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脱硫废水不达标原因

发布时间:2024-04-29 14:08:46

⑴ 氧化镁法湿式脱硫,总是造成脱硫塔堵塞的厉害。怎么才能解决,不堵塔

氧化镁湿法脱硫的产物是亚硫酸镁和硫酸镁,亚硫酸镁是一种不溶于水溶于弱酸的物质,反应后的浆液不及时外排,浆液中的盐达到饱和状态析出形成沉淀。所以氧化镁法运行时,应及时外排,控制好pH值。

⑵ 脱硫废水处理在处理中一般会遇到什么问题

一般脱硫废水处理设备运行会遇到的问题:
(1)设备堵塞问题。废水处理系统中各箱罐因来水中专固体含量太属高,固体沉积而堵塞,中和箱因石灰乳加量不足,石灰乳管路堵塞,导致pH值无法提高,石灰乳加药系统因停运后石灰乳沉积在入口管道和排污管道上造成系统堵塞,管道堵塞问题。
(2)仪表控制问题。由于pH测量电极、石灰石加药管线清洗不及时,控制系统参数设置不合理等,均可造成pH值与设定值的偏差过大。
(3)泵异常情况。在运行过程中,出现泵振动和杂声较大、电动机超载、流量显著下降等现象,计量泵不出药等故障。

⑶ 脱硫废水出泥为什么不干

出泥干不干,主要取决于脱水机的脱水效果。
而脱水机的脱水效果又取决回于脱水机形式答(FGD废水常用板框式压滤机、离心式脱水机)、絮凝效果、脱水机进泥的含水量、还有操作情况。
可以从以下几点提高FGD污泥的脱水效果:
1. 控制加药量,实现良好的絮凝效果;
2. 设置独立的污泥浓缩池或者污泥缓冲池,以提高入泥的含泥率;
3. 选用脱水效果高的脱水机,原理上说,板框式压滤机的脱水效果要比离心式脱水机高,进口设备的易用性和实用性相对国产设备来说要好些;
4. 使用脱水机时,应严格遵守操作规程,合理控制参数。

⑷ 双碱法脱硫塔结垢是什么原因

只要是采用了含钙、镁离子存在的脱硫剂,结垢便是不可完全避免的事情。但是要克服结垢,可以通过调节PH、设计好沉淀时间等方法进行克服。一般情况下双碱法脱硫塔内结垢原因如下:1、废水沉淀时间不够又重新利用,沉淀时间应达到2小时以上,但小规模脱硫工程一般达不到;2、PH调节不当,在可以达到脱硫效果的前提下,尽可能调低进入脱硫塔的脱硫液PH值,能在7以下最好,充分发挥水的脱硫效果(国内外普遍采用大脱硫便是此原因);3、脱硫剂投加不均匀,部分石灰被带入塔内。 所有的这些原因,归结起来即脱硫剂离子自身原因、PH值、亚硫酸钙絮状物的难沉淀性。

