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石灰石石膏湿法脱硫工艺流程ppt.ppt

石灰石石膏湿法脱硫工艺流程ppt

用户6085083293
2019-06-19 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《石灰石石膏湿法脱硫工艺流程pptppt》,可适用于高等教育领域

湿式石灰石石膏法脱硫工艺流程**湿式石灰石石膏法脱硫工艺流程湿式石灰石石膏法FGD装置的工艺流程可以将脱硫岛系统分为三个子系统:烟气处理和SO吸收子系统石膏脱水子系统反应剂制备子系统也可以进一步细分为七个子系统:**石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺流程石灰石石膏湿法烟气脱硫系统原则上可由下列结构系统构成:由石灰石粉料仓和石灰石研磨及测量站构成的石灰石制备系统由洗涤循环、除雾器和氧化工序组成的吸收塔由回转式烟气烟气换热器、清洁烟气冷却塔排放或湿烟囱排烟构成的烟气再热系统脱硫风机由水力旋流分离器和过滤皮带组成的石膏脱水装置石膏贮存装置废水处理系统。下面分别予以介绍。**石灰石浆液制备系统吸收剂制备系统的选择应根据吸收剂来源、投资、运行成本及运输条件等进行综合技术经济比较后确定。当资源落实、价格合理时应优先采用直接购买石灰石粉方案当条件许可且方案合理时可由电厂自建湿磨吸收剂制备系统。当必须新建石灰石加工粉厂时应优先考虑区域性协作即集中建厂且应根据投资及管理方式、加工方式、厂址位置、运输条件等因素进行综合技术经济论证。石灰石浆液制备系统主要由石灰石粉贮仓、石灰石粉计量和输送装置、带搅拌的浆液罐、浆液泵等组成如图所示。将石灰石粉由罐车运到料仓存储然后通过给料机、计量器和输粉机将石灰石粉送入在浆配制罐。在罐中与来自工艺过程的循环水一起配制成石灰石质量分数为~浆液。用泵将该浆液经由一带流量测量装置的循环管道打入吸收塔底槽。**石灰石储存和制浆系统**石灰石石膏法各系统-石灰石浆制备系统石灰石粉贮罐石灰石粉贮罐支架石灰石加料箱石灰石罐球磨机bull石灰石浆制备系统核心设备:湿式球磨机橡胶内衬和硬化钢球石灰石给料泵电机球磨机浆液装置**吸收塔吸收塔是烟气脱硫系统的核心装置要求气液接触面积大气体的吸收反应良好压力损失小并且适用于大容量烟气处理。吸收塔的数量应根据锅炉容量、吸收塔的容量和可靠性等确定。MW及以上机组宜一炉配一塔。MW及以下机组宜两炉配一塔。根据国外脱硫公司的经验一般二炉一塔的脱硫装置投资比一炉一塔的装置低~在MW以下等级的机组上采用多炉一塔的配置有利于节省投资。吸收塔的设计在湿法FGD系统中是十分关键的。吸收塔最主要的塔型是喷淋吸收塔在世界的湿法FGD系统中占有突出的地位大多采用逆流喷淋塔。**烟气从喷淋区下部进入吸收塔与均匀喷出的吸收浆液流接触烟气流速为~ms左右液气比与煤含硫量和脱硫率关系较大一般在~Lm之间。喷淋塔的优点是塔内部件少故结垢可能性小压力损失小。逆气流运行有利于烟气与吸收液充分接触但阻力损失比顺流大。吸收区高度为~m如按塔内流速ms计算接触反应时间~s。区内设~个喷淋层每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴交叉布置覆盖率达~。喷嘴入口压力不能太高在times~timesPa之间。喷嘴出口流速约为ms.雾滴直径约~mum大液滴在塔内的滞留时间~s小液滴在一定条件下呈悬浮状态。图为逆流吸收塔结构图。**逆流喷淋吸收塔**石灰石石膏法各系统-吸收塔系统bull吸收塔内的喷头喷头材料:炭化硅bull吸收塔内的喷淋层喷淋层管材:PP或FRP**石灰石石膏法各系统-吸收塔系统bull吸收塔内的喷淋层**吸收塔中除了浆液洗涤系统外还有除雾器(ME)和氧化系统。干净烟气出口设除雾器通常为二级除雾器装在塔的圆筒顶部(垂直布置)或塔出口弯道后的平直烟道上(水平布置)。后者允许烟气流速高于前者。并设置冲洗水间歇冲洗除雾器。冷烟气中残余水分一般不能超过mgm现在大多要求不超过mgm否则会玷污热交换器、烟道和风机等。