燃煤煙氣凈化技術(shù)

第六章燃煤煙氣凈化技術(shù)1精選ppt

雖然煤炭通過燃前洗選、燃中降低污染物排放等措施，但煤炭燃燒后還是有相當(dāng)多的大氣污染物的形成并排放到大氣中。因此，為了在煙氣排入大氣之前將其凈化，脫除其中的有害物如：SO2、NOx、顆粒物和CO2等成為燃煤污染物控制的最后一道關(guān)口。常見的煙氣凈化技術(shù)包括除塵技術(shù)、煙氣脫硫技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)等。第六章燃煤煙氣凈化技術(shù)2精選ppt燃煤煙氣排放量很大，而其中SO2、NOx的濃度又相對(duì)較低，一般SO2的濃度為0.1%~0.5%，NOx為0.1%以下，遠(yuǎn)低于有色金屬冶煉、化工廠等煙氣中污染物的濃度，因此要在這大量的煙氣中對(duì)這些低濃度的污染物進(jìn)行凈化和回收是比較困難的。煙氣的成分及性質(zhì)與燃煤的性質(zhì)、鍋爐的型號(hào)及燃燒方式等密切相關(guān)。第一節(jié)煙氣凈化基本原理3精選ppt燃煤煙氣中的粉塵量主要取決于燃燒方式及煤質(zhì)情況，飛灰的化學(xué)成分以SiO2和Al2O3為主，此外還有Fe2O3、CaO、MgO等；對(duì)固態(tài)排渣煤粉鍋爐而言，煤中的灰約有85%~90%轉(zhuǎn)化為飛灰，液態(tài)排渣煤粉鍋爐為60%，旋風(fēng)爐為20%~40%，鏈條爐為20%左右，拋煤爐為30%，沸騰爐為40%~60%。第一節(jié)煙氣凈化基本原理4精選ppt燃煤煙氣中，SO2是無色具有強(qiáng)刺激性氣味的氣體，其中S的化合價(jià)是+4，是硫的中間化合價(jià)，所以SO2既具有氧化性又具有還原性；NO、NO2中的N也是中間化合價(jià)，常溫下NO容易被氧化成NO2，NO2是紅棕色氣體，具有特殊臭味，有毒，遇水反應(yīng)生成硝酸和NO。第一節(jié)煙氣凈化基本原理5精選pptSO2、NO2都是中等強(qiáng)度的酸性氧化物，易與堿反應(yīng)：NO和NO2具有較強(qiáng)的氧化性，能被C，NH3等還原劑所還原：第一節(jié)煙氣凈化基本原理6精選ppt煙氣凈化就是基于以上污染物的物理、化學(xué)性質(zhì)的特點(diǎn)來進(jìn)行的。利用煙氣中飛灰顆粒與煙氣密度及電性質(zhì)的差異，可以用水膜除塵器、袋式除塵器和電除塵器等來凈化除去飛灰；根據(jù)SO2性質(zhì)和特點(diǎn)，可將煙氣脫硫技術(shù)分為濕法和干法兩種。濕法是用石灰石淋洗煙氣，SO2會(huì)變成亞硫酸鈣或硫酸鈣的漿狀物而除去。干法主要有噴霧干燥法、噴干石灰粉法和活性碳吸附法。第一節(jié)煙氣凈化基本原理7精選ppt煙氣脫硝技術(shù)的發(fā)展滯后于煙氣脫硫技術(shù)，目前發(fā)達(dá)國(guó)家已開發(fā)出的具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性非催化還原工藝（SNR）和選擇性催化還原工藝（SCR）。選擇性非催化還原工藝是在煙氣中噴入NH3等含氮化合物，將NOx還原成水和N2，脫硝率可達(dá)80%以上。選擇性催化還原工藝（SCR）與SNR工藝基本相同，只是SCR工藝采用催化劑使反應(yīng)能在較低溫度下進(jìn)行，脫硝率可大90%，但投資和運(yùn)行費(fèi)用大。第一節(jié)煙氣凈化基本原理8精選ppt

煤在燃燒后，其中的灰分一部分變成爐渣，另一部分則以飛灰的形式與煙氣一起離開鍋爐。為防止煙塵對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)引風(fēng)機(jī)的磨損，必須進(jìn)行除塵。

