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1、轻工大学科研论文l=r-i题目： 简述烟气脱硫方法及除尘设备XX 伍 超学号 110309243院（系）机械工程学院专业过程装备与控制工程指导教师 军胜2014 年12月24日摘要：工业废气排放中产生大量的SO2和烟尘等烟气，是大气污染防治的重点。本 文指出烟气脱硫和除尘技术的现状，通过对比分析脱硫工艺湿法、半干法、干法 和多种脱硫除尘器，详细列举了各技术方法的原理和特点，列表介绍了一些集脱硫除 尘一体化的设备，对其优缺点进行比较，为企业选择除尘脱硫方案作参考。关键词：烟气脱硫、烟气除尘背景：我国是发展中国家，更是工业国家，改革开放以来，在追求经济增长的同时却 付出了环境污染的严重代价。200
2、8年，全国有超过五分之一的城市空气质量未达到 国家二级标准；在113个重点城市中，有48个城市空气质量达不到二级标准【1。城 市空气中的可吸入颗粒物、二氧化硫浓度依然维持在较高水平，尤其是近两年的 PM2.5污染更为严重。我国的大气环境污染主要是煤烟造成的，主要污染物为二氧化硫和总悬浮颗粒 物，2014年上半年二氧化硫排放总量1037.2万吨【2，空气总悬浮物更是导致全国大 片区连续严重雾霾。火电厂、工业锅炉和窑炉是上述污染物的三大来源。为贯彻落实第七次全国环境保护大会和2012年全国环境保护工作会议精神，加 快推进我国大气污染治理，切实保障人民群众身体健康，环境保护部批准发布了环 境空气质量
3、标准(GB 3095-2012 )。中国环境科学研究院金良研究员指出，有效的空气质量管理是增强公众健康的重要途 径，也是经济和社会福利增长的基础【3】。节能减排刻不容缓，研究烟气脱硫方法和除 尘技术已经严重关系到我国人民身体健康和经济的可持续持续发展，更是关系到我们 子后代。、烟气脱硫方法烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式。世界各国研究开发和 商业应用的烟气脱硫技术超过200种【4】。按脱硫产物是否回收，烟气脱硫可分为抛弃 法和再生回收法，前者脱硫混合物直接摊放，后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式 回收。按脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工艺。表中列 出了
4、几种典型的烟气脱硫方法：几种典型的烟气脱硫方法类别脱硫方法脱硫剂副产品湿式石灰石/石灰-石膏CaCO ，CaO，Ca(OH)CaSO法324湿法氨法NH3(NH) SO ，NH HSO ，4 2343(NH ) SO4 24钠碱法Na CO ，NaOH23Na SO ，CO232金属氧化物法MgO,ZnO,MnOMgSO ，ZnSO ，MnSO334半 干喷雾干燥法CaCO ，CaO3CaSO4法炉喷钙法CaCO ，CaO3CaSO4电子束法NH，电子碰撞电离(NH ) SO干法34 24脉冲放电等离子体法NH，电子碰撞电离3(NH ) SO4 241. 石灰石/石灰-石膏法 湿式工艺绝大多数
5、采用碱性浆液或溶液作吸收剂，目前使用最广泛的脱硫 技术是以石灰石/石灰为吸收剂的强制氧化湿式脱硫方式。在该工艺中，石灰石厢灰 冼涤剂与烟气中 SO 反应，反应生成产物硫酸钙，在洗涤液中沉淀下来，经分离后可2 以以石膏形式回收，也可以抛弃。目前的系统太多采用了大处理量洗涤塔。2. 简易石灰石灰-石膏法 简易式的原理与传统石灰石/石灰-石膏法大致相同，但通过预洗、吸收和氧化 设备台并，简化了烟气热交换系统，以中等脱硫效率 （70-80）为目标，有效地降 低了设备初投资。3. 海水脱硫 天然海水含有大量的可溶性盐，其中主要成分是氯化钠和硫酸盐及一定量的 可溶性碳酸盐。海水通常呈碱性，自然碱度约为1.
