干法脱硫工艺流程

2024-10-10

干法脱硫工艺流程（共12篇）

干法脱硫工艺流程篇1

第三节干法和半干法脱硫工艺喷雾干燥法脱硫工艺

喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂，石灰经消化并加水制成消石灰乳，由泵打入位于吸收塔内的雾化装置，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaS03，烟气中的SO2被脱除。与此同时，吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥，烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂呈干燥颗粒状，随烟气带出吸收塔，进入除尘器被收集。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率，一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择，一种为旋转喷雾轮雾化，另一种为气液两相流。

喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围（8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑[9]。烟气循环流化床脱硫工艺

该工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除尘器及控制系统等部分组成。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其它对SO2有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。

未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。吸收塔底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里管后速度加快，并在此与很细的的吸收剂粉末互相混合，颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈摩擦，形成流化床，在喷人均匀水雾降低烟温的条件下，吸收剂与烟气中的SO2反应生成CaSO3和CaSO4。

脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出，进人再循环除尘器，被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔，由于固体颗粒反复循环达百次之多，故吸收剂利用率较高。

此工艺的副产物呈干粉状，其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似，主要由飞灰、CaS03、CaSO4和未反应完的吸收剂Ca(OH)2等组成，适合作废矿井回填、道路基础等。典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2%左右，钙硫比不大于1.3时，脱硫率可达90%以上，排烟温度约70℃。此工艺在国外目前应用在100-200 MW等级机组。由于其占地面积少，投资省，尤其适合于老机组烟气脱硫。

炉内喷钙脱硫技术

炉内喷钙、尾部增湿脱硫工艺主要有LIFAC、LIMB和LIDS三种。

LIFAC脱硫技术（炉内喷钙尾部增湿脱硫技术）是由芬兰的Tempella公司和IVO公司首先开发成功并投人商业应用的，该技术是将石灰石于锅炉的850-1150℃部位喷入起到部分固硫作用[10]。在尾部烟道的适当部位(一般在空气预热器和除尘器之间)装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2，进一步吸收二氧化硫，提高脱硫率。

LIFAC工艺主要包括以下三步:(1)炉内喷钙系统

将磨细到325目左右的石灰石粉用气流输送方法喷射到炉膛上部温度为900-1150℃的区域，CaC03立即分解并与烟气中SO2和少量S03反应生成CaSO3和CaS04。可使炉内喷钙的脱硫率达到75 %，投资占整个脱硫系统投资的10%左右。

(2)炉后增湿活化

在安装于锅炉与电除尘器之间的增湿活化器中完成，在活化器内，炉膛中未反应的Ca0与喷人的水反应生成Ca(OH)2, SO2与生成的新鲜Ca(OH)2快速反应生成CaS03，接着又部分被氧化为CaS04。烟气经过加水增湿活化，可使系统的总脱硫率达到75%以上，而其投资约占整个系统投资的85 %。

(3)灰浆或干灰再循环

将电除尘器捕集的部分物料加水制成灰浆喷入活化器增湿活化，可使系统总脱硫率提高到85 %，占整个系统投资的5%[11]。

电子束法脱硫工艺

该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的喷入、电子束照射和辐产品捕集等工序所组成。锅炉所排出的烟气，经过除尘器的粗滤处理后进人冷却塔，在冷却塔内喷射冷却水，将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约70 ℃)。烟气的露点通常约为50℃，被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发，因此，不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器，在反应器进口处将氨水、压缩空气和软水混合喷人，加氨量取决于SOX和NOX浓度，经过电子束照射后，SOX和NOX在自由基作用下生成中间生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应，生成粉状微粒(硫酸氨与硝酸氨的混合粉体)。这些粉状微粒一部分沉淀到反应器底部，通过输送机排出，其余被副产品除尘器所分离和捕集，经过造粒处理被送到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。

活性炭吸附法

活性炭具有较大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团、高效的原位脱氧能力，同时有负载性能和还原性能，所以既可作载体制得高分散的催化体系，又可作还原剂参与反应提供一个还原环境，降低反应温度。SO2、O2与H2O被吸附剂吸附，发生下述总反应:

2SO2+2O2+2H2O→2H2SO4

活性炭吸收SO2和NOX后生成的物质存在于活性炭表面的微孔中，降低了活性炭的吸附能力，因此对吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生，先用水洗，得到稀硫酸溶液，然后对活性炭进行十燥。对吸附SO2的活性炭加热，硫酸在炭的作用下还原为SO2得到富集，可用于生产硫酸或硫磺，但要消耗一部分活性炭[12]。气相催化氧化法

气相催化氧化法烟气脱硫是在催化剂接触表面上，烟气中的SO2直接氧化为SO3的干式烟气脱硫方法。常用的催化剂为V2O5，广泛用于处理硫酸尾气，处理电厂锅炉气及炼油厂尾气技术尚未成熟。反应机理简单，在钒催化剂表面上，SO2氧化为SO3，须根据既要有较高的转化率，又要有较快的反应速度的原则来选择适宜的反应温度，美国孟山都等公司联合研究发展的孟山都催化氧化法（Monsanto Cat-OX）是气相催化氧化法的典型工艺。经高温电除尘器净化的烟气进入置有若干层钒催化剂的转化器，使烟气中80～90%的SO2氧化为SO3，经转化器的烟气再经省煤器、空气预热器冷却后，在一台填充塔内用冷硫酸洗涤除去SO3，可得浓度为80%的硫酸。烟气中残余的飞灰沉积在催化剂表面，使转化器阻力增加，需定期取出催化剂清理。

干法脱硫工艺流程篇2

焦炉煤气是煤在隔绝空气, 高温干馏后副产出的高热值可燃性气体。钢铁行业的大力发展带动了炼焦产业的蓬勃壮大, 我国现阶段每年副产的焦炉煤气高达90Gm3 (标) 之多[1]。但相当数量的焦炉煤气没有得到综合利用, 据估计每年约有35Gm3 (标) 以上的焦炉煤气是付之一炬。这不仅造成环境污染, 浪费了大量能源, 而且每年直接经济损失约40亿元以上[2]。从循环经济的角度出发, 将焦炉煤气资源深度开发合成高附加值的下游产品, 不失为煤化工产业的一笔宝贵财富。

在煤的焦化过程中, 其中的硫化物转变为无机硫化物和有机硫化物, 无机硫主要存在形式为硫化氢 (H2S) ;有机硫则以二硫化碳 (CS2) 、硫氧化碳 (COS) 、硫醇 (RSH) 、硫醚 (R-S-R') 和噻吩 (C4H4S) 等硫化物混合于焦炉煤气中[3]。当焦炉煤气作为化工合成原料气时, 必须进行脱硫, 否则会对后续装置催化剂造成影响。

目前, 焦炉煤气脱硫技术主要分为湿法脱硫和干法脱硫两种。湿法脱硫的处理量大, 技术相对成熟, 大致又可分为物理吸收法及化学吸收法两类。低温甲醇洗作为物理吸收法的代表性工艺, 已广泛应用于国内外具有相当规模的合成气净化装置。化学吸收法包含中和法和氧化法, MDEA (N-甲基二乙醇胺) 溶液吸收及A.D.A (蒽醌二磺酸钠) 脱硫液均已成熟应用于工业生产中。此外, 络合铁液相氧化脱硫技术及离子液循环吸收等工艺逐步在化工合成原料气净化领域展现出其广泛的应用前景。湿法脱硫技术的局限性在于前期设备投资大, 脱硫精度偏低及气液相传质阻力大等。相对应的, 焦炉煤气干法脱硫技术流程简单, 操作方便, 脱硫精度高, 能够达到0.1×10-6以下。常用的干法脱硫主要有活性炭法、氧化铁法、氧化锌法及钴钼加氢串氧化锌脱硫工艺等。

1 活性炭法

活性炭干法脱硫工艺按照脱硫机理可分为吸附法, 催化法和氧化法。

吸附法活性炭脱硫可根据活性炭具有较大的比表面积, 和其选择吸附特性进行焦炉煤气中硫杂质的脱除。该方法对脱除噻吩最为有效, 但由于该种活性炭的硫容过小, 使得噻吩的脱除在工业化当中一直没有得到有效的途径。