一、顆粒物脫除基本原理不同的除塵技術(shù)利用的原理也不同，其特征是通過含顆粒物的氣體通過某個(gè)力場(chǎng)或電場(chǎng)，這樣的場(chǎng)對(duì)顆粒物和氣體有不同的作用而使顆粒物從氣體中分離出來。粗分可歸納為機(jī)械力作用和靜電力作用兩大類。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)9精選ppt一、顆粒物脫除基本原理細(xì)分有以下幾種：重力作用：分離加速度小，因此效率低。慣性作用：改變煙氣流向，由于慣性加速度遠(yuǎn)大于重力加速度，所以其效率比重力作用高。離心力作用：利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力將顆粒從煙氣中分離出來，對(duì)于較粗的顆粒物分離效率較高。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)10精選ppt一、顆粒物脫除基本原理電場(chǎng)力作用：通過作用于荷電粒子上的電場(chǎng)力使顆粒物從煙氣中分離出來。目前大型裝置應(yīng)用該方法比較多。過濾機(jī)理：過濾也是機(jī)械力作用的一種形式。其主要機(jī)理是攔截作用、慣性碰撞和擴(kuò)散效應(yīng)。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)11精選ppt二、顆粒物脫除技術(shù)分類根據(jù)利用的除塵機(jī)理，除塵技術(shù)可分為四大類：機(jī)械式除塵技術(shù)（重力、慣性力和離心力）；靜電除塵技術(shù)（分為干式靜電除塵和濕式靜電除塵）；過濾除塵技術(shù)（包括袋式除塵技術(shù)和顆粒層除塵技術(shù)）；濕式除塵技術(shù)。所采用的相應(yīng)的除塵設(shè)備主要有旋風(fēng)除塵器、濕式除塵器、袋式除塵器和電除塵器四大類。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)12精選ppt三、顆粒物脫除技術(shù)和設(shè)備（1）旋風(fēng)除塵器旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生的離心力將粉塵從煙氣中分離出來的裝置。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)圖6-113精選ppt（1）旋風(fēng)除塵器優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造和安裝費(fèi)用低、維護(hù)和管理方便等。缺點(diǎn)：某些部件易磨損、除塵效率低等。今后隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，這種除塵器將會(huì)被逐漸取代。（2）濕式除塵器

濕式除塵技術(shù)也叫洗滌式除塵技術(shù)，是一種利用水（或其它液體）與煙氣相互接觸使顆粒物與煙氣分離的技術(shù)，其間伴有傳熱和傳值過程。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)14精選ppt（2）濕式除塵器除塵原理：濕式除塵器主要是利用水滴、水網(wǎng)和氣泡與含塵氣體接觸，借助于慣性碰撞、擴(kuò)散、攔截、沉降等作用來除去廢氣中的顆粒物。其除塵機(jī)理與過濾機(jī)理相似：水滴類似于球形捕集體；水網(wǎng)類似于圓柱形捕集體；水膜類似于吸收壁，能有效地防止二次揚(yáng)塵。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)15精選ppt（2）濕式除塵器優(yōu)點(diǎn)：與干式除塵相比，它能夠有效地除掉0.1μm以上的顆粒物，同時(shí)還能進(jìn)行氣體污染物的脫除，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)低，因此在煙氣凈化中，濕式洗滌器的應(yīng)用極為普遍。

缺點(diǎn)：造成廢水的二次污染和污泥處理問題。今后在我國(guó)的應(yīng)用前景不大。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)16精選ppt（2）濕式除塵器

目前國(guó)內(nèi)常用的濕式除塵器主要有：水膜除塵器、噴淋塔、文丘里洗滌器、旋風(fēng)洗滌器和篩板塔等。凈化后的氣體從濕式除塵器中排出時(shí)，一般都帶有水滴，為了除去這部分水滴，在濕式除塵器后都附有脫水裝置。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)17精選ppt圖6-2圖6-318精選ppt第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)圖6-4圖6-519精選ppt圖6-620精選ppt（3）袋式除塵器袋式除塵技術(shù)是過濾式除塵技術(shù)的一種，袋式除塵器是利用織物制作的袋狀過濾介質(zhì)來捕集含塵氣體中固體顆粒物的除塵裝置。過濾介質(zhì)又稱濾料，濾料介質(zhì)可以是纖維層（濾紙、濾布、濾袋或金屬絨）、顆粒層（礦渣、石英砂、活性碳等）或是液滴，其基本的除塵原理都是過濾機(jī)理。過濾除塵技術(shù)尤其是袋式除塵技術(shù)，具有很高的除塵效率，應(yīng)用廣泛，是目前煙氣凈化的主要方法。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)21精選ppt（3）袋式除塵器

袋式除塵器的工作原理：各種纖維性濾袋空隙很小，塵粒被阻擋下來；當(dāng)含塵氣流撞擊到濾袋的經(jīng)緯線時(shí)，空氣可以繞過纖維而過，灰塵則因慣性作用不易改變方向，就附著在其表面上；當(dāng)含塵氣體通過布袋時(shí)，較小的粉塵會(huì)被濾料的纖維鉤?。坏诙?jié)煙氣除塵技術(shù)22精選ppt（3）袋式除塵器

袋式除塵器的工作原理：當(dāng)含塵氣體通過有些人造纖維濾料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，從而增加了對(duì)粉塵的吸附能力；一些極細(xì)的灰塵還可能受到氣體分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)的撞擊，而增加了碰撞濾料纖維的機(jī)會(huì)，并附著在上面。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)23精選ppt（3）袋式除塵器

