濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機理相似,在反應塔中以液體循環對煙氣進行洗滌,從而除去煙氣中的SO2。主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸鈉(Na2CO3)、氫氧化鈉、氧化鎂、氨水等作為脫硫劑,根據使用的脫硫劑不同可分為石灰石/石灰—石膏濕法、雙堿法、鎂法、鈉法、氨法等脫硫工藝。
石灰石/石灰—石膏法脫硫:
石灰石/石灰-石膏濕法煙氣脫硫工藝是目前應用泛的一種脫硫技術,其基本工藝流程如下:
鍋爐煙氣經除塵器除塵后,通過增壓風機、GGH(可選)降溫后進入吸收塔。在吸收塔內煙氣向上流動且被向下流動的循環漿液以逆流方式洗滌。循環漿液則通過噴漿層內設置的噴嘴噴射到吸收塔中,以便脫除SO2、SO3、HCL和HF,與此同時在氧化工藝的處理下反應的副產物被導入的空氣氧化為石膏(CaSO4?2H2O),并消耗作為吸收劑的石灰石/石灰。循環漿液通過漿液循環泵向上輸送到噴淋層中,通過噴嘴進行霧化,可使氣體和液體得以充分接觸。每個泵通常與其各自的噴淋層相連接,即通常采用單元制。
在吸收塔中,石灰石/石灰與二氧化硫反應生成石膏,這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出,進入石膏脫水系統。脫水系統主要包括石膏水力旋流器(作為一級脫水設備)、漿液分配器和真空皮帶脫水機。
經過凈化處理的煙氣流經兩級除霧器除霧,在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進行沖洗。 在吸收塔出口,通過GGH(可選)后潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的化學原理如下:①煙氣中的二氧化硫溶解水,生成亞硫酸并離解成氫離子和HSO-3離子;②煙氣中的氧和氧化風機送入的空氣中的氧將溶液中HSO-3氧化成SO2-4;③吸收劑中的碳酸鈣在一定條件下于溶液中離解出Ca2+;④在吸收塔內,溶液中的SO2-4、Ca2+及水反應生成石膏(CaSO4·2H2O)。化學反應式分別如下:
① SO2+H2O→H2SO3→H++HSO-3 ② H++HSO-3+1/2O2→2H++SO2-4
③ CaCO3+2H++H2O→Ca2++2H2O+CO2↑ ④ Ca2++SO2-4+2H2O→CaSO4·2H2O
由于吸收劑循環量大和氧化空氣的送入,吸收塔下部漿池中的HSO-3或亞硫酸鹽幾乎全部被氧化為硫酸根或硫酸鹽,最后在CaSO4達到一定過飽和度后,結晶形成石膏-CaSO4·2H2O。石膏可根據需要進行綜合利用或作拋棄處理。
石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝系統主要有:煙氣系統、吸收氧化系統、漿液制備系統、石膏脫水系統、排放系統組成。
技術特點:
(1)脫硫效率高。石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝脫硫率高達95%以上,脫硫后的煙氣不但二氧化硫濃度很低,而且煙氣含塵量也大大減少。。
(2)技術成熟,運行可靠性好。國外火電廠石灰石(石灰)石膏濕法脫硫裝置投運率一般可達98%以上,使用壽命長,可取得良好的投資效益。
(3)對煤種變化的適應性強。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫,無論是含硫量大于3%的高硫煤,還是含硫量低于1%的低硫煤,石灰石(石灰)一石膏濕法脫硫工藝都能適應。
(4)吸收劑資源豐富,價格便宜。作為石灰石(石灰)一石膏濕法脫硫工藝吸收劑的石灰石(石灰),在我國分布很廣,資源豐富,在脫硫工藝的各種吸收劑中,石灰石(石灰)便宜,破碎磨細較簡單,鈣利用率較高。
(5)脫硫副產物便于綜合利用。石灰石(石灰)一石膏濕法脫硫工藝的脫硫副產物為二水石膏。可以增加電廠效益、降低運行費用。