催化法活性炭脱硫是活性炭经浸渍铜、铁等活性金属后, 焦炉煤气通过脱硫剂, 有机硫被催化转化为硫化氢, 再被活性炭吸附或至后续精脱硫工段脱除的方法。传统活性炭脱硫由于吸附和反应速率低, 且硫容较低, 难以达到工业脱硫要求。浸渍活性炭脱硫克服了上述缺点, 利用活性炭表面的特殊结构, 在浸渍剂的协同作用下通过吸附、催化、转化实现硫化氢和有机硫的净化。该过程具有脱硫反应速度快、硫容高等特点。

氧化法活性炭脱硫是最常用的脱硫方法, 在氧存在和碱性条件下, H2S被O2氧化成单质硫, 其反应式为:

有机硫中的COS与O2反应, 转化为单质硫, 反应式为:

随着反应的不断进行, 生产的单质硫逐渐吸附于活性炭内的微孔中, 这就要求活性炭拥有一定的微孔数量, 对其孔径也有一定要求[4]。

活性炭系脱硫剂一般采用过热蒸汽法进行再生, 高温条件下硫单质从活性炭中解吸、升华, 随蒸汽至下游冷凝器后再进行分离, 固体硫磺加以回收利用。

2 氧化铁法

氧化铁法脱硫工艺是一种经典传统的脱硫方法, 常用的氧化铁脱硫剂有常温型和中温型。贺恩云等[5]指出常温下具有脱硫活性的氧化铁一般指α-Fe2O3·H2O (针铁矿) 和 γ-Fe2O3·H2O (纤铁矿) 。普遍认同的脱硫机理为H2S在氧化铁水合物颗粒表面的液膜中解离为H+、SH-和S2-, 而后与水合氧化铁中的晶格氧 (OH-、O2-) 相互作用生成Fe2S3·H2O。其反应式为:

氧化铁应在碱性、常温且保持水合形式的条件下操作。

常温氧化铁的再生反应式为:

颜杰等[6]通过分析氧化铁的理论硫容量指出当氧化铁的50%~80%转变为硫化物时, 就应进行脱硫剂的再生反应。该工艺的缺点在于实际运行中需严格控制氧的含量, 避免在脱硫剂表面生成硫单质后, H2S扩散受阻。常温氧化铁脱硫精度偏低, 经常用于焦炉煤气的粗脱硫工段。

中温氧化铁一般设置于加氢预转化及一级加氢转化后, 转化后气体送入装填有氧化铁的中温脱硫槽, 在此脱除绝大部分的无机硫。中温氧化铁脱硫剂只有还原为铁时才具有脱硫活性, 须经还原工序。硫容饱和后的氧化铁污染大, 只能采取深埋方式处理, 近年来逐渐被氧化锌脱硫剂替代。

3 氧化锌法

氧化锌法脱硫具有脱硫精度高, 硫容量大, 使用性质稳定等优点, 所以常用于精脱硫工段, 对出工段原料气当中的硫含量起把关作用。

氧化锌脱除无机硫化物 (H2S) 的反应式为:

氧化锌脱除有机硫化物硫醇 (C2H5SH) 的反应式为:

氧化锌脱硫反应为气—固相非催化反应, 反应机理为气体分子H2S吸附于氧化锌晶体表面后, 解离成为S2-、H+, S2-向ZnO晶格中的Zn2+反应生成ZnS, O2-向晶体表面扩散与H+结合形成H2O, 这就完成了由ZnO六方晶系向ZnS等轴晶系的转变。

目前, 氧化锌脱硫剂分为常温型和高温型两种。昆山精细化工研究所研制的KJ310 型常温氧化锌脱硫剂及西北化工研究院开发出的KT312型常温转化吸收型精脱硫剂已在不同领域得到广泛应用。

该系脱硫剂的不足之处在于脱硫剂难以实现就地再生, 但由于其脱硫精度高, 一般设置于工艺流程末端, 对后续装置起到保护作用。

4 钴钼加氢串氧化锌法

钴钼加氢是一种含氢原料气中有机硫的预处理措施。一般来讲, 焦炉煤气有机硫的脱除比较困难, 但加氢转化为无机硫 (H2S) 后就可容易脱除。采用钴钼加氢可使原料气中的有机硫几乎全部转化为H2S, 再以氧化锌法可将H2S脱除至0.1×10-6以下。

钴钼催化剂以Al2O3为载体, 主要成分为MoO3及CoO。该复合催化剂只有经硫化后, 才能表现出其活性, 催化剂须先进行还原。其反应式为:

有机硫转化的主要反应式为:

噻吩加氢转化反应速率最慢, 因此噻吩的转化决定了有机硫加氢反应速率。高温型ZnO对转化后的H2S进行吸收脱除, 使得H2S含量小于0.1×10-6。

该方法主要缺点为需要高温热源, 能耗高;反应前须对催化剂进行还原, 开车时间较长。

5 结语

目前, 焦炉煤气的脱硫技术百家齐放, 百鸟争鸣。各系脱硫剂都有其本身的优势和不足之处, 取优势之长, 避弱项之短, 将工艺流程按照科学的顺序合理调配, 搭建出综合整体的工艺路线, 势必能达到良好的脱硫效果。随着焦炉煤气利用途径的不断拓展, 对原料气洁净度的要求也日益提高, 相信干法脱硫技术也会日新月异, 不断推陈出新。

参考文献

[1]曾跃波, 易柳峰, 李志才.焦炉气的生产与利用及工艺螺杆压缩机的选择[J].广州化工, 2014, 42 (23) :48-50.

[2]唐宏青.新型煤化工技术前沿.[M].北京:中国财经经济出版社, 2014:220.

[3]程桂花, 张志华.合成氨.[M].北京:化学工业出版社, 2011:75.

[4]李沙沙, 徐基贵, 史洪伟, 等.焦炉煤气干法脱硫剂的研究现状与进展[J].宿州学院学报, 2012, 27 (5) :28-31.

[5]贺恩云, 樊惠玲, 王小玲, 等.氧化铁常温脱硫研究综述[J].天然气化工 (C1化学与化工) , 2014, 39 (5) :70-74.

干法脱硫工艺流程篇3

干法、半干法脱硫副产物是燃煤所产生一种新的固体废物。性质和成分与普通粉煤灰有很大差别。脱硫副产物含水率低（一般在2%以内）、粒径细（一般中粒径约为10μm~30μm），比粉煤灰更细。化学成分较复杂，硫和钙的含量高于粉煤灰，含硫矿物主要成分是半水亚硫酸钙，不同于石灰石湿法脱硫副产物含硫矿物成分为二水硫酸钙。干法、半干法脱硫副产物成分和性质受烟气来源、脱硫流程和运作的影响，目前缺乏有系统的研发。另外，由于亚硫酸钙的存在，副产物的稳定性也常被质疑。虽然如此，干法、半干法脱硫副产物在国内外己被利用。本文就副产物特性（性质和成分）与应用范围的关系，副产物利用现况及未来发展方向作如下的讨论。

一、讨论

干法、半干法脱硫是利用消石灰在高湿度吸收塔与烟气中二氧化硫反应脱硫，主要工艺有循环流化床烟气脱硫、旋转喷雾烟气脱硫和新一代干法烟气脱硫。应用范围包括火力发电厂、钢铁厂烧结机、循环流化床锅炉再脱硫及工业窑炉等。由于应用流程不同，副产物特性和利用也有所差异。副产物利用包括产业化及达到大规模中试已近产业化。

1.脱硫副产物特性与利用现况

火力发电厂

干法、半干法脱硫工艺在国内从21世纪初期开始应用于大小型发电厂（高达660兆瓦）烟气脱硫。脱硫吸收塔前多有预除尘设备。副产物主要元素成分是硅、铝、铁、钙、硫，主要矿物成分是半水亚硫酸钙、碳酸钙和粉煤灰(SiO₂，3Al₂O₃·2SiO₂)，次要矿物成分是消石灰 (Ca(OH)2) 和二水硫酸钙。粉煤灰含量与预除尘器有无和效率有关。副产物具有火山灰胶凝性，胶凝性与粉煤灰和消石灰含量有关。副产物粒径细，一般中位粒径低于30微米。