袋式除塵器的分類：根據(jù)袋式除塵器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如濾袋形狀、過濾方向、進(jìn)風(fēng)口位置以及清灰方式，袋式除塵器可分為以下幾類：按濾袋形狀分：圓袋式除塵器和扁袋式除塵器兩類，其中圓袋式受力均勻，連接簡(jiǎn)單，清灰所需動(dòng)力??；而扁袋布置緊湊，節(jié)約空間，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作工藝高。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)24精選ppt第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)圖6-7常見的袋式除塵器不同形式的示意圖（a）扁袋式除塵器（b,c,d,e）圓袋式除塵器25精選ppt袋式除塵器的分類：按過濾方向分：分為內(nèi)濾式除塵器（上圖c、e）和外濾式除塵器（上圖b、d）。按進(jìn)氣口位置分：分為下進(jìn)風(fēng)式（如上圖b、c）和上進(jìn)風(fēng)式（如上圖d、e）兩類。上進(jìn)風(fēng)式含塵氣流方向與粉塵沉降方向一致，有利于粉塵沉降。但濾袋需設(shè)上下花板，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易調(diào)節(jié)濾袋張力；下進(jìn)風(fēng)式則結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不利于粉塵沉降。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)26精選ppt袋式除塵器的分類：按除塵器內(nèi)的壓力分：分為負(fù)壓式除塵器和正壓式除塵器。負(fù)壓式除塵器的風(fēng)機(jī)設(shè)置在除塵器之后，除塵器是在負(fù)壓狀態(tài)下工作，正壓式則相反。負(fù)壓式除塵器必須采用密封結(jié)構(gòu)，其風(fēng)機(jī)吸入的是凈化后的氣體，因而風(fēng)機(jī)磨損??；而正壓式除塵器不需采用密封結(jié)構(gòu)，造價(jià)低20%~30%，但含塵氣體通過風(fēng)機(jī)，磨損較大。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)27精選ppt袋式除塵器的分類：按清灰方式分：

清灰方式是使袋式除塵器能長(zhǎng)期連續(xù)工作的決定因素，也是影響其性能的重要因素，它與除塵效率、壓力損失均有關(guān)系。清灰的基本要求是能夠從濾袋上迅速均勻地剝落沉積的粉塵，同時(shí)通常又要求能保持一定的一次粉塵層，不損傷濾袋，并消耗較少的動(dòng)力。

分類：機(jī)械振動(dòng)類、分室反吹類、噴嘴反吹類、振動(dòng)反吹并用型和脈沖噴吹類。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)28精選ppt北京第二熱電廠布袋除塵器29精選ppt圖6-830精選ppt圖6-931精選ppt（3）袋式除塵器

優(yōu)點(diǎn)：（1）除塵效率高，一般在99%以上；（2）處理能力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，維護(hù)操作方便；（3）受粉塵物性的影響較小。

缺點(diǎn)：體積和占地面積較大；（2）本體壓力損失較大；（3）對(duì)濾袋質(zhì)量有嚴(yán)格要求，濾袋破損率高、使用壽命短、運(yùn)行費(fèi)用較高。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)32精選ppt（4）靜電除塵器靜電除塵器是利用強(qiáng)電場(chǎng)放電使氣體電離，粉塵荷電，然后在電場(chǎng)力的作用下使粉塵從氣體中分離出來的一種除塵裝置。

優(yōu)點(diǎn)：除塵效率高、阻力小、耗能低；能夠高效收集大流量氣體和高溫或腐蝕性氣體中的粉塵；自動(dòng)化程度高及維修容易等，廣泛應(yīng)用于電力、冶金、建材等領(lǐng)域，尤其在燃煤電廠靜電除塵已成為主要手段。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)33精選ppt（5）電袋一體化除塵技術(shù)所謂電袋一體化，顧名思義就是結(jié)合靜電除塵器和袋式除塵器的機(jī)理進(jìn)行除塵，也稱為靜電增強(qiáng)袋式過濾除塵。

