Flujo del proceso de desulfuración y desnitrificación del gas combustible
Tecnología de desulfuración húmeda de gases de combustión
Ventajas: la tecnología de desulfuración húmeda de gases de combustión es una reacción gas-líquido con una velocidad de reacción rápida y una alta eficiencia de desulfuración, generalmente superior al 90%. maduro, amplia gama de aplicaciones. La tecnología de desulfuración húmeda es relativamente madura y su producción y operación son seguras y confiables. Siempre ha ocupado una posición dominante entre muchas tecnologías de desulfuración, representando más del 80% de la capacidad total de desulfuración instalada.
Desventajas: el producto es líquido o lodo, lo cual es difícil de manejar, el equipo es muy corrosivo, los gases de combustión deben recalentarse después del lavado, el consumo de energía es alto, el espacio es grande, y los costos de inversión y operación son altos. El sistema es complejo, el equipo es enorme, el consumo de agua es grande y la inversión única es alta, por lo que generalmente es adecuado para grandes centrales eléctricas.
Clasificación: Las tecnologías de desulfuración húmeda de gases de combustión comúnmente utilizadas incluyen el método de piedra caliza-yeso, el método indirecto de piedra caliza-yeso, el método de absorción de limón, etc.
Un método de piedra caliza/cal-yeso:
Principio: utiliza piedra caliza o lechada de cal para absorber SO2 en los gases de combustión para generar sulfito de calcio y el sulfito de calcio separado (CaSO3). puede desecharse o oxidarse a sulfato de calcio (CaSO4) y reciclarse como yeso. Actualmente es el proceso de desulfuración más maduro técnicamente y más estable del mundo, con una eficiencia de desulfuración superior al 90%.
El proceso tradicional de desulfuración de gases de combustión de piedra caliza/cal-yeso se utiliza ampliamente en el mercado chino actual. Utiliza un desulfurizador a base de calcio para absorber el sulfito de calcio y el sulfato de calcio generados por el dióxido de azufre. es pequeño y es fácil formar incrustaciones y obstrucciones en la torre de desulfuración y las tuberías. En comparación con la tecnología de desulfuración de piedra caliza, la tecnología de desulfuración de gases de combustión con doble álcali supera las deficiencias del método de piedra caliza que son propensas a la formación de incrustaciones.
B Método indirecto de piedra caliza-yeso:
Los métodos indirectos comunes de piedra caliza-yeso incluyen: método de doble álcali de sodio-álcali, método de sulfato de aluminio alcalino y método de absorción de ácido sulfúrico diluido. Principio: El álcali de sodio, alúmina alcalina (Al2O3·nH2O) o ácido sulfúrico diluido (H2SO4) absorbe SO2, y el líquido de absorción resultante reacciona con la piedra caliza para regenerarse y generar yeso. Este método es simple de operar, tiene menos contaminación secundaria, no tiene problemas de incrustaciones ni obstrucciones y tiene una alta eficiencia de desulfuración, pero la calidad del producto de yeso producido es pobre.
Método de absorción de limón C:
Principio: la solución de ácido cítrico (H3C6H5O7·H2O) tiene un buen rendimiento amortiguador Cuando el gas SO2 pasa a través del líquido de citrato, el gas en el gas de combustión es SO2. reacciona con H en agua para formar un complejo H2SO3 y la tasa de absorción de SO2 es superior al 99%. Este método solo es adecuado para gases de combustión de SO2 de baja concentración, pero no es adecuado para la absorción de gas de SO2 de alta concentración y su rango de aplicación es relativamente estrecho.
Además, también existen tecnologías de desulfuración húmeda de gases de combustión, como la desulfuración de agua de mar, fertilizantes compuestos de fosfato de amonio y catálisis en fase líquida. Tecnología de desulfuración de gases de combustión secos
Ventajas: la tecnología de desulfuración de gases de combustión secos es una reacción homogénea de gases en comparación con los sistemas de desulfuración húmeda, tiene equipos simples, espacio reducido y bajos costos de inversión y operación. de operar, tiene bajo consumo de energía, fácil eliminación de los productos, no tiene sistema de tratamiento de aguas residuales, etc.
Desventajas: Sin embargo, la velocidad de reacción es lenta y la tasa de desulfuración es baja, llegando las avanzadas al 60-80%. Sin embargo, la eficiencia de desulfuración actual de este método es baja, la tasa de utilización del absorbente es baja, el fenómeno de desgaste e incrustación es grave, el mantenimiento del equipo es difícil, la estabilidad y confiabilidad del funcionamiento del equipo no son altas y la vida útil es corto, lo que limita la aplicación de este método.
Clasificación: Las tecnologías de desulfuración de gases de combustión secos comúnmente utilizadas incluyen el método de adsorción de carbón activado, el método de radiación por haz de electrones, el método de inyección de absorbente seco cargado, el método de desulfuración de óxido metálico, etc.
Un sistema típico de desulfuración en seco rocía un desulfurante (como piedra caliza, dolomita o cal apagada) directamente en el horno. Tomando la piedra caliza como ejemplo, cuando se calcina a alta temperatura, el desulfurizador se calcina para formar partículas porosas de óxido de calcio, que reaccionan con el SO2 en los gases de combustión para formar sulfato de calcio para lograr el propósito de la desulfuración.