火力发电厂干法、半干法脱硫副产物在国内外己被广泛利用，利用范围包括筑路应用、矿区复垦、结

所含少量消石灰有关。建筑材料已有用在蒸压砖和加气混凝土制备，多与粉煤灰、矿渣或钢渣等配料混合使用。硅酸盐水泥缓凝剂与副产物亚硫酸钙含量有关。循环流化床锅炉再脱硫

干法、半干法脱硫工艺在国内从2007年开始应用于循环流化床锅炉烟气再脱硫。主要工艺是循环流化床烟气脱硫。脱硫吸收塔前多无预除尘设备，副产物中粉煤灰含量高，特别是煤矸石循环流化床锅炉。副产物主要元素成分是硅、铝、铁、钙、硫。矿物成分受循环流化床锅炉脱硫运作影响。主要矿物成分是氧化钙、无水硫酸钙和石英，次要矿物成分是消石灰、半水亚硫酸钙。副产物自身具有火山灰胶凝性。如含大量氧化钙，需要适当水化减少膨胀性。

循环流化床锅炉再脱硫副产物在国内外已被利用。利用范围包括矿区复垦，建筑材料，废物固化，硅酸盐水泥添加剂，硫铝酸盐水泥制造，陶粒生产和干粉砂浆等。矿区复垦，废物固化，陶粒生产和干粉砂浆与副产物自身胶凝性有关。硫铝酸盐水泥制造与副产物成分含铝、硫和钙有关。硅酸盐水泥添加剂与副产物含粉煤灰和硫有关。

针对国内有部分业主对干法脱硫副产物稳定性及微量重金属浸出性的质疑，干法脱硫副产物及其制品的稳定性及微量重金属浸出性，需要作更多深入的检讨。因为国外干法、半干法烟气脱硫工艺应用较早，副产物特性研发及利用资料较为充分，这方面资料可作借鉴及参考。

干法、半工法脱硫副产物综合利用示范项目，作为新技术市场推广难度大，新产品标准急需制定。这些工作需要投入大量的人力、物力和财力，需要国家相关部门提供更多的资金扶持和政策引导。国家对湿法脱硫石膏的利用有积极的扶持政策，但对干法、半干法脱硫副产物，没有相关明确政策扶持。

二、龙净发展及推动干法脱硫副产物利用

干法脱硫工艺流程篇4

摘要：大气SO2污染状况日益严重，治理技术亟待解决，其中烟气脱硫技术是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。比较成熟的烟气脱硫技术主要有湿法、干法、半干法烟气脱硫技术。本文主要综述了脱除烟气中SO2的一些主要技术，包括干法、半干法、湿法烟气脱硫的原理、反应系统、技术比较以及它们的优缺点，其中湿法烟气脱硫应用最为广泛，干法、半干法烟气脱硫技术也有了较多的应用。

关键字：烟气脱硫，湿法，干法，半干法

引言

煤炭在我国的能源结构占主导地位的状况已持续了几十年，近年来随着石油天然气和水能开发量的增加，煤炭在能源结构中的比例有所减少，但其主导地位仍未改变，其消费量占一次能源总消费量的70%左右，这种局面在今后相当长时间内不会改变，目前燃煤SO2排放量占SO2总排放量的90%以上，我国超过美国成为世界SO2排放第一大国。烟气中的SO2是大气污染的主要成份，也是形成酸雨的主要物质。酸雨不仅严重腐蚀建筑物和公共设施，而且毁坏大面积的森林和农作物。如何经济有效地控制燃煤中SO2的排放是我国乃至世界能源和环保领域亟待解决的关键性问题。

从世界上烟气脱硫技术的发展来看主要经历了以下3个阶段： a)20世纪70年代，以石灰石湿法为代表第一代烟气脱硫。

b)20世纪80年代，以干法、半干法为代表的第二代烟气脱硫。主要有喷雾干燥法、炉内喷钙加炉后增湿活化(LIFAC)、烟气循环流化床(CFB)、循环半干法脱硫工艺(NID)等。这些脱硫技术基本上都采用钙基吸收剂，如石灰或消石灰等。随着对工艺的不断改良和发展，设备可靠性提高，系统可用率达到97%，脱硫率一般为70%～95%，适合燃用中低硫煤的中小型锅炉。c)20世纪90年代，以湿法、半干法和干法脱硫工艺同步发展的第三代烟气脱硫。

2.1 湿法脱硫技术

湿法烟气脱硫(WFGD)技术是使用液体碱性吸收剂洗涤烟气以除去二氧化硫。该技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉的除尘系统之后、烟囱之前，脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，其脱硫过程的反应温度低于露点，反应速度快,脱硫效率高，技术比较成熟，生产运行安全可靠，因此在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位。但该工艺系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。运用比较广泛的工艺有：石灰石—石膏法、氧化镁法、氨法、海水法、钠碱法、双碱法等。

以石灰石-石膏法来说明其技术原理：

湿法石灰石一烟气脱硫技术采用石灰石浆液作脱硫吸收剂，将石灰石破碎后与水混合，磨细成粉状制成吸收浆液。在吸收塔内烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成二水石膏，从而除去烟气中的SO2。主要工艺流程为：烟气经除尘器除去粉尘后进入吸收塔，从塔底向上流动，石灰石或石灰浆液从塔顶向下喷淋，烟气中SO2与吸收剂充分接触反应，生成亚硫酸钙和硫酸钙沉淀物，落入沉淀池。干净烟气通过换热器加热后经烟囱向排入大气。主耍的化反应机理为：

SO2+CaCO3+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+CO2

这种半水亚硫酸钙含水率40%-50%，不易脱水且难济于水，但易引起板结。其中部分亚硫酸钙与烟气中的氧反应生成石膏。这种亚硫酸钙与硫酸钙组成的副产物无法利用，只有抛弃。为使脱硫副产品能够回收利川，大多采用强制氧化方式，即向吸收塔下部循环氧化槽内鼓入空气，使亚硫酸钙充分氧化生成石膏，氧化率高达99%。这样得到的脱硫副产品是石膏，可以回收利用。这种脱硫工艺的优点是：技术成熟、脱硫效率高可以应用于大容量机组，对煤种的适应性强，设备性能可靠，脱硫吸收剂资源丰富、价格低廉，副产品容易回收利用。但这种脱硫工艺也有明显的缺点：初始投资大，运行费用较高，耗水量大，占地面积比其它工艺大，需要较大的脱硫场地，如果电厂没有预留脱硫场地，釆用这种工艺有一定的困难。2.2 半干法脱硫技术

半干法脱硫技术是把石灰浆液直接喷入烟气，或把石灰粉和烟尘增湿混合后喷入烟道，生成亚硫酸钙、硫酸钙干粉和烟尘的混合物。该技术运用较广泛的工艺有：旋转喷雾干燥法(SDA)、循环流化床烟气脱硫技术(CFB、RCFB)、增湿灰循环脱硫技术(NID)等。半干法脱硫技术是介于湿法和干法之间的一种脱硫方法，其脱硫效率和脱硫剂利用率等参数也介于两者之间，该方法主要适用于中小锅炉的烟气治理。这种技术的特点是：投资少、运行费用低，脱硫率虽低于湿法脱硫技术，但仍可达到70%，并且腐蚀性小、占地面积少，工艺可靠，具有很好的发展前景。

半干法烟气脱硫机理：

固定和脱除烟气中SO2的基本原理是最简单的酸碱反应。采用在湿状态下脱硫，是因为干燥条件下碱性吸收剂几乎不与SO2发生反应，必须有水的存在脱硫反应才能进行。而干状态下处理脱硫产物主要是在酸碱反应进行的同时利用烟气自身的热量蒸发吸收液的水分，使最终产物呈现为“干态”。半干法烟气脱硫的过程是一个包括了传质、传热以及化学反应的综合过程，主要由以下几步组成：

(1)SO2由气相向吸收剂颗粒表面的扩散；

(2)SO2在吸收剂颗粒表面的吸附、溶解及离解反应；

SO2（g）→SO2(aq)SO2(aq)+ H2O→H2SO3 H2SO3→HSO3-+H+→SO32-+2 H+

(3)碱性吸收剂颗粒在液相中溶解：

Ca(OH)2→Ca2++2OH-(4)酸碱反应中以固定和脱除硫离子： Ca2++ SO32-+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O(5)脱硫产物水分蒸发，最终以“干态”形式排出。一般说来脱硫反应总的化学表达式可表示为：