基本工作方式：煙氣通過一段預(yù)荷電區(qū)，使顆粒物帶電。帶電顆粒物隨煙氣進(jìn)入過濾段被濾袋過濾層收集。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)34精選ppt第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)圖6-1135精選ppt（5）電袋一體化除塵技術(shù)一般來說，顆粒既可帶正電，也可以帶負(fù)電；濾袋既可以加電場(chǎng)，也可以不加電場(chǎng)。若加電場(chǎng)，可加與帶電顆粒極性相同的電場(chǎng)，也可加與帶電顆粒極性相反的電場(chǎng)。試驗(yàn)表明：加相同極性的電場(chǎng)，效果會(huì)更好一些，原因是極性相同時(shí)，電場(chǎng)力和流向相反，對(duì)顆粒具有推力，帶電顆粒不易透過濾布。濾袋內(nèi)部比較干凈，清灰容易。第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)36精選ppt第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)圖6-10電袋一體化除塵器結(jié)構(gòu)形式之一37精選ppt一、概述煤中的硫一般可分為無機(jī)硫和有機(jī)硫。有機(jī)硫有硫醇、硫醚、噻吩類雜環(huán)硫化合物等；無機(jī)硫以黃鐵礦（FeS2)為主，還有少量的硫酸鹽硫、方鉛礦（PbS）、閃鋅礦（ZnS）等無機(jī)化合物以及單質(zhì)硫。煤中硫在燃燒過程中與氧反應(yīng)生成SO2；煙氣中SO2濃度與燃煤中的硫含量直接相關(guān)，目前，我國(guó)鍋爐煙氣中SO2濃度一般在0.1%~0.5%左右。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)38精選ppt第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)39精選ppt第二節(jié)煙氣除塵技術(shù)40精選ppt一、概述煙氣脫硫技術(shù)分類：按脫硫劑進(jìn)行分：有鈣法、氨法、鎂法、鈉法、氧化銅法、活性炭法等。按脫硫產(chǎn)物分：有回收法和拋棄法。按其凈化原理分：有吸收法、吸附法、催化氧化法和催化還原法。按脫硫過程和脫硫產(chǎn)物狀態(tài)分：有濕法、干法/半干法。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)41精選ppt一、概述濕法主要有石灰石/石膏洗滌法、海水脫硫法；干法主要有爐內(nèi)噴鈣法、煙氣循環(huán)流化床脫硫法以及干式催化脫硫等。目前世界各國(guó)，采用石灰石/石膏濕法裝置最為普及，占82%；其次是噴霧干燥法，約占11%。其余為氧化鎂法、氨法、CFB(煙氣循環(huán)硫化床）以及LIFAC（爐內(nèi)噴鈣尾部增濕）等。美國(guó)大都采用拋棄法，約占85%，而日本以回收法為主，占95%以上，這與它們能源資源狀況所決定的。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)42精選ppt濕法脫硫概念：濕法脫硫是通過煙氣與含有脫硫劑的溶液接觸，在溶液中發(fā)生脫硫反應(yīng)的技術(shù)，其脫硫生成物的生成和處理均在濕態(tài)下進(jìn)行。濕法脫硫特點(diǎn)：由于是在氣液之間反應(yīng)，脫硫速度快；煤種適應(yīng)性好，脫硫效率和脫硫劑利用率都很高，在ca/s比為1時(shí)，脫硫率可達(dá)90%以上。缺點(diǎn)：脫硫后煙氣溫度較低，一般低于露點(diǎn)，所以需進(jìn)行煙氣再加熱以減少腐蝕，同時(shí)有廢水二次污染問題。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)43精選ppt干法/半干法脫硫概念：干法/半干法的劃分標(biāo)準(zhǔn)不完全相同，這里主要是指那些脫硫產(chǎn)物為干態(tài)的脫硫方法，其脫硫劑可以是濕態(tài)的。如噴霧干燥法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法；也可以是干態(tài)的，如爐內(nèi)噴鈣法、循環(huán)流化床煙氣脫硫法等。主要特點(diǎn)：脫硫過程以干態(tài)為主，煙氣溫度降低較少，無需進(jìn)行除霧和再熱，脫硫產(chǎn)物是干態(tài)的，無廢水污染、不易腐蝕和結(jié)垢，工藝簡(jiǎn)單，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn)：脫硫劑利用率低，脫硫劑消耗大。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)44精選ppt

兩種方法相比較：濕法優(yōu)點(diǎn)：脫硫速度快，效率高，操作費(fèi)用低；缺點(diǎn)：濕法脫硫后煙氣溫度較低，低于露點(diǎn)，必須將煙氣再加熱后排放，以減少對(duì)設(shè)備的腐蝕。干法優(yōu)點(diǎn)：沒有廢水的二次處理等問題，凈化后的煙氣仍可保持較高溫度而直接排放。缺點(diǎn)：脫硫劑利用率低，脫硫劑消耗大。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)45精選ppt二、煙氣脫硫基本原理和常用脫硫劑雖然煙氣中脫除SO2的方法和工藝很多，但其中最主要區(qū)別是在脫除原理和脫硫劑上。（1）煙氣脫硫基本原理氣體吸收：氣態(tài)污染物SO2首先從煙氣氣流中擴(kuò)散到與脫硫劑溶液相接觸的氣液界面，然后由于直接溶解（物理吸收）或與其中的脫硫劑活性組分發(fā)生反應(yīng)（化學(xué)吸收）。氣體吸附：又稱表面吸附，是指SO2

從氣相中向固體表面擴(kuò)散而被吸附的過程。催化轉(zhuǎn)化：在催化劑的作用下，將煙氣中污染物轉(zhuǎn)化為無害產(chǎn)物或易于處理的產(chǎn)物。如催化氧化法（將SO2

