煤的脫硫完整版本

脫硫,是指將煤中的硫元素用鈣基等方法固定成為固體防止燃燒時生成SO2。目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫等3類。燃燒前煤脫硫技術(shù)主要為煤炭洗選脫硫，即在燃燒前對煤進(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)硫和無機(jī)硫。我國當(dāng)前的煤炭入洗率較低，大約在20％左右，而美國為42％，英國為94．9％，法國為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機(jī)硫的80％，占煤中硫總含量的15％～30％，無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。燃燒中煤脫硫技術(shù)煤燃燒過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。在我國采用的燃燒過程中脫硫的技術(shù)主要有兩種：型煤固硫和流化床燃燒脫硫技術(shù)。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)會造成的斷火熄爐等問題。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，延長了停留時間，從而提高了燃燒效率。其反應(yīng)過程是煤中硫燃燒生成二氧化硫，同時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)行條件脫硫劑預(yù)煅燒運(yùn)用添加劑，如碳酸鈉，碳酸鉀等開發(fā)新型脫硫劑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：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。（石灰石——石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)是已經(jīng)開發(fā)和推廣的煙氣脫硫技術(shù)中的主流技術(shù)，占國內(nèi)外安裝煙氣脫硫裝置總?cè)萘康?5%以上。）脫硫過程CaCO3+SO2+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+CO2Ca(OH)2+SO2→CaSO3·1/2H2O+1/2H2OCaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2O→Ca(HSO3)2氧化過程2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4·2H2OCa(HSO3)2+O2+2H2O→CaSO4·2H2O+H2SO4（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)吸收劑的來源、當(dāng)?shù)氐木唧w情況和副產(chǎn)品的銷路實(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，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)噴入爐膛的CaCO3高溫煅燒分解成CaO，與煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣；采用電子束照射或活性炭吸附使SO2轉(zhuǎn)化生成