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项目五 气态污染物净化学习任务一 烟气脱硫烟气循环流化床脱硫技术学习要求掌握火电厂循环流化床烟气脱硫技术的基本原理；掌握循环流化床烟气脱硫技术工艺流程和分类；了解循环流化床工艺特点。本次课学习内容烟气循环流化床法工艺流程循环流化床法烟气脱硫技术原理循环流化床法烟气脱硫工艺的特点1.工艺流程循环流化床烟气脱硫（CFB-FGD）技术是20世纪80年代后期由德国Lurgi公司首先研究开发的。整个循环流化床脱硫系统由石灰制备系统、脱硫反应系统和收尘引风系统三个部分组成，其工艺流程见图5.4。循环流化床烟气脱硫技术工艺流程图循环流化床烟气脱硫技术工艺原理循环流化床烟气脱硫的主要化学反应如下：CaO＋SO2＋2H2O→CaSO3·2H2OCaSO3·2H2O＋1/2O2→CaSO4·2H2O（石膏）同时也可脱除烟气中的HCl和HF等酸性气体，反应为：CaO＋2HCl＋H2O→CaCl2＋2H2OCaO＋2HF＋H2O→CaF2＋2H2O循环流化床烟气脱硫技术特点循环流化床烟气脱硫的主要优点是脱硫剂反应停留时间长及对锅炉负荷变化的适应性强。由于床料有98%参与循环，新鲜石灰在反应器内停留时间累计可达到30min以上，提高了石灰利用率。反应器内烟气流速可在1.83~6.1m/s范围内变化，可以满足锅炉负荷从30%~100%范围内的变化。但目前循环流化床烟气脱硫系统只在较小规模电厂锅炉上得到应用，尚缺乏大型化的应用业绩。循环流化床烟气脱硫技术项目五 气态污染物净化学习任务一二氧化硫净化石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫技术学习要求掌握石灰石/石灰-石膏法基本原理；掌握石灰石/石灰-石膏法工艺流程；熟悉影响石灰石/石灰-石膏法效率的因素。本次课学习内容石灰石石膏法工艺原理石灰石-石膏法系统组成石灰石-石膏法工艺流程石灰石-石膏法影响因素工艺流程反应原理浆液的pH值：pH值将影响结垢、堵塞和活性钝化。石灰石系统操作时最佳pH值为5.5～6.2，石灰操作系统pH值为8。吸收温度：温度低时，液面上SO2平衡分压降低，有利于气液间的传质。但低温时H2SO3和CaCO3或Ca(OH)2之间的反应速度慢。石灰石的粒度：粒度减小，比表面积增加，脱硫率及石灰石的利用率增高。一般控制石灰石的粒度在200～300目之间。影响本法效率的因素⑷L/G比的影响：L/G是湿法的重要参数，脱硫效率随L/G的增加而增加，特别是在L/G较低的时候影响显著。⑸控制溶液过饱和：控制吸收液过饱和可以防止系统结垢。加入二水硫酸钙晶种，以提供足够的沉积表面，使溶解液优先沉降其上，可控制溶液过饱和。⑹吸收剂：石灰石：容易制备，成本低，在石灰石洗涤中亚硫酸钙的氧化速率远大于石灰洗涤；石灰：较易反应，但石灰消化易结垢。应用中倾向于采用石灰石。①高效吸收剂：镁加强石灰。②采用有机缓冲剂多是采用二元酸（DBA：谷氨酸、丁二酸、乙二酸组成）、甲酸和己二酸。主要吸收设备：⑴脱硫塔的类型喷淋吸收塔、填料吸收塔、喷射鼓泡反应器、双回路塔⑵喷淋吸收塔是湿法工艺的主流塔型，多采用逆流布置。氧化槽：接受和储存脱硫剂，溶解石灰石，鼓风氧化CaSO3，结晶生成石膏。搅拌机构：因石灰石的低溶解度，防止沉降，为更好的混合效果，设有搅拌器。⑶喷射鼓泡反应器使用喷射鼓泡反应器，烟气通过JBR直接喷射到浆液中。特点是：取消了浆液再循环系统，简化工艺流程，降低能耗，使基建费用和运行费用减少。该工艺在低pH下运行（3.5～4.5），提高石灰石溶解度，抑制了堵塞、结垢现象，且生成的石膏颗粒易于脱水。项目五 气态污染物净化学习任务一 烟气脱硫烟气脱硫技术及分类学习要求了解烟气中硫的来源；熟悉脱硫技术分类；掌握常见的烟气脱硫技术分类。本次课学习内容煤中硫的来源脱硫技术分类烟气脱硫技术及其分类一、煤中硫的来源煤中的硫含有四种形态：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫(MeSO4)、有机硫(CxHySz)和单质硫。其中单质硫、有机硫和黄铁矿硫可燃烧放出SO2而硫酸盐硫不能燃烧，成为灰分的一部分。