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鍋爐 燒結機 球團豎爐 電站脫硫

產品描述
1、脫硫塔  
經過除塵器處理后的煙氣中只剩下少量灰塵和二氧化硫、氮氧化物等酸性氣體。煙氣通過設備下部或上部進入脫硫塔,向上或向下與脫硫塔內布置的噴頭噴淋的脫硫劑逆向或者同向接觸。少量煙塵及酸性氣體與含有脫硫劑的循環水第一次接觸反應后,煙氣與脫硫劑的混合物繼續往下或者向上,在旋流板上進行第二次接觸,一次接觸過程中沒有被脫硫劑吸收的酸性氣體完全反應吸收。兩個過程相輔相成,互為補充,完成高效率的脫硫過程。整個脫硫過程包括:沖擊、擊濺、離心切削、水膜、乳化等工序,使煙氣中的二氧化硫完全脫除,經過除塵、脫硫后的煙氣含有大量水滴,通過脫硫塔上部的脫水器脫水后,處理后的合格煙氣排入大氣。  
材料選擇  
序號 材料名稱 材料主要成分 使用部分   
1 玻璃鱗片樹脂 玻璃鱗片  
乙烯基酯樹脂  
酚醛樹脂  
環氧樹脂 脫硫后凈煙氣、低溫原煙氣段、脫硫塔、脫硫漿液箱罐等內襯   
2 花崗巖 二氧化硅 脫硫塔塔體、副塔、煙道、文丘里  
沉淀池、漿液池、濾液池內襯   
3 塑料 聚丙烯、聚乙烯、聚氨脂、聚氯乙烯等 脫硫液管道、除霧器、泵葉輪、泵體內襯   
4 玻璃鋼 玻璃纖維  
乙烯基酯樹脂  
酚醛樹脂 脫硫塔噴淋層、管道、箱罐、脫硫塔出口煙道、脫硫塔塔體   
5 陶瓷 碳化硅、氮化硅 脫硫噴嘴、冷卻降溫噴嘴   
6 橡膠 氯化丁基橡膠  
氯丁橡膠  
丁苯橡膠 脫硫塔、管道、箱罐、水力旋流器等的內襯、真空皮帶機、輸送皮帶   
2、脫硫工藝系統  
常用脫硫工藝的比較  
序號 脫硫效率 脫硫方法 液氣比(l/m3) 鈣(鎂)硫比 循環液pH值   
1 >90% 石灰法 >5 <1.10 5.0~7.0   
2 氧化鎂 >2 <1.05 5.0~7.0   
3 石灰石法 >10 <1.05 5.0~6.0   
4 雙堿法 >2 <1.10 5.0~8.0   
脫硫裝置一般由脫硫劑制備與輸送系統、吸收系統、脫硫渣處理系統、煙氣系統、自控和在線監測系統等組成。   
工業鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫參考工藝及工藝流程圖如下:  
   