⑸ 论述化工环境污染(包括废水、废气、废渣)的特点及其治理技术

以下是个例子,看是否有用/工业三废污染的原因分析及污染状况对比
4.1 工业废气污染严重的原因
从统计资料可以看出,榆林市的工业废气主要是燃料燃烧废气和工艺过程中排出的废气,其中以前者
为主(前者占70.22 )。因此,该市以煤为燃料的燃烧排放是造成大气污染的主要原因。生产工艺水平
低则是工业污染严重的本质原因。长期以来,工业以原煤及初级加工产品外运为主,附加值极低,生产工
艺落后,工业粉尘与有害气体直接排入大气,造成污染。2002年工艺废气排放量为297.25亿标立方米,
其中SO 排放量为22844.95吨,烟尘为16636.69吨。因此,造成榆林市大气质量下降的原因主要是工
业废气排放量大,废气处理率低。目前排烟脱硫技术和除尘技术有多种L。 ,而且效果也很好,榆林市大
气污染严重显然与污染防治投入不足和防治设施建设不够有关;另与当地人们的环境意识薄弱,政府部门
管理力度不够,法律法规不健全,没有制定合理的sO 排放收费标准等方面有关。
4.2 工业废水污染严重的原因
榆林市工业废水排放量大而且污染严重,虽然
工业废水的排放达标率总体上看好,但每年仍有不
少废水未经处理而直接排放,有时农民会利用这些
高浓度的工业废水灌溉农田,导致土壤被污染,农
业产量下降,甚至会造成某些元素在人体的富集而
导致地方病。因此,加强工业废水的处理,使其能
够回收再利用,提高废水排放标准,尽量达到二级
标准以上。
4.3 工业固体废物污染严重的原因
工业固体废物产生量的逐年增加,而综合利用
率一直较低,14年来平均仅有2O.58 ,这是导致
榆林市工业固体废物污染严重的主要原因。固体
废物排放导致大量农田被侵占,而且还会对大气、
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图7 2001年国内一些城市工业“三废”治理情况对比
Fig.7 The comparison of treatment of instrial
waste Among some cities of China in 200 1
水体、土壤造成潜在污染和资源浪费,需要加强处理。
4.4 污染状况对比
从上述分析可以得出,榆林市的工业三废污染问题虽在某些方面得到了一定的控制,但是,在总体上
还是十分严重,尤其是在处理方面与国内、省内其他一些城市 “ 相比还存在一定的差距(图7)。现在工业
三废治理已有很多种成熟技术,我们应学习借鉴其他发达城市在工业“三废”处理方面的先进经验和技术,
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第1期 李瑜琴等榆林市工业”三废”污染及其治理对策 ·147·
尽快找到适合本市3-业“三废”处理的方法,缩/1、-9发达城市的差距。随着西部大开发的进行,榆林市正在
建设大型化工企业和火电企业,该市将成为重要的重化工基地和能源基地。如不加强环保设施的建设,该
市未来的环境污染问题将更为突出。
5 治理措施和建议
针对榆林市在工业”三废”处理和综合利用方面存在的问题,提出了以下几点防治措施:
(1)工业废气排放量增加而处理率下降是造成该市大气环境质量下降的主要原因。因此要严格控制
工业废气排放量,加强工业废气的治理,增加废气处理设施建设,继续提高工业废气处理率,应使废气处理
率提高到9O 以上。加快产业结构的升级和高效化,以煤带电,以电促煤,走发、输、用并举的路子,大力
发展电力事业、“西气东输”管道建设,使榆林成为国家主要的天然气生产基地。另外,改变能源结构,利用
电、天然气等的清洁能源,减少煤作为燃料的利用,也是值得采取的措施u引。
(2)虽然废水排放达标率总体看好,但工业废水排放量大,仍有不少废水未经过处理排放,这是工业废
水处理中的主要问题。应该提高达标排放率,加强废水回收处理,使其能够再利用,这样既节约了水资源,
又可以保护环境。
(3)工业固体废物排放量大而综合利用率非常低,这是该市在固体废物处理方面面临的主要问题。因
此,应从源头抓起,最大限度的减少废物产生量,推行固体废物分类收集促进资源化,提高综合利用率。
(4)全面规划,合理布局工业。按照工业分散布局的原则规划,调整污染较为严重的工业布局,使一些
污染严重的企业迁出中心城市,并通过改造后配置在适宜的地域。
(5)加强环境管理,实施”污染者付费”的经济政策和管理办法。征收工业燃煤SOz排污费,对废水排
放未达标者征收排污费,制定工业”三废”排放标准及法规,加强执法力度 引。
(6)加强宣传教育,提高全民环保意识,让全民参与到污染治理中才能更好的控制工业污染。

