湿法脱硫技术_湿法脱硫技术问答
湿法脱硫烟气拖尾是什么原因
根据微生物参与硫循环的各个过程,并获得能量这一特点,利用微生物进行烟气脱硫,其机理为:在有氧条件下,通过脱硫细菌的间接氧化作用,将烟气中的SO2氧化成硫酸,细菌从中获取能量。工业烟气超低排放改造中,常采用湿法脱硫进行烟气净化,净化后的烟气从烟囱排出,常常会产生的拖尾现象,有时可达数百米。净烟气虽已达到超低排放水平,但造成了视觉污染和水资源的大量浪费,采用氨法脱硫的,有部分“硫铵雨”则会对周边设备造成腐蚀。由于政策不再强制性要求企业对烟气进行脱白治理,那么从脱硫系统的设计方面进行改良,避免烟气拖尾现象成为必要举措。
湿法脱硫技术_湿法脱硫技术问答
湿法脱硫技术_湿法脱硫技术问答
下面以氨法脱硫为例,分析烟气拖尾的主要原因。
1.物理因素
经过氨法脱硫系统的高温烟气与其隔断液相接触后逐步达到饱和状态。携带着液滴的烟气排入大气后凝结成白色,形成视觉上的拖尾效果,环境温度越低、烟气湿度越大拖尾现象越。
2.氨逃逸
3.气溶胶
气溶胶是指液体或固体小质点在大气中分散悬浮形成的胶体分散体。氨法脱硫后的气溶胶主要成分是铵盐类,烟气中气溶胶含量越大,烟气的拖尾现象就越。
针对烟气拖尾的各种原因,可以合理优化脱硫系统的工艺设计,减少或避免烟气拖尾现象。下面以“梯级分离净化氨法脱硫除尘一体化技术”为例,讲一下脱硫塔在设计方面的改进措施。
1.脱洗选燃烧中脱硝:硫工艺设计
利用高分子复合材料为载体。此种材料具有表面积、憎水性等特点。在净化段,净化水将循环液液滴替换为水滴或含有低盐类晶体的液滴,这些微小液滴经过载体时,相互凝并成为大液滴,由于载体的憎水性,大液滴无法在载体上停留累积,最终会在重力作用下返回至脱硫塔内随循环液带出。
3.多点、合理加氨设计
根据氧化器结构和溶液流向采用多点、合理加氨设计,以保证氨水充分混合,挥发的气氨也能充分吸收。多点加氨设计可以更好的控制吸收液的PH值,控制脱硫区域气相游离氨的浓度,提高脱硫效率,降低氨逃逸率。
通过对脱硫系统的工艺设计进行改良,能很好解决氨逃逸、气溶胶、烟气拖尾的环保难题,同脱硫的意义:时可以使脱硫系统运行更加稳定,节能降耗,创造更高的经济效益、环境效益
常见的烟气脱硝方法有哪些?
4、解决除雾器冲洗水系统存在的一些问题:喷嘴堵塞;喷嘴冲洗角度小;冲洗水压力不足;冲洗水流量不够;冲洗频率不合理(脱硫塔除雾器冲洗系统是非常重要的);烟气脱硝技术主要有选择性催化还原烟气脱硝、选择性非催化还原法脱硝。
脱硫是指将煤中的硫元素用钙基等方法固定成为固体。脱硫作用是防止煤在燃烧时生成,减少有害气体排放。1.微生物来处理NOX废气的方法
3.半干法烟气脱硫技术由于从燃烧系统排放的烟气中的NOx,90%以上是NO,而NO难溶于水,因此对NOx的湿法处理不能用简单的洗涤法。烟气脱硝的原理是用氧化剂将NO氧化成NO2,生成的NO2再用水或碱性溶液吸收,从而实现脱硝。O3氧化吸收法用O3将NO氧化成NO2,然后用水吸收。该法的生成物HNO3液体需经浓缩处理,而且O3需要高电压制取,初投资及运行费用高。ClO2氧化还原法ClO2将NO氧化成NO2,然后用Na2SO3水溶液将NO2还原成N2。该法可以和采用NaOH作为脱硫剂的湿法脱硫技术结合使用,脱硫的反应产物Na2SO3又可作为NO2的还原剂。ClO2法的脱硝率可达95%,且可同时脱硫,但ClO2和NaOH的价格较高,运行成本增加。
2.选择性催化还原SCR法脱硝
选择性催化还原SCR法脱硝是在催化剂存在的条件下,采用氨、CO或碳氢化合物等作为还原剂,在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N2。可以作为SCR反应还原剂的有NH3、CO、H2,还有甲烷、乙烯、丙烷、丙稀等。以氨作为还原气的时候能够得到的NO的脱除效率。SCR反应是氧化还原反应,因此遵循氧化还原机理或Mars-van Krlen-type机理。 目前,国外学者已经在SCR反应的反应物是NO达成了一致,而不是NO2,并且O2参与了反应。
3.非催化还原法脱硝法
SNCR是选择性非催化还原,是一种成熟的低成本脱硝技术。该技术以炉膛或者水泥行业的预分解炉为反应器,将含有氨基的还原剂喷入炉膛,还原剂与烟气中的NOx反应,生成氨和水。
在选择性非催化还原法脱硝工艺中,尿素或氨基化合物在较高的反应温度(930~1090℃)注入烟气,将NOx还原为N2。还原剂通常注进炉膛或者紧靠炉膛出口的烟道。