湿法烟气脱硫塔采用的除雾器主要为折流板除雾器、旋流板除雾器。**通常折流板除雾器中两板之间的距离为~mm对于垂直安置的折流板气体的平均流速为~ms对于水平放置的折流板气体的流速可以高些一般为~ms。气速过高会引起二次夹带。折流板除雾器结构与除雾原理见图所示。折流板除雾器结构与除雾原理**旋流板的结构如图所示气流在穿过板片间隙时变成旋转气流其中的液滴在惯性作用下以一定的仰角射出作螺旋运动而被甩向外侧汇集留到溢流槽内达到除雾目的除雾效率可达到%~%。旋流板除雾器示意图**bull吸收塔内的除雾器bull通常为二级除雾器、安装在塔的顶部。bull处理后的烟气残余水分不能超过mgm最好是不超过mgmbull脱硫中主要采用折流板其次是旋流板式。****脱硫系统氧化方式在石灰石湿法烟气脱硫工艺中有强制氧化和自然氧化之分其区别在于脱硫塔底部的持液槽中是否充入强制氧化空气。对于自然氧化工艺吸收浆液中的HSO-在吸收塔中被烟气中剩余的氧气(电厂烟气含氧量一般在左右)部分氧化成SO-,其脱硫副产物主要是亚硫酸钙和亚硫酸氢钙。自然氧化因锅炉和脱硫系统运行参数不同而氧化程度各异当氧化率在~钙的利用率低于范围内亚硫酸钙易结垢因为氧化率较高时(>)生成的硫酸钙不能与亚硫酸钙一起沉淀析出氧化率达不到一定程度(<)就不能产生足够的石膏晶种而使石膏晶体迅速增长导致石膏在脱硫塔内结垢。**控制氧化就是采用抑制氧化或强制氧化方式将氧化率控制在<或>。抑制氧化通过在洗涤液中添加抑制性物质控制氧化率低于使浆液SO浓度远低于饱和浓度生成的少量硫酸钙与亚硫酸钙一起沉淀。抑制氧化采用的抑制有:单质硫、EDTA以及其他的有机物。强制氧化通过向洗涤液中鼓入空气并添加催化剂使氧化反应趋于完全氧化率提高到高于并保持足够的浆液含固量()以提供石膏结晶所需的晶种此时石膏晶体生长占优势产生沉淀性能优良的石膏从而避免在塔内结垢**bull烟风系统-增压风机bull通常为采用静叶可调轴流风机或动叶可调轴流风机bull外壳材质:Qbull叶片材质:MnRbull轴材质:**石膏脱水系统石膏是强制氧化石灰石湿法烟气的副产物脱硫石膏晶体的粒径为~mum,主要集中在~mum,在脱硫装置正常运行时产生的脱硫石膏颜色近白色,采用石灰石石膏法脱硫石膏的纯度一般在~之间二水石膏晶体(CaSOmiddotHO)。脱硫石膏物理化学性质与天然石膏具有共同的特征,但作为一种工业副产品,它具有再生石膏的一些特点,和天然石膏相比又有一定的差异,其中二水石膏的含量较天然石膏还要高许多。**该石膏一般作为制造墙板或水泥而出售。由于其稳定性好对环境无害从而也可以用于土地回填。WFGD中石膏脱水系统如图所示。石膏脱水系统的主要设备是水力旋流器和真空皮带过滤机。水力旋流器为石膏脱水的主设备也叫石膏旋流器它主要由进液分配器、旋流子、上部稀液储箱及底部石膏浆液分配器组成。旋流子是利用离心分离的原理其分离效果可通过进液压力来控制。图为水力旋流器结构示意图。石膏旋流器的溢流含固量一般在~左右固相颗粒细小主要为未完全反应的吸收剂、石膏小结晶等前者继续参与脱硫反应后者作为浆池中结晶长大的晶核影响着下一阶段石膏大晶体的形成。旋流器的底流含固量一般在~左右固相主要为粗大的石膏结晶真空脱水皮带机的目的就是要脱除这些大结晶颗粒之间的游离水。****水力旋流器**石膏脱水系统**bull石膏处理系统-石膏水力旋流器bull重的、粗的颗粒流入二次脱水bull较轻细颗粒包括飞灰石灰石则溢流出去bull无传动件**真空皮带脱水机的脱水原理是将需要分离的液体(或气体)混合物置于具有细微孔道过滤介质的一侧在压差推动力作用下流体通过过滤介质的细孔道流到介质的另一侧流体中的固体颗粒则被截留从而实现液体与固体颗粒的分离。对不同厂家生产的真空皮带机的运行情况的研究表明:副产品石膏的含水率主要受石膏的物理特性和皮带机运行操作的影响。石膏结晶效果越好、粒径越大、氯离子含量越低、飞灰等杂质含量越低越有利于石膏脱水即有利于提高副产品石膏的品质。