⑹ 为什么脱硫废水有的含钙高有的含镁高

可能原因有三种

  1. 脱硫工艺本身不同,石膏湿法脱硫原料为石灰石或者专石灰的,废水中必属定含钙高;镁法脱硫的原料为氧化镁,废水中必定含镁高。

  2. 原料有偏差,杂质太多,这类原因较少见。

  3. 工艺水中钙镁离子含量高,跟水质有关,但不会造成很大影响。

⑺ 脱硫塔=氧化硫超标原因

机组运行边界条件特别是煤种收到基硫是否明显变化?SO2超标的原因就是脱硫效率下降,而导致效率下降的原因有多个:1、水质和石灰石品质是否变化,不合格的话可能导致溶解率降低,如果是这个原因要么恢复水质和石灰石品质,要么添加脱硫增效剂以提高溶行袜雀解率和反应活性;2、入口SO2浓度或粉尘浓度是否较以前上升?浓度上升而浆液碱性未明显变化,则吸收反应的增强因子减小,导致反映效率降低;3、脱硫废水排放不正常;4、脱硫吸收塔液位是否明显变化,过高过低都会导致好判脱硫效率异常;6、检查浆液PH值是否降低,粒度是否正常,含cl离子及重金属量是否异常。
常规来说我们建议首先检查运行边界条件,再化验浆液,排除上述问题后只能是脱硫吸收塔出现结构性缺陷故障,需要停运检档早修。

⑻ 脱硫废水中污泥很多,是什么原因。(机组是1000WM)

1. 脱硫废水的悬浮物很高,这部分去除后,要形成污泥;
2. 污泥的主要成分是湿法脱硫系统带入和烟气本身的,例如烟气本身的灰分,脱硫系统加入的石灰石,即Ca离子与硫酸根离子生成的CaSO4,经过废水旋流器分离后,进入脱硫废水处理系统中。所以说,煤质含硫越高,脱硫系统设计负荷就越大;而脱硫废水系统的污泥量也与此有关。

⑼ 氨法脱硫工艺存在的问题及解决办法(什么是氨法脱硫工艺)

氨法脱硫是利用气氨或氨水做为吸收剂,气液在脱硫塔内逆流接触,脱除烟气中的SO2。

氨是一种良好的碱性吸收剂,从吸收化学机理上分析,二氧化硫的吸收是酸碱中和反应,吸收剂碱性越强,越有利于吸收,氨的碱性强于钙基吸收剂;而且从吸收物理机理分析,钙基吸收剂吸收二氧化硫是一种气固反应,反应速率慢,反应不完全,吸收剂利用率低,需要大量的设备和能耗进行磨细、雾化、循环等以提高吸收剂利用率,设备庞大、系统复杂、能耗高;氨吸收烟气中的二氧化硫是气液反应,反应速率快,反应完全、吸收剂利用效率高,可以做到很高的脱硫效率。同时相对于钙基脱硫工艺来说系统简单、设备体积小、能耗低。

脱硫副产品硫酸铵是一种农用废料,销售收入能降低一部分成本。就吸收SO2而言,氨是一种比任何钙基吸收剂都理想的脱硫吸收剂,就技术流程可知,整个脱硫系统的脱硫原料是氨和水,脱硫产品是固体硫铵,过程不产生新的废气、废水和废渣,既回收了硫资源,又不产生二次污染。

1、氨蒸发系统

液氨由储罐出来经蒸发变为气氨,气氨进入储罐,供中和吸收系统使用。

2、吸收系统

烟气进入吸收塔,经过下部喷淋的含氨母液和浮化层含氨母液充分吸收,反应后,达标排放,母液循环使用,氨气通过控制加入,母液循环到一定浓度,部分移入高倍中和槽,循环槽补充低浓度母液或清水继续吸收。

3、中和系统

母液打入中和槽后,根据比重、母液温度情况决定何时通氨母液温度适合时通氨,通入氨后定时测PH值和中和温度。根据中和温度控制通氨量,达到终点后,待溶液温度降下后通知包装工离料出产品,并取样,交化验进行质量检定。

4、循环水系统

因为母液吸收和中和过程均有热量,为了移走热量,在循环槽内和中和槽内均加装冷却管束,用循环水移走多余热量,热水经冷却塔降温后循环使用。

氨法脱硫工艺主要由脱硫洗涤系统、浓缩系统、烟气系统、氨贮存系统、硫酸铵生产系统(若非氨-硫铵法则是于其工艺相对应的副产物制造系统)、电气自动控制系统等组成。

锅炉排出的烟气通过引风机增压后进入FGD系统,引风机用来克服整个FGD系统的压降。烟道上设有挡板系统,以便于FGD系统正常运行或旁路运行,不考虑增设脱硫增压风机。烟气通过引风机后,进入脱硫塔。

