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    氣柜
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    一、DSI干法脫硫技術

    干法脫硫技術DSI(Dry Sorbent Injection)是利用微米級脫硫劑干態直接噴入反應器與煙氣中二氧化硫等酸性成分反應,從而脫除二氧化硫、三氧化硫、硫化氫、氯化氫和氟化氫等酸性成分的技術,目前在歐洲已經獲得大范圍推廣運用,尤其是垃圾焚燒發電行業。


    1、鈣基干法脫硫

    DSI脫硫工藝在歐洲鍋爐等方面的應用首選鈣基脫硫劑,因其運行成本低,不僅能脫除SO2,并且對HCl、HF 等酸性氣體也有很好的脫除效率。煙氣首先進入 DSI反應器,往反應器內噴入高活性氫氧化鈣,活性強的 Ca(OH)2與煙道內煙氣中的 SO2及其他酸性介質充分接觸發生化學反應,被吸收凈化。脫硫后粉狀顆粒產物隨氣流進入布袋除塵器進一步除塵。鈣基干法脫硫最佳反應溫度115℃-135℃,高于此溫度段則需要噴水等減溫措施。


    • 工藝流程

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    • 反應機理

    國產高效DSI鈣基脫硫劑生產廠家技術來源于美國ADVACATE工藝,國產化降低成本的同時,保證95%以上的脫硫效率。高效脫硫劑有效成分為高活性Ca(OH)2,反應原理如下:

    主要化學反應:

    Ca(OH)2+SO2+H2O→CaSO3+2H2O

    Ca(OH)2+SO2+1/2O2+H2O→CaSO4+2H2O

    Ca(OH)2+SO2+H2O→CaSO3+2H2O

    煙氣中的HCl、HF與Ca(OH)2發生如下反應:

    2Ca(OH)2+2HCl→CaCl2 ? Ca(OH)2 ?H2O+2H2O

    2Ca(OH)2+2HCl→CaCl2 +2H2O

    2Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O


    • 技術特點

    (1)特制脫硫劑噴射和摻混部件,反應器流場優化技術,提高摻混的均勻度和氣固接觸時間,脫硫效率高,完全實現超低排放要求。 

    (2)特有的噴粉自動控制技術,根據煙氣量和SO2濃度的變化控制脫硫劑的噴入量,降低脫硫劑耗量。 

    (3)脫硫系統全干態運行,溫降低排煙溫度較高,沒有廢水排放問題,沒有消白和防腐問題。 

    (4)工藝系統簡單,操作維護方便,設備可靠耐用,調節靈活自動化程度高,可無人值守。 

    (5)維護維修費用低,脫硫運行費用低,投資性價比高。 

    (6)設備占地面積相對較小,布置靈活,適合場地受限制的情況。

     


    2. SDS鈉基干法脫硫

    DSI干法脫硫工藝另一種就是SDS(Sodium based Dry Sorbent injection system)干法脫硫工藝,脫硫劑改成鈉基(一般為小蘇打)并增加了分級磨,保證小蘇打研磨后粒徑在20μm以下,與SO2等酸性氣體反應速度快,脫硫效率高,吸收劑利用率高。SDS工藝首先在焦化行業運用,也可用于燃氣鍋爐脫硫,一般要求反應溫度在140℃以上。


    ·工藝流程

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    • 反應機理

    碳酸氫鈉(小蘇打)用作煙氣脫硫的吸附劑,通過化學吸附去除煙氣中的 SO2,同時它還可通過物理吸附去除一些無機和有機微量物質。將研磨后的碳酸氫鈉細粉直接噴入高溫煙氣中,在高溫下碳酸氫鈉分解生成 Na2CO3、H2O 和 CO2 ; 

    2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2

    新產生的Na2CO3在生成瞬間有高度的反應活性,可自發地與煙氣中的硫氧化物進行下列反應: 

    Na2CO3+ SO2 + 1/2O2 → Na2SO4 + CO2 

    Na2CO3+ SO3 → Na2SO4 + CO2 

    Na2CO3+ 2HCl → 2NaCl + CO2 +H2O

    Na2CO3+ 2HF → 2NaF + CO2 +H2O

    一般情況下,煙氣溫度在140℃和200℃之間。由于碳酸氫鈉吸附劑的高度活性,通常碳酸氫鈉略微過量。 


    • 技術特點

    小蘇打干法脫硫工藝其主要特點如下: 

