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热电厂烟气脱硫技术分析

2014-04-04陈晓飞杨世魁

河南科技 2014年7期
关键词:硫酸钙热电厂沸石

陈晓飞 杨世魁

(洛阳市天誉环保工程有限公司,河南 洛阳 471000)

1 热电厂烟气脱硫现状

热电厂的主要设备之一就是煤粉锅炉,在国家标准没有更新前排放的SO2及烟尘量非常严重, 对社会和环境各方面都产生了不良影响。 直到国家针对热电厂污染排放颁布实施了新的标准,SO2排放才终于在一定程度上得到了控制。

传统的热电厂烟气处理技术采取的是文丘里水膜除尘器技术,实际处理结果只能控制净化效率最高达20%,就算再增加人工加碱调节pH 值也无法提高净化效率太多,就算使用低硫量的煤炭,排放的SO2浓度仍然很难达标。 为了切实贯彻执行国家污染物排放新标准,热电厂应该积极采用先进的烟气脱硫技术,在促进中石油炼化生产的同时有效控制二氧化硫的排放, 以此在维护生态环境的同时促进社会经济效益和生态效益的统一。

2 我国烟气脱硫存在的问题

2.1 烟气脱硫的国产化问题

烟气脱硫的国产化问题主要表现在:研发成本高并且风险性高;实现国产化依托工程比较困难;引进项目通常只重视硬件而轻视软件,忽略引进以后的消化创新利用,甚至还有技术重复引进现象;缺乏烟气脱硫国产化优惠政策。

2.2 烟气脱硫的产业化问题

我国热电厂烟气脱硫产业化发展问题主要表现在:缺乏完善的配套的法律法规,没有明显规范的定量要求,实际操作性不够,运行过程中的稳定性能比较差并且可利用率比较低。

2.3 脱硫的技术经济问题

脱硫技术缺乏相应的管理体制,脱硫市场存在无序和低价竞争现象,因此无法避免质量隐患;脱硫技术在引进之后严重缺乏消化利用和创新, 因此导致脱硫关键技术仅仅只能依靠于国外公司.非常不利于国内脱硫公司的进步和发展。

2.4 脱硫运行过程中的问题

烟气脱硫装置在热电厂的实际运行过程中,经常发生超过设计条件的情况导致实际运行效率不高, 并且会伴随结垢和腐蚀以及密封水泄漏或者风机噪音大等问题。

3 热电厂烟气脱硫技术

3.1 干法烟气脱硫技术

和常见的湿法烟气脱硫技术相比,干法脱硫技术应用成本相对较低,应用所需设备也相对较少,同时能够有效避免废水和淤泥的产生以及腐蚀问题。

(1)活性焦吸附:活性焦其实是20 世纪70年代由德国研制而成的一种吸附剂,和美国的改性天然沸石吸附剂相比,不仅吸附性能和容量更具优越性,而且还具有比较强的热稳定性。其微孔结构即使在高达800℃的环境中也无损,因此具有永不降低的吸附活力。 利用这种脱硫方法吸附出的二氧化硫能够直接制酸。 这种脱硫方法虽然已经在德国普遍应用,但是国内的相关报道却还比较少。 活性焦其实还不仅仅只是吸附剂,同时还是一种具有一定催化作用的催化剂, 被吸附的SO2因为这种催化剂的作用能够被直接制造成硫酸再利用。

(2)喷雾干燥:这是一种利用石灰乳和SO2发生化学反应产生亚硫酸钙实现脱硫目的的方法。具体是采取喷雾的方式让SO2更充分地与石灰乳接触进而让两者之间的化学反应发生得更彻底。 再将产生的亚硫酸钙实施干燥处理以后使用相关设备进行搜集。 这种脱硫方法同样不容易发生设备结垢问题,而且应用成本和运行费用相对较低,工艺流程相对简单,但是脱硫效率却可以高达百分之八十五以上。 目前这种脱硫方法已经得到比较广泛的应用, 但是需要注意的是这种方法需要完善废水和淤泥后处理。

(3)沸石吸附:这种脱硫方法采用的沸石是20 世纪70年代由美国研发的改性沸石脱硫剂, 并且已经被比较广泛的应用于干法烟气脱硫技术当中。 这种沸石吸附脱硫方法的过程通常包括吸附、解吸、再生、冷却四个环节,流程简单并且不会产生废水淤泥和结垢问题。 沸石吸附脱硫方式不但经济实惠而且还可以保持较好的脱硫效果,在320℃下用干燥空气吹洗就能够实现沸石再生利用。

3.2 湿法烟气脱硫技术

湿法烟气脱硫技术和干法烟气脱硫技术一样存在各种不同的脱硫方法,本文主要针对常用的脱硫方法进行分析。

(1)亚钠法:这是一种利用Na2CO3溶液作为吸收剂的方法,利用Na2CO3和SO2的化学反应转变为两种亚硫酸盐(亚硫酸钠和亚硫酸氢钠)。 由于所转变产生的亚硝酸盐都能直接溶解于水,因此同样不会发生设备结垢问题。 不过转变产生的亚硝酸盐并不能回收利用,只能成为废气液体。

(2)石灰乳法:这种脱硫方法会发生两种化学反应,其一是石灰和SO2的化学反应产生亚硫酸钙, 其二是石灰和SO2的化学反应产物亚硫酸钙再和空气发生氧化反应形成硫酸钙 (通常所称的石膏)。 这种脱硫方法的优势是不仅成本不高而且流程简单,不仅操作简单而且原料来源容易,与此同时还具有较好的除硫效果,因此已经被多数热电厂所应用。 但是需要注意的是设备结垢问题和产物石膏的价值利用问题。

(3)氧化镁法:这是一种利用氧化镁浆液针对烟道气体实施脱硫的方法,两者的化学反应可以产生亚硫酸镁以及硫酸镁,并且产生的镁通过碳粉的还原作用能够循环生成氧化镁。 与此同时,这种脱硫方法还可以获取浓度在10%~15%之间的SO2,进而可直接制成硫酸。

4 结语

综上所述,烟气脱硫技术应该因地制宜,根据各个热电厂的不同情况和回收利用市场状况进行科学选择。 同时,热电厂还应该明确本企业锅炉能够采用的烟气脱硫设备的适用范围,选择科学合理的烟气脱硫技术措施。

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