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烟气脱硝是指减少烟气中氮氧化物的排放。目前可行的脱硝技术主要包括选择性催化还原(SCR)技术、选择性非催化还原(SNCR)技术和PNCR高分子脱硝技术。
1、SCR脱硝技术
SCR技术的原理是利用选择性催化还原,在烟气进入SCR反应器前通过烟道加装SCR脱硝模块。废气经过不同层次的催化剂模块时,NOX被催化还原为N2和H2O。不过,采用这项技术需要较高的投资成本,并且催化剂是一种耗材,通常需要每2-3年更换一次,而且价格昂贵。此外,在运行过程中,还需要使用脱硝剂,因此后期运行成本较高。SCR技术适用于比较大型的锅炉。
2、SNCR脱硝技术
脱硫工艺流程介绍
脱烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟,效率高,作简单。传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收后生成的钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。硫技术
生产方法
酸碱原理:柠檬酸(H3C6H5O7˙H2O)溶液具有较好的缓冲性能,当SO2气体通过柠檬酸盐液体时,烟气中的SO2与水中H发生反应生成H2SO3络合物,SO2吸收率在99%以上。精制
酸碱精制是传统的方法,仍有部分炼厂使用。由于酸碱精制分离出的酸碱渣难以处理,而且油品损失较大1) 脱硫效率高,可达98%以上;,从长远来看,此技术必将遭到淘汰。
酸精制
该法用一定浓度的硫酸、盐酸等无机酸从石油产品中除去硫醚和噻吩,从而达到脱硫的目的。反应如下所示:
R2S+H2SO4R2SH++HSO-4
NaOH水溶液可以抽提出部分酸性硫化物,在碱中加入亚砜、低级醇等极性溶剂或提高碱的浓度可以提高萃取效率。如用40%的NaOH可除去柴油中60%以上的硫醇及90%的,其中对油品的安定性影响很大。
在酞菁催化剂法中,工业上应用较多是聚酞菁钴(CoPPC)和磺化酞菁钴(CoSPc)催化剂。此催化剂在碱性溶液中对油品进行处理,可以除去其中的硫醇。夏道宏认为聚酞菁钴(CoPPC)和磺化酞菁钴(CoSPc)在碱液中的溶解性不好,因而降低了催化剂的利用率,为此合成出了一种水溶性较好的新型催化剂——季铵磺化酞菁钴(CoQAHPc)n,该催化剂分子内有氧化中心和碱中心,二者产生的协同作用使该催化剂的活性得到了明显的提高[1]。此外,金属螯合剂法和酸性催化剂法都能使有机硫化物转化成,从而有效的去除成品油中的硫化物[2]。
为什么湿式石灰石脱硫系统中ph多控制在5.0-5.8之间
我国当前的煤炭入洗率较低,大约在 20%左右,而美国为 42%,英国为94.9%,法国为 88.7%,日本为 98.2%。提高煤炭的入洗率有望显著改善燃煤污染。然而,物理选洗仅能去除煤中无机硫的 80%,占煤中硫总含量的 15%~30%,无法满足燃煤污染控制要求,故只能作为燃煤脱硫的一种辅助手段。优点如下:
1、工艺先进,流程简洁(而选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝方法,最早由日本于20世纪60~70年代后期完成商业运行,是利用还原剂(NH3,尿素)在金属催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N2和H2O,而不是被O2氧化,故称为“选择性”。目前世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR2种。此2种方法都是利用氨对NOx的还原功能,在催化剂的作用下将NOx(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水,还原剂为NH3。脱硫效率高,作方便)。
2、技术成熟,在大型机组上得到广泛运行,市场使用率。
3、在湿法脱硫中,投资,设备要求。
4、运行可靠性高,技术最成熟。
6、控制系统采用PLC或DCS程控,自动化程度高。
7、脱硫装置使用寿命长,作维护简单,布置紧凑,占地面积小。
8、脱硫系统设置旁路烟道,排空管海水脱硫 等等。道和检修管道,便于系统维护和检修。
目前脱硫脱硝的方法有哪些,分别是什么?