SO2+ Ca(OH)2→CaSO3·1/2H2O+ 1/2H2O 产物CaSO3·1/2H2O又有可能被水汽中的O氧化，生成CaSO4·2H2O反应式为

CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O 出现较早(20世纪70年代)且有代表性的半干法脱硫工艺是喷雾干燥法。该工艺将石灰浆液通过高速旋转的喷雾装置雾化成很细的液滴，在吸收塔内与烟气进行混合与反应，同时雾化后的石灰浆液受热蒸发，形成干粉状脱硫产物与气体一起排出该方法的优点是脱硫剂液滴细小均匀、雾化增湿效果均匀，脱硫动力学条件好，但由于脱硫剂在反应器内的停留时间短，脱硫效率和脱硫剂的利用率均难以提高。为了提高脱硫率和脱硫剂的利用率，后来出现了基于循环技术的CFB工艺。二者的共同特点是在反应器的喉部安装一个固体物料的内循环系统，可将部分脱硫产物与新添加的脱硫剂一起循环返回到反应器内，使产物中未充分反应的脱硫剂再次与烟气接触，大大延长了烟气与脱硫剂的反应时间，提高了脱硫剂的利用率。2.3 干法脱硫技术

干法脱硫技术是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。无论加入的脱硫剂是干态的还是湿态的，脱硫的最终反应物都是干态的。比较成熟的干法脱硫工艺有：炉内喷钙尾部增湿法(LIFAC)、电子束法(EBA)、脉冲电晕法等。这些技术具有系统简单、投资省、占地面积小、运行费用低等优点。但干法脱硫工艺吸收剂的利用率低，脱硫效率较低，飞灰与脱硫产物相混，严重影响着副产物的综合利用,并且对干燥过程自动控制要求很高。

以CFB干法脱硫工艺来说明：

含尘烟气从锅炉尾部空气预热器出来后先通过一级电除尘器除去95%左右的飞灰,然后从底部进入脱硫塔。在脱硫塔内高温烟气与加入的吸收剂、循环灰充分混合进行脱硫反应,去除烟气中SO2。脱硫后的含尘烟气从脱硫塔顶部侧向排出，进入脱硫后除尘器进行气固分离，其中净烟气通过引风机排入烟囱。经除尘器捕集下来的含有吸收剂的固体颗粒，通过除尘器下的脱硫灰再循环系统,返回脱硫塔继续参加反应。多余的脱硫灰渣通过气力输送至脱硫灰库内，再通过罐车或二级输送设备外排。

工艺原理是：在CFB脱硫塔中，高温烟气在底部先与吸收剂、循环脱硫灰充分预混合，进行初步的脱硫反应，主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。随后通过脱硫塔下部的文丘里管向上加速，进入CFB床体。在CFB内气、固两相由于气流的作用产生激烈的湍动与混合充分接触。脱硫剂颗粒在烟气携带上升的过程中由气、固二相物形成的絮状物在床内气流激烈湍动中不断形成，又不断解体固体颗粒在床内下落、提升过程随时发生使得气、固间的滑移速度大大提高。脱硫塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回，从而提高了塔内床层颗粒的密度和延长吸收剂的反应时间。在床内的钙硫比高达50以上，使SO2充分反应。这种CFB内气、固两相流机制，极大地强化了气、固间的传质与传热,为实现高脱硫率提供了根本的保证。其主要化学反应方程式如下：

Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2 H2O+1/2 H2O Ca(OH)2+SO3→CaSO4·1/2 H2O+1/2 H2O CaSO3·1/2 H2O+1/2O2→CaSO4·1/2 H2O Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O Ca(OH)2+2HCl →CaCl2·2H2O 2Ca(OH)2+2HCl →CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(>120℃)Ca(OH)2+2HF→ CaF2+2H2O SO2与Ca(OH)2的颗粒在CFB中的反应过程是一个外扩散控制的反应过程。其反应速度主要取决于SO2在Ca(OH)2颗粒表面的扩散阻力，或者说是Ca(OH)2表面气膜厚度。当脱硫剂颗粒与含SO2烟气之间的滑移速度或颗粒的雷诺数增加时，Ca(OH)2颗粒表面的气膜厚度减小，SO2进入Ca(OH)2的传质阻力减小，传质速率加快从而加快SO2与Ca(OH)2颗粒的反应。

系统组成：

典型的干法脱硫除尘系统主要是由预静电除尘器、脱硫塔系统、脱硫后除尘器、脱硫灰循环系统、吸收剂制备及供应系统、烟气系统、工艺水系统、流化风系统等组成。脱硫塔是脱硫系统的核心设备，主要由进口段、下部方圆节、文丘里段、锥形段、直管段、上部方圆节、顶部方形段和出口扩大段组成，塔内没有任何运动部件和支撑杆件。由于流化床中气、固间良好的传热、传质效果，SO3全部得以去除。加上排烟温度通过设置在文丘里段上部的喷水装置始终控制在高于露点温度20℃以上，因此不需烟气加热，更无须任何的防腐处理。脱硫后除尘器不仅需要除去烟气中的飞灰，而且还需要实现脱硫粉尘的收集分类及脱硫灰的循环，因此除尘器对脱硫最终效率有着重要的影响。灰循环的目的是建立稳定的流化床、床料层，反复利用未能充分进行反应而被烟气带出流化床的脱硫剂颗粒，降低吸收剂消耗量。结论：

湿式石灰石石膏法脱硫技术在工业上应用较早，具有技术成熟，运行可靠，脱硫效率高，适用煤种广等优点，特别适用于大型机组和脱硫效率要求高的脱硫，是我国目前应用最多的脱硫技术。但该法多为重复引进的国外技术，设备国产化低。产生的副产物石膏销路不畅、系统复杂、投资多、占地面积大、运行费用高等问题日益显现。

干法烟气脱硫技术具有工艺流程简单，占地面积小，投资和运行费用较低等优点，在脱硫市场上占有一定份额。缺点是脱硫效率较低，钙硫比高，副产物不能商品化，且需增加除尘负荷等，在某些场合限制了其应用。

干法脱硫工艺流程篇5

CFB锅炉干法脱硫技术在电厂的应用探讨

介绍神华准能矸石发电公司2×150 MW循环流化床锅炉石灰石系统在各个运行工况下实际脱硫效果,探讨了干法脱硫在生产中的运用.

作者：范玉华作者单位：神华集团准能矸石发电公司刊名：中小企业管理与科技英文刊名：MANAGEMENT & TECHNOLOGY OF SME 年，卷(期)：2009 “”(31) 分类号：关键词：石灰石系统循环流化床脱硫 SO2

新型干法水泥生产工艺流程图篇6

石灰石0粘土铜矿渣砂页岩3无烟煤石膏矿山破碎破碎机预均化堆场1254破碎机联合预均化堆场7喂料机原料配料站6砂页岩8煤仓石膏仓辊式磨系统SP余热锅炉余气(热源)水蒸汽烘干机粉磨机选粉机14910、11、121317煤磨水余热发电系统增湿塔降温余热锅炉余气(235℃)生料均化库(空压机)1518动态选粉机细粉SP余热锅炉余气(热源)粗粉空气输送斜槽16水SP余热锅炉水蒸汽动能生料喂料口窑尾废气(340℃)五级旋风预热器TSD型分解炉60％煤粉煤粉仓24破碎机旋风除尘器冷凝水回用电能发电机汽轮机水蒸汽干法回转窑旋风除尘器窑头废气(360℃)40％煤粉窑头废气(120℃)19AQC余热锅炉充气梁式篦冷机20粉煤灰水熟料库2122、2325石灰石混合材库矿渣混合材26水泥粉磨调配站2728图例物流:气流:

29、30产尘点及除尘器编号:噪声点:固体废物:旋风除尘器:说明:设有除尘器的位置均产生固废，图中标注省略数字36石膏联合粉磨系统选粉机细粉粗粉31、32、3334、35、36水泥成品库40、41、42、4337、38、39水泥汽车散装机46、47汽车散装出厂汽车外运44、45回转式包装机袋装水泥成品库

