國內(nèi)控制煙氣指標(biāo)主要有兩方面:煙塵和二氧化硫。
除塵工藝主要有濕式除塵、布袋除塵、電除塵、代電復(fù)合除塵。
脫硫工藝有:分為干法、半干法、濕法三大類。
干法脫硫是使用粉狀吸收劑去除煙氣中的SO2,常用的典型方法有爐內(nèi)噴鈣(石灰/石灰石)等。爐內(nèi)噴鈣具有無廢水產(chǎn)生,無二次污染的優(yōu)點,但是由于脫硫效率低,設(shè)備龐大,操作要求高等,所以工業(yè)應(yīng)用較少。
半干法是新興的一種脫硫技術(shù)。目前使用較多的有旋轉(zhuǎn)噴鈣法,將石灰制成石灰漿液,在塔內(nèi)吸收SO2但反應(yīng)效率低,Ca/S比較大,一般在2.5以上。主要是一些大型鍋爐的火電廠采用。
濕法煙氣脫硫工藝是目前在煙氣脫硫使用較廣泛的脫硫工藝,濕法煙氣脫硫占脫硫總量的80%以上。濕法脫硫根據(jù)脫硫劑的選擇不同又可分為石灰石/石灰法、氨法、鈉鈣雙堿法、氧化鎂法、堿性硫酸鋁法等,其中石灰石/石灰法、氨法、鈉鈣雙堿法以及氧化鎂法使用較為普遍。
石灰石/石灰法采用石灰石/石灰粉,將其制成石灰石/石灰漿液,在脫硫吸收塔內(nèi)通過噴淋,將石灰石/石灰漿液霧化使其與煙氣混合接觸,從而達(dá)到脫硫的目的。
該工藝需配備石灰石/石灰粉碎系統(tǒng)與石灰石/石灰化漿系統(tǒng)。
石灰較石灰石的活性高,可以減少用量,降低運行費用。
但無論使用石灰石還是石灰,液氣比都較高(15-22),通過高液氣比來保證足夠的脫硫效率,因此運行費用較高。
石灰石/石灰法主要存在的問題是塔內(nèi)容易結(jié)垢,副產(chǎn)物亞硫酸鈣或硫酸鈣容易引起氣液接觸器(噴頭或塔板)、管道等的結(jié)垢堵塞。適用于大型電廠鍋爐煙氣脫硫。
氨法采用氨水作為二氧化硫的吸收劑,SO2與NH3反應(yīng)可產(chǎn)生亞硫酸氨、亞硫酸氫氨與部分因氧化而產(chǎn)生的硫酸氨。
由于吸收液處理方法的不同,氨法可分為氨-酸法、氨-亞硫酸氨法和氨-硫酸氨法。
氨法主要優(yōu)點是脫硫率高(與鈉堿法相同 ),副主物可作為農(nóng)業(yè)肥料。
由于氨的易揮發(fā)性,造成吸收劑消耗量增加,脫硫劑利用率不高;另外氨水的來源地和行業(yè)的限制大,氨水的費用也高。
脫硫?qū)Π彼臐舛扔幸欢ǖ囊螅舭彼疂舛忍?,影響脫硫效率,水循環(huán)系統(tǒng)無疑將增大,使運行費用增加;濃度增大,導(dǎo)致蒸發(fā)量增大,產(chǎn)生氨氣的惡臭,對工作環(huán)境產(chǎn)生影響,而且氨易揮發(fā)與凈化后煙氣中的SO2反應(yīng),形成氣溶膠,使得煙氣無法達(dá)標(biāo)排放。
氨法副產(chǎn)物回收的過程是較為困難的,投資費用較高,需配備制酸系統(tǒng)或結(jié)晶回收裝置(需配備中和器、結(jié)晶器、脫水機(jī)、干燥機(jī)等),系統(tǒng) 復(fù)雜,設(shè)備繁多,管理維護(hù)要求高。副產(chǎn)物硫銨市場準(zhǔn)入困難。適用中小鍋爐煙氣脫硫和易得到氨水的化工企業(yè)鍋爐煙氣脫硫。
鈉堿法采用碳酸鈉或氫氧化鈉等堿性物質(zhì)吸收煙氣中的二氧化硫的方法,它具有吸收劑不揮發(fā)、溶解度大、活性高、脫硫系統(tǒng)不堵塞等優(yōu)點,并可得到副產(chǎn)物Na2SO3,或轉(zhuǎn)化為高濃度二氧化硫氣體利用,適合于所排煙氣中二氧化硫濃度比較高的廢氣吸收處理。
