5.1烟气脱硫（课件）-《大气污染治理技术》同步教学（中国环境科学出版社）

1 项目五 气态污染物净化 学习任务一 烟气脱硫 烟气循环流化床脱硫技术 2 学习要求 掌握火电厂循环流化床烟气脱硫技术的基本原理； 掌握循环流化床烟气脱硫技术工艺流程和分类； 了解循环流化床工艺特点。 3 本次课学习内容 烟气循环流化床法工艺流程 循环流化床法烟气脱硫技术原理 循环流化床法烟气脱硫工艺的特点 4 1.工艺流程 循环流化床烟气脱硫（CFB-FGD）技术是20世纪80年代后期由德国Lurgi公司首先研究开发的。 整个循环流化床脱硫系统由石灰制备系统、脱硫反应系统和收尘引风系统三个部分组成，其工艺流程见图5.4。 循环流化床烟气脱硫技术 5 工艺流程图 循环流化床烟气脱硫技术 6 工艺原理 循环流化床烟气脱硫的主要化学反应如下： CaO＋SO2＋2H2O→CaSO3·2H2O CaSO3·2H2O＋1/2O2→CaSO4·2H2O（石膏） 同时也可脱除烟气中的HCl和HF等酸性气体，反应为： CaO＋2HCl＋H2O→CaCl2＋2H2O CaO＋2HF＋H2O→CaF2＋2H2O 循环流化床烟气脱硫技术 7 特点 循环流化床烟气脱硫的主要优点是脱硫剂反应停留时间长及对锅炉负荷变化的适应性强。由于床料有98%参与循环，新鲜石灰在反应器内停留时间累计可达到30min以上，提高了石灰利用率。反应器内烟气流速可在1.83~6.1m/s范围内变化，可以满足锅炉负荷从30%~100%范围内的变化。但目前循环流化床烟气脱硫系统只在较小规模电厂锅炉上得到应用，尚缺乏大型化的应用业绩。 循环流化床烟气脱硫技术 8 项目五 气态污染物净化 学习任务一 二氧化硫净化 石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫技术 9 学习要求 掌握石灰石/石灰-石膏法基本原理； 掌握石灰石/石灰-石膏法工艺流程； 熟悉影响石灰石/石灰-石膏法效率的因素。 10 本次课学习内容 石灰石石膏法工艺原理 石灰石-石膏法系统组成 石灰石-石膏法工艺流程 石灰石-石膏法影响因素 11 工艺流程 12 反应原理 13 浆液的pH值： pH值将影响结垢、堵塞和活性钝化。石灰石系统操作时 最佳pH值为5.5～6.2，石灰操作系统pH值为8。 吸收温度： 温度低时，液面上SO2平衡分压降低，有利于气液间的传 质。但低温时H2SO3和CaCO3或Ca(OH)2之间的反应速度慢。 石灰石的粒度： 粒度减小，比表面积增加，脱硫率及石灰石的利用率增高。一般控制石灰石的粒度在200～300目之间。 影响本法效率的因素 14 ⑷L/G比的影响： L/G是湿法的重要参数，脱硫效率随L/G的增加而增加，特别是在L/G较低的时候影响显著。 ⑸控制溶液过饱和： 控制吸收液过饱和可以防止系统结垢。加入二水硫酸钙晶种，以提供足够的沉积表面，使溶解液优先沉降其上，可控制溶液过饱和。 15 ⑹吸收剂： 石灰石：容易制备，成本低，在石灰石洗涤中亚硫酸钙的氧化速率远大于石灰洗涤； 石灰：较易反应，但石灰消化易结垢。 应用中倾向于采用石灰石。 ①高效吸收剂：镁加强石灰。 ②采用有机缓冲剂 多是采用二元酸（DBA：谷氨酸、丁二酸、乙二酸组成）、甲酸和己二酸。 16 主要吸收设备： ⑴脱硫塔的类型 喷淋吸收塔、填料吸收塔、喷射鼓泡反应器、双回路塔 ⑵喷淋吸收塔 是湿法工艺的主流塔型，多采用逆流布置。 氧化槽：接受和储存脱硫剂，溶解石灰石，鼓风氧化 CaSO3，结晶生成石膏。 搅拌机构：因石灰石的低溶解度，防止沉降，为更好的混 合效果，设有搅拌器。 复习：大气F.Pasquill稳定度划分等级A、B、C、D、E、F 分别代表极不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、弱稳定、稳定 17 ⑶喷射鼓泡反应器 使用喷射鼓泡反应器，烟气通过JBR直接喷射到浆液中。 特点是：取消了浆液再循环系统，简化工艺流程，降低能 耗，使基建费用和运行费用减少。该工艺在低pH下运行 （3.5～4.5），提高石灰石溶解度，抑制了堵塞、结垢现 象，且生成的石膏颗粒易于脱水。 18 项目五 气态污染物净化 学习任务一 烟气脱硫 烟气脱硫技术及分类 19 学习要求 了解烟气中硫的来源； 熟悉脱硫技术分类； 掌握常见的烟气脱硫技术分类。 20 本次课学习内容 煤中硫的来源 脱硫技术分类 烟气脱硫技术及其分类 21 一、煤中硫的来源 煤中的硫含有四种形态：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫(MeSO4)、有机硫(CxHySz)和单质硫。其中单质硫、有机硫和黄铁矿硫可燃烧放出SO2而硫酸盐硫不能燃烧，成为灰分的一部分。 可燃单质硫及其化合物在高温下与氧发生反应，生成SO2和少量SO3，其反应可用如下方程表示： S+O2→SO