湿式钙法通常有抛弃法、回收法和双循环湿式钙法等,抛弃法和回收法区别在衬胶管道脱硫产物是否再利用。其中回收法的衬胶管道脱硫产物为二水石膏(CaSO 2H O),此法以日本应用多。石膏的主要用途是作为建筑材料,高质量石膏作为石膏板材的原料。我国重庆珞磺电厂引进日本三菱公司的技术就是这种方法。但是,目前再我国衬胶管道脱硫石膏很难找到大规模的用途。
对于湿法衬胶管道脱硫产物,值得注意的是,衬胶管道脱硫石膏应用途径可以参考磷肥工业中的石膏制硫酸过程。在该过程中,石膏被C(无烟煤或焦碳)还原SO 和CaO。SO (以5%左右浓度的空气混合物形式存在)可进一步被转化为硫酸。CaO则循环到衬胶管道脱硫吸收装置作为衬胶管道脱硫剂循环使用。因此,理论上,这个过程回收了烟气中的SO 生产工业浓硫酸[98%(质量)],不消耗衬胶管道脱硫剂。而其还原剂煤在电厂也是丰富和方便。这个过程对高硫煤发电厂具有一定价值。
双循环或回路石灰石洗涤衬胶管道脱硫法,是对传统湿式石灰石-石膏法的一种改进。它也是利用石灰石浆液作为吸收剂,吸收烟气中的SO ,产物为商用石膏。该法特点是将一个吸收塔分为上下两段,使两段吸收处在不同的pH值下进行制作。因而具有较率和高的石灰石利用率,并提高了系统的稳定性和运转可靠性,被广泛应用于燃煤发电厂的烟气衬胶管道脱硫。自20世纪70年代以来,美国的各种电站锅炉中,安装此系统的有7800MW以上机组。这一技术于20世纪80年代初转让到德国的诺尔-克尔茨(Noell-KRC)公司,得到进一步的发展。
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烟气衬胶管道脱硫技术的分类
烟气衬胶管道脱硫(Flue Gas Desulfurization,FGD)是上大规模商业化应用的衬胶管道脱硫方法,是控制酸雨和二氧化硫污染的为有效的和主要的技术手段。
目前,上各国对烟气衬胶管道脱硫都重视,已开发了数十种行之有效的衬胶管道脱硫技术,但是,其基本原理都是以一种碱性物质作为SO 的吸收剂,即衬胶管道脱硫剂。按衬胶管道脱硫剂的种类划分,烟气衬胶管道脱硫技术可分为如下几种方法。
(1) 以CaCO (石灰石)为基础的钙法;
(2) 以MgO为基础的镁法;
(3) 以Na SO 为基础的钙法;
(4) 以NH 为基础的氨法;
(5) 以碱为基础的碱法。
上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上。烟气衬胶管道脱硫装置相对占有率大的是日本。日本的燃煤和燃油锅炉基本上都装有烟气衬胶管道脱硫装置。众所周知,日本的煤资源和石油资源都很缺乏,也没有石膏资源,而其石灰石资源却极为丰富。因此,FGD的石膏产品在日本得到广泛的应用。这便是钙法在日本得到广泛应用的原因。因此,其他发达的火电厂锅炉烟气衬胶管道脱硫装置多数是由日本技术商提供的。
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氨法烟气衬胶管道脱硫技术
氨回收法符合FGD发展趋势
氨法衬胶管道脱硫技术在化学工业领域应用普遍,用氨吸收硫酸生产尾气中的SO2, 生产亚硫铵和硫铵。
80-90年代,在我国硫酸和磷肥厂,具有氨法衬胶管道脱硫装置高达100余套。
美国和德国的衬胶管道脱硫石膏已成为一个突出的环境问题,正着力研究转化为硫铵的技术。
据不统计,全目前使用氨法衬胶管道脱硫的机组大约在10000MW
· 专家论点
美国Ellison 咨询公司:采用硫铵过程,烟气衬胶管道脱硫可以实现自负盈亏。
美国John Brown工程师和建筑师有限公司:通过大量、高价值的副产品生产,烟气衬胶管道脱硫可以获得的投资效益。
美国GE公司:氨法烟气衬胶管道脱硫时代已经到来了。
Krupp公司:经过二十多年一步一步地漫长的发展,如今,氨法已进入工业化应用阶段。
·氨法特点
氨法是、低耗能的湿法。 氨法是气液相反应,反应速率快,吸收剂利用率高,能保持衬胶管道脱硫效率95—99%。 氨在水中的溶解度超过20%。 氨法具有丰富的原料。氨法以氨为原料,其形式可以是液氨、氨水和碳铵。目前我国火电厂年排放二氧化硫约1000万吨,即使全部采用氨法衬胶管道脱硫,用氨量不超过500万吨/年,供应有保证。
氨法的大特点是 SO2的可资源化,可将污染物SO2回收成为高附加值的商品化产品。副产品硫铵是一种性能优良的氮肥,在我国具有很好的市场前景。
江南氨回收法是湿式氨法的一种。1995年氨法技术作为科技攻关项目列入“十五”863计划;1998年公司成立了专门的环保研究所进行技术攻关;2000年我们研制的第1台简易氨法衬胶管道脱硫装置通过江苏省科技成果鉴定。此后公司通过与多家科研院校的密切合作,在简易氨法的基础上逐步发展成现在的氨回收法,并在天津碱厂、云南解化、亚能天元等项目上成功运行1年以上,各项指标均达到了预期。
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