吸收塔分为三个区域:分别为吸收区、浆池区和除雾区,烟气向上通过脱硫塔,从脱硫塔内喷淋管组喷出的悬浮液滴向下降落,烟气与氨/硫酸铵浆液液滴逆流接触,发生传质与吸收反应,以脱除烟气中的SO2、SO3。脱硫后的烟气经除雾器去除烟气中夹带的液滴后,从顶部离开脱硫塔,通过原烟道进入烟囱排放。脱硫塔下部浆池中的氨/硫酸铵浆液由循环泵循环送至浆液喷雾系统的喷嘴,产生细小的液滴沿脱硫塔横截面均匀向下喷淋。SO2和SO3与浆液中的氨反应,生成亚硫酸铵和硫酸铵。

在脱硫塔浆池中鼓入空气,将生成的亚硫酸铵氧化成硫酸铵,由于充分利用了烟气中的热量,使得脱硫塔中的水蒸气过饱和而析出硫酸铵结晶,硫酸铵浆液经过旋流器的脱水提浓厚再进入离心机进一步脱水,最后经干燥后得到硫酸铵产品。

整个脱硫系统的脱硫原料是氨和水,脱硫产品是固体硫铵,过程不产生新的废气、废水和废渣。既回收了硫资源,又不产生二次污染。 其主要技术特点如下:

1)单塔设计,有效降低成本,节约空间;

2)空塔喷淋,降低系统压降,节约电能;

3)大循环量,增大液气比来弥补因浓度上升,脱硫效率下降的缺点,保证脱硫效率;

4)烟气喷淋降温技术,使烟气温度尽快达到氨法脱硫的最佳温度,增加脱硫效率,从而尽量降低塔本身的高度;

5)烟气直排工艺,彻底解决了原烟囱腐蚀的问题,降低了烟气加热的设备投资,运行成本和维修成本;

6)改进搅拌方式,降低成本,增强氨法脱硫技术的市场竞争力;

7)硫酸铵回收系统采用新工艺,根本上解决了传统硫酸铵回收;

8)整个过程中不产生废水、废气、废渣,无二次污染;

9)工艺与石灰石-石膏类似,但副产品是以硫酸铵的形式出现的,而硫酸铵是重要的化肥产品,它的工艺符合循环经济的原则。

1、氨逃逸

这里所述的氨逃逸专指气态氨随烟气排出脱硫装置的现象。在氨法脱硫工程中,通常造成氨逃逸的主要原因是脱硫循环液中游离氨含量高。氨是极易挥发的物质,常温常压下氨是气体。所以在氨法脱硫的工程中需要将氨的浓度和温度降到尽量低。脱硫所需要的氨是由脱除烟气中的二氧化硫的量所决定的,所以为了使吸收液中氨的浓度降低,只能加大吸收液的循环量,同时,吸收液温度降低。

另外,亚硫酸铵氧化率低也是造成氨逃逸严重的另一个原因。脱硫生成的亚硫酸铵是不稳定的化合物,如果不及时氧化成稳定的硫酸铵,容易分解成二氧化硫和氨,造成排放烟气中二氧化硫升高同时氨逃逸加剧。

2、气溶胶

在氨法脱硫方法中,所谓气溶胶是指气态酸性氧化物在一定条件下与气态氨反应,生成相应的极细的铵盐固体微粒,如同烟尘漂浮在气体中。根据生成气溶胶氧化物的酸性程度,可以分为弱酸性气溶胶和强酸性气溶胶,主要是亚硫酸铵和硫酸铵。

氨法脱硫的工程越来越多,规模越来越大,人们注意到所谓的“白烟”问题,主要是气溶胶的原因。在气态氨和水存在的条件下与烟气中的二氧化硫和三氧化硫反应生成了硫酸铵和亚硫酸铵固体微粒,不容易除去。

石灰石-石膏法脱硫工程中也出现了气溶胶问题,尤其是安装了脱硝装置的工程,会出现“蓝烟”、“黄烟”现象。不过这种气溶胶是硫酸酸雾,与硫酸铵气溶胶有区别。

1、选择合理的液气比

氨逃逸和气溶胶的形成与液气比关系密切,从抑制气溶胶的角度考虑,选择较大的液气比可以将液相游离氨含量控制的很低,也使气相氨的含量很低,这样就抑制了气溶胶的生成。美国Marsulex公司主张液气比在10以上,这是经过长期研究的结论,应该具有很高的参考价值。目前国内氨法脱硫液气比取5—10。