但副產(chǎn)物的回收困難、工藝投資較高、鈉堿的價格高造成運行費用高等是其主要缺點。
氧化鎂法是將氧化鎂制成漿液,作為脫硫吸收劑吸收SO2,生成產(chǎn)物為硫酸鎂或亞硫酸鎂,副產(chǎn)物拋棄或干燥煅燒后,再生成氧化鎂。該工藝的優(yōu)點是脫硫效率在90%以上,較石灰石/石灰法的結(jié)垢問題輕,硫酸鎂、亞硫酸鎂的溶解度相對硫酸鈣、亞硫酸鈣大。
缺點是氧化鎂的價格高,脫硫費用相對較高。氧化鎂回收過程工藝較復(fù)雜,但若直接采用拋棄法,鎂鹽會導(dǎo)致二次污染。
鈉鈣雙堿法是結(jié)合石灰石/石灰法和鈉堿法兩者的優(yōu)點,以鈉堿為脫硫劑,石灰為再生劑,通過在循環(huán)水系統(tǒng)中投加石灰,生成亞硫酸鈣和鈉堿,亞硫酸鈣沉淀,鈉堿隨脫硫循環(huán)水循環(huán)利用。該種工藝即解決了石灰石/石灰法易結(jié)垢的問題,同時兼有鈉堿法脫硫效率高的優(yōu)點。
并且主要消耗的為廉價的石灰石/石灰,運行費用也低。脫硫副產(chǎn)物亞硫酸鈣、硫酸鈣不會造成二次污染。
脫硫液循環(huán)利用,不產(chǎn)生水污染的問題?;烊肓蛩徕}、亞硫酸鈣的煤粉渣煙氣,煙氣處理一般流程是什么是較好的制備水泥的原料和路基填充料。適用于各種中小鍋爐的煙氣脫硫。
煙氣經(jīng)過回收利用和凈化處理,使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的過程。在有色金屬冶煉過程中排放的大量煙氣,常含有二氧化硫、氟化物、氯、汞等氣態(tài)污染物,它們污染大氣,破壞生態(tài)平衡。必須將這些氣態(tài)污染物固定下來,并使之轉(zhuǎn)化成有益產(chǎn)品,以達(dá)到消除污染、變害為利的目的。 高濃度二氧化硫煙氣處理
根據(jù)煙氣中二氧化硫含量的大小,可把煙氣分為高濃度二氧化硫煙氣和低濃度二氧化硫煙氣。通常把二氧化硫含量大于3.5%的煙氣稱為高濃度二氧化硫煙氣。
銅、鉛、鋅、鎳、鈷等有色金屬火法冶金過程產(chǎn)生的二氧化硫是污染大氣的主要物質(zhì),其在煙氣中的濃度波動較大,低的小于1%,高的達(dá)lO%以上。利用高濃度二氧化硫煙氣制取硫酸是從含硫冶煉煙氣回收硫常用的經(jīng)濟(jì)有效方法。
據(jù)1987年統(tǒng)計,中國有色金屬冶煉煙氣占全國制酸能力的16%;1988年全世界冶煉煙氣制取硫酸產(chǎn)量占世界硫酸總產(chǎn)量的20%;芬蘭冶煉煙氣制酸占硫酸總產(chǎn)量的82%,是二氧化硫煙氣制酸比例較大的地區(qū)。
近年來高濃度二氧化硫煙氣制酸技術(shù)的進(jìn)步主要從強(qiáng)化冶煉工藝,加強(qiáng)密閉排風(fēng)以提高二氧化硫濃度以及改進(jìn)制酸工藝兩方面著手。
例如,前蘇聯(lián)為解決回收冶煉煙氣中的二氧化硫使用了工業(yè)氧自熱熔煉;芬蘭奧托昆普(Outokumpu)采用富氧空氣閃速熔煉工藝使煙氣中二氧化硫濃度提高到10%以上,可與二氧化硫濃度較低的冶煉煙氣混合,有效回收硫;日本曾用連續(xù)煉銅爐煙氣與低濃度二氧化硫煙氣混合制酸,制酸后的尾氣用苛性鈉淋洗使二氧化硫回收率達(dá)99%。
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