(1) 石灰石(石灰)—石膏法  
a.工藝簡介  
石灰石(石灰)—石膏濕法脫硫工藝采用石灰石或石灰作脫硫吸收劑,石灰石經破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收劑漿。也可以將石灰石直接濕磨成石灰石漿液。當采用石灰為吸收劑時,石灰粉經消化處理后加水攪拌制成吸收劑漿。在吸收塔內,吸收劑漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學反應,最終反應產物為石膏。脫硫后的煙氣經除霧器除去帶出的細小液滴,經加熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經脫水裝置脫水后回收。由于吸收劑漿的循環利用,脫硫吸收劑的利用率很高。  
該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫,脫硫效率可達到95%以上。  
石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝脫硫過程的主要化學反應為:  
在脫硫吸收塔內煙氣中SO2首先被漿液中的水吸收與漿液中的CaCO3反應生成CaSO3,CaSO3被鼓入氧化空氣中的O2氧化最終生成石膏晶體CaSO4?2H2O。其主要化學反應式為:  
吸收過程:SO2+H2O—→H2SO3—→HSO3-+H+  
CaCO3+2H+—→Ca2++CO2+H2O  
氧化過程:HSO3-+1/2O2—→SO42-+H+  
Ca2++SO42-+2H2O—→CaSO4?2H2O  
b.工藝特點及適用范圍  
※ 石灰(石灰石)-石膏法脫硫工藝為濕式脫硫工藝。工藝流程簡單、技術先進又可靠,是目前國內外煙氣脫硫應用最廣泛的脫硫工藝。  
※ 本工藝處理煙氣范圍廣,從200MW~600MW機組的煙氣均能有效處理。  
※ 吸收氧化池與底池分開。上部氧化在低pH值條件下進行,創造了最佳氧化條件。使SO32-的氧化反應速度加快、氧化更徹底。同時新加入的脫硫漿液不再與吸收完的洗滌液混合,使石膏中的石灰(石灰石)含量降低,提高石膏品位。抽吸部分氧化池的漿液沖洗底池,使底池不產生堵塞和硫酸鈣的沉降,而且使底池局部HSO3-的濃度增加,防止結垢。底池洗滌液pH值的升高,更利于提高脫硫效率。  
※ 吸收塔下部設有角鋼篩孔板裝置,使進入吸收塔內的煙氣分布均勻,強化了煙氣與洗滌液的湍流程度,提高了脫硫效率。  
※ 根據煙氣流,噴淋裝置可以設計成霧化噴淋或液柱噴淋方式。本工藝流程吸收塔內布置的霧化噴淋霧化噴嘴、液柱噴嘴、水幕噴嘴,均為不易堵塞結構。  
※ 脫硫液制備攪拌罐中加入了酸化劑(乙二酸或甲酸),強化了石灰(石灰石)在水溶液中的溶解度,提高脫硫劑的利用率。乙二酸具有較強的緩沖能力,抑制液膜表面pH值的下降、保持pH值穩定,從而有效地保證SO2的溶解速度。乙二酸與石灰石反應生成易溶解的乙二酸鈣。洗滌液中乙二酸鈣的存在增加了其與SO2的反應能力,降低了吸收SO2所必須的液氣比和鈣硫比。因乙二酸鈣在氧化池中與SO32-反應生成CaSO3,然后氧化成CaSO4,乙二酸得以再生循環使用,耗量較少。一臺30MW機組添加乙二酸濃度為5~15mg/l時,每天消耗乙二酸約為1t/天。降低石灰石耗量17%,降低石膏中石灰石含量3%,降低循環泵能耗7%,提高脫硫效率10%。  
※ 本工藝經濟技術指標先進。采用石灰石作脫硫劑時液氣比為10~12L/m3,采用石灰作脫硫劑時液氣比為1~1.5L/m3。脫硫系統能耗較低。  
※ 塔底池脫硫液投加裝置多點均布懸浮噴口,大直徑吸收塔底池不會產生沉淀現象。  
   