氧化成硫酸）、催化還原法（將SO2

還原成S）。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)46精選ppt（2）煙氣脫硫主要方法及脫硫劑鈣法：鈣基吸收劑由于價(jià)格低廉且具有良好的脫硫特性，在SO2脫除工藝中廣泛應(yīng)用，主要包括石灰石、石灰和消石灰，簡(jiǎn)稱為鈣法工藝。石灰石的主要成分是CaCO3，儲(chǔ)量豐富，應(yīng)用時(shí)首先被磨成粉末，然后直接噴入爐內(nèi)（爐內(nèi)噴鈣），或制成石灰石漿（石灰石洗滌法）進(jìn)行脫硫。但低溫時(shí)石灰石活性較低，所以不能直接用于煙氣凈化中。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)47精選ppt鈣法：石灰的主要成分是CaO，一般通過石灰石煅燒制成，沒有天然的石灰資源。CaO具有很強(qiáng)的活性，是一種高效的脫硫劑。以石灰為脫硫劑的煙氣脫硫工藝有：石灰洗滌、噴霧干燥或煙氣循環(huán)流化床工藝。消石灰的主要成分是Ca(OH)2，使用石灰加水經(jīng)消化反應(yīng)的生成物，為粉末狀，省去了磨制工藝。與石灰石相比，消石灰具有更好的活性，一般用在爐內(nèi)噴鈣或煙氣循環(huán)流化床工藝中。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)48精選ppt鈣法：在石灰/石灰石干法噴射工藝中，由于停留時(shí)間短，因此必須要在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行煅燒、吸附和氧化，涉及的化學(xué)反應(yīng)主要有：第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)49精選ppt鈣法：而鈣的濕法工藝則要復(fù)雜的多，總的反應(yīng)是SO2同時(shí)與CaO或CaCO3起作用，生成亞硫酸鈣進(jìn)行回收。在濕法工藝的吸收塔內(nèi)，存在著一系列的離子平衡反應(yīng)，總體上可分為三個(gè)過程：SO2的吸收；SO2水合為H2SO3；H2SO3中的亞硫酸離子與碳酸鈣或氫氧化鈣中的鈣離子反應(yīng)。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)50精選ppt鈉法：由于鈉基脫硫劑的活性比鈣劑脫硫劑要好，一般應(yīng)用在濕法洗滌工藝、管道噴射（NaHCO3）和雙堿法中。在濕法工藝中，采用鈉基脫硫劑能避免鈣基脫硫劑發(fā)生的結(jié)垢堵塞的現(xiàn)象，但其主要問題是脫硫劑來源問題的困難；與此同時(shí)，在干法應(yīng)用中，鈉鹽易溶于水，增加了脫硫產(chǎn)物的處理難度。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)51精選ppt鈉法：常見的鈉基脫硫劑主要有：NaCO3、NaHCO3和NaOH等。鈉堿系統(tǒng)吸收SO2的產(chǎn)物為NaSO3、NaHSO3和Na2SO4。再生系統(tǒng)所形成的再循環(huán)產(chǎn)物多為Na2SO3、NaCO3和NaOH。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)52精選ppt鈉法：采用鈉基催化劑的濕法脫硫系統(tǒng)中存在著一系列的離子平衡，簡(jiǎn)單地可描述為以下過程：首先SO2溶于水，并部分離解：起初因堿過剩，SO2與堿反應(yīng)生成正鹽，即亞硫酸鈉：用碳酸鈉溶液吸收時(shí)，由于亞硫酸酸性強(qiáng)于碳酸，因此碳酸被置換：

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)53精選ppt鈉法：生成的亞硫酸鈉具有吸收SO2的能力，生成酸式鹽，即亞硫酸氫鈉：同時(shí)酸式鹽與堿反應(yīng)又可得到正鹽：

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)54精選ppt氨法：氨基脫硫劑一般以氨水或液氨的形式用于氨式濕法和電子束氨法脫硫工藝中。優(yōu)點(diǎn)：是活性好，而且脫硫產(chǎn)物是硫酸氨可作為農(nóng)用化肥。缺點(diǎn)：氨的價(jià)格比較貴，同時(shí)氨氣惡臭且有毒，如泄漏會(huì)引起一定的環(huán)境問題。機(jī)理：實(shí)際上氨法洗滌吸收過程是利用（NH4)2SO3-NH4HSO3溶液對(duì)SO2的循環(huán)吸收實(shí)現(xiàn)的。然后以不同的方法處理吸收液，從而得到不同的副產(chǎn)品，比如化肥、亞硫酸銨、硫銨和石膏等副產(chǎn)品。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)55精選ppt氨法：化學(xué)原理包括：另外，亞硫酸氨或亞硫酸氫氨被自然氧化或強(qiáng)制氧化為硫酸氨或硫酸氫氨：