6、2-2.5mmol/L。这使得海水具有天 然的酸碱缓冲能力可以吸收SO。国外一些脱硫公司利用海水的这种特性，已经成功2 地开发出海水脱硫工艺。海水脱硫系统主要由烟气系统、再热系统、供排海水系统、 海水恢复系统等组成。4磷铵复台肥法（PAFP法）该法是利用天然磷矿石和氨为原料，在烟气脱硫过程中副产磷铵复的脱硫技术。工艺 流程主要包括四个过程：活性炭一级脱硫并制得稀硫酸；稀硫酸萃取磷矿石制得稀磷 酸溶液；磷酸和氨的中和液（NH）HPO二级脱硫;料浆浓缩干燥制磷铵夏。该技术在国 4 24外尚无应用实例。5. 其它湿法其它湿法工艺包括用碳酸钠、氧化镁和氨作吸收剂，一般用于小型电厂和工业锅 炉。我国是氧
7、化镁矿富集区。占世界总储量的90。采用氧化镁脱硫的设备在我国已 开始研究开发。6. 喷雾干燥法喷雾干燥法属半干法脱硫工艺，于70年代初至中期开发成功，第一台电站喷 雾干燥脱硫装置于1980年在美国北方电网的河滨电站投入运行，此后该技术在美国和 欧洲的燃煤电站实现了商业化。喷雾干燥法目前占总装机量的约10，大多用于燃用 低硫和中硫煤的中小容量机组上。该法利用石灰浆液作吸收剂，以细雾滴喷入反应器， 与so边反应边干燥，在反应器出口，随着水分蒸发，形成了干的颗粒混合物。该法2 的副产品是硫酸钙、硫酸盐，飞灰及未反应的石灰组成的混合物。喷雾干燥技术可脱 除70-95%的SO,并有可能提高到98%。27
8、. 吸着剂喷射法【喷吸着剂工艺属于干法工艺。按所用回收剂不同可分为钙基和钠基工艺，吸 着剂可以于态、湿润态或浆状喷入。喷入部位可以为炉膛、省煤器和烟道。当钙硫比 为2时，脱硫效率可达50-70%，钙利用率达50%。这种方法较适合老电厂改造，因为 在电厂排烟流程中不需增加什么设备就能达到脱硫目的。8. 电子束法电子束法是采用高能电子束照射烟气，使烟气中生成大量的离子、自由基、原子 以及各种激发态的原子、分子等活性物质，在有氨注入的情况下，将烟气中的SO和2NOx转化生成硫铵和硝铵。我国在热电厂引进了电子束法工艺，于1998年5月通过国 家竣工验收鉴定，处理烟气量300,000Nm3/h,脱硫率8
9、0%。9. 脉冲电晕法脉冲电晕法是从电子束法发展而来的，由于脉冲电晕法是在比较成功的电子束法 基础上的改进，省掉了昂贵的电子加速器。避免了电子枪寿命和X射线屏蔽等问题， 因而该方法一经提出，各国学者竟相研究，是世界公认的脱硫新技术。脉冲电晕法的特点是基于在高压脉冲放电中产生5-20eV高能电子，这些高能电 子在与烟气的中性气体分子碰撞的过程中会产生O、OH和O等自由基和自由原子。23这些活性物种引发的化学反应首先把气态的SO和NO氧化成高价氧化物，在有氨和XX 水存在的条件下生成硫铵和硝铵固体盐。二、烟气除尘设备的种类和现状根据除尘过程中的粒子分离原理，除尘器可分为以下几种类型：1.重力除尘器
