關(guān)于燃燒前煤脫硫技術(shù)

【專家解說(shuō)】：你好！ 脫硫技術(shù)分為燃燒前煤脫硫，　燃燒中煤脫硫。 一、燃燒前煤脫硫技術(shù) 　　 主要為煤炭洗選脫硫，即在燃燒前對(duì)煤進(jìn)行凈化，去除原煤中部分硫分和灰分。分為物理法、化學(xué)法和微生物法等。 　　1、物理法：主要指重力選煤，利用煤中有機(jī)質(zhì)和硫鐵礦的密度差異而使它們分離。該法的影響因素主要有煤的破碎粒度和硫的狀態(tài)等。主要方法有跳汰選煤，重介質(zhì)選煤，風(fēng)力選煤等。 　　2、化學(xué)法：可分為物理化學(xué)法和純化學(xué)法。物理化學(xué)法即浮選；化學(xué)法又包括堿法脫硫，氣體脫硫，熱解與氫化脫硫，氧化法脫硫等。 　　3、微生物法：在細(xì)菌浸出金屬的基礎(chǔ)上應(yīng)用于煤炭工業(yè)的一項(xiàng)生物工程新技術(shù)，可脫除煤中的有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫。 　　我國(guó)當(dāng)前的煤炭入洗率較低，大約在 20％ 左右，而美國(guó)為 42％，英國(guó)為94．9％，法國(guó)為 88．7％，日本為 98．2％。提高煤炭的入洗率有望顯著改善燃煤 二氧化硫污染。然而，物理選洗僅能去除煤中無(wú)機(jī)硫的 80％，占煤中硫總含量的 15％～30％，無(wú)法滿足燃煤二氧化硫污染控制要求，故只能作為燃煤脫硫的一種輔助手段。 　　二、燃燒中煤脫硫技術(shù) 　　煤燃燒過(guò)程中加入石灰石或白云石作脫硫劑，碳酸鈣、 碳酸鎂受熱分解生成氧化鈣、氧化鎂，與煙氣中二氧化硫反應(yīng)生成硫酸鹽，隨灰分排出。在我國(guó)采用的燃燒過(guò)程中脫硫的技術(shù)主要有兩種：型煤固硫和流化床燃燒脫硫技術(shù)。 　　1、型煤固硫技術(shù)：將不同的原料經(jīng)篩分后按一定比例配煤，粉碎后同經(jīng)過(guò)預(yù)處理的粘結(jié)劑和固硫劑混合，經(jīng)機(jī)械設(shè)備擠壓成型及干燥，即可得到具有一定強(qiáng)度和形狀的成品工業(yè)固硫型煤。固硫劑主要有石灰石、大理石、電石渣等，其加入量視含硫量而定。燃用型煤可大大降低煙氣中二氧化硫、一氧化碳和煙塵濃度，節(jié)約煤炭，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益相當(dāng)可觀，但工業(yè)實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)解決型煤著火滯后、操作不當(dāng)會(huì)造成的斷火熄爐等問(wèn)題。 　　2、流化床燃燒脫硫技術(shù)：把煤和吸附劑加入燃燒室的床層中，從爐底鼓風(fēng)使床層懸浮進(jìn)行流化燃燒，形成了湍流混合條件，延長(zhǎng)了停留時(shí)間，從而提高了燃燒效率。其反應(yīng)過(guò)程是煤中硫燃燒生成二氧化硫，同時(shí)石灰石煅燒分解為多孔狀氧化鈣，二氧化硫到達(dá)吸附劑表面并反應(yīng)，從而達(dá)到脫硫效果。流化床燃燒脫硫的主要影響因素有鈣硫比，煅燒溫度，脫硫劑的顆粒尺寸孔隙結(jié)構(gòu)和脫硫劑種類等。為提高脫硫效率，可采用以下方法： 　?。?）改進(jìn)燃燒系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行條件 　　（2）脫硫劑預(yù)煅燒 　?。?）運(yùn)用添加劑，如碳酸鈉，碳酸鉀等 　?。?）開(kāi)發(fā)新型脫硫劑 　　三、 燃燒后煙氣脫硫技術(shù) 　　 煙氣脫硫的基本原理是酸堿中和反應(yīng)。煙氣中的二氧化硫是酸性物質(zhì)，通過(guò)與堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成亞硫酸鹽或硫酸鹽，從而將煙氣中的二氧化硫脫除。最常用的堿性物質(zhì)是石灰石、生石灰和熟石灰，也可用氨和海水等其它堿性物質(zhì)。共分為濕法煙氣脫硫技術(shù)、干法煙氣脫硫技術(shù)、半干法煙氣脫硫技術(shù)三類，分別介紹如下： 　　1、濕法煙氣脫硫技術(shù) 　　濕法煙氣脫硫技術(shù)是指吸收劑為液體或漿液。由于是氣液反應(yīng)，所以反應(yīng)速度快，效率高，脫硫劑利用率高。