**bull石膏处理系统-真空皮带脱水机**bull石膏处理系统-真空皮带脱水机滤布导轨滤布清洗装置滤布张紧装置降低机构滤液管真空室滤液总管横向套筒和孔剖面部分给料器空气室框架**(电镜图)固相CaSOHO含量为CaSOHO含量脱硫剂为电石渣(放大倍)石灰石石膏法各系统-石膏处理系统**(电镜图)固相CaSOHO含量为CaSOHO含量脱硫剂为电石渣(放大倍)(电镜图)固相CaSOHO含量为,CaSOHO含量为脱硫剂为电石渣(放大倍)**目前脱硫石膏的综合利用主要用做建筑石膏和水泥添加剂两种方式。做建筑石膏时需要通过煅烧必要时在煅烧前还需要通过干燥因此石膏含水量的多少主要根据干燥设备的能耗确定一般石膏含水量宜小于以减少干燥能耗。用于水泥添加剂时有两种情况做高标号水泥时仍需要通过煅烧、成型要求和用建筑石膏时相同另一种情况是直接添加在水泥中此时石膏的含水量一般应控制在以下。**湿石膏的存储方法取决于发电厂烟气脱硫系统石膏的产量、用户的需求量、运输手段以及石膏中间储仓的大小。对于容量为~m的中间储仓石膏在其中的存放时间不应超过个月。因此推荐采用带有底部卸料系统的一次型储仓如图所示。石膏仓应采取防腐措施和防堵措施。在寒冷地区石膏仓应采取防冻措施。若脱硫副产物暂无综合利用条件时可经一级旋流器浓缩输送至贮存场也可经脱水后输送至贮存场但宜与灰渣分别堆放留有今后综合利用的可能性并应采取防止副产物造成二次污染的措施。石膏存储系统和石膏利用**一次通过型石膏储仓**脱硫废水处理产生废水是石灰石湿法脱硫的缺点。一些国家和地区政府对废水处理有严格的规定。例如德国对废水排放有严格的规定限制微量金属和其他有害成分的排放浓度。在日本废水处理还要降低COD(主要形式是连二硫酸根SO)。其处理过程为:通过加碱中和脱硫废水并使废水中的大部分重金属形成沉淀物加入絮凝剂使沉淀浓缩成为污泥污泥被送至灰场堆放。废水的pH值和悬浮物达标后直接外排图是典型的废水处理系统。**脱硫废水处理**脱硫废水处理包括以下个步骤:A、废水中和反应池由个隔槽组成每个隔槽充满后自流进入下个隔槽。在脱硫废水进入第隔槽的同时加入一定量的左右的石灰浆液通过不断搅拌其pH值可从左右升至以上。B、重金属沉淀Ca(OH)的加入不但升高了废水的pH值而且使Fe、Zn、Cu、Ni、Cr等重金属离子生成氢氧化物沉淀。一般情况下价重金属离子比价更容易沉淀当pH值达到~时大多数重金属离子均形成了难溶氢氧化物。同时石灰浆液中的Ca还能与废水中的部分F反应生成难溶的CaF与As络合生成Ca(AsO)等难溶物质。此时Pb、Hg仍以离子形态留在废水中所以在第隔槽中加入有机硫化物药剂TMT使其Pb、Hg反应形成难溶的硫化物沉积下来。TMT是一种三嗪类组分(CNSNa,三聚硫嗪酸三钠盐)能在常温下与废水中的各种重金属离子(汞、铅、铜、镉、镍、锰、锌、铬等)迅速反应生成不溶于水且具有良好的化学稳定性的螯合物从而达到捕捉去除重金属的目的也可以除去已经转变成络合物的重金属。TMT是(wt)的CNSNa溶液即使用量很少也表现出极高的重金属排除效率。**C、絮凝经前步化学沉淀反应后废水中还含有许多细小而分散的颗粒和胶体物质所以在第隔槽中加入一定比例的絮凝剂FeClSO使它们凝聚成大颗粒而沉积下来。在废水反应池的出口加入阳离子高分子聚合电解质作为助凝剂来降低颗粒的表面张力强化颗粒的长大过程进一步促进氢氧化物和硫化物的沉淀使细小的絮凝物慢慢变成更大、更易沉积的絮状物同时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来。D、澄清/浓缩絮凝后的废水从反应池溢流进入装有搅拌器的澄清/浓缩池中絮凝物沉积在底部并通过重力浓缩成污泥上部则为净水。大部分污泥经污泥泵排到灰浆池小部分污泥作为接触污泥返回废水反应池提供沉淀所需的晶核。上部净水通过澄清/浓缩池周边的溢流口自流到净水箱净水箱设置了监测净水pH值和悬浮物的在线监测仪表如果pH和悬浮物达到排水设计标准则通过净水泵外排否则将其送回废水反应池继续处理直到合格为止。***************************************

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