工藝。鈉鈣雙堿法是較為常用的脫硫方法之一，該法在國外(如日本、美國)已有大型化成功應用，在日本和美國至少有50套雙堿法脫硫裝置，成功應用于電站和工業(yè)鍋爐，我公司在充分研究國內外工藝和市場(chǎng)的前提下，把雙堿法工藝成功用于中國藍星集團濟南裕興化工廠(chǎng)鍋爐脫硫工程等。
　　該工藝主要包括煙氣系統、脫硫劑制備系統、吸收循環(huán)系統、再生系統、副產(chǎn)物脫水系統、電氣自動(dòng)控制系統等部分。

雙堿法工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）用NaOH脫硫，循環(huán)水基本是NaOH溶液，循環(huán)過(guò)程中減少了設備腐蝕與堵塞狀況，便于設備運行與保養；
（2）吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；
（3）鈉基吸收液吸收SO2速度快，可用較小的液氣比，脫硫效率可達95%以上；
（4）脫水后副產(chǎn)物大部分為亞硫酸鈣，其含水率較高。
（5）操作中要不斷補充系統中流失的鈉離子，所以其運行費用偏高。
1.4濕式氨法脫硫工藝
　　氨法脫硫工藝是采用氨作為吸收劑除去煙氣中的SO2的工藝，該工藝過(guò)程一般分成三大步驟：硫吸收、中間產(chǎn)品處理、副產(chǎn)品制造；根據過(guò)程和副產(chǎn)物的不同，又可分為氨-硫銨肥法、氨-磷銨肥法、氨-酸法、氨-亞硫酸銨法等；
　　該工藝主要由脫硫洗滌系統、濃縮系統、煙氣系統、氨貯存系統、硫酸銨生產(chǎn)系統（若非氨-硫銨法則是于其工藝相對應的副產(chǎn)物制造系統）、電氣自動(dòng)控制系統等組成。
氨法脫硫工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）完全資源化-變廢為寶、化害為利；
（2）脫硫效率高；
（3）裝置阻力小，節省運行電耗；
（4）既脫硫又脫硝適應環(huán)保更高要求；
（5）除塵效果不好時(shí)，副產(chǎn)物品質(zhì)較差，影響副產(chǎn)物收益。
（6）由于氨水的外購價(jià)格很高，所以其運行費用高。
（7）液氨要求的貯存條件高，對安全的防護等級要求高。
（8）液氨配制氨水過(guò)程設備及操作都較復雜。
（9）適用企業(yè)的范圍受限；
注：一般有廢氨產(chǎn)生的化工廠(chǎng)利于采取此種脫硫工藝，達到以廢治廢的目的。
工藝流程：

1.5電石渣脫硫工藝
電石是有機合成工業(yè)的重要原料，主要用于生產(chǎn)乙炔，進(jìn)一步生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）、醋酸乙烯（VAc）、氯丁橡膠（CR）等化工產(chǎn)品及金屬加工（切割焊接等）。電石渣是電石生產(chǎn)乙炔時(shí)產(chǎn)生的廢渣，主要成分除Ca(OH)2外，還含有Fe2O3、SiO2、Al2O3等金屬的氧化物、氫氧化物及少量有機物。
電石渣中含有的大量Ca(OH)2呈強堿性，是良好的二氧化硫吸收劑。試驗結果表明，電石渣的脫硫能力比商品Ca(OH)2高20％，而產(chǎn)品成本僅為商品Ca(OH)2的三分之一。
其工藝流程與石灰石-石膏法基本相同，包含煙氣系統、脫硫劑制備系統、吸收循環(huán)系統、副產(chǎn)物處理及電氣自動(dòng)控制等系統。

電石渣脫硫工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）可節約后續建設脫硫裝置石灰石制粉和制漿系統的一次性投資；
（2）吸收劑制備成本低；
（3）適用企業(yè)的范圍受限；
注：有電石渣產(chǎn)生的化工廠(chǎng)，用此種方法脫硫最為適合。
1.6造紙白泥脫硫工藝
　　造紙白泥的主要成分有CaCO3、MgO、SiO2等，其中CaCO3、MgO、易溶于水，溶于水后呈堿性，是用于脫硫的主要成分，且由于其中含有Ca、Mg、Na等多種堿性成分，其綜合脫硫性能要相對優(yōu)于單獨的石灰石/石灰粉做脫硫劑的效果。
　　其工藝流程與石灰石-石膏法基本相同，包含煙氣系統、脫硫劑制備系統、吸收循環(huán)系統、副產(chǎn)物處理及電氣自動(dòng)控制等系統。
　　我公司承建的亞太森博紙業(yè)（外企）鍋爐煙氣白泥法工藝脫硫即為典型實(shí)例；