10、；2. 惯性力除尘器；3.离心力除尘器；4.洗涤除尘器；5.过滤式除尘器；6.电除尘器：7. 声波除尘器。1. 干式机械除尘器干式机械除尘器是指不用水或其它液体作为湿润剂，仅利用重力、惯性力及离心 力等沉降机理去除气体中粉尘粒子的设备。包括重力除尘器、惯性力除尘器和静心力 除尘器。干式机械除尘器的主要特点是结构简单、易于制造、造州氐、旆工快、便于 维护及阻力小等。广泛应用于工业锅炉。这类除尘器对于大粒径粉尘的去除具有较高 的效率。因而在去除大颗粒粉尘以及除尘效率要求不高的情况下应用，有时也作为前 置预除尘器。2. 湿式除尘器 湿式除尘器采用洗涤水或其它液体与含尘气体相互接触实现分离捕集粉尘 粒
11、子。与其它除尘器相比具有以下优点：一、在耗用相同的能耗的情况下，湿式除尘 器的除尘效率比于式机械除尘器效率高，高能量温式除尘器可以除去 0.1um 以下的粉 尘粒子，除尘效率仍很高。二、湿式除尘器的除尘效率不仅能与布袋和电除尘器媲美， 而且还可用于这些除尘器所不能胜任的场合，如处理高温、高压、高比电阻、易燃、 易爆的含尘气体。三、湿式除尘器去除含尘气体中粉尘粒子的同对，还可去除气体中 的水蒸气及某些有毒有害的气态污染物3. 电除尘器 电除尘器的收尘原理是在高压电场中使气体电离，进入电场中的尘粒得以荷 电，并在电场库仑力的作用下，趋向收尘极，从而达到收尘的目的。由于能量是间接 作用在尘粒上，放电
12、能耗很低，而其它除尘器，能量是间接作用在尘粒上因此能耗高。 电除尘器除了缓慢转动的振打部件外，没有其它运动的部件，维护工作量小，运行费 用较低，所以在各种除尘技术中具有显著的优势。特别是能源日益紧的今天，电除尘 器是理想的高效节能环保设备。三、各系列脱硫除尘设备的原理、特性及规格1. 旋流冲击式脱硫除尘器（1）工作原理:将燃煤锅炉烟气控制在180r左右，含硫约3000mg/Nm3含尘约3000mg/m3；该烟气 通过锅炉引风机进入旋流冲击式脱硫除尘一体化器进气口，在旋风器中高速旋转，干 法除尘，随后冲击含碱液体进行脱硫反应，同时进一步除去微细烟尘 ,完成除尘脱硫 任务的湿烟气，进入旋流分液器，
13、脱去烟气中的水份，烟气达到SO 1200mg/Nm3,烟2尘60%A 94%1200Pa1 L m35%8%A 85%2. 降升膜式脱硫除尘电除雾塔脱硫除尘器（1）工作原理含有毒气体、烟尘的高温废气进入降升膜脱硫除尘电除雾塔的下部，先与降升膜 管外壁的降膜发生冷却，洗尘，随后冲击洗涤液形成降升膜管壁的升膜，进一步脱硫 除尘。完成脱硫除尘的湿烟气经过上部湿式高压静电除尘除雾器，除去烟气中微小炭 粒，微细水雾，满足GB13271-91环保规定的一类区排放标准。（2）特点 属机电一体化的高新技术产品，融脱硫、除尘、除黑烟、除水雾为一体，完全满足 环保对烟气治理的最高标准。 该设备适合在城市生活区、风景区的配置使用。 设备部部件全部采取耐180高温玻璃钢元件和316L耐酸不锈钢制作，设备使用 寿命A8年。 避免了引风机带水，运行不稳定，腐蚀风机、管道问题。 适合新建锅炉配置。（3）JSTC系列降升膜脱硫除尘电除雾塔性能规格：规格项目92500*650093500*70004000*5000*70002台并联4000*5000*7000处理烟气量m3/h2000030000400006000087500105000110000170000配套锅炉 t/h10203575脱硫效 率除尘效 率
