烟气脱硫技术基础

烟气脱硫技术基础 气体扩散 气体吸收 气体吸附 气体催化净化气体在气体中的扩散修正的吉里兰方程修正的吉里兰方程我国的燃煤我国的燃煤SO2 污染防治污染防治Wet-FGD System气体扩散 分子扩散 湍流扩散气体在液体中的扩散 SO2在水中的扩散系数：在水中的扩散系数：1.61 10e(-5)cm2/s气体吸收 吸收机理 气液平衡 物理吸收 化学吸收化学吸收的气液平衡 被吸收组分的气液平衡关系既应服从相平衡关系，又应服从化学平衡关系 溶于液相的溶质量为气相浓度平衡时的溶质量和由于化学反应消耗量之和Wet-FGD System湿法脱硫过程 CO2、O2、SO2的吸收 HSO3-的氧化 石灰石的溶解 石膏的结晶烟气烟气液相液相固相固相脱硫子模型脱硫子模型SO2吸收吸收S(IV)氧化氧化脱硫剂溶解脱硫剂溶解产物结晶产物结晶O2HSO3-+1/2O2HSO4-HSO4-H+SO42-SO2SO2+H2OH+HSO3-HSO3-H+SO32-CO2Ca(OH)2CaCO3Ca(OH)2Ca2+2OH-CaCO3Ca2+CO32-CO2+H2OHCO3-+H+HCO3-CO32-+H+H2OH+OH-CaSO42H2OCaSO31/2H2OCa2+SO42-+2H2OCaSO42H2OCa2+SO32-+1/2H2OCaSO31/2H2O石灰石灰/石灰石湿法石灰石湿法FGD的化学传质过程的化学传质过程石灰石石灰石- -石膏石膏湿法烟气脱硫湿法烟气脱硫浆液喷雾与塔内部件Gas-Gas Heat ExchangerWet FGD with Water Treatment SystemChemicals湿式石灰石石膏法烟气脱硫湿式石灰石石膏法烟气脱硫和废水处理和废水处理鼓泡湿式石灰石石膏法鼓泡湿式石灰石石膏法 Flakt法和千代田法法和千代田法鼓泡湿式石灰石石膏法反应器鼓泡湿式石灰石石膏法反应器太原第一热电厂的日立湿法石灰石石膏烟气脱硫系统太原第一热电厂的日立湿法石灰石石膏烟气脱硫系统湿法脱硫反应方程组 多相化学平衡：气、液、固三相平衡 多重平衡原则 物料平衡式：某组分的分析浓度等于该组分各物种的平衡浓度的总和。 质子平衡式：酸碱反应达到平衡时，酸失去的质子和碱得到的质子的物质的量相等。循环浆液量：240m3/h，烟气入口SO2浓度：500ppm7075808590951000510pHDeSOx-efficiencyGas FlowRate:12000Nm3/hGas FlowRate:16400Nm3/hGas FlowRate: 24000Nm3/h循环浆液量：240m3/h，烟气入口SO2浓度：1000ppm7075808590951000510pHDeSOx-efficiencyGas FlowRate: 12000Nm3/hGas FlowRate: 16400Nm3/hGas FlowRate: 24000Nm3/h循环浆液量：240m3/h，烟气入口SO2浓度：2000ppm607080901000510pHDeSOx-efficiencyGas FlowRate: 12000Nm3/hGas FlowRate: 16400Nm3/hGas FlowRate: 24000Nm3/h烟气量烟气量=16400 Nm3/h,SO2浓度浓度1000 ppm，液柱高度分别为液柱高度分别为 6m, 4.9m, 4m7075808590951000510Liquid-GasRatio:14.7Liquid-GasRatio: 13.3Liquid-GasRatio:11.9液 气 比 循环浆液与烟气流量的比例即液气比是影循环浆液与烟气流量的比例即液气比是影响脱硫效率的重要参数。