(2) 雙堿法  
a. 工藝簡介及基本原理  
雙堿法煙氣脫硫技術是為了克服石灰石—石灰法容易結垢的缺點而發展起來的。雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內脫硫,由于鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫后反應產物溶解度大,不會造成過飽和結晶,造成結垢堵塞問題。另一方面脫硫產物被排入再生池內用氫氧化鈣進行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用,比較適用于中小型鍋爐進行脫硫改造。  
工藝主要包括5個部分:吸收劑制備與補充;吸收劑漿液噴淋;塔內霧滴與煙氣接觸混合;再生池漿液還原鈉基堿;石膏脫水處理。 
雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫反應機理類似,主要反應為煙氣中的SO2先溶解于吸收液中,然后離解成H+和HSO3-;  
SO2(g)= = = SO2(aq)                                 (1)  
SO2(aq)+H2O(l) = = =H++HSO3- = = = 2H++SO32-            (2)  
    式(1)為慢反應,是速度控制過程之一。  
    然后H+與溶液中的OH-中和反應,生成鹽和水,促進SO2不斷被吸收溶解。具體    反應方程式如下:  
    2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O  
    Na2SO3 + SO2 + H2O → 2NaHSO3  
    脫硫后的反應產物進入再生池內用另一種堿,一般是Ca(OH)2進行再生,再生反應過程如下:  
    Ca(OH)2 + Na2SO3  → 2 NaOH + CaSO3  
    Ca(OH)2 + 2NaHSO3 → Na2SO3 + CaSO3?1/2H2O +1/2H2O  
    存在氧氣的條件下,還會發生以下反應:  
    Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O → 2 NaOH + CaSO4?H2O  
    脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出,然后將其用泵打入石膏脫水處理系統或直接堆放、拋棄。再生的NaOH可以循環使用。  
b. 工藝特點  
與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比,雙堿法原則上有以下優點:  
※ 用NaOH脫硫,循環水基本上是NaOH的水溶液,在循環過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現象,便于設備運行與保養;  
※ 吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發生在塔外,這樣避免了塔內堵塞和磨損,提高了運行的可靠性,降低了操作費用;同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔,使系統更緊湊,且可提高脫硫效率;  
※ 鈉基吸收液吸收SO2速度快,故可用較小的液氣比,達到較高的脫硫效率,一般在90%以上;  
※ 對脫硫除塵一體化技術而言,可提高石灰的利用率。  
缺點是:Na2SO3氧化副反應產物Na2SO4較難再生,需不斷的補充NaOH或Na2CO3而增加堿的消耗量。另外,Na2SO4的存在也將降低石膏的質量。  
雙堿法脫硫技術是國內外運用的成熟技術,是一種特別適合中小型鍋爐煙氣脫硫技術,具有廣泛的市場前景。  
   
   
(3) 氧化鎂濕法脫硫工藝   
a.工作原理  
氧化鎂濕法脫硫工藝(簡稱:鎂法脫硫)與石灰-石膏法脫硫工藝類似,它是以氧化鎂(MgO)為原料,經熟化生成氫氧化鎂(Mg(OH)2)作為脫硫劑的一種先進、高效、經濟的脫硫系統。在吸收塔內,吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的氫氧化鎂進行化學反應從而被脫除,最終反應產物為亞硫酸鎂和硫酸鎂混合物。如采用強制氧化工藝,最終反應產物為硫酸鎂溶液,經脫水干燥后形成硫酸鎂晶體。  
b.反應過程  
熟化  
MgO+H2O —>Mg(OH)2  
吸收      
SO2 + H2O—> H2SO3        
SO3 + H2O—> H2SO4     
中和              
Mg(OH)2+ H2SO3 —> MgSO3+2H2O  
Mg(OH)2+ H2SO4 —> MgSO4+2H2O  
Mg(OH)2+2HCl—> MgCl2+2H2O  
Mg(OH)2+2HF —>MgF2+2H2O  
氧化   
2 MgSO3+O2—>2MgSO4   
結晶   
MgSO3+ 3H2O—> MgSO3?3H2O  
MgSO4+ 7H2O —>MgSO4 ?7H2O  
c.工藝特點  
※ 反應性好,脫硫效率高  
※ 運行可靠性高  
※ 造價低  
※ 運行費用低  
※ 副產品回收的經濟效益高  
友情提示:氧化鎂在我國儲量豐富,主要集中在遼寧、山東等地,采用該工藝時應考慮脫硫劑的運輸成本,對于產地周圍和沿海地區的脫硫項目,該脫硫工藝較其它脫硫工藝具有很大的優勢。  
各種脫硫工藝比較  
   脫硫效率 脫硫成本 二次污染 備  注   
石灰石/石灰法 較高 中等 無 可制石膏,易結垢   
氧化鎂法 高 較高 直接排放有污染 回收成本較高   
鈉鈣雙堿法 較高 低 無 鈉堿循環吸收   
   