碱精制一、脱硫技术
目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟,效率高,作简单。本方法由恒诚环保公司提供:18132761319
优点:湿法烟气脱硫技术为气液反应,反应速度快,脱硫效率高,一般均高于90%,技术成熟,适用面广。湿法脱硫技术比较成熟,生产运行安全可靠,在众多的脱硫技术中,始终占据主导地位,占
分类:常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。
2.干法烟气脱硫技术
分类:常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。
典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例,在高温下煅烧时,脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒,它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。
干法烟气脱硫技术在钢铁行业中已经有应用于于大型转炉和高炉的例子,对于中小型高炉该方法则不太适用。干法脱硫技术的优点是工艺过程简单,无污水、污酸处理问题,能耗低,特别是净化后烟气温度较高,有利于烟囱排气扩散,不会产生“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低,设备庞大、投资大、占地面积大,作技术要求高。常见的干法脱硫技术有。
A.活性碳吸附法:
原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化为(SO3),再与水反应生成H2SO4,饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生,同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可获得副产品H2SO4,液态SO2和单质硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进,开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30,ZIA0,进一步完善了活性炭的工艺,使烟气中SO2吸附率达到95.8%,达到排放标准。
B.电子束辐射法:
原理:用高能电子束照射烟气,生成大量的活性物质,将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和(NO2),一步生成H2SO4和(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收。
原理:吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂带有静SNCR技术的原理是在锅炉上开孔,将喷雾枪伸入炉膛内适宜的高温区域,通过使用脱硝剂如尿素或氨水,将NOX还原成无害的N2和H2O。根据博莱达小编的工程经验,此项技术的脱硝效率在60%左右。对于氮氧化物标准不是特别高的地区,这种技术比较适用。SNCR脱硝设备价格不高,脱硝剂价格也不贵,且后期运行费用低。但由于脱硝还原剂为氨气,易造成氨气溢出,还有设备腐蚀等问题。电荷,当吸收剂被喷射到烟气流中,吸收剂因带同种电荷而互相排斥,表面充分暴露,使脱硫效率大幅度提高。此方法为干法处理,无设备污染及结垢现象,不产生废水废渣,副产品还可以作为肥料使用,无二次污染物产生,脱硫率大于90%,而且设备单,适应性比较广泛。但是此方法脱硫靠电子束加速器产生高能电子;对于一般的大型企业来说,需大功率的电子枪,对人体有害,故还需要防辐射屏蔽,所以运行和维护要求高。四川成都热电厂建成一套电子脱硫装置,烟中SO2的脱硫达到排放标准。
D.金属氧化物脱硫法:
原理:根据SO2是一种比较活泼的气体的特性,氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性,在常温或低温下,金属氧化物对SO2起吸附作用,高温情况下,金属氧化物与SO2发生化学反应,生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。这是一种干法脱硫方法,虽然没有污水、废酸,不造成污染,但是此方法也没有得到推广,主要是因为脱硫效率比较低,设备庞大,投资比较大,作要求较高,成本高。该技术的关键是开发新的吸附剂。