La tecnología de desulfuración de gases de combustión secos se ha aplicado a grandes convertidores y altos hornos en la industria del acero, pero este método no es adecuado para altos hornos pequeños y medianos.
Las ventajas de la tecnología de desulfuración seca son un proceso simple, sin problemas de tratamiento de aguas residuales y ácido, bajo consumo de energía, especialmente la temperatura más alta de los gases de combustión después de la purificación, lo que favorece la difusión de los gases de escape de la chimenea y no produce el fenómeno de "humo blanco". el gas de combustión final no requiere calentamiento secundario y es menos corrosivo; sus desventajas son la baja eficiencia de desulfuración, el gran equipo, la gran inversión, el gran espacio y los altos requisitos técnicos operativos. Las tecnologías comunes de desulfuración seca incluyen. Un método de adsorción con carbón activado:
Principio: el carbón activado adsorbe el SO2 y se oxida catalíticamente en trióxido de azufre (SO3), que luego reacciona con el agua para generar H2SO4. El carbón activado saturado se puede regenerar lavándolo con. agua o calefacción, generando al mismo tiempo H2SO4 diluido o SO2 de alta concentración. Se pueden obtener subproductos H2SO4, SO2 líquido y azufre elemental, que pueden controlar eficazmente las emisiones de SO2 y recuperar recursos de azufre. Esta tecnología fue mejorada por la Universidad Xi'an Jiaotong con carbón activado, y ZL30 y ZIA0 se desarrollaron con un bajo costo y un fuerte rendimiento de adsorción selectiva. El proceso de carbón activado se mejoró aún más, de modo que la tasa de adsorción de SO2 en los gases de combustión alcanzó el 95,8%. alcanzar los estándares nacionales de emisiones.
Método de radiación por haz de electrones:
Principio: utilice haces de electrones de alta energía para irradiar los gases de combustión y generar una gran cantidad de sustancias activas, oxidando el SO2 y los óxidos de nitrógeno en los gases de combustión. en SO3 y dióxido de nitrógeno (NO2) genera además H2SO4 y ácido nítrico (NaNO3), que son absorbidos por el absorbente de amoníaco (NH3) o piedra caliza (CaCO3).
Método de desulfuración por inyección de absorbente seco cargado con C (CD. SI ):
Principio: El absorbente fluye a través del área de carga de corona electrostática de alto voltaje generada por la unidad de inyección a alta velocidad, de modo que el absorbente tiene una carga electrostática cuando el absorbente se inyecta en la chimenea. flujo de gas, el absorbente Debido a que tienen la misma carga y se repelen entre sí, la superficie queda completamente expuesta, lo que mejora en gran medida la eficiencia de desulfuración. Este método es un tratamiento seco, sin contaminación ni incrustaciones del equipo, sin aguas residuales ni residuos, y los subproductos también se pueden utilizar como fertilizantes. No se producen contaminantes secundarios. La tasa de desulfuración es superior al 90%. y tiene una amplia adaptabilidad. Sin embargo, este método de desulfuración se basa en aceleradores de haces de electrones para generar electrones de alta energía. Para las empresas generales a gran escala, se requieren cañones de electrones de alta potencia, que son dañinos para el cuerpo humano, por lo que también se requiere protección contra la radiación, por lo que la operación; y los requisitos de mantenimiento son altos. La central térmica de Chengdu en Sichuan ha construido un dispositivo electrónico de desulfuración y la desulfuración del SO2 en los gases de combustión ha alcanzado los estándares nacionales de emisiones.
D Método de desulfuración de óxidos metálicos:
Principio: Según las características del SO2 como gas relativamente activo, óxido de manganeso (MnO), óxido de zinc (ZnO), óxido de hierro (Fe3O4). ), el óxido de cobre (CuO) y otros óxidos tienen fuertes propiedades de adsorción de SO2. A temperaturas normales o bajas, los óxidos metálicos adsorben SO2. A altas temperaturas, los óxidos metálicos reaccionan químicamente con SO2 para formar sal metálica. Luego, los adsorbatos y sales metálicas se regeneran mediante descomposición térmica, lavado, etc. para regenerar los óxidos. Este es un método de desulfuración seca. Aunque no hay aguas residuales, residuos ácidos ni contaminación, este método no se ha popularizado, principalmente porque la eficiencia de desulfuración es relativamente baja, el equipo es enorme, la inversión es relativamente grande y los requisitos de operación. son altos y el costo es alto. La clave de esta tecnología es el desarrollo de nuevos adsorbentes.
Las tecnologías de tratamiento de gases de combustión de SO2 mencionadas anteriormente se utilizan ampliamente en la actualidad. Aunque la tasa de desulfuración es relativamente alta, el proceso es complicado, el costo operativo es alto, la lucha contra la contaminación es incompleta y se produce contaminación secundaria. La política general de desarrollo armonioso de la economía y el medio ambiente no es compatible, por lo que es necesario explorar e investigar nuevas tecnologías de desulfuración.