2、氨水浓度

避免脱硫过程中生成气溶胶的措施是将脱硫区域气态氨含量降低,由气液平衡得知,氨水的浓度降低可以有效的降低气态氨的浓度。一般工业上氨浓度控制在10%—20%。

3、设置氨回收段

在脱硫塔吸收段上方设置一个氨回收段,对于减少氨逃逸有一定效果。喷淋水会与上升的脱硫后烟气逆向接触,烟气中的氨被喷淋水吸收。脱硫塔吸收段与氨回收段之间由横断塔体的隔板隔开,隔板上装有升气帽。喷淋水清洗后下落到隔板上方,经管道流回喷淋罐。冲洗后的水可以作为脱硫塔补充水落入塔循环浆液,而喷淋水用新鲜水补充,以此降低氨浓度。

4、脱硫塔进口喷水

脱硫塔烟气进口区域或者进口烟道布置水喷淋设施,三氧化硫等强酸性氧化物都是极易溶于水的,喷水可以使这些氧化物迅速溶于水,从而避免气溶胶的产生。

5、脱硫塔出口高效除尘除雾装置

经过脱硫的烟气含有大量雾滴,雾滴由浆液液滴、凝结液滴和尘颗粒组成,当这部分烟气进入高效除尘除雾器,高效除尘除雾器筒内加设的气旋板使脱硫气旋转起来,在气旋器上方形成气液两相的剧烈旋转及扰动,从而使得烟气中的小液滴、粉尘颗粒、气溶胶等微小颗粒物相互碰撞团聚凝聚成大液滴,其与气旋筒壁碰撞,并被气旋筒壁捕获吸收,捕获的液滴进入多级气旋设置的一个桶内,脱硫后的烟气可以达到国家标准直排。

⑽ 脱硫脱硝

1.选择性低温氧化技术(LoTOx)+EDV(Electro-Dynamic Venturei)洗涤系统

原理:臭氧同时脱硫脱硝主要是利用臭氧的强氧化性将 NO氧化为高价态氮氧化物,然后在洗涤塔内将氮氧化物和二氧化硫同时吸收转化为溶于水的物质,达到脱除的目的。

           

效果:在典型烟气温度下,臭氧对NO的氧化效率可达84%以上,结合尾部湿法洗涤,脱硫率近100%,脱硝效率也在O3/NO摩尔比为0.9时达到86.27%。也有研究将臭氧通进烟气中对NO进行氧化,然后采用Na2S和NaOH溶液进行吸收,终极将NOx转化为N2,NOx的往除率高达 95%,SO2往除率约为100%。但是吸收液消耗比较大。

影响因素:主要有摩尔比、反应温度、反应时间、吸收液性质等

1) 在 0.9≤O3/NO<1的情况下,脱硝率可达到85%以上,有的甚至几乎达到100%。

2) 温度控制在150℃

3) 臭氧在烟气中的停留时间只要能够保证氧化反应的完成即可.关键反应的反应平衡在很短时间内即可达到,不需要较长的臭氧停留时间。

4) 常见的吸收液有Ca(OH)2、NaOH等碱液,用水吸扫尾气时,NO和SO2的脱除效率分别达到86.27%和100%。用Na2S和NaOH溶液作为吸收剂,NOx的往除率高达95%,SO2往除率约为100%,但存在吸收液消耗量大的问题。

优点:较高的NOX脱除率,典型的脱除范围为70%~90%,甚至可达到95%,并且可在不同的NOX浓度和NO、NO2的比例下保持高效率;由于未与NOX反应的O3会在洗涤器内被除往,所以不存在类似SCR中O3的泄漏题目;除以上优点外,该技术应用中 SO2和CO的存在不影响NOX的往除,而LoTOx也不影响其他污染物控制技术,它不存在堵塞、氨泄漏,运行费用低。

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二氧化硫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,吸收二氧化硫并被干燥; 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。

干法烟气脱硫是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的SO2。干法烟气脱硫定义:喷入炉膛的CaCO3高温煅烧分解成CaO,与烟气中的SO2发生反应,生成硫酸钙;采用电子束照射或活性炭吸附使SO2转化生成硫酸氨或硫酸,统称为干法烟气脱硫技术。