可燃单质硫及其化合物在高温下与氧发生反应，生成SO2和少量SO3，其反应可用如下方程表示：S+O2→SO23FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2在空气过剩系数α=1.15时，燃用含硫量为1%~4%的煤，标态下烟气中SO2含量约占［0.11%~035%（1.1~3.5）X 10-3］；燃用含硫量为2%~5%的油，烟气中SO2含量约占［0.12%~0.31%（1.2~3.1）X 10-3］.燃煤烟的特点：含尘量大，温度较高，SO2浓度较低。脱硫的方法对煤而言有：煤燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫、煤转化过程中脱硫。1.前脱硫：物理方法：洗煤、选煤。利用硬度不同、磁性不同去除黄铁矿硫。化学方法：碱法脱硫、气体热解脱硫。生物方法：微生物、氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌。二、常见的烟气脱硫工艺2.中脱硫：加入固定剂，固定剂分钙系、钠系以及一些其它的固定剂。工业固硫型煤：与固硫剂混合挤压成型干燥。3.转化中脱硫：生成煤气。H2S湿法洗炼，中法吸附（Fe2O3）三、FGD技术（Flue Gas Desulfurization）国内外开发出200多种工艺，商业化应用的近20种。分类：①按脱硫产物是否回收分为抛弃法和回收法；②按是否加入水和脱硫产物的形态分为：湿法、干法、半干法。①湿法：技术成熟，效率高，运行稳定，操作简单；产物处理麻烦，烟温低，不利扩散，传统湿法工艺复杂，占地面积投资大。石灰（石灰石）－石膏法、海水脱硫、磷铵复合肥法、钠碱法、氨吸收法、氧化镁法②干法：完全干燥状态下，产物干粉状炉膛干粉喷射法、高能电子活化氧化法、荷电干粉喷射脱硫法。③半干法：旋转喷雾干燥法、烟气循环流化床法项目五 气态污染物净化学习任务一 烟气脱硫氨法烟气脱硫技术学习要求熟悉火电厂烟气脱硫技术-氨法的基本原理；掌握氨法烟气脱硫技术典型工艺流程；本次课学习内容氨法工艺原理氨法的系统组成氨法的特点和分类氨法脱硫工艺氨法特点湿式氨法脱硫工艺采用一定浓度的氨水做吸收剂，最终的脱硫副产物是可做农用肥的硫酸铵，脱硫率在90%~99%。氨法反应速度快，吸收效率高，不容易结垢堵塞。氨法原理氨法烟气脱硫主要包括SO2吸收和吸收后溶液的处理两大部分。以氨溶液吸收SO2时，其化学反应迅速，质量传递主要受气相阻力控制。吸收塔内发生的主要反应为：2NH3＋SO2＋H2O→(NH4)2SO3(NH4)2SO3＋SO2+H2O→2NH4HSO3(NH4)2SO3对SO2有很强的吸收能力，它是氨法中的主要吸收剂。随着SO2的吸收，NH4HSO3的比例增大，吸收能力降低，这时需要补充氨水将NH4HSO3转化为(NH4)2SO3。含NH4HSO3量高的溶液，可以从吸收系统中引出，以各种方法再生得到SO2或其他产品。氨法的分类氨―酸法工艺流程：为提高吸收效果，采用二段法吸收流程。第一段为浓缩段，此段控制的吸收液S/C值较高，可获得较多副产品，提高经济效益；第二段为净化段，采用的吸收液碱度较高(S/C值低)，(NH4)2SO3含量较高，具有较强吸收SO2的能力，保证较高吸收率，达到净化要求。图2工艺流程氨法分类氨―亚硫酸铵法原理氨水作氨源，对SO2进行吸收，也可用固体碳酸氢铵（贮存、运输、使用较方便）。吸收母液经中和、分离后，制成固体亚硫酸铵，工艺流程见图5.7。固体亚硫酸铵用途：可在制浆造纸中代替烧碱，造纸废液又可作肥料使用。吸收反应式2NH4HCO3+SO2=(NH4)2SO3+H2O+CO2(NH4)2SO3+SO2+H2O=2NH4HSO3副反应：(NH4)2SO3+1/2O2=(NH4)2SO4当NH4HSO3增加到一定程度溶液呈酸性，加固体碳酸氢氨使NH4HSO3转变为(NH4)2SO3NH4HSO3+ NH4HCO3=(NH4)2SO3·H2O+CO2反应为吸热反应，溶液温度不经冷却即可降到0℃左右。(NH4)2SO3比NH4HSO3在水中的溶解度小，则(NH4)2SO3·H2O由于过饱和而结晶析出，加工制得固体亚铵。工艺流程

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