以上几种SO2烟气治理技术目前应用比较广泛的,虽然脱硫率比较高,但是工艺复杂,运行费用高,防污不,造成二次污染等不足,与我国实现经济和环境和谐发展的大方针不相适应,故有必要对新的脱硫技术进行探索和研究。
半干法脱硫包括喷雾干燥法脱硫、半干半湿法脱硫、粉末一颗粒喷动床脱硫、烟道喷射脱硫等。
A.喷雾干燥法:
喷雾干燥脱硫方法是利用机械或气流的力量将吸收剂分散成极细小的雾状液滴,雾状液滴与烟气形成比较大的接触表面积,在气液两相之间发生的一种热量交换、质量传递和化学反应的脱硫方法。一般用的吸收剂是碱液、石灰乳、石灰石浆液等,目前绝大多数装置都使用石灰乳作为吸收剂。一般情况下,此种方法的脱硫率65%~85%。其优点:脱硫是在气、液、固三相状态下进行,工艺设备简单,生成物为干态的CaSO、CaSO,易处理,没有的设备腐蚀和堵塞情况,耗水也比较少。缺点:自动化要求比较高,吸收剂的用量难以控制,吸收效率不是很高。所以,选择开发合理的吸收剂是解决此方法面临的新难题。
B.半干半湿法:
半干半湿法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%tn,并且腐蚀性小、占地面积少,工艺可靠。工业中常用的半干半湿法脱硫系统与湿法脱硫系统相比,省去了制浆系统,将湿法脱硫系统中的喷入Ca(OH):水溶液改为喷入CaO或Ca(OH):粉末和水雾。与干法脱硫系统相比,克服了炉内喷钙法SO2和CaO反应效率低、反应时间长的缺点,提高了脱硫剂的利用率,且工艺简单,有很好的发展前景。
C.粉末一颗粒喷动床半千法烟气脱硫法:
技术原理:含SO2的烟气经过预热器进入粉粒喷动床,脱硫剂制成粉末状预先与水混合,以浆料形式从喷动床的顶部连续喷人床内,与喷动粒子充分混合,借助于和热烟气的接触,脱硫与干燥同时进行。脱硫反应后的产物以干态粉末形式从分离器中吹出。这种脱硫技术应用石灰石或消石灰做脱硫剂。具有很高的脱硫率及脱硫剂利用率,而且对环境的影响很小。但进气温度、床内相对湿度、反应温度之间有严格的要求,在浆料的含湿量和反应温度控制不当时,会有脱硫剂粘壁现象发生。
D.烟道喷射半干法烟气脱硫:
该方法利用锅炉与除尘器之间的烟道作为反应器进行脱硫,不需要另外加吸收容器,使工艺投资大大降低,作简单,需场地较小,适合于在我国开发应用。半干法烟道喷射烟气脱硫即往烟道中喷人吸收剂浆液,浆滴边蒸发边反应,反应产物以干态粉末出烟道。
最近几年,科技突飞猛进,环境问题已提升到法律高度。我国的科技工作者研制出了一些新的脱硫技术,但大多还处于试验阶段,有待于进一步的工业应用验证。
A.硫化碱脱硫法
由Outokumpu公司开发研制的硫化碱脱硫法主要利用工业级硫化纳作为原料来吸收SO2工业烟气,产品以生成为目的。反应过程相当复杂,有Na2SO4、Na2SO3、Na2S203、S、Na2Sx等物质生成,由生成物可以看出过程耗能较高,而且副产品价值低,华南理工大学的石林经过研究表明过程中的各种硫的化合物含量随反应条件的改变而改变,将溶液pH值控制在5.5—6.5之间,加入少量起氧化作用的添加剂TFS,则产品主要生成Na2S203,过滤、蒸发可得到附加值高的5H0˙Na2S203,而且脱硫率高达97%,反应过程为:SO2+Na2S=Na2S203+S。此种脱硫新技术已通过中试,正在推广应用。
B.膜吸收法
以有机高分子膜为代表的膜分离技术是近几年研究出的一种气体分离新技术,已得到广泛的应用,尤其在水的净化和处理方面。中科院大连物化所的金美等研究员创造性地利用膜来吸收脱出SO2气体,效果比较显著,脱硫率达90%。过程是:他们利用聚丙烯中空纤维膜吸收器,以NaOH溶液为吸收液,脱除SO2气体,其特点是利用多孔膜将气体SO2气体和NaOH吸收液分开,SO2气体通过多孔膜中的孔道到达气液相界面处,SO2与NaOH迅速反应,达到脱硫的目的。此法是膜分离技术与吸收技术相结合的一种新技术,能耗低,作简单,投资少。
C.微生物脱硫技术
生物法脱硫与传统的化学和物理脱硫相比,基本没有高温、高压、催化剂等外在条件,均为常温常压下作,而且工艺流程简单,无二次污染。国外曾以地热发电站每天脱除5t量的H:S为基础;计算微生物脱硫的总费用是常规湿法50%。无论对于有机硫还是无机硫,一经燃烧均可生成被微生物间接利用的无机硫SO2,因此,发展微生物烟气脱硫技术,很具有潜力。四川大学的王安等人在实验室条件下,选用氧化亚铁杆菌进行脱硫研究,在较低的液气比下,脱硫率达98%。
目前已有的各种技术都有自己的优势和缺陷,具体应用时要具体分析,从投资、运行、环保等各方面综合考虑来选择一种适合的脱硫技术。随着科技的发展,某一项新技术韵产生都会涉及到很多不同的学科,因此,留意其他学科的进展与研究成果,并把它们应用到烟气脱硫技术中是开发新型烟气脱硫技术的重要途径,例如微生物脱硫、电子束法脱硫等脱硫新技术,由于他们各自独特的特点都将会有很大的发展空间。随着人们对环境治理的日益重视和工业烟气排放量的不断增加,投资和运行费用少、脱硫效率高、脱硫剂利用率高、污染少、无二次污染的脱硫技术必将成为今后烟气脱硫技术发展的主要趋势。