为保证一定的脱硫效响脱硫效率的重要参数。为保证一定的脱硫效率，针对不同率，针对不同SOSO2 2浓度的烟气，不同的烟气浓度的烟气，不同的烟气SOSO2 2排放要求，不同性质的脱硫剂，不同的脱硫反排放要求，不同性质的脱硫剂，不同的脱硫反应塔结构，就需要不同的液气比。在相同的条应塔结构，就需要不同的液气比。在相同的条件下，液气比越大，脱硫效率越高，但随之，件下，液气比越大，脱硫效率越高，但随之，动力的消耗就越大，烟气出口的温度就越低。动力的消耗就越大，烟气出口的温度就越低。所以，要根据具体的情况，选择合适的液气比，所以，要根据具体的情况，选择合适的液气比，使得在保证脱硫效率的同时，降低运行费用。使得在保证脱硫效率的同时，降低运行费用。pH 值 pHpH值是影响脱硫效率，脱硫产物成分的关值是影响脱硫效率，脱硫产物成分的关键参数。不同的脱硫剂，可以选择不同的键参数。不同的脱硫剂，可以选择不同的pHpH值。值。pHpH值太高，则容易造成设备的堵塞和结垢，同值太高，则容易造成设备的堵塞和结垢，同时使得脱硫剂的利用率降低，脱硫产物的品位时使得脱硫剂的利用率降低，脱硫产物的品位下降。而下降。而pHpH值太低，则影响了脱硫效率。所以值太低，则影响了脱硫效率。所以必须选择合适的必须选择合适的pHpH值，使得保证脱硫效率，同值，使得保证脱硫效率，同时保证脱硫剂的利用率和脱硫产物的品位。时保证脱硫剂的利用率和脱硫产物的品位。脱硫反应塔内烟气流速 脱硫反应塔内烟气的流动速度影响了脱硫反应塔内烟气的流动速度影响了脱硫反应气液接触的时间，从而影响了脱硫反应气液接触的时间，从而影响了脱硫效率，烟气速度越大，接触时间就脱硫效率，烟气速度越大，接触时间就短，在其它条件一样的情况下，脱硫效短，在其它条件一样的情况下，脱硫效率就可能低，反之，则高。同时，烟气率就可能低，反之，则高。同时，烟气流动速度也影响了烟气中携带的水含量。流动速度也影响了烟气中携带的水含量。烟气速度越高，则烟气中携带的浆滴就烟气速度越高，则烟气中携带的浆滴就越多，相反，则可能越少。越多，相反，则可能越少。烟气性质 进入脱硫反应塔的烟气的性质如进入脱硫反应塔的烟气的性质如SOSO2 2浓度，温度等直接影响了整个脱硫系统浓度，温度等直接影响了整个脱硫系统的脱硫效率。在其它条件相同时，入口的脱硫效率。在其它条件相同时，入口SOSO2 2浓度越高，脱硫效率就越低，相反，浓度越高，脱硫效率就越低，相反，若入口若入口SOSO2 2浓度越低，则脱硫效率越高。浓度越低，则脱硫效率越高。在其它条件相同时，入口烟气温度太高，在其它条件相同时，入口烟气温度太高，则会导致脱硫效率的下降。则会导致脱硫效率的下降。（电镜图（电镜图2）固相固相CaSO4.2H2O含含量为量为91.29%CaSO3.1/2H2O含量含量4.63%脱硫剂为电石渣脱硫剂为电石渣（放大（放大200倍）倍）(电镜图电镜图4)固相固相CaSO4.2H2O含含量为量为71.65%CaSO3.1/2H2O含量含量18.02%脱硫剂为电石脱硫剂为电石渣（放大渣（放大200倍）倍）（电镜图（电镜图5）固相固相CaSO4.2H2O含含量为量为51.55%,CaSO3.1/2H2O含含量为量为30.06%脱硫剂为电石渣脱硫剂为电石渣（放大（放大200倍）倍）(电镜图电镜图6)电镜图电镜图2中大颗中大颗粒图粒图(放大放大2000倍倍)（电镜图（电镜图 7）电镜图电镜图3中大中大颗粒颗粒(放大放大2000倍）倍）