造紙白泥脫硫工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：
（1）充分利用造紙企業(yè)產(chǎn)生的廢棄物―白泥，進(jìn)行脫硫，脫硫后的產(chǎn)物，主要成份為石膏，可用于建材行業(yè)。該方法為以廢治廢工藝方案，符合目前國家循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展趨勢，同時(shí)，也符合國家環(huán)�？偩謱υ旒埌啄噙M(jìn)行回收利用的環(huán)保技術(shù)政策。
（2）脫硫產(chǎn)物石膏用于建材行業(yè)，避免了現有白泥外運、填埋等對環(huán)境的二次污染；
（3）脫硫效率可高達（95%以上）、投資省、運行穩定；
（4）新型高效除霧器，解決了煙氣帶水問(wèn)題；
（5）專(zhuān)業(yè)無(wú)機械旋轉機構的擾動(dòng)系統，解決了塔內沉積問(wèn)題；
（6）獨特的充氧裝置設計，使副產(chǎn)物得到綜合利用，無(wú)二次污染；
（7）系統內表面玻璃鱗片防腐措施，大大延長(cháng)了設備壽命；
（8）高效率的脫水系統解決了脫硫副產(chǎn)物的外運問(wèn)題，副產(chǎn)物可用于建筑材料、水泥行業(yè)等。
（9）真空皮帶機等操作較復雜，對運行人員要求較高；
（10）運行動(dòng)力相對偏高；
（11）適用的企業(yè)范圍受限；
注：一般有堿回收的制漿造紙企業(yè)適于選用此種脫硫工藝。

1.7燒結機煙氣脫硫工藝
燒結煙氣特點(diǎn) 
　　燒結煙氣是燒結混合料點(diǎn)火后，在高溫燒結成型過(guò)程中產(chǎn)生的含塵廢氣。燒結煙氣含有大量的SO2 ，另外還含有HCL，NOX ，HF、二惡英、Hg金屬，同時(shí)濕度大、煙氣波動(dòng)大的特點(diǎn)。
　　針對以上情況，我公司開(kāi)發(fā)了二種燒結機煙氣脫硫工藝
A、渦流式脫硫塔――塔外循環(huán)工藝
其特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)如下：
　　燒結機機頭出來(lái)的高溫煙氣直接進(jìn)入脫硫塔后，通過(guò)特制的渦流煙氣布散裝置，使煙氣在塔內形成渦流進(jìn)行脫水，然后通過(guò)直排或反回原有煙囪的形式排出，而不是簡(jiǎn)單的采用熱電廠(chǎng)脫硫系統中常用的除霧器進(jìn)行煙氣脫水，這樣使整個(gè)系統的阻力降到了最小，同是解決了塔內因除霧器堵塞而影響燒結機運行的最大難題，而排出的煙氣含水量小于5%。
　　循環(huán)系統為塔外循環(huán)方式，即塔內不存貯任何循環(huán)液，噴淋下來(lái)的漿液直接排到塔外進(jìn)行處理，同時(shí)噴淋液用的是與排出液反應后的上清液，完全解決了塔內結垢堵塞的問(wèn)題，同時(shí)脫硫效果也大大提高，正常運行時(shí)的燒結機經(jīng)過(guò)渦流脫硫塔――塔外循環(huán)脫硫工藝后的排煙含硫量一般在70~80mg/m3，同時(shí)所有的循環(huán)水都是回收利用，這樣大大節約了運行成本。
　　循環(huán)噴淋系統采用外抽出式，即可以隨時(shí)抽出塔外進(jìn)行維修清理。
　　渦流式脫硫塔，塔內所有部件都能在正常生產(chǎn)運行的情況下移到塔外進(jìn)行維修及更換，保證了塔內永遠不需要進(jìn)人維修，也不需要停機，所以不會(huì )因為脫硫系統停機維修而對燒結機生產(chǎn)造成影響的難題，可以保持系統常年運行而不需要停機。
B、雙塔脫硫工藝 
　　從燒結機頭出來(lái)的高溫煙氣，經(jīng)過(guò)預洗塔除塵、降溫及進(jìn)行預脫硫，然后進(jìn)入主脫硫塔進(jìn)行脫硫。
　　反應后的煙氣可采用直排形式及返回原有煙囪形式兩種。
　　該脫硫工藝 系統主要由煙氣系統、脫硫漿液制漿系統、預降溫除塵降溫系統、吸收循環(huán)系統、反沖洗系統、反應物后處理回收系統、配電及控制系統八大部分組成。

該工藝的優(yōu)缺點(diǎn)：
本工藝重點(diǎn)考慮了我國燒結工藝的特殊情況， 是一種非常適合燒結煙氣脫硫的技術(shù)。具有以下特點(diǎn)：
（1）動(dòng)力系統耗電少，節約運行成本；
（2）工程一次性投資��；
（3）脫硫效率高，達95%以上；
（4）如果采用MgO作為脫硫劑，則可生產(chǎn)出Mg SO4＆#8226;7 H2O的農肥材料，而不會(huì )產(chǎn)生其它的副產(chǎn)物，解決二次污染物的處理問(wèn)題，同時(shí)可以使運行成本降致為零，給企業(yè)減輕負擔。
（5）系統結構及工藝流程簡(jiǎn)單，組成設備少，操作簡(jiǎn)單，運行可靠；
（6）占地面積最小,尤其適合于舊燒結機組已沒(méi)有多余場(chǎng)地空間的現狀；
（7） 投資、運行和維護費用低，在現有機組改造時(shí)、無(wú)須改主設備；
（8）獨特的雙塔技術(shù)，系統阻力小，適應性強；
（9）裝置的負荷適應性好，快速適應煙氣成分、流量、溫度、煙氣濃度變化的特性。