各种各样的烟气脱硫技术在脱除SO2的过程中取得了一定的经济、和环保效益,但是还存在一些不足,随着生物技术及高新技术的不断发展,电子束脱硫技术和生物脱硫等一系列高新、适用性强的脱硫技术将会代替传统的脱硫方法。
二、脱硝技术
常见的脱硝技术中,根据氮氧化物的形成机理,降氮减排的技术措施可以分为两大类:
一类是从源头上治理。控制煅烧中生成NOx。其技术措施:①采用低氮燃烧器;②分解炉和管道内的分段燃烧,控制燃烧温度;③改变配料方案,采用矿化剂,降低熟料烧成温度。
另一类是从末端治理。控制烟气中排放的NOx,其技术措施:①“分级燃烧+SNCR”,国内已有试点;②选择性非催化还原法(SNCR),国内已有试点;③选择性催化还原法(SCR),目前欧洲只有三条线实验;③SNCR/SCR联合脱硝技术,国内水泥脱硝还没有成功经验;④生物脱硝技术(正处于研发阶段)。
脱硝技术具体可以分为:
燃烧前脱硝:加氢脱硝
12.复合高分子软吸附凝并技术)低温燃烧
2)低氧燃烧
3)FBC燃烧技术
5)煤粉浓淡分离
6)烟气再循环技术
燃烧后脱硝:
1)选择性非催化还原脱硝(SNCR)
2)选择性催化还原脱硝(SCR)
4)电子束脱硝技术
目前,在SCR中使用的催化剂大多以TiO2为载体,以V2O5或V2O5-WO3或V2O5-MoO3为活性成分,制成蜂窝式、板式或波纹式三种类型。应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃~590℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和低温催化剂(80℃~300℃),不同的催化剂适宜的反应温度不同。如果反应温度偏低,催化剂的活性会降低,导致脱硝效率下降,且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生性损坏;如果反应温度过高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,还会引起催化剂材料的相变,使催化剂的活性退化。目前,国内外SCR系统大多采用高温催化剂,反应温度区间为315℃~400℃。该方法在实际应用中的优缺点如下。
优点:该法脱硝效率高,价格相对低廉,目前广泛应用在国内外工程中,成为电站烟气脱硝的主流技术。
缺点:燃料中含有硫分,燃烧过程中可生成一定量的SO3。添加催化剂后,在有氧条件下,SO3的生成量大幅增加,并与过量的NH3生成NH4HSO4。NH4HSO4具有腐蚀性和粘性,可导致尾部烟道设备损坏。虽然SO3的生成量有限,但其造成的影响不可低估。另外,催化剂中毒现象也不容忽视。
目前脱硫的主要方法是:加入CaO或CaCO3(高温时加,实际上相当于CaO),使CaO与硫燃烧产生的SO2反应,先产生CaSO3,进而被氧化成CaSO4,变成炉渣。脱硝一般在含根的溶液中先酸化,再加入低价氮的化合物,如铵盐,使之发生氧化还原反应,产生N2。
谁知道什么是脱硫技术?
发生炉煤气中的硫来源于气化用煤,主要以H2S形式存在,气化用煤中的硫约有80%转化成H2S进入煤气3、气化法:煤在1000~1300℃高温下,通过气化剂,使之发生不完全氧化,而成为煤气。煤中硫分在气化时大部分成为进入煤气,再用液体吸收或固体吸附等方法脱除。,如,气化用煤的含硫量为1%,气化后转入煤气中形成H2S大约2-3g/Nm3左右,而陶瓷、高岭土等行业对煤气含硫量要求为20-50mg/Nm3;如煤气中的H2S燃烧后全部转化成SO2为2.6g/m3左右,比规定的SO2的高排放浓度指标高出许多。所以,无论从环保达标排放,还是从确定企业终产品质量而言,煤气中这部分H2S都是必须要脱除的。生物脱硫,又称生物催化脱硫(简称BDS),是一种在常温常压下利用需氧、厌氧菌除去石油含硫杂环化合物中结合硫的一种新技术。早在1948年美国就有了生物脱硫的专利,但一直没有成功脱除烃类硫化物的实例,其主要原因是不能有效的控制细菌的作用。此后有几个成功的"微生物脱硫"煤气的脱硫方法从总体上来分有两种:热煤气脱硫和冷煤气脱硫。在我国,热煤气脱硫现在仍处于试验研究阶段,还有待于进一步完善,而冷煤气脱硫是比较成熟的技术,其脱硫方法也很多。,但却没有多少应用价值,原因在于微生物尽管脱去了油中的硫,但同时也消耗了油中的许多炭而减少了油中的许多放热量。科学工作者一直对其进行了深入的研究,直到1998年美国的Institute of Gas Technology(IGT)的研究人员成功的分离了两种特殊的菌株,这两种菌株可以有选择性的脱除二苯并噻吩中的硫,去除油品中杂环硫分子的工业化模型相继产生,1992年在美国分别申请了两项专利(5002888和5104801)。美国Energy BioSystems Corp (EBC)公司获得了这两种菌株的使用权,在此基础上,该公司不仅成功地生产和再生了生物脱硫催化剂,并在降低催化剂生产成本的同时也延长了催化剂的使用寿命。
