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當(dāng)前位置： 首頁> 業(yè)務(wù)中心> 工業(yè)污染治理> 廢氣處理> 濕法脫硫

濕法脫硫

來源：人氣：9465發(fā)表時間：2019-09-30

一、石灰/石灰石-石膏法

目前石灰/石灰石-石膏法脫硫是世界上運用較多的一種濕法脫硫工藝，其工藝技術(shù)成熟，機組容量大，石灰/石灰石資源豐富，成本低廉，對應(yīng)脫硫的運行成本低，另外副產(chǎn)品易于回收利用。因此，石灰/石灰石-石膏法脫硫受各個脫硫行業(yè)青睞。

1.工藝原理：

（1）石灰-石膏法

石灰消化：CaO+H₂O→Ca(OH)₂

吸收：SO₂+H₂O→H₂SO₃

SO3+H₂O→H₂SO₄

中和：Ca(OH)₂+H₂SO₃→CaSO₃+2H₂O

Ca(OH)₂+H₂SO₄→CaSO₄+2H₂O

氧化：2CaSO₃+O₂→CaSO₄

（2）石灰石-石膏法

吸收：SO₂+H₂O→H₂SO₃

SO3+H₂O→H₂SO₄

中和：CaCO₃+H₂SO₃→CaSO₃+CO₂+H₂O

CaCO₃+H₂SO₄→CaSO₄+CO₂+H₂O

氧化：2CaSO₃+O₂→CaSO₄

2.工藝流程：

3.技術(shù)特點：

①脫硫效率高達95%以上，對工況適用性強，可用于高中低含硫工況；

②脫硫劑來源廣泛，價格低廉，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色、火電、建材等各個行業(yè)；

③脫硫劑利用率高，鈣硫比Ca/S一般為1.03左右；

④脫硫產(chǎn)物為石膏（二水硫酸鈣），可作為建材使用，也易于處理綜合利用；

二、雙堿法脫硫

雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO₂來達到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。雙堿法是采用鈉基脫硫劑進行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會造成過飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題。

1.工藝原理：

（1）脫硫過程：

Na₂CO₃+SO₂→Na₂SO₃+CO₂ ①

2NaOH+SO₂→Na₂SO₃+H₂O ②

Na₂SO₃+SO₂+H₂O→2NaHSO₃ ③

以上三式視吸收液酸堿度不同而異，堿性較高時（PH＞9）以②式為主要反應(yīng)；堿性稍為降低時以①式為主要反應(yīng)；堿性到中性甚至酸性時（5＜PH＜9），則按③式反應(yīng)。

（2）再生過程：

Na₂SO₃+Ca(OH)₂→2NaOH+CaSO₃ ④

2NaHSO₃+Ca(OH)₂→Na₂SO₃+CaSO₃+2H₂O ⑤

式④為第一步再生反應(yīng)，當(dāng)PH＞9時發(fā)生式⑤再生反應(yīng)。

（3）氧化過程：

2CaSO₃+O₂→CaSO₄⑥

2、工藝流程：

整個雙堿法脫硫工藝由五個工序組成：脫硫工序、再生工序、氧化工序、石膏脫水工序、制漿工序。

①脫硫工序：熱煙氣在換熱器處和脫硫后煙氣換熱后進入脫硫塔，并在脫硫塔內(nèi)部與噴淋液逆流接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。煙氣經(jīng)過脫硫段進入除霧段去除煙氣攜帶大部分液滴和霧滴后由塔頂排出。

②再生工序：脫硫循環(huán)漿液送至再生池內(nèi)和石灰漿液（Ca(OH)₂）反應(yīng)生成石膏（CaSO₃）和氫氧化鈉（NaOH）。

③氧化工序：再生后漿液送至氧化池和壓縮空氣發(fā)生氧化反應(yīng)生成CaSO₄,從而使石膏能回收綜合利用。

④石膏脫水工序：氧化后石膏送至壓濾機進行脫水，石膏回收綜合利用，濾清返回脫硫系統(tǒng)循環(huán)利用。

制漿工序：料倉中儲存的石灰由計量輸送裝置輸送至消化池內(nèi)與水配置為20%漿液待再生工序使用。脫硫系統(tǒng)有一定的鈉堿消耗，需定期補充新鮮的鈉堿，配置20%鈉堿液待用。