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)56精選ppt三、濕法煙氣脫硫工藝據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前濕法脫硫技術(shù)占世界安裝煙氣脫硫的機(jī)組總量的85%，其中以日本（98%）、美國(guó)（92%）和德國(guó)（90%）最為普及。下面介紹兩種典型的濕法脫硫工藝，石灰石-石膏濕法脫硫法和海水脫硫法。（1）石灰石-石膏濕法脫硫法在當(dāng)今所有的煙氣脫硫技術(shù)中，鈣基濕法脫硫（又稱石灰石/石灰洗滌法）工藝是應(yīng)用最廣、技術(shù)最為成熟且運(yùn)行最為可靠的煙氣脫硫工藝,約占82%。根據(jù)其是否通過強(qiáng)制氧化使CaSO3轉(zhuǎn)化為石膏CaSO4進(jìn)行回收，可分為拋棄法和回收法兩種。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)57精選ppt第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)圖6-1158精選ppt（1）石灰石-石膏濕法脫硫法整個(gè)工藝可分為五個(gè)部分：石灰石漿液制備部分、凈化煙氣再熱部分、吸收和氧化部分（或稱SO2脫除部分）、石膏回收和儲(chǔ)備部分以及污水處理部分。在石灰石漿液制備部分，石灰石經(jīng)過磨制后與水混合得到固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)在10%~15%左右的漿液；來自鍋爐的煙氣一般經(jīng)過除塵設(shè)備后，先進(jìn)行煙氣換熱，將已脫硫的煙氣溫度升高，以減少設(shè)備的腐蝕。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)59精選ppt（1）石灰石-石膏濕法脫硫法回收石膏脫硫法的基本原理可描述為：煙氣在吸收塔內(nèi)同含石灰的料漿進(jìn)行氣體接觸，生成亞硫酸鈣，再用空氣強(qiáng)制氧化得到石膏，石膏經(jīng)過脫濕后作為副產(chǎn)品回收利用。其化學(xué)反應(yīng)如下：首先在料漿中，CaCO3發(fā)生離解反應(yīng)：

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)60精選ppt其化學(xué)反應(yīng)如下：煙氣中的SO2被溶液吸收發(fā)生離解反應(yīng)：

由于CaCO3離解生成的OH-與H+反應(yīng)中和生成H2O，使得上一反應(yīng)平衡右移，更多的SO2溶解在漿液中。同時(shí)鼓入的O2發(fā)生強(qiáng)制氧化反應(yīng)，將和氧化成：最后鈣離子和硫酸根離子在水中發(fā)生石膏結(jié)晶反應(yīng)，生成可回收的石膏：

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)61精選ppt早期的系統(tǒng)中吸收和氧化是分別在兩個(gè)塔內(nèi)進(jìn)行的，即吸收塔和氧化塔?，F(xiàn)在通常使用所謂單塔方式，即在吸收塔里同時(shí)完成吸收氧化全過程。常見的吸收塔類型有：噴霧塔、填料塔、噴射鼓泡塔、雙回路塔和液柱噴射塔等。（如下圖所示）第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)62精選ppt第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)63精選ppt第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)圖6-1264精選ppt第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)圖6-1365精選ppt（2）海水脫硫法由于天然海水中含有大量的可溶性鹽，主要是氯化鈉和硫酸鹽，且海水通常呈堿性，使得海水具有天然的吸收SO2的能力。

基本思路：海水脫硫的基本思路是將SO2以硫酸鹽的形式排入大海，恢復(fù)其自然循環(huán)的平衡。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)66精選ppt圖6-1467精選ppt（2）海水脫硫法該工藝的特點(diǎn)是不添加任何化學(xué)物質(zhì)，以純海水為吸收劑。整個(gè)系統(tǒng)可分為煙氣系統(tǒng)、供排海水系統(tǒng)和海水恢復(fù)系統(tǒng)。煙氣經(jīng)過換熱器后，既能提高凈化煙氣的溫度，同時(shí)也提高吸收塔內(nèi)SO2的吸收率，在吸收塔內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)68精選ppt（2）海水脫硫法海水恢復(fù)系統(tǒng)的主體是嚗氣池，來自吸收塔的酸性海水與凝氣器排出的堿性海水在暴氣池中充分混合，同時(shí)鼓入適量空氣，使其中的亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無害的硫酸鹽，同時(shí)釋放出CO2，待達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排入大海。海水煙氣脫硫法工藝簡(jiǎn)單，而且不需廢物和廢水處理系統(tǒng)，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)69精選ppt四、干法/半干法煙氣脫硫技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：干法/半干法煙氣脫硫技術(shù)與濕法相比具有投資費(fèi)用低，設(shè)備不易腐蝕、結(jié)垢和堵塞，耗能少等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)：它突出的缺點(diǎn)是脫硫劑的利用率低。這是因?yàn)樵诜磻?yīng)過程中，反應(yīng)產(chǎn)物覆蓋在脫硫劑顆粒表面，形成了產(chǎn)物層，SO2必須擴(kuò)散穿過產(chǎn)物層才能與脫硫劑繼續(xù)反應(yīng)，減緩了反應(yīng)速率。干法/半干法煙氣脫硫工藝的發(fā)展方向是盡可能提高脫硫劑的利用率。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)70精選ppt四、干法/半干法煙氣脫硫技術(shù)