燃料油中硫的主要存在形式及分布,原油中有数百种含硫烃,目前已验证并确定结构的就有200余种,这些含硫烃类在原油加工过程中不同程度地分布于各馏分油中。燃料油中的硫主要有两种存在形式:通常能与金属直接发生反应的硫化物称为“活性硫”,包括单质硫、和硫醇;而不与金属直接发生反应的硫化物称为“非活性硫”,包括硫醚、、噻吩等。对于汽油馏分而言,含硫烃类以硫醇、硫化物和单环噻吩为主,其主要来源于催化裂化(简称fcc)汽油。因此,要使汽油符合低硫汽油的指标必须对fcc汽油原料进行预处理或对fcc汽油产品进行后处理。而柴油馏分中的含硫烃类有硫醇、硫化物、噻吩、苯并噻吩和二苯并噻吩等,其中二苯并噻吩的4,6位烷基存在时,由于烷基的位阻作用而使脱硫非常困难,而且随着石油馏分沸点的升高,含硫化合物的结构也越来越复杂。
目前烟气脱硫技术种类达几十种,按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态,烟气脱硫分为:湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。湿法脱硫技术较为成熟,效率高,作简单。传统的石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收后生成的钙、硫酸钙,由于其溶解度较小,极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石-石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。近年来,随着机的增多,汽车尾气已成为主要的大气污染源,酸雨也因此更加频繁,危害到了建筑物、土壤和人类的生存环境。因此,世界各国纷纷提出了更高的油品质量标准,进一步限制油品中的硫含量、烯烃含量和苯含量,以更好地保护人类的生存空间。随着对含硫原油加工量的增加及重油催化裂化的普及,油品含硫量超标及安定性不好的现象也越来越。
由于加氢脱硫在资金及氢源上的限制,对中小型炼油厂来说进行非加氢精制的研究具有重要的意义。本文简单介绍了非加氢脱硫技术进展及未来的发展趋势。燃料油中的硫主要有两种存在形式:通常能与金属直接发生反应的硫化物称为"活性硫",包括单质硫、和硫醇;而不与金属直接发生反应的硫化物称为"非活性硫",包括硫醚、、噻吩等。对于汽油馏分而言,含硫烃类以硫醇、硫化物和单环噻吩为主,其主要来源于催化裂化(简称FCC)汽油。
煤气脱硫的方法及原理
以上这几种催化法脱硫效率虽然较高,但都存在着催化剂投资大、制备条件苛刻、催化活性组分易流失等缺点。5、脱硫效率高,可达98%以上。炼厂使用此方法的其经济效益都不是很好,要想大规模的应用催化法脱硫技术,尚需克服一些技术上的问题。一、热煤气脱硫和冷煤气脱硫唐山绿源环保
冷煤气脱硫大体上可分为干法脱硫和湿法脱硫两种方法,干法脱硫以氧化铁法和活C.荷电干式吸收剂喷射脱硫法(CD.SI):性炭法应用较广,而湿法脱硫以砷碱法、ADA、改良ADA和栲胶法颇具代表性。
二、干法脱硫技术
煤气干法脱硫技术应用较早,早应用于煤气的干法脱硫技术是以沼铁矿为脱硫剂的氧化铁脱硫技术,之后,随着煤气脱硫活性炭的研究成功及其生产成本的相对降低,活性炭脱硫技术也开始被广泛应用。
三、氧化铁脱硫技术
早使用的氧化铁脱硫剂为沼铁矿和人工氧化铁,为增加其孔隙率,脱硫剂以木屑为填充料,再喷洒适量的水和少量熟石灰,反复翻晒制成,其PH值一般为8-9左右,该种脱硫剂脱硫效率较低,必须塔外再生,再生困难,不久便被其他脱硫剂所取代。现在TF型脱硫剂应用较广,该种脱硫剂脱硫效率较高,并可以进行塔内再生。
四、活性炭脱硫技术
活性炭脱硫主要是利用活性炭的催化和吸附作用,活性炭的催化活性很强,煤气中的H2S在活性炭的催化作用下,与煤气中少量的O2发生氧化反应,反应生成的单质S吸附于活性炭表面。当活性炭脱硫剂吸附达到饱和时,脱硫效率明显下降,必须进行再生。活性炭的再生根据所吸附的物质而定,S在常压下,190℃时开始熔化,440℃左右便升华变为气态,所以,一般利用450-500℃左右的过热蒸汽对活性炭脱硫剂进行再生,当脱硫剂温度提高到一定程度时,单质硫便从活性炭中析出,析出的硫流入硫回收池,水冷后形成固态硫。
怎么对煤进行脱硫?