优缺点:

它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,操作技术要求高。因此不主推干法脱硫。

对于脱硫最常用的就是燃烧后脱硫,也就是烟气脱硫。常用的有湿法和干法。

湿法脱硫: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。常见的有两种:

⑴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,使烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙,同时向吸收塔的浆液中鼓入空气,强制使亚硫酸钙转化为硫酸钙,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。具体原理如下:

1.SO2和SO3的吸收  SO2十H2O→H++HSO3- ;SO3十H2O→H2SO4

SO2和SO3吸收的关键是提高其他水中的溶解度,PH值越高,水的表面积越大,气相湍流度越高,SO2和SO3的溶解量越大。

2.与石灰石浆液反应 CaCO3十 2H+  +HSO3-→Ca2+十HSO3- + H2O十CO2

CaCO3十H2SO4 → CaSO4+H2O十CO2

3.CaCO3 +2HCl→CaCl2+H2O十CO2 本步骤的关键是提高CaCO3的溶解度,PH值越低,溶解度越大。

  石灰石-石膏湿法脱硫的优点:

1、工艺成熟,最大单机容量超过1000MW; 2、脱硫效率高≥95%,Ca/S≤1.03; 3、系统运行稳定,可用率≥95%; 4、脱硫剂—石灰石,价廉易得; 5、脱硫副产品—石膏,可综合利用; 6、建设期间无需停机。

缺点:系统复杂,占地面积大;造价高,一次性投资大;运行较多、运行费用高,副产品处理问题。

    ⑵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,烟气中的二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸氨,氧化后生成硫酸氨溶液,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,而且不存在结垢和堵塞现象,但投入较大。

三、问题形成的主要原因及对策

    湿法烟气脱硫技术特别适用于大、中型工业锅炉烟气的脱硫除尘,并且还具有设备简单、易操作、脱硫率高等优点,其中用得最多的是石灰石-石膏法,它主要以技术成熟、适用煤种广、脱硫率高、脱硫剂来源广等优点,现已成为我国重点提倡的一种湿法脱硫方法,但在实践中,存在着结垢堵塞、腐蚀、废液处理等问题,而要彻底解决这些问题则是改进湿法脱硫技术的核心一环。

(一)结垢堵塞

在湿法烟气脱硫中,管道与设备是否结垢堵塞,已成为脱硫装置能否正常运行的关键问题,要解决结垢堵塞问题,我们需弄清结垢的机理,以及影响和造成结垢堵塞的因素,然后才能有针对性地从工艺设计、设备结构、操作控制等方面着手解决。

对于造成结垢堵塞的原因,肖文德等人认为主要有如下3种方式:(1)因溶液或料浆中水分蒸发,导致固体沉积;(2)Ca(OH)2或CaCO3沉积或结晶析出,造成结垢;(3)CaSO3或CaSO4从溶液中结晶析出,石膏晶种沉淀在设备表面并生长而造成结垢。但在操作中出现的人为因素也是需重视的原因,如:(1)没有严格按操作规程,加入的钙质脱硫剂过量,引起洗涤液pH值过高,促进了CO2的吸收,生成过多的CaCO3,CsSO4等沉淀物质;(2)将含尘多的烟气没经严格除尘就进入吸收塔脱硫。

现在还没有完善的方法能能绝对地解决此问题。目前,一些常见的防止结垢堵塞的方法有:(1)在工艺操作上,控制吸收液中水分蒸发速度和蒸发量;(2)适当控制料浆的pH值。因为随pH值的升高,CaSO3溶解度明显下降。所以料浆的pH越低就越不易造成结垢。但是,若pH值过低,溶液中有较多的CaSO3,易使石灰石粒子表面钝化而抑制了吸收反应的进行,并且过低还易腐蚀设备,所以浆液的pH值应控制适当,一般采用石灰石浆液时,pH值控制为5.8~6.2;(3)溶液中易于结晶的物质不能过饱和,保持溶液有一定的晶种;(4)在吸收液中加入CaSO4·2H2O或CaSO3晶种来控制吸收液过饱和并提供足够的沉积表面,使溶解盐优先沉淀在上面,减少固体物向设备表面的沉积和增长;(5)对于难溶的钙质吸收剂要采用较小的浓度和较大的液气化。如:石灰石浆液的浓度一般控制小于15%;(6)严格除尘,控制烟气中的烟尘量;(7)设备结构要作特殊设计,尽量满足吸收塔持液量大、气液相间相对速度高、有较大的气液接触面积、内部构件少、压力降小等条件。另外还要选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作吸收设备,在吸收塔的选型方面也应注意。例如:流动床洗涤塔比固定填充洗涤塔不易结垢和堵塞;(8)使用添加剂也是防止设备结垢的有效方法。目前使用的添加剂有CaCl2,Mg(OH)2,已二酸等。