3.技術(shù)特點：

①系統(tǒng)簡便，投資?。?/span>適用范圍廣；

②脫硫效率高，不易結(jié)垢，系統(tǒng)運行穩(wěn)定；

③液氣比低，電耗省，運行成本相對較低。

三、氨法脫硫

氨法脫硫工藝是用氨吸收劑吸收煙氣中的二氧化硫，吸收液經(jīng)壓縮空氣氧化生成硫酸銨，再經(jīng)塔內(nèi)飽和結(jié)晶或者塔外加熱蒸發(fā)結(jié)晶析出硫酸銨，過濾干燥后得產(chǎn)品。

1.工藝原理：

（1）脫硫過程：

2NH₃+SO₂+H₂O→(NH₄)₂SO₃ ①

(NH₄)₂SO₃+SO₂+H₂O→2NH₄HSO₃ ②

NH₄HSO₃+NH₃→(NH₄)₂SO₃ ③

正常吸收工藝控制是按②、③反應(yīng)循環(huán)進行。

2.工藝流程：

整個氨法脫硫裝置主要由三個工序組成：脫硫工序、硫銨工序和原料工序。

①脫硫工序——主要是利用吸收液漿煙氣中的SO₂脫除，并將吸收液氧化得到硫酸銨溶液，然后將硫酸銨溶液送至濃縮塔利用熱煙氣余熱將稀硫酸銨溶液絕熱蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，或者利用蒸發(fā)器將稀硫酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶。當(dāng)硫酸銨溶液濃縮達到設(shè)定的結(jié)晶指標(biāo)后，用泵將硫酸銨晶漿送至硫銨工序。

②硫銨工序——主要是將脫硫工序送來的硫銨晶漿，通過旋流器和離心機進行固液分離后再進行干燥、包裝等工藝流程，制成固體硫酸銨產(chǎn)品。

③原料工序——主要是儲存液氨或者是液氨調(diào)配為氨水儲存，并將氨水或者液氨作為脫硫劑供脫硫工序使用。

3.性能保證指標(biāo)：

序號	性能指標(biāo)	數(shù)值
1	脫硫效率	≥98%
2	脫硫系統(tǒng)壓降	≤500Pa
3	逃逸氨量	≤6mg/Nm³
4	亞鹽氧化率	≥98.5%
5	氨的回收率	≥97%
6	出口煙氣霧滴	≤30%

4.技術(shù)特點：

①完全資源化：利用氨和二氧化硫反應(yīng)轉(zhuǎn)化為化肥，不產(chǎn)生任何廢水和廢渣，無二次污染，是一項真正意義上的將污染物全部資源化，符合循環(huán)經(jīng)濟要求的脫硫技術(shù)。

②脫硫系統(tǒng)阻力?。?/span>脫硫塔不易結(jié)垢，脫硫效率高，裝置占地面積小，節(jié)省運行電耗。

③脫硫的同時可以脫除部分氮氧化物（主要是NO₂，脫除效率10%左右），適應(yīng)更高的環(huán)保要求。

④燃料含硫變化范圍適應(yīng)性強，特別是高含硫工況、高硫重油、高硫石油焦等煙氣。

四、氧化鋅法脫硫

氧化鋅脫硫技術(shù)是將含ZnO的粉料加水配制成懸乳液，在吸收設(shè)備中與煙氣中SO₂反應(yīng)，將煙氣中的SO2主要以亞硫酸鋅（還有亞硫酸氫鋅、硫酸鋅）的形式予以脫除。吸收后的副產(chǎn)物亞硫酸鋅經(jīng)空氣氧化或熱分解或酸分解處理，最終生產(chǎn)硫酸鋅、電解鋅和硫酸（或液態(tài)二氧化硫）等產(chǎn)品，從而實現(xiàn)污染物的回收，資源化利用。