图1 新型干法水泥生产工艺流程图

半干法脱硫技术的应用解析篇7

关键词：半干法烟气脱硫技术,脱硫效率,环保

半干法烟气脱硫技术是一项用于35T/H~670T/H容量锅炉的烟气脱硫技术。半干法烟气脱硫装置的脱硫效率可达85%以上。其技术在国内已经得到广泛的应用, 并且取得了很好的效果。日前中煤龙化化工公司热电分厂成功地采用半干法脱硫技术对#1、#2炉 (130 T/H煤粉炉) 进行了脱硫系统改造;本厂采用半干法脱硫的基本原理如下:

1脱硫原材料规简介

1.1脱硫剂 (参数及成分)

状态:干态粉末含水量≤0.5%细度:D50≤40μm

有效Ca (OH) 2含量:≥90%杂质含量:≤10%

1.2工艺水参数

碱:0.5mmol/l硬度:<20°dH (200ppmCaO)

PH:6.0～8.0悬浮物浓度:200mg/L

2脱硫基本原理

循环流化床半干法工艺的原理是Ca (OH) 2粉末和烟气中的SO2和几乎全部的SO3、HCl、HF等酸性气体, 在Ca (OH) 2粒子的液相表面发生反应, 反应如下:

(1) Ca (OH) 2+2HCl→Ca Cl2+2H2O

(2) Ca (OH) 2+2HF→Ca F2+2H2O

(3) Ca (OH) 2+SO2→Ca SO3+H2O

(4) Ca (OH) 2+SO3→Ca SO4+H2O

(5) Ca (OH) 2+SO2+1/2O2→Ca SO4+H2O

在循环流化床半干法工艺的循环流化床内, Ca (OH) 2粉末、烟气及喷入的水分, 在流化状态下充分混合, 并通过Ca (OH) 2粉末的多次再循环, 使得床内参加反应的Ca (OH) 2量远远大于新投加的Ca (OH) 2量, 即实际反应的吸收剂与酸性气体的摩尔比远远大于表观摩比, 从而使HCl、HF、SO2、SO3等酸性气体能被充分地吸收, 实现高效脱硫。

循环流化床半干法工艺系统主要由消石灰贮存输送系统、循环流化床吸收塔、喷水增湿系统、回料系统、脱硫渣输送系统、脱硫除尘器以及仪表控制系统组成, 如图1。

首先从锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般为160~200℃左右, 从底部进入吸收塔, 然后烟气通过吸收塔底部的文丘里管的加速, 进入循环流化床体, 物料在循环流化床里, 气固两相由于气流的作用, 产生激烈的湍动与混合, 充分接触, 在上升的过程中, 不断形成聚团物向下返回, 而聚团物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升, 使得气固间的滑移速度高达单颗粒滑移速度的数十倍。这样的循环流化床内气固两相流机制, 极大地强化了气固间的传质与传热, 为实现高脱硫率提供了保证。

在文丘里的出口扩管段设一套喷水装置, 喷入雾化水以降低脱硫反应器内的烟温, 使烟温降至高于烟气露点15℃左右, 从而使得SO2与Ca (OH) 2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应, 生成副产物CaSO3·1/2H2O, 还与SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物Ca SO4·1/2H2O、Ca F2、Ca Cl2·Ca (OH) 2·2H2O等。

烟气在上升过程中, 颗粒一部分随烟气被带出吸收塔, 一部分因自重重新回流到循环流化床内, 进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间, 从而有效地保证了脱硫效率。

喷入用于降低烟气温度的水, 通过以激烈湍动的、拥有巨大表面积的颗粒作为载体, 在塔内得到充分蒸发, 保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动性能。

由于SO3几乎全部得以去除, 加上排烟温度始终控制在高于露点温度15℃, 因此烟气不需要再加热, 同时整个系统也无须任何防腐处理。

净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向上排出, 然后转向进入脱硫除尘器, 再通过锅炉风机排入烟囱。经除尘器捕集下来的固体颗粒, 通过除尘器下的再循环系统, 返回吸收塔继续参加反应, 如此循环, 多余的少量脱硫灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内, 再通过罐车或二级输送设备外排, 最终实现脱硫目的。

中煤龙化化工公司热电分厂采用半干法脱硫技术对#1、#2炉 (130 T/H煤粉炉) 进行了脱硫系统改造工作已经于2009年年末完成, 进过半年多的运行检验, 这两台炉的脱硫效率均可以达到87%以上, 排放烟气含硫量已经达到国家环保要求, 本厂脱硫改造的成功明证了半干法脱硫技术是非常成熟完善的技术, 可以进一步推进半干法脱硫技术在烟气脱硫领域应用。

参考文献

[1]浙大能源半干法脱硫技术.

[2]新型半干法脱硫装置效率高.中国化工信息网.

干法脱硫工艺流程篇8

具体生产流程可细分为矿山开采、原料破碎、原料均化与储存、原料配料、原料粉磨及废气处理、生料均化及入窑、熟料煅烧和冷却、原煤均化、煤粉制备与计量输送、熟料散装与输送、水泥配料及粉磨、水泥存储与发运等环节。

⑴、生料粉磨：矿山开采出石灰石、砂岩，通过均化堆场均化，调整适当配比后粉磨成生料入库。

矿山开采及运输：矿山开采根据不同的矿山现场条件，采用不同的爆破方式，实现零排废生产。开采主要采用台段式开采方式，输送主要有大型汽车运输方式等。原料破碎：采用适应不同粒度和物料性能的破碎机，将石灰石、硅铝质原材料破碎至粒度满足原料粉磨要求。

原料均化与储存：采用长形或圆形预均化堆场堆存和均化石灰石及硅铝质材料。采取纵向分层堆料，横向断面取料，使不同时段堆存的原料得到均化，所取原材料化学成分稳定。

原料配料：采用皮带秤精确计量对石灰石、砂岩、粉砂岩、铁质原料等进行配料。

原料粉磨及废气处理：采用球磨机或立式辊磨将不同配比的石灰石、砂岩、粉砂岩、铁质原料粉磨成生料粉，通过X荧光仪对出磨生料粉进行快速检测调整，保证生料粉化学成分稳定。

生料储存及均化：将粉磨后的生料粉储存在生料均化库内，向库内吹入高压空气进行搅拌，使生料粉在库内进行搅拌混合，出库时采取多点下料等方式使生料粉的化学成分更均匀稳定。

⑵、熟料煅烧和冷却：生料粉进入预分解干法回转窑通过加热煅烧，在900℃时石灰石中碳酸钙分解成氧化钙，在1350℃时氧化钙与硅铝质材料及铁质材料中三氧化二铝和三氧化二铁发生化学反应生成新的物质——熟料；出窑熟料经过篦式冷却机的冷却，具有一定的活性和强度。

原煤均化、煤粉制备与计量输送：与原料储存及均化一样，采用长形或圆形预均化堆场进行储存及均化；根据不同煤种的品质状况，合理选用立式辊磨或球磨粉磨技术将原煤粉磨成不同细度煤粉，选择计量可靠的输送设备送入窑内燃烧。

熟料入库及发运：根据市场的不同需要，可提供汽车、火车及船舶三种熟料运输销售方式，也可满足工厂自身粉磨水泥的需要。

⑶、水泥粉磨：水泥熟料加入缓凝材料、混合材料通过水泥磨，变成粉状物料水泥（80微米以下）。

水泥配料及粉磨：经高精度计量秤配料，熟料、缓凝材料（天然石膏、磷石膏、脱硫石膏）、混合材（粉煤灰、矿渣、煤矸石等）进入水泥粉磨设备进行粉磨，并采用先进的质量监测仪器及时地对质量情况进行跟踪监测与调整，制造出质量优良的水泥。

水泥生产用混合材料：混合材是在水泥生产过程中，为改善水泥性能，调节水泥品种、等级而加到水泥中的矿物质材料，主要分为如矿渣、粉煤灰、火山灰等参与水泥水化并起到促进作用的活性混合材，以及对水泥性能无害、主要起填充作用非活性混合材。