常見的脫硫工藝有：（1）噴霧干燥法脫硫工藝；（2）爐內(nèi)噴鈣尾部增濕技術(shù)；（3）煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)；（4）干法催化煙氣脫硫技術(shù)。噴霧干燥法脫硫工藝：

基本原理：以石灰（加水制成消石灰乳）為脫硫吸收劑，是一種半干法脫硫工藝。將脫硫劑漿液在吸收塔內(nèi)進(jìn)行霧化，然后與煙氣中SO2充分接觸發(fā)生反應(yīng)生成CaSO3，同時(shí)發(fā)生傳熱過程，使霧化液滴不斷蒸發(fā)干燥，最后脫硫產(chǎn)物以干態(tài)沉在塔底或隨煙氣離開。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)71精選ppt圖6-1572精選ppt噴霧干燥法脫硫工藝：整個(gè)工藝過程一般包括：脫硫劑漿液制備、漿液霧化、SO2的吸收和液滴的干燥、灰渣再循環(huán)和捕集。涉及的主要化學(xué)反應(yīng)如下：

SO2被液滴吸收后生成，然后與吸收劑發(fā)生反應(yīng)：當(dāng)液滴蒸發(fā)時(shí)，CaSO3過飽和析出，部分液滴中的CaSO3還可以被氧化：

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)73精選ppt爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝：爐內(nèi)噴鈣脫硫的概念：爐內(nèi)噴鈣技術(shù)屬于爐內(nèi)脫硫，它是指直接將鈣基脫硫劑噴入爐膛尾部的熱煙氣中，與其中的SO2發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行脫硫的技術(shù)。

缺點(diǎn)：由于爐內(nèi)脫硫反應(yīng)較難充分進(jìn)行，大量未反應(yīng)的脫硫劑都隨煙氣離開了爐膛，因此其脫硫率和脫硫劑的利用率都很低，在Ca/S比為2的時(shí)候，以石灰石或消石灰為脫硫劑，其脫硫效率分別為40%和60%，因此，在此基礎(chǔ)上開發(fā)了多種新型脫硫技術(shù)。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)74精選ppt爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝：技術(shù)改進(jìn)：爐內(nèi)噴鈣尾部增濕工藝的主要改進(jìn)是，除了保留爐內(nèi)噴鈣的脫硫系統(tǒng)外，在尾部排煙通道增設(shè)了一個(gè)獨(dú)立的活化反應(yīng)器，將爐內(nèi)未反應(yīng)完的CaO通過霧化水進(jìn)行活化后再次脫出煙氣中的SO2。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)75精選ppt爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝：第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)圖6-1676精選ppt爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝：該工藝的化學(xué)過程可以分為兩段：一段爐內(nèi)噴鈣脫硫和二段爐后增濕活化。其基本流程和主要反應(yīng)為：（1）在爐內(nèi)噴鈣脫硫階段，將脫硫劑石灰石粉噴入鍋爐爐膛溫度為900~1250oC的區(qū)域。CaCO3受熱后立即分解生成CaO

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)77精選ppt爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝：

CaO顆粒與煙氣中的部分SO2和全部SO3反應(yīng)生成硫酸鈣然后此階段的脫硫產(chǎn)物顆粒、未反應(yīng)的CaO顆粒與飛灰的混合物隨煙氣一起離開爐膛。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)78精選ppt爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝：（2）上述混合物隨煙氣一起離開爐膛進(jìn)入活化反應(yīng)器增濕，未反應(yīng)的CaO顆粒極易吸水生成高活性的Ca(OH)2顆粒，Ca(OH)2與煙氣中剩余的SO2繼續(xù)反應(yīng)生成CaSO3，大部分又被氧化成硫酸鈣（CaSO4）

第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)79精選ppt爐內(nèi)噴鈣尾部增濕脫硫工藝：

該工藝優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)Ca/S比為1.5~2時(shí)，經(jīng)過電除塵器捕集的一部分干灰和活化塔除下的全部顆粒物的再循環(huán)增濕活化脫硫，可以使脫硫效率達(dá)到75%~80%；工藝簡(jiǎn)單，無廢水等污染，且投資和運(yùn)行費(fèi)用低，投資僅為濕法的30%左右，運(yùn)行費(fèi)用為80%左右，因此在電廠改造和中小型鍋爐中廣泛應(yīng)用。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)80精選ppt煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝：技術(shù)思路：它以循環(huán)流化床為原理，通過物料在反應(yīng)塔內(nèi)的內(nèi)循環(huán)和高倍率的外循環(huán)，形成含固量很高的煙氣流化床，從而強(qiáng)化了脫硫吸收劑顆粒之間、煙氣中SO2、SO3、HCl、HF等氣體與脫硫吸收劑間的接觸，并沿長(zhǎng)了固體物料在反應(yīng)塔內(nèi)的停留時(shí)間（達(dá)30~60min），提高了脫硫劑的利用率和脫硫效率，在Ca/S=1.1~1.5時(shí)，系統(tǒng)脫硫效率可達(dá)90%以上。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)81精選ppt清華大學(xué)開發(fā)的循環(huán)流化床煙氣脫硫試驗(yàn)裝置82精選ppt煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝：