該法的主要缺點(diǎn)是脫硫廢水二次污染；系統(tǒng)易結(jié)垢，腐蝕；脫硫設(shè)備初期投資費(fèi)用大；運(yùn)行費(fèi)用較高等。 　　 （1）石灰石—石膏法煙氣脫硫技術(shù) 　　該技術(shù)以石灰石漿液作為脫硫劑，在吸收塔內(nèi)對(duì)煙氣進(jìn)行噴淋洗滌，使煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣，同時(shí)向吸收塔的漿液中鼓入空氣，強(qiáng)制使亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣，脫硫劑的副產(chǎn)品為石膏。該系統(tǒng)包括煙氣換熱系統(tǒng)、吸收塔脫硫系統(tǒng)、脫硫劑漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水和廢水處理系統(tǒng)。由于石灰石價(jià)格便宜，易于運(yùn)輸和保存，因而已成為濕法煙氣脫硫工藝中的主要脫硫劑，石灰石—石膏法煙氣脫硫技術(shù)成為優(yōu)先選擇的濕法煙氣脫硫工藝。該法脫硫效率高（大于95%），工作可靠性高，但該法易堵塞腐蝕，脫硫廢水較難處理。 　　 （2）氨法煙氣脫硫技術(shù) 　　該法的原理是采用氨水作為脫硫吸收劑，氨水與煙氣在吸收塔中接觸混合，煙氣中的二氧化硫與氨水反應(yīng)生成亞硫酸氨，氧化后生成硫酸氨溶液，經(jīng)結(jié)晶、脫水、干燥后即可制得硫酸氨（肥料）。該法的反應(yīng)速度比石灰石—石膏法快得多，而且不存在結(jié)構(gòu)和堵塞現(xiàn)象。 　　另外 ，濕法煙氣脫硫技術(shù)中還有鈉法、雙堿脫硫法和海水煙氣脫硫法等，應(yīng)根據(jù)吸收劑的來(lái)源、當(dāng)?shù)氐木唧w情況和副產(chǎn)品的銷(xiāo)路實(shí)際選用。 　　2、半干法煙氣脫硫技術(shù) 　　主要介紹旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法。該法是美國(guó)和丹麥聯(lián)合研制出的工藝。該法與煙氣脫硫工藝相比，具有設(shè)備簡(jiǎn)單，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小等特點(diǎn)，而且煙氣脫硫率達(dá)75%—90%。 　　 該法利用噴霧干燥的原理，將吸收劑漿液霧化噴入吸收塔。在吸收塔內(nèi)，吸收劑在與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的同時(shí)，吸收煙氣中的熱量使吸收劑中的水分蒸發(fā)干燥，完成脫硫反應(yīng)后的廢渣以干態(tài)形式排出。該法包括四個(gè)在步驟：1）吸收劑的制備；2)吸收劑漿液霧化；3）霧粒與煙氣混合，吸收二氧化硫并被干燥；4）脫硫廢渣排出。該法一般用生石灰做吸收劑。生石灰經(jīng)熟化變成具有良好反應(yīng)能力的熟石灰，熟石灰漿液經(jīng)高達(dá)15000～20000r/min的高速旋轉(zhuǎn)霧化器噴射成均勻的霧滴，其霧粒直徑可小于100微米，具有很大的表面積，霧滴一經(jīng)與煙氣接觸，便發(fā)生強(qiáng)烈的熱交換和化學(xué)反應(yīng)，迅速的將大部分水分蒸發(fā)，產(chǎn)生含水量很少的固體廢渣。 　　3、干法煙氣脫硫技術(shù) 　　干法采用固體粉末或顆粒為吸附劑，干法脫硫后煙氣仍具有較高的溫度（100℃），排出后易擴(kuò)散。主要有爐內(nèi)噴鈣法和活性炭法。由于爐內(nèi)噴鈣法的吸收劑及反應(yīng)原理與濕法有些相似，這里不再詳述，只介紹一下活性炭法。 　　活性炭法是利用活性炭的活性與較大的比表面積使煙氣中的二氧化硫在活性炭表面上與氧及水蒸氣反應(yīng)生成硫酸而被吸附。吸附過(guò)的活性炭經(jīng)再生，可以獲得硫酸，液體二氧化硫，單質(zhì)硫等產(chǎn)品。該法不僅可以控制二氧化硫的排放，還能回收硫資源，是一種發(fā)展前景較好的脫硫工藝。 　　以上是對(duì)脫硫技術(shù)的小結(jié)，選擇脫硫技術(shù)時(shí)，除了考慮脫硫效果外，還應(yīng)看該方法的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從投資額、技術(shù)成熟程度、廢料和二次污染處置的難易程度和吸收劑的來(lái)源是否廣泛和價(jià)格高低等方面考慮，選擇最適宜的方法。