缺点:但反应速度慢,脱硫率低,先进的可达60-80%。但目前此种方法脱硫效率较低,吸收剂利用率低,磨损、结垢现象比较,在设备维护方面难度较大,设备运行的稳定性、可靠性不高,且寿命较短,限制了此种方法的应用。煤的脱硫方法:
1、物理法: 通常用重力分离或磁分离法去除煤分中的硫化铁(黄铁矿),以此形式存在的硫约占煤中硫分的2/3。
2、化学法:煤经粉碎后与硫酸铁水溶液混合,在反应器中加热至100~130℃,硫酸铁与黄铁矿反应转化为硫酸亚铁和单体硫,前者氧化后循环国内的脱硝技术,尚属探索阶段,还未进行科学总结。各种设计工艺技术路线和装备设施是否科学合理、运行是否可靠?脱硝效率、运行成本、能耗、二次污染物排放有多少等都将经受实践的检验。使用,后者作为副产品回收。
4、液化法: 煤的液化有合成法、直接一、脱硫的方法:裂解加氢法和热溶加氢法等。在液化过程中,硫分与氢反应生成逸出,因此得到高热值、低硫、低灰分燃料。
烟道气脱硫有干法和湿法之分。前者使用固体粉末或颗粒为吸附剂,如石灰粉吹入法,活性炭法和活性氧化锰法等。后者用液体为吸收剂,如氨吸收法、石灰石或石灰乳吸收法、氧化镁吸收法、钠 (钾) 吸收法和氧化吸收法等。燃料脱硫可回收硫分、减轻硫氧化物的污染、提高燃料的热值。
扩展资料:
随着工业的发展和人们生活水平的提高,对能源的渴求也不断增加,燃煤烟气中的SO2 已经成为大气污染的主要原因。减少SO2 污染已成为当今大气环境治理的当务之急。
参考资料来源:
一、燃烧前煤脱硫技术主要为煤炭洗选脱硫,即在燃烧前对煤进行净化,去除原煤中部分硫分和灰分。分为物理法、化学法和微生物法等。1、物理法:主要指重力选煤,利用煤中有机质和硫铁矿的密度异而使它们分离。该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等。主要方法有跳汰选煤,重介质选煤,风力选煤等。2、化学法:可分为物理化学法和纯化学法。物理化学法即浮选;化学法又包括碱法脱硫,气体脱硫,热解与氢化脱硫,氧化法脱硫等。3、微生物法:在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术,可脱除煤中的有机硫和无机硫。我国当前的煤炭入洗率较低,大约在 20% 左右,而美国为 42%,英国为94.9%,法国为 88.7%,日本为 98.2%。提高煤炭的入洗率有望显著改善燃煤 污染。然而,物理选洗仅能去除煤中无机硫的 80%,占煤中硫总含量的 15%~30%,无法满足燃煤污染控制要求,故只能作为燃煤脱硫的一种辅助手段。二、燃烧中煤脱硫技术煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂,碳酸钙、 碳酸镁受热分解生成氧化钙、氧化镁,与烟气中反应生成硫酸盐,随灰分排出。在我国采用的燃烧过程中脱硫的技术主要有两种:型煤固硫和流化床燃烧脱硫技术。1、型煤固硫技术:将不同的原料经筛分后按一定比例配煤,粉碎后同经过预处理的粘结剂和固硫剂混合,经机械设备挤压成型及干燥,即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。固硫剂主要有石灰石、大理石、电石渣等,其加入量视含硫量而定。燃用型煤可大大降低烟气中、和烟尘浓度,节约煤炭,经济效益和环境效益相当可观,但工业实际应用中应解决型煤着火滞后、作不当会造成的断火熄炉等问题。2、流化床燃烧脱硫技术:把煤和吸附剂加入燃烧室的床层中,从炉底鼓风使床层悬浮进行流化燃烧,形成了湍流混合条件,延长了停留时间,从而提高了燃烧效率。其反应过程是煤中硫燃烧生成,同时石灰石煅烧分解为多孔状氧化钙,到达吸附剂表面并反应,从而达到脱硫效果。流化床燃烧脱硫的主要影响因素有钙硫比,煅烧温度,脱硫剂的颗粒尺寸孔隙结构和脱硫剂种类等。为提高脱硫效率,可采用以下方法:(1)改进燃烧系统的设计及运行条件(2)脱硫剂预煅烧(3)运用添加剂,如碳酸钠,碳酸钾等(4)开发新型脱硫剂
湿法脱硫系统减小设备结垢,磨损,防止堵塞的措施有哪些
2) 液气比小,设备型号小,一次性投资省;解决方法:
1、控制煤质(尤其是煤质的灰含量);
3、控 制石灰石的品质(主要是控制杂质的含量:MgCO3、AlO2、Al2O3、Fe2O3等);
5、解决氧化风量不足或氧化效果较的状况(钙黏度比较大,较优点:干法烟气脱硫技术为气同反应,相对于湿法脱硫系统来说,设备简单,占地面积小、投资和运行费用较低、作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。难冲洗);