另一种结垢原因是烟气中的O2将CaSO3氧化成为CaSO4(石膏),并使石膏过饱和。这种现象主要发生在自然氧化的湿法系统中。其控制措施是通过强制氧化和抑制氧化的调节手段。既要将全部CaSO3氧化成为CaSO4,又要使其在非饱和状态下形成的结晶,可有效地控制结垢。

(二)腐蚀

设备腐蚀的原因十分复杂,它与多种因素有关。如:溶液的温度、pH值、煤种燃烧状态、氯离子浓度等。燃煤燃烧过程中除生成SO2以外,还生成少量的SO3,而SO3可与烟气中的水分(4%~12%)生成硫酸雾。当温度较低时,硫酸雾凝结成硫酸除着在设备的内壁上,或溶解于洗涤液中,这就是湿法吸收塔及有关设备腐蚀相当严重的主要原因。

目前,对湿式脱硫系统各部位合理的选择防腐材料及在设备内外涂防腐材料是解决腐蚀问题的主要方法。如:经受高温、腐蚀、磨损较快的部位,可采用麻石、陶瓷或改性高硅铸铁;经受中低温和腐蚀、磨损不严重的部位,可采用防腐防磨涂料作表面处理。日本日立公司的防腐措施是:在烟气再热器、吸收塔入口烟道、吸收塔烟气进口段,均采用耐热玻璃鳞片树脂涂层,在吸收塔喷淋区采用不锈钢或碳钢橡胶衬里。另外可适当控制pH值来避免腐蚀,如:石灰石料浆的pH值一般控制在6.5~6.8。

(三)烟气脱水

湿法吸收塔在运行过程中,易产生粒径为10~60μm的“雾”。“雾”不仅含有水分,它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等。如不妥善解决,将使烟气带水,腐蚀管道和风机,并使风机叶轮粘灰、结垢,引起风机震动,缩短风机使用寿命。因此,湿法除尘必须配置除备的设备,其性能直接影响到湿法烟气脱硫系统能否连续可靠运行。

除雾器通常由除雾器本体及冲洗系统构成。除雾器本体作用是捕集烟气中的液滴及少量粉尘,减少烟气带水,防止风机振动;冲洗系统是定期冲洗由除雾器叶片捕集的液滴、粉尘,防止叶片结垢,维持系统正常运行。除雾器多设在吸收塔的顶部。通常应设二级除雾器,使得净化除雾后烟气中残余的水分一般不得超过100mg/m3,否则将腐蚀热交换器、烟道和风机。

(四)废水的处理

碱液吸收烟气中的SO2后,主要生成含有烟尘、硫酸盐、亚硫酸盐等的呈胶体悬浮状态的废渣液,其pH值低于5.7,呈弱酸性。所以,这类废水必须适当处理,达标后才能外排。否则会造成二次污染。废水的合理处理应该是能回收和综合利用废水中的硫酸盐类,使废物资源化。如:日本和德国由于石膏资源缺乏,所以在湿法石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫中,成功地将废水中的硫酸盐类转化成石膏;也可将废水中的硫酸盐类转化成高浓度高纯度的液体SO2,作为生产硫酸的原料。现在,国内外电厂对石灰石-石膏法的脱硫废水主要以化学处理为主。先将废水在缓冲池中经空气氧化,使低价金属离子氧化成高价(其目的是使金属离子更易于沉淀去除),然后进入中和池,在中和池中加入碱性物质石灰乳,使金属离子在中和池中形成氢氧化物沉淀,部分金属离子得以去除。但是,还有一些金属的氢氧化物(如Fe,Cr,Ni)为两性化合物,随着pH值的升高,其溶解度反而增大,因而,中和后的废水通常采用硫化物进行沉淀处理,使废水中的金属离子更有效地去除。废水经反应池形成的金属硫化物后进入絮凝池,加入一定的混凝剂使细小的沉淀物絮凝沉淀。然后将混凝后的废水进入沉掌政池进行固液分离,分离出来的污泥一部分送到污泥处理系统,进行污泥脱水处理,而另一部分则回流到中和池,提供絮凝的结晶核,沉淀池出水的pH值较高,需进行处理达标后才能排放。