水泥混合材（尤其工业废渣）在国家标准指导下的选择性掺入是水泥生产中的重大改进；在保证水泥质量、性能的情况下，改善水泥本身性能为不同的工程需求服务；大幅降低熟料、原煤等资源消耗，大量吸纳工业废渣，促进环保和循环经济。

矿渣是高炉炼铁的副产品，结构上以玻璃体为主，具有较高的活性。

火山灰系指具有火山灰性的天然或人工矿物质材料，结构呈现多孔，成分以SiO2和Al2O3为主，在水泥中具有水硬性胶凝材料的特征。

粉煤灰系煤粉燃烧烟气管道中收集的微细粉尘，结构主要以球状玻璃体为主，成分类似火山灰，具有活性。

非活性混合材指活性指标达不到要求的活性混合材，以及石灰石、砂岩、页岩等材料，在水泥中主要其到填充作用，不同种类的非活性混合材材料发挥着不同作用，如改善水泥颗粒组成、稳定水泥水化产物等辅助作用。

水泥生产用缓凝材料：石膏在硅酸盐类水泥中主要起调凝作用，以利于施工，并可提高水泥强度，改善水泥的耐蚀性、抗冻性、抗渗性和降低干缩变形等性能。石膏分天然石膏和工业石膏，其中天然石膏主要有两类：二水石膏和硬石膏；工业石膏主要为CaSO4成分较高的工业副产物，对水泥性能无害，在水泥中能起到调凝作用。

烟气脱硫工艺的研究篇9

目前工业生产中脱除硫化物的净化技术分为湿法工艺和干法工艺两大脱硫体系.湿法采用不同的脱硫剂,构成不同的脱硫方法.本文介绍了国内外烟气脱硫工艺技术,对比分析了几种烟气脱硫的`工艺技术优缺点.

作者：朱东升黄胡海兰 Zhu Dongsheng Huang Quan Hu Hailan 作者单位：朱东升,胡海兰,Zhu Dongsheng,Hu Hailan(兰州石化公司研究院)

黄,Huang Quan(兰州石化公司)

干法脱硫工艺流程篇10

关键词：脱硫脱硝,铝基铜,催化剂反应器,数值模拟

1 烟气脱硫脱硝方法发展现状

烟气脱硫脱硝一体化技术目前大多处于研究与工业示范阶段,但由于其在同一套系统内能同时实现脱硫与脱硝,具有设备精简、占地面积小、基建投资少、运行管理方便、生产成本低等优点,特别是随着NOx排放控制标准的不断严格,脱硫脱硝一体化技术正受到各国的日益重视。目前国内外烟气脱硫脱硝技术典型的工艺有干法和湿法:干式工艺包括固相吸收/再生法、气/固催化工艺、辐射法、碱性喷雾干燥等;而湿式工艺主要是氧化/吸收法和铁的螯合物吸收法等。干法烟气脱硫脱硝工艺由于工艺较为复杂,要求的固体吸收剂或催化剂性能较高而且价格昂贵,操作不方便等缺点而制约着其发展,本文提出的铝基铜(CuO/γ-Al2O3)干法烟气脱硫脱硝技术就可归结为此类工艺。铜法吸收还原过程是60年代由Shell公司提出的,经过30多年的研究,至今仍没有工业化的报道,主要原因是由于CuO在不断的吸收、还原和氧化过程中,物化性能逐步下降,经过多次循环之后就失去了作用。本文提出的新型回转式脱硫脱硝及再生一体化反应器不仅可以将吸收反应塔与再生反应塔合并起来,减少工程造价,并且充分解决了CuO在不断的吸收、还原和氧化过程中,物化性能逐步下降的问题。湿法烟气脱硫脱硝工艺由于其占地面积大,脱硫脱硝产物不能反复利用等缺点收到其制约。找到一种高效节能的脱硫脱硝方法已经急不可待。

2 铝基铜干法烟气脱硫技术原理及先进性介绍

CuO/Al2O3催化吸附剂系统由于能够从烟气中同时脱硫脱硝并且能够循环利用。该技术的工艺流程为:烟气流过安装在低温省煤器后的C u O/A l2O3反应床(床温为300~500℃),烟气中的二氧化硫与氧化铜在氧化气氛中反应生成硫酸铜,从而达到脱除二氧化硫的目的;往烟气中通入适量的N H3,可以使脱硫脱硝一体化。向硫酸盐化(简称硫化)的脱硫剂中通入还原性气流如氢气、甲烷或一氧化碳等,硫酸铜还原成单质铜,脱硫剂得到初步再生;然后,脱硫剂返回反应床,再生单质铜被烟气中的氧气迅速氧化成氧化铜,此时脱硫剂完全再生,再加入脱硫反应行列。

反应方程式如下:

实际上,在化铜起到化学吸附的作用,而在脱硝过程中氧化铜与硫酸铜起到催化的作用。本文大胆地提出利用陶瓷载体制成新型铝基铜脱硫反应器。在陶瓷载体的内表面涂一层多孔的活性γ-Al2O3涂层,其粗糙的多孔表面可使载体的实际催化表面积大大增加。γ-Al2O3具有较大的比面积(>200m2/g),适合的孔分布,并具有一定的强度,其缺点是高温(>9 0 0℃)时会发生相变,从而导致结构破坏。在γ-Al2O3涂层的表面再涂上CuO就构成了新型的铝基铜脱硫反应器。

图1为新型回转式脱硫脱硝反应器的催化剂载体示意图,此载体选用陶瓷作为本体,此陶瓷载体起到了支撑的作用。在陶瓷载体表面是Al2O3,作为铝基铜催化吸附剂载体。然后涂抹CuO吸附剂。本载体采用圆形管道设计,与以往的矩形管道相比可以有效增大吸附表面积,而且用这种形式可以有效地克服颗粒催化剂带来的磨损。

图2为新型回转式反应器的结构示意图。催化剂床层由主动齿轮带动顺时针转动,烟气及其NH3由脱硫脱硝一体化烟气入口进入催化剂床层进行脱硫脱硝,在脱除区的角度范围内使催化剂床层完好的进行脱除,这时的催化剂床层基本丧失了脱除功能,随着转到过渡区,过渡区入口喷入n2,来吹扫催化剂内残余的气体。随后转入再生区,再生气体CH4与保护气体n2由再生气体入口进入,在再生区角度范围内,使催化剂床层再生。随后又经过一个过渡区,吹扫C H4,达到完好的密封性能,有利于安全运行。运转一圈后完成一个脱硫脱硝一体化及其再生的过程。本回转式脱硫脱硝反应器只采用一个反应器来完成脱硫脱硝一体化及其再生的一系列操作,且运行方便安全可靠,解决人力物力,能很好地适合我国国情。

3 铝基铜干法烟气脱硫反应器脱硫过程数值模拟

3.1 数学模型的确定

3.1.1 基本假设

在建立气流数学模型时,有以下假定条件成立:

(1)脱硫反应器中为单相稳态牛顿流;

(2)按不可压缩流体处理;

(3)气流在反应器中做定常的轴对称流动。

3.1.2 控制方程

连续性方程:

式中,ρ为密度,t为时间,x为轴向坐标,r为径向坐标,vx为径向速度,p为压力,Yi为烟气中组分i的浓度,Ri为组分i的化学反应的生成速率,Di,m为组分i在混合物中的扩散系数,T为温度,hi为i的焓值,Ng为气相组分的数目,μ为烟气的粘度,Λ为传热系数,cp,i为i组分的定压比热。

3.2 脱硫过程本征动力学分析

不考虑载体与SO2的作用时,脱硫总反应式如下:

Yeh等根据微量天平试验数据确定出的反应活化能为20.1-kJ/mol;Yates等利用填充床的活塞流反应模型,将反应(3.8)分解成两步连续反应,参见式(3.9)和(3.10),

计算出这两步反应的活化能分别为17.62 kJ/mol和14.54kJ/mol,指前因子(分别为550.1和36.79 s-1)。该模型在低浓度SO2与多孔Al2O3负载的CuO反应的情况下用于构造速率常数已足够可靠,并可用在流体力学明显偏离简单的活塞流的系统中。

针对载铜量5.0%的样品所作实验结果而作动力学分析。为表达出反应的质量作用定律和Arrhenius方程,采用幂指数形式的动力学表达式:

其中k是速率常数,k0是频率因子,Ea是活化能。

在烟气条件下,O2的浓度作定值处理,上式简化为:

对上式取对数,有:

根据不同SO2浓度下测得的脱硫试验数据,以方程(3.13)左端对lnCSO2作图,得出相关因子R2=1即该反应对于烟气中的SO2浓度是一阶的。根据不同反应温度下测得的脱硫试验数据,以方程(3.14)左端对T作图,可得

浅谈电厂脱硫废水及其处理工艺篇11

浅谈电厂脱硫废水及其处理工艺

摘要：火电厂广泛采用的`湿法脱硫在生产过程中会产生脱硫废水.脱硫废水的水质非常特殊,含有高浓度的悬浮物、无机盐以及各种重金属,对环境有很强的污染性,处理难度较大.因此,必须对脱硫废水进行单独处理.文章对火电厂脱硫废水的来源,脱硫废水的特点和性质,脱硫废水处理工艺现状及处理工艺流程进行了分析介绍.作者：杨发祥作者单位：常州江南电力环境工程有限公司,江苏,常州,213245期刊：中国高新技术企业 Journal：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES年，卷(期)：2010,“”(3)分类号：X703关键词：火电厂脱硫废水处理工艺中和反应

浅谈再生胶脱硫工艺现状与发展篇12

2016年9月3日，二十国集团工商峰会开幕式上，中华人民共和国主席习近平进行主旨演讲中指出：“绿水青山就是金山银山，保护环境就是保护生产力，改善环境就是发展生产力。这个朴素的道理正得到越来越多人们的认同。”

并且强调：“我们将毫不动摇实施可持续发展战略，坚持绿色低碳循环发展，坚持节约资源和保护环境的基本国策。我们推动绿色发展，也是为了主动应对气候变化和产能过剩问题。”

同时表示“今后5年，中国单位国内生产总值用水量、能耗、二氧化碳排放量将分别下降23%、15%、18%。我们要建设天蓝、地绿、水清的美丽中国，让老百姓在宜居的环境中享受生活，切实感受到经济发展带来的生态效益。”

为了适应新的环保经济形势的发展与时俱进，中国废橡胶综合利用行业站在新的起点上，将坚定不移排除一切困难推进行业智能制造、清洁生产、绿色发展，谋求更佳质量效益。

脱硫——是废橡胶利用企业生产再生胶的关键工艺。是将报废的弹性体大网状结构废橡胶通过热解转变为可再次利用的小网状结构和少量的线状结构塑性体橡胶再生过程，同时也是再生胶传统生产产生污染源的主要关键。

2013年6月20日，央视“来自唐山的污染”把废橡胶综合利用行业推向舆论浪尖，暴露出行业一些与现代社会发展不协调的污染、无环保意识的脏乱差现象。针对行业绿色发展，面对影响行业健康可持续发展存在的安全、环保现状，认清形势，改变传统的生产工艺和带来污染环境的装备，必须迈出淘汰“小三件”，使用没有安全隐患的粉碎设备；淘汰煤焦油，生产环保型再生橡胶；改变脱硫方式，使用常压连续环保脱硫设备的三道门槛，并成为行业绿色转型的三大目标。

再生胶生产关键脱硫工艺的改变，使用常压连续脱硫工艺与设备“以机代罐”，改变先污染后治理的“动态脱硫罐”脱硫方式，是行业绿色发展的关键一环。

一、现有再生胶生产工艺介绍

目前我国再生胶工业的脱硫生产工艺设备主要有“高温高压动态脱硫罐”（含橡胶再生罐）和“常压连续脱硫机”（含螺旋输送和螺杆挤压二种模式）。

“动态脱硫罐”生产再生橡胶，是我国上世纪八十年代末九十年代初在化工部领导下，借助欧美技术工艺研发成功，成为取代“水油法”脱硫工艺的一种压力容器生产工艺，依赖其罐中2个兆帕以上的饱和蒸汽对物料进行气化反应完成胶粉脱硫；生产方式属于一罐一罐间歇式生产不能连续化，自动化程度低，造成热能浪费，生产环境恶劣；同时存在严重安全隐患，伤亡事故不断；至今已使用20多年。

“动态脱硫罐”是二类压力容器，罐内容积以6M³为主，每罐加胶粉约1.6吨另外添加水和软化剂各200公斤进行混合升压脱硫。按橡胶粉1.2的比重计算2M³，罐内存有4M³空间成为胶粉与水、蒸汽、助剂、软化剂等混合的带压搅拌过程，罐中工作压力2Mpa-4Mpa，温度230℃-300℃，在厌氧的状态下产生游离硫进行含压化学反应，工作时间为升温、保温等约210分钟；完成胶粉脱硫后卸料需先减压排气，期间产生大量含有硫化氢、苯、甲苯、二甲苯等有害物质的废水、废气散发，污染环境，生产工艺属先污染后治理的一种方式。

随着国家对牺牲环境为代价发展经济的改变，“动态脱硫罐”生产再生橡胶产生的高能耗、高污染弊端已经成为废橡胶综合利用行业二次污染的代名词。为适应在新的环保形势下发展，在中国橡胶工业协会领导下，行业锲而不舍研发了螺旋、螺杆等多种适应企业绿色发展符合环保要求的“硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备”，“以机代罐”取代“动态脱硫罐”的生产模式。

“硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备”是根据化学动力学 “范德荷甫定律” 的反应温度每升高10℃，化学反应速度加快一倍的原理，将脱硫反应温度适当提高，脱硫时间相应缩短在20分钟左右。把压力罐改为管道，将物料置于密封的螺旋或螺杆装置管道流动场内，在密封状态连续进行脱硫反应，冷却排放。橡胶粉在管道中滚动或挤压前进，从预热、升温到脱硫反应，形成热裂解的滚动场。橡胶粉从弹性体变为塑性态的相变拐点，即是橡胶再生的正脱硫点。从而按正脱硫点理论生产优质稳定的再生胶。此工艺技术和设备，变高压为常压，变间歇为连续，无废水废气排放，节能环保，变频调速，数显智能温控。

二、常压连续脱硫成套装备和动态脱硫罐的主要优缺点（1）环保动态脱硫罐的生产热量从罐壁往里传导，需要水和蒸汽作为传热介质，待工艺过程完成后，水和蒸汽只能作为废气、废水排出，造成空气和水资源的污染。末端即使投入大量费用去治理，难度很大，且不易彻底。

常压连续脱硫成套装备则不同。它是管道反应，胶粉在不停的搅动中脱硫，过程中没有水参与工艺过程，冷却至室温排放，没有废气、废水产生。据我国一家较大的动态脱硫法生产企业的污染物排放测试表明：硫化氢273.2mg/m³，超标4553倍；苯：129.95 mg/m³，超标11倍；甲苯：88.93mg/m³，超标2.2倍；二氧化硫：898924.46 mg/m³，超标749倍；废水及其它杂环芳烃类排放物尚未检测。

从国家“十二五”863重点研发成果多阶螺杆连续脱硫“以机代罐”工艺技术设备与传统动态脱硫罐环评显示环保达到并优于《环境空气排放标准》(GB3095-201 2)和《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1 996)的要求。以动态脱硫罐与常压连续脱硫工艺相比，甲苯浓度、二甲苯浓度、硫化氢浓度、二氧化硫浓度和氮氧化物浓度超出标准值的数字是惊人的。见上表：

（2）节能，硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备完成硫化橡胶粉制备再生胶的脱硫过程，即整个制备过程不足20分钟即可完成，脱硫工序总能耗约为160度/吨左右；较之动态脱硫工艺技术能耗约为220度/吨左右，能耗相差在30%以上。全国上千家厂加起来，能耗的浪费很惊人。仅以2015年再生胶产量438万吨的85%应用动态脱硫罐与常压连续脱硫工艺相比，能源浪费便达到22338万度，相当于浪费标准煤27317.14吨；并由此增加二氧化碳71570906.8公斤、二氧化硫232195.69公斤、氮氧化物202146.84公斤排放。（注计算方式：10000度电=1.2229吨标煤x22338万度=27317.14吨标准煤；即工业锅炉每燃烧1吨标准煤,就产生二氧化碳2620公斤,二氧化硫8.5公斤,氮氧化物7.4公斤.）