6、PH值控制在合适范围内(5.5-5.8 之采用二元结构多功能一体化脱硫塔及双区位双循环的脱硫工艺设计,增加气液反应路程,延长反应时间,选择较大液气比,控制液相游离氨、气相中的铵盐含量,从而抑制硫酸铵气溶胶。间);
7、改善浆液品质;
8、检查是否有设计、安装和施工的缺陷,进行整改。
燃煤脱硫的简史及其发展
C 柠檬吸收法:主要为煤炭洗选脱硫,即在燃烧前对煤进行净化,去除原煤中部分硫分和灰分。分为物理法、化学法和微生物法等。
D、烟气脱硫技术发展趋势1、物理法:主要指重力选煤,利用煤中有机质和硫铁矿的密度异而使它们分离。该法的影响因素主要有煤的破碎粒度和硫的状态等。主要方法有跳汰选煤,重介质选煤,风力选煤等。
一、燃烧前煤脱硫技术2、化学法:可分为物理化学法和纯化学法。物理化学法即浮选;化学法又包括碱法脱硫,气体脱硫,热解与氢化脱硫,氧化法脱硫等。
3、微生物法:在细菌浸出金属的基础上应用于煤炭工业的一项生物工程新技术,可脱除煤中的有机硫和无机硫。
二、燃烧中煤脱硫技术
煤燃烧过程中加入石灰石或白云石作脱硫剂,碳酸钙、 碳酸镁受热分解生成氧化钙、氧化镁,与烟气中反应生成硫酸盐,随灰分排出。在我国采用的燃烧过程中脱硫的技术主要有两种:型煤固硫和流化床燃烧脱硫技术。
1、型煤固硫技术:将不同的原料经筛分后按一定比例配煤,粉碎后同经过预处理的粘结剂和固硫剂混合,经机械设备挤压成型及干燥,即可得到具有一定强度和形状的成品工业固硫型煤。固硫剂主要有石灰石、大理石、电石渣等,其加入量视含硫量而定。燃用型煤可大大降低烟气中、和烟尘浓度,节约煤炭,经济效益和环境效益相当可观,但工业实际应用中应解决型煤着火滞后、作不当会造成的断火熄炉等问题。
(1)改进燃烧系统的设计及运行条件
(2)脱硫剂预煅烧
(3)运用添加剂,如碳酸钠,碳酸钾等
三、 燃烧后烟气脱硫技术
烟气脱硫的基本原理是酸碱中和反应。烟气中的是酸性物质,通过与碱性物质发生反应,生成盐或硫酸盐,从而将烟气中的脱除。最常用的碱性物质是石灰石、生石灰和熟石灰,也可用氨和海水等其它碱性物质。共分为湿法烟气脱硫技术、干法烟气脱硫技术、半干法烟气脱硫技术三类,分别介绍如下:
1、湿法烟气脱硫技术
湿法烟气脱硫技术是指吸收剂为液体或浆液。由于是气液反应,所以反应速度快,效率高,脱硫剂利用率高。该法的主要缺点是脱硫废水二次污染;系统易结垢,腐蚀;脱硫设备初期投资费用大;运行费用较高等。
(1)石灰石—石膏法烟气脱硫技术
该技术以石灰石浆液作为脱硫剂,在吸收塔内对烟气进行喷淋洗涤,使烟气中的反应生成钙,同时向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使钙转化为硫酸钙,脱硫剂的副产品为石膏。该系统包括烟气换热系统、吸收塔脱硫系统、脱硫剂浆液制备系统、石膏脱水和废水处理系统。由于石灰石价格便宜,易于运输和保存,因而已成为湿法烟气脱硫工艺中的主要脱硫剂,石灰石—石膏法烟气脱硫技术成为优先选择的湿法烟气脱硫工艺。该法脱硫效率高(大于95%),工作可靠性高,但该法易堵塞腐蚀,脱硫废水较难处理。
(2)氨法烟气脱硫技术
该法的原理是采用氨水作为脱硫吸收剂,氨水与烟气在吸收塔中接触混合,烟气中的与氨水反应生成氨,氧化后生成硫酸,经结晶、脱水、干燥后即可制得硫酸氨(肥料)。该法的反应速度比石灰石—石膏法快得多,而且不存在结构和堵塞现象。
另外 ,湿法烟气脱硫技术中还有钠法、双碱脱硫法和海水烟气脱硫法等,应根据吸收剂的来源、当地的具体情况和副产品的销路实际选用。
2、半干法烟气脱硫技术
主要介绍旋转喷雾干燥法。该法是美国和丹麦联合研制出的工艺。该法与烟气脱硫工艺相比,具有设备简单,投资和运行费用低,占地面积小等特点,而且烟气脱硫率达75%—90%。
该法利用喷雾干燥的原理,将吸收剂浆液雾化喷入吸收塔。在吸收塔内,吸收剂在与烟气中的发生化学反应的同时,吸收烟气中的热量使吸收剂中的水分蒸发干燥,完成脱硫反应后的废渣以干态形式排出。该法包括四个在步骤:1)吸收剂的制备;2)吸收剂浆液雾化;3)雾粒与烟气混合,吸收并燥; 4)脱硫废渣排出。该法一般用生石灰做吸收剂。生石灰经熟化变成具有良好反应能力的熟石灰,熟石灰浆液经高达15000~20000r/min的高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴,其雾粒直径可小于100微米,具有很大的表面积,雾滴一经与烟气接触,便发生强烈的热交换和化学反应,迅速的将大部分水分蒸发,产生含水量很少的固体废渣。
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