(4) COS濕法脫硫系統  
a.適用范圍  
適用于化工、陶瓷、冶金、機械等多種行業的燃料氣以及城市煤氣的凈化、脫硫(去除H2S)  
b.工藝流程描述  
含有硫化氫的煤氣從脫硫塔下部進入,在填料層內與塔頂噴淋下的脫硫貧液發生反應,將硫化氫吸收脫除,凈化后的氣體從脫硫塔頂排出,然后在捕滴器內脫除多余水份后送入車間使用。從塔頂淋下的溶液吸收硫化氫后流入富液槽,進行析硫,然后經再生泵送至噴射再生槽與空氣反應,溶液被氧化,再生后經液位調節器流入貧液槽,再經脫硫泵打入脫硫塔,連續脫硫。同時噴射再生槽內產生的硫泡沫溢流到泡沫池過濾,濾出硫膏。  
c.特點  
煤氣凈度可根據實際需要隨時任意調節,可以平穩控制煤氣中H2S的含量。  
※ COS濕法脫硫是經過進一步改進活性組份和優化生產工藝而開發的新一代脫硫催化劑。與還原型催化劑相比主要有生產操作簡便、脫硫效率高、硫容高、選擇性好、再生溶液清亮、不堵塔、硫磺易分離、消耗低、費用低等優點,是各類含硫化氫氣體脫硫首選的高效催化劑。  
※ 與其它濕法脫硫系統相比,我公司設計的濕法脫硫系統,具有操作穩定,運行安全,脫硫效率高,原料消耗低等優點,脫硫效率可達到99%以上。  
>除霧器  

煙氣通過除霧器的彎曲通道,在慣性力及重力的作用下將氣流中夾帶的液滴分離出來:   
         脫硫后的煙氣以一定的速度流經除霧器,煙氣被快速、連續改變運動方向,因離心力和慣性的作用,煙氣內的霧滴撞擊到除霧器葉片上被捕集下來,霧滴匯集形成水流,因重力的作用,下落至漿液池內,實現了氣液分離,使得流經除霧器的煙氣達到除霧要求后排出。   
         除霧器的除霧效率隨氣流速度的增加而增加,這是由于流速高,作用于霧滴上的慣性力大,有利于氣液的分離。但是,流速的增加將造成系統阻力增加,也使能耗增加。而且流速的增加有一定的限度,流速過高會造成二次帶水,從而降低除霧效率。通常將通過除霧器斷面的最高且又不致二次帶水時的煙氣流速定義為臨界流速,該速度與除霧器結構、系統帶水負荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關。設計流速一般選定在3.5—5.5m/s。   
除霧器    
除霧器是脫硫系統中的關鍵設備 ,其性能直接影響到濕法洗滌煙氣脫硫系統能否連續可靠運行。除霧器故障不僅會造成脫硫系統的停運 ,甚至可能導致整個機組(系統) 停機。因此 ,科學合理地設計、使用除霧器對保證濕法洗滌煙氣脫硫系統的正常運行有著非常重要的意義?!?nbsp;   
除霧器的基本工作原理:    
當帶有液滴的煙氣進入除霧器通道時 ,由于流線的偏折 ,在慣性力的作用下實現氣液分離 ,部分液滴撞擊在除霧器葉片上被捕集下來。    

除霧器的捕集效率隨氣流速度的增加而增加 ,這是由于流速高 ,作用于液滴上的慣性力大 ,有利于氣液的分離。但是 ,流速的增加將造成系統阻力增加 ,使得能耗增加。同時流速的增加有一定的限度 ,流速過高會造成二次帶水 ,從而降低除霧效率。通常將通過除霧器斷面的最高且又不致二次帶水時的煙氣流速定義為臨界氣流速度 ,該速度與除霧器結構、系統帶水負荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關。    
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