四、结语

目前,我国中小型燃煤锅炉烟气脱硫大部分已采用湿式脱硫,但目前它还存在一些问题,严重的影响它的总体效率及利用范围,所以找出合理的方法来解决这些问题势在必行。

(一)对于设备的结垢堵塞问题,主要以提供沉积表面、精简设备内部构件和使用添加剂来防止。

(二)对于腐蚀问题,则主要以改善设备的材料来考虑。

(三)对于脱硫废水的处理问题,主要是防止二次污染。首先应分离出废水中的有用物质,如将其中的硫转化为硫磺或石膏等,废水经处理后再回用

脱硝

1、SCR(选择性催化还原脱硝)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” 。选择性非催化还原法是一种不使用催化剂,在 850~1100℃温度范围内还原NOx的方法。最常使用的药品为氨和尿素。氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中NOx 分解成为N2和H2O,其反应公式如下:

4NO + 4NH3 +O2 →4N2 + 6H2O ;  NO +NO2 + 2NH3 →2N2 + 3H2O  ;

一般通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200 ℃~450 ℃的温度范围内有效进行, 在NH3 /NO = 1的情况下,可以达到80~90%的脱硝效率。 烟气中的NOx 浓度通常是低的,但是烟气的体积相对很大,因此用在SCR装置的催化剂一定 是高性能。因此用在这种条件下的催化剂一定满足燃煤锅炉高可靠性运行的要求。一般来说,SNCR脱硝效率对大型燃煤机组可达 25%~40% ,对小型机组可达 80%。由于该法受锅炉结构尺寸影响很大,多用作低氮燃烧技术的补充处理手段。其工程造价低、布置简易、占地面积小,适合老厂改造,新厂可以根据锅炉设计配合使用。

               

2、SNCR(选择性非催化还原脱硝)技术

SNCR脱硝技术原理

SNCR工艺以炉膛作为反应器,是目前旧机组脱硝技术改造时主要采用的脱硝技术。一般可获得30%~50%的NOx脱除率,所用的还原剂一般为氨、氨水和尿素等。由于尿素比氨具有更好的锅炉内分布性能,且尿素是一般化学药品,运输存储简单安全、货源易得,而氨属于危险化学药品,SNCR一般采用尿素作为还原剂。选择性非催化还原(SNCR)脱除NOx技术是把含有NHx基的还原剂,喷入炉膛,该还原剂迅速热分解成NH3选择性地与烟气中的NOx反应生成N2、CO2、H2O等无害气体。

流程说明:将满足要求的尿素固体颗粒卸至尿素储料仓,由计量给料装置进入配液池,在加热的条件下,用工艺水将尿素固体颗粒配制成尿素溶液,经配料输送泵送至溶液储罐,储罐中的尿素溶液通过加压泵和输送管道送到炉前喷射系统,经布置在锅炉四周的雾化喷嘴喷入炉膛900~1100℃的温度区域。储罐输出的尿素溶液,可和工艺水混合配制成不同浓度的尿素溶液以满足锅炉不同负荷的要求;喷嘴可布置多层以满足不同温度区域的要求。适用范围:新建、扩建、改建机组或现役的旧机组,受场地限制,要求脱硝效率不太高的机组。

SNCR工艺特点:

以炉膛作为反应器,不需要催化剂,投资运行成本较低;

脱硝效率中等,一般为30%--50%,与低氮燃烧技术组合效果更好,可达到70%的脱硝率;

造成空气预热器和静电除尘器的堵塞和腐蚀比SCR低。

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