目前比較典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝有：魯奇（Lurgi）型煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝（CFB）；回流式煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝（RCFB）；氣體懸浮吸收煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝（GSA）。這些技術(shù)的基本工藝原理和流程十分相似。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)83精選ppt煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝：第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)圖6-17魯奇（Lurgi）型煙氣循環(huán)流化床工藝84精選ppt煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝：工藝過程：煙氣從反應(yīng)塔下部進(jìn)入，經(jīng)過文丘里管加速，與加入的消石灰粉末和噴入的霧化水劇烈混合，Ca(OH)2與煙氣中的SO2和SO3發(fā)反應(yīng)生成亞硫酸鈣或硫酸鈣。同時(shí)也可以脫除煙氣中的HCl和HF等酸性氣體，生成CaCl2和CaF2。脫硫后的煙氣鹽塵濃度很高，進(jìn)入預(yù)分離器和電除塵器，收集的干灰一部分重新進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)，一部分直接進(jìn)入灰倉(cāng)。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)85精選ppt氣體懸浮吸收煙氣脫硫工藝（GSA）工藝特點(diǎn)：以石灰石制備的石灰漿為脫硫劑，用擁有專利的噴漿噴嘴送入反應(yīng)器，同時(shí)采用旋風(fēng)分離器作為預(yù)除塵器，約99%的床料經(jīng)調(diào)速螺旋裝置送入反應(yīng)器中循環(huán)，提高了脫硫劑的利用率。第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)86精選ppt第三節(jié)煙氣脫硫技術(shù)圖6-18氣體懸浮吸收循環(huán)流化床脫硫工藝87精選ppt一、概述雖然，目前很多鍋爐采用了低NOx燃燒技術(shù)，但其效率通常在65%以內(nèi)，隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，NOx的排放已經(jīng)不能滿足要求，這時(shí)就必須采取煙氣脫硝技術(shù)，即從煙氣中脫除已經(jīng)生成的NOx。與煙氣脫硫相似，煙氣脫硝技術(shù)也分為干法和濕法兩類。干法脫硝就是指吸收劑和煙氣中的NOx反應(yīng)，生成無污染的干態(tài)產(chǎn)物的技術(shù)。第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)88精選ppt一、概述選擇性催化還原技術(shù)（SCR）、選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）是目前最為常用的干法煙氣脫硝技術(shù)。兩者都是利用氨為還原劑選擇性地將NOx轉(zhuǎn)化為N2和H2O，只是SNCR不用催化劑。濕法煙氣脫硝也是指通過煙氣與含有吸收劑的溶液接觸，將NOx吸收脫除技術(shù)，其脫硝生成物的生成和處理均在濕態(tài)下進(jìn)行。按照吸收劑的不同，可分為：水吸收法、酸吸收法、氧化吸收法、吸收還原法和液相絡(luò)合法。第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)89精選ppt一、概述總體來講濕法脫硝的效率都不高，目前人們對(duì)濕法脫硝的研究開發(fā)主要集中在兩個(gè)方向：（1）一是利用燃煤鍋爐已安裝的濕式脫硫裝置，加以改造或調(diào)整運(yùn)行條件，實(shí)現(xiàn)對(duì)NOx的脫除；（2）另一方面是單純的濕法煙氣脫硝，尋找效率更高的添加劑以促進(jìn)NOx在溶液中吸收。第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)90精選ppt二、選擇性催化還原脫硝技術(shù)（SCR）定義：選擇性催化還原脫硝法（SCR）就是向煙氣中噴入液氨，在催化劑（鈦或鐵氧化物類）的作用下，煙氣中的NOx被還原為N2和H2O。典型的煙氣脫硝工藝如下圖。過程：當(dāng)熱煙氣離開鍋爐省煤器后進(jìn)入SCR反應(yīng)器，在將要進(jìn)入反應(yīng)器前，NH3被噴入到煙氣中，以便NH3能與煙氣充分混合。通過調(diào)節(jié)NH3的噴入量來達(dá)到所需要的NOx脫除率。第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)91精選ppt二、選擇性催化還原脫硝技術(shù)（SCR）當(dāng)混合氣體通過SCR反應(yīng)器中的催化層時(shí)，NH3與NOx發(fā)生如下反應(yīng)：反應(yīng)溫度一般在300~400oC，當(dāng)NH3/NOx比為0.9時(shí)，NOx脫除率可達(dá)85%以上。第四節(jié)煙氣脫硝技術(shù)92精選ppt三、選擇性非催化還原脫硝技術(shù)（SNCR）定義：選擇性非催化還原脫硝技術(shù)（SNCR）又稱噴氨法。也是向爐膛內(nèi)