（3）安全

动态脱硫罐在脱硫过程中，有2Mpa-4Mpa的内压，属压力容器。由此，在全国各省由此造成的人身安全事故比比皆是。这类事故若是在全国统计，结果令人触目惊心。

硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备，没有内压，加热用清洁能源——电或导热油，安全可靠。采用常压连续脱硫工艺，不加入水作为介质连续完成脱硫工序，无任何安全隐患。

（4）清洁

硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备工艺，从常温进入的废胶粉直至完成脱硫工艺的胶粉，均是在密闭条件下完成，不产生废水、废气，保证了整个工作环境的清洁。

（5）节省人工

硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备工艺，从废胶粉到完成脱硫工艺，均是连续自动化控制，仅需1人控制即可。与动态脱硫罐工艺每班3人左右相比，所需人员减少2/3。

（6）节省土地

硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备本身体积小，占地面积相对较小；无需增加配套设施的废水废气的尾气净化治理装置和脱硫胶粉骤冷装置；采用管道夹层冷却水循环，简化了再生胶脱硫装置的投资和操作工艺。占地面积仅为动态脱硫罐的1/2。

(7）为工业4.0奠定基础

动态脱硫罐工艺属间歇式作业，工艺过程难于联动和智能化。

硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备工艺，生产连续、自动控温、变频无级调速、易于联动化及智能化。目前国内已有多家企业实现了联动化及智能化的目标运行。

三、现在硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备工艺的成熟程度，占现有比例硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备在有的企业已经成功应用了二三十年。随着国家发改委、工信部、环保部、科技部联合发布的《国家鼓励的循环经济技术、工艺和设备名录（第一批）》“2012年13号公告”，近几年推广使用的企业越来越多，已经成为行业实现转型升级的重要措施。

改变脱硫工艺是行业转型升级的关键。为了彻底解决再生胶脱硫工艺的绿色转型，将脱硫过程中产生的污染源控制在源头，在国家“2012年13号公告”废物资源化利用技术、工艺和设备中，明确指出在“再生胶、硫化橡胶粉塑化行业推广硫化橡胶粉常压连续脱硫成套设备”后，都江堰新时代、江阴迈森、台州中宏、莒县东盛、山东新智、青岛裕盛源、泰安金山、天台坤荣、江苏中宏、安徽世界村、青岛中胶、青岛科技大学、北京化工大学等企业院校都展开了对常压连续脱硫设备的研发制造，并得到辽宁、江苏、浙江、河北、山西、山东、河南、湖南、河北、贵州、福建、广西、广东、四川、甘肃、陕西、云南等多省市自治区超百家利用企业的广泛应用。同时被引进到台湾、韩国、印度、马来西亚、新加坡、泰国、越南、土耳其、俄罗斯、哈撒斯坦、埃及、阿尔及利亚、加拿大、西班牙、法国和美国等众多海外废橡胶利用企业。

2014年10月20日，上海肖友和台州中宏研发的硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备，首次被中国石油和化学工业联合会、中国化工环保协会授予“石油和化工行业环境保护与清洁生产重点支撑技术（设备）”。

2015年12月11日，对在行业转型升级,转变脱硫方式方面做出贡献，有一定示范引领作用的企业，经中橡协废橡胶综合利用分会八届新一任五次理事会研究通过，决定对南通回力、天台坤荣、台州中宏、山东东岳东、青州广信、山东新东岳、都江堰市新时代等七家企业授予“常压连续脱硫生产再生胶应用示范企业”。

作为习惯使用“动态脱硫”传统工艺20多年的企业，要适应新的硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备脱硫工艺，有一定的难度。但应该清醒地看到，全世界发达国家的再生胶工业是怎样萎缩的。这些国家的再生胶产量曾经创造过辉煌，正因为环保影响，欧洲、美国、日本的再生胶企业已经转型许多，特别是动态脱硫罐在1995年已经停止使用。我们如果不改变观点，继续使用动态脱硫工艺不放，中国再生胶工业的前途也必然和世界发达国家一样，因为绿色发展是国际大趋势。

同时，应该看到在已经转型的企业已经获得成功，常压脱硫工艺的技术在行业已经基本成熟。但对于一些依然在观望等待的企业，必须要提高认识认清形势，要适应环保要求，要彻底改变观念，要有破釜沉舟的决心。“再生胶行业全面推广常压连续脱硫生产工艺，彻底淘汰动态脱硫罐”，国家已经明确为行业脱硫转型指明的方向，这是发展趋势。只要坚决执行国家制定的“重点行业挥发性有机物消减三年绿色行动计划”，并且在国家对淘汰动态脱硫罐工艺给予一定的补偿，对转型升级使用硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备脱硫工艺企业的鼓励，三年内完全淘汰动态脱硫罐的目的是一定可以实现，行业VOCs减排的目标也一定能够实现。

四、建议采取能够实现的替代比例

按2015年再生胶600万吨/年的生产能力计算，动态罐按3000吨/台/年产量核算,动态罐保守数字在2000台左右，扣除已在使用的常压连续脱硫工艺与设备约300台。需要彻底淘汰的动态罐数量在1700台左右，占整个需要转型的脱硫设备85%左右。

1、对所有使用“动态脱硫罐”的企业，按要求和规定对淘汰“动态脱硫罐”的数量给予一次性补偿，均按40万元/台计算（以购买发票日期。金额为准;下同），建议国家财政出台50%设备淘汰补偿；按2000台计算，该工艺淘汰费用需8亿元。目标：2018年完成彻底淘汰动态脱硫罐100%（2000台），需要财政补偿4亿元。

2、对采用硫化橡胶粉常压螺旋输送连续脱硫装置，按均75万元/台计算，建议国家财政出台50%设备购置款补贴；按1700台计算，该工艺转型费用需12.75亿元。目标：2018年完成彻底淘汰动态脱硫罐50%（850台），需要财政补贴6.375亿元。

3、对采用环保智能化螺杆挤出再生机，按均180万元/台计算，建议国家财政出台50%设备购置款补贴；按1700台计算，该工艺转型费用需15.3亿元。目标：2018年完成彻底淘汰动态脱硫罐达到35%（595台），需要财政补贴5.355亿元。

4、环保智能化万吨再生胶生产线工艺设备，按均1000万元/线计算；建议国家财政出台50%设备购置款补贴，按1700台计算，该工艺转型费用需170亿元。目标：2018年完成彻底淘汰动态脱硫罐达到15%（255台），需要财政补贴25.5亿元。

硫化橡胶粉常压连续脱硫成套装备生产工艺，解决了动态脱硫罐生产技术工艺污染大、能耗高、效率低等问题，有利于行业可持续绿色发展。再生胶生产脱硫工艺按以上50%、35%、15%转型，需要财政支持费用在37.23亿元基本可以完成产业升级，彻底淘汰动态脱硫罐2000台，需要财政补偿费用在4亿元，即可以完全实现废橡胶的绿色循环再利用。提升废橡胶综合利用行业的整体技术水平，推动国家节能减排低碳战略实施，创建资源节约型、环境友好型社会，效益显著。

我国已经成为世界生产、使用再生胶的第一大国。再生胶已经成为我国保护环境，处理废橡胶资源的主要渠道之一，已经成为名副其实的中国特色。

为了贯彻落实《中国制造2025》和《大气污染防治行动计划》，加快推进落实制造工程实施指南，推进促进橡胶行业挥发性有机物削减，提升废橡胶综合利用行业绿色发展水平，改善大气环境质量，提升制造再生橡胶产业绿色化质量，工业和信息化部财政部《印发重点行业挥发性有机物削减行动计划的通知》“工信部联节[2016]217号”文件非常及时。

【干法脱硫工艺流程】推荐阅读：

干法脱硫06-12

转炉干法除尘工艺分析05-10

烟气脱硫工艺08-01

精脱硫工艺10-09

烧结烟气脱硫工艺研究09-27

LO-CAT脱硫工艺06-19

石灰石-石膏法烟气脱硫工艺设计06-20

干法湿法09-13

新型干法技术07-10

新型干法水泥窑06-05

>> 查看更多相关文档