    (1)小蘇打是良好的 SO2吸收劑,其吸收速率高于鈣基等吸收劑,吸收劑利用率高。

    (2)小蘇打干法脫硫對煙氣流量、SO2濃度等工況的變化適應性較強。

    (3)脫硫系統內煙氣流速和停留時間考慮一定的余量,以適應煙氣量和硫含量的變化。 

    (4)系統設置布袋除塵器,實現 SO2和煙塵的雙項脫除。



    二、半干法脫硫技術


    1. 循環流化床脫硫技術(CFB-FGD)

    20世紀80年代中期,德國LLB公司以循環流化床鍋爐原理為基礎,研發循環流化床煙氣脫硫工藝,通過脫硫劑的多次循環使用,大大提高了吸收劑的利用率和脫硫效率。目前工業化應用的4種循環流化床脫硫技術,除LLB公司外,還有德國Wulff公司的回流式RCFB技術;丹麥F.L.Smith公司的GSA技術;以及挪威ABB公司的NID技術等。

    中琉環保綜合研究上述技術后形成自有的循環流化床脫硫工藝技術,應用于燃煤、燃氣鍋爐煙氣和燒結煙氣脫硫等不同場合,運行可靠,脫硫效率優異,達到超低排放的指標要求。


    • 工藝流程

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    • 反應機理

    CFB-FGD循環流化床煙氣脫硫原理為Ca(OH)2粉末和煙氣中的SO2和幾乎全部的SO3、HCl、HF等酸性污染成分在有水分存在的情況下,在Ca(OH)2粒子的液相表面發生反應從而除去SO2等污染物。

    主要化學反應:

    Ca(OH)2+SO2→CaSO? 1/2H2O +1/2H2O

    Ca(OH)2+SO3→CaSO? 1/2H2O +1/2H2O

    Ca(OH)2+SO2+1/2O2→CaSO4+H2O

    煙氣中的HCl、HF與Ca(OH)2發生如下反應:

    2Ca(OH)2+2HCl→CaCl2 ? Ca(OH)2 ? H2O+2H2O

    2Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O

    2Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O


    • 技術特點

    (1)煙氣與脫硫劑接觸時間長, 接觸充分, 脫硫效率高達95%以上。

    (2)采用實驗優化的底部進氣結構, 保證了脫硫塔入口氣流分布均勻。

    (3)反應塔經計算機流場模擬,流場相對穩定,確保湍流狀態下反應效率,適應煙氣負荷變化。

    (4)塔內增濕霧化噴嘴和消石灰噴射系統對入口煙氣二氧化硫濃度變化變化響應快。

    (5)脫硫劑利用率高,脫硫副產物流動性好, 易于處理。

    (6)系統簡潔, 無須防腐,可靠性高,設備使用壽命長, 維護量小。

    (7)系統能耗低,無廢水,無需消白。


    2. SDA噴霧干燥脫硫技術

    噴霧干燥脫硫方法是利用機械或氣流的力量將吸收劑漿液分散成極細小的霧狀液滴,霧狀液滴與高溫煙氣形成比較大的接觸表面積,液滴中的Ca(OH)2與煙氣中的SO2等酸性氣體以及氧氣、水分在氣固、氣液兩相之間發生熱量交換、質量傳遞和化學反應,同時伴隨霧滴中的水分蒸發,生成亞硫酸鈣、硫酸鈣等干粉狀副產物,落入塔底或隨煙氣進入除塵器被收集,從而將煙氣中的硫除去的技術。

    用于將吸收劑霧化的裝置有二流體噴嘴或旋轉霧化器,一般采用進口高速旋轉霧化器裝置,能將吸收劑漿液霧化成50μm以下的液滴,確保反應效率和反應速度。


    • 工藝流程

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    • 反應機理

    SDA噴霧干燥脫硫技術原理為Ca(OH)2漿液在霧化器作用下形成微米級霧滴,與煙氣中的SO2和SO3、HCl、HF等酸性污染成分發生反應從而除去SO2等污染物。

    主要化學反應:

    Ca(OH)2+SO2→CaSO? 1/2H2O +1/2H2O

    Ca(OH)2+SO3→CaSO? 1/2H2O +1/2H2O

    Ca(OH)2+SO2+1/2O2→CaSO4+H2O

    煙氣中的HCl、HF與Ca(OH)2發生如下反應:

    2Ca(OH)2+2HCl→CaCl2 ? Ca(OH)2 ? H2O+2H2O

    2Ca(OH)2+2HCl→CaCl2 +2H2O

    2Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O


    • 技術特點

    (1)操作彈性大,對不同的煙氣流量、煙氣溫度和煙氣成分能進行快速響應。

    (2)SDA工藝中,吸收漿液被霧化成數十億顆細小的霧滴(約50μm),具有很大的比表面積,能和SO2快速發生反應,反應時間短,脫硫效率高。

    (3)SDA工藝通過控制消化溫度和消化時間獲得高活性的熟石灰漿液(Ca(OH)2),活性越高,比表面積越大,吸收率越高。并且可以使用低質量的生石灰。

    (4)SDA工藝水耗低,不產生污水,無需消白。

    (5)SDA系統可以簡單地增設活性碳噴射裝置,有效去除二噁英、重金屬等污染物。

    (6)干燥、自由流動的脫硫產物,可以非常容易地采用氣力輸送方式進行處理。

    (7)不需安裝防腐層,輔助電耗低,操作和維護成本低。?

    (8)SDA工藝系統簡單,操作容易,響應快、可靠性高。?


    三、SCR脫硝技術


    1、SCR脫硝技術

    SCR(Selective Catalytic Reduction)擇性催化還原技術,是利用催化劑,在一定溫度下使煙氣中的NOx與來自還原劑供應系統的氨氣混合后發生選擇性催化還原反應,生成氮氣和水,從而減少NOX的排放,減輕污染。還原劑可以為液氨、氨水(20%NH3)或者尿素。     

    SCR脫硝最早是日本于20世紀60-70年代完成產業化運行的技術,在歐美日本以及國內得到了廣泛的應用,是目前世界上最成熟、應用最多的脫硝技術,其脫硝效率可高達95%以上。


    • 工藝流程

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    • 反應機理

    所謂選擇性是指在催化劑的作用和在氧氣存在條件下,NH3優先和NOX發生還原脫除反應,生產氮氣和水,而不和煙氣中的氧進行氧化反應。

    主要化學反應:

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    添加特殊配方的催化劑可以同時具有脫硝、脫二噁英的多重作用。在催化劑的作用下,二噁英分子被徹底分解,去除效率高,催化劑壽命長。


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    2、SCR脫硝催化劑

    催化劑作為SCR脫硝反應的核心,其質量和性能直接關系到脫硝效率的高低,所以在脫硝工程中,除了反應器及煙道的設計不容忽視外,催化劑的參數設計和品牌選擇同樣至關重要。通常脫硝催化劑都是為項目量身定做的,即依據項目煙氣成分、特性,效率及客戶要求定制。催化劑的性能(包括活性、選擇性、穩定性和再生性)綜合體現在以下參數上:活性溫度、幾何特性參數、機械強度參數、化學成分含量和工藝性能指標等。

    中琉環保科技有限公司在多年的脫硝工程實踐中積累了豐富的設計建設經驗和國內外可靠的合作廠商,充分滿足不同煙氣特性下脫硝的嚴苛要求,達到超低排放標準。

    催化劑的形式一般分為蜂窩式、板式和波紋板式三種。

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    中琉環保現主要推薦蜂窩式催化劑,適用于焦化、燒結、電力、水泥和玻璃等行業。


    ·技術特點

    (1)優化的氨噴射格柵和靜態混合器設計,反應器和管道流場經CFD仿真和流態模型試驗,保證氨氣與煙氣的充分混合和流場均勻性,是保證脫硝裝置性能的關鍵。

    (2)反應器和催化劑模塊化設計,方便裝載和更換。

    (3)經驗證的安全可靠的供氨系統可根據監測的氮氧化物濃度調節噴氨量,確保脫硝效率的同時將氨逃逸降到最低。

    (4)反應產物為水和氮氣,無污染物排放。

    (5)可選具有脫除二噁英功能的催化劑,滿足未來環保要求。


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