1.工藝原理：

（1）脫硫過程：ZnO漿液和煙氣中二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

ZnO+SO₂+5/2H₂O→ZnSO₃·5/2H₂O

ZnO+2SO₂+H₂O→Zn(HSO₃)₂

ZnSO₃+SO₂+H₂O→Zn(HSO₃)₂

Zn(HSO₃)₂+ZnO+4H₂O→2ZnSO₃·5/2H₂O

（2）副反應(yīng)過程：煙氣中含有氧氣，ZnSO₃和Zn(HSO₃)₂會與氧氣發(fā)生副反應(yīng)。

2ZnSO₃+O₂→2ZnSO₄

Zn(HSO₃)₂+O2→ZnSO₄+H₂SO₄

2.工藝流程：

氧化鋅法脫硫工藝流程分為配漿、洗滌和壓濾三個過程。

①配漿：將氧化鋅粉在配漿槽內(nèi)配制成含固量為5%～15%的吸收劑乳液待用。

②洗滌：按脫硫塔內(nèi)PH值控制要求將配置好的氧化鋅粉乳液送至脫硫塔內(nèi)與煙氣接觸洗滌，脫除煙氣中的二氧化硫。隨后煙氣經(jīng)過除霧器去除煙氣中所攜帶的液滴和霧滴后從煙囪排放。

③壓濾：脫硫后漿液（含固體亞硫酸鋅、氧化鋅和液態(tài)硫酸鋅）通過壓濾泵送至壓濾機進行固液分離。

3.副產(chǎn)物處理工藝：

①氧化工藝

吸收后的副產(chǎn)物亞硫酸鋅可被空氣中氧氣氧化，利用空氣對脫硫后漿液進行氧化處理，使?jié){液中的Zn(HSO₃)₂和ZnSO₃·5/2H₂O都氧化為ZnSO₄,ZnSO4溶液經(jīng)過凈化后用于電解金屬鋅，或濃縮、結(jié)晶產(chǎn)出合格的七水硫酸鋅或一水硫酸鋅。反應(yīng)方程式如下：

ZnSO₃·5/2H₂O+1/2O₂→ZnSO₄+5/2H₂O

②熱分解工藝

控制氧化鋅吸收產(chǎn)物主要以ZnSO₃·5/2H₂O的形式進入沉渣，固液分離后，將該沉渣與鋅精礦一起送人沸騰爐或單獨用回轉(zhuǎn)窯進行熱分解，產(chǎn)出的高濃度SO2用于制酸，并使氧化鋅得以再生。再生后的氧化鋅可循環(huán)用于煙氣脫硫，也可用于生產(chǎn)ZnSO4或者電解鋅產(chǎn)品。

酸分解工藝

利用ZnSO3易被酸分解的性質(zhì)，將氧化鋅吸收產(chǎn)物加酸或酸性溶液（如鋅電解廢液）分解，產(chǎn)出10%～15%的SO2氣體用于制酸；分解生成的ZnSO4溶液凈化后送去電解金屬鋅。反應(yīng)方程式如下：

ZnSO₃·5/2H₂O+H₂SO₄→ZnSO₄+7/2H₂O+SO₂

4.技術(shù)特點：

①投資少

脫硫產(chǎn)物（亞硫酸鋅等）的處理可與鉛鋅冶煉廠的生產(chǎn)工藝結(jié)合起來，即工廠原有的一些生產(chǎn)設(shè)備（如鋅精礦沸騰焙燒爐、SO2制酸系統(tǒng)、硫酸鋅溶液的凈化、電解系統(tǒng)等）可作為脫硫副產(chǎn)品的回收設(shè)備，所以，投資是較少。

②運行費用低

使用鉛鋅冶煉過程的中間產(chǎn)物—ZnO作脫硫劑脫除SO2后，脫硫劑中的鋅和煙氣中的硫均轉(zhuǎn)化為副產(chǎn)品，實現(xiàn)了硫、鋅資源的綜合利用。氧化鋅法脫硫省去了脫硫劑費用支出（在其他脫硫法中，脫硫劑費用占總運行費用的60%以上），因此，ZnO脫硫的運行費用較低。

③不產(chǎn)生二次污染

由于鋅和SO2都回收利用，不產(chǎn)生任何廢水和廢渣，無二次污染，是一項真正意義上的將污染物全部資源化，符合循環(huán)經(jīng)濟要求的脫硫技術(shù)。

五、雙氧水（H₂O₂）法脫硫

雙氧水脫硫是采用27.5%雙氧水（過氧化氫溶液）經(jīng)稀釋到8.5%的安全濃度后進行塔內(nèi)脫硫。過氧化氫在酸性溶液中將二氧化硫氧化，生成硫酸。硫酸可以和水以任一比例混溶，不會造成過飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題，因此，采用雙氧水法脫硫工藝提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了投資及運行費用。同時稀硫酸可以作為化工原料出售，不會產(chǎn)生二次污染問題。