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上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子 横向迁移和波动卷吸

发布时间:2021-01-23 09:31 作者:job竞博官网

  废气处理工艺说明_能源/化工_工程科技_专业资料。本文汇聚以下工艺: 有机废气治理工艺、酸性气体治理工艺、国内常用烟气脱硫工艺、循环流化 床锅炉脱硫工艺等。旨在为工业企业节能提供参考,加快废气治理,还天以“蓝”装。 1、 有机废气治理工艺 干式过滤器

  本文汇聚以下工艺: 有机废气治理工艺、酸性气体治理工艺、国内常用烟气脱硫工艺、循环流化 床锅炉脱硫工艺等。旨在为工业企业节能提供参考,加快废气治理,还天以“蓝”装。 1、 有机废气治理工艺 干式过滤器先净化废气中漆雾的颗粒物及水份,避免二次污染及保护活性碳。有机废气再通过吸 附床,与活性炭接触,废气中的有机污染物被吸附在活性炭表面。最后有机废气引入催化燃烧装置前, 先通过预热器对废气进行先预热,再通过催化燃烧床内的电加热器加热废气生成无害的 H2O 和 CO2。 燃烧后放出大量的热量,可采用热交换器将高温尾气回收利用以减少预热能耗。 工艺特点:1. 适合处理常温、大风量、中、低浓度的有机废气;2. 不产生二次污染,设备投资及 运行费用低;3. 吸附剂选用优质蜂窝状活性炭,具有使用寿命长、运行阻力低、净化效率高的特点;4. 催 化低温分解,预热时间短,能耗低,催化剂使用寿命长,催化分解净化率高达 97%;5. 设备运行稳定, 可靠,活动件少,检修系统配备完善,操作维修方便;6. 整个运行过程中实现全自动化 PLC 控制,方便, 可靠;7. 系统安全设施完善,配有阻火器,泄爆口,运行时出现的异常情况将报警并自动停机。 适用范围:在化工、印染、塑料、机械、仪表、电线电缆、漆装线、电机、发动机、汽车、摩托 车、自行车、家电、印刷,磁带,制鞋等行业和部门所挥发或泄露出的有机废气与臭味、如苯类、醇 类、酮类、醛类、脂类、醚类、烷烃类等温合有机废气的脱除、净化,均可采用本工艺。 2、酸性气体治理工艺 酸性废气通过各支管将各设备、区域产生的废气收集,进入主风管,通过废气处理洗涤塔利用气 体与液体间的接触,将气体中污染物传送到液体中,然后再将清洁之气体与被污染的液体分离净化, 最后由防腐风机抽吸至活性炭吸附床吸附废气中的有害成分,达到达标排放的方法。整个工艺根据现 场要求可选择 PP,玻璃钢等防腐材料,例如 PP 凤管、玻璃钢风机等。 设计工艺:废气→→PP 风管→→废气处理洗涤塔→→防腐风机→→活性炭吸附床→→排放 工艺特点:本工艺前后衔接合理而流畅,上一级处理单元都为下一级处理单元做了很好的铺垫, 可使得整个系统长期处于正常的运行状态,保证处理效果,使废气能稳定达标排放。另外,本工艺能 耗省,运行费用低,全部构筑物可布置到最紧凑的程度,最大限度地节约用地。 适用范围:适用与电子工业、半导体制造业、PCB 制造业、LCD 制造业、钢铁金属工业、电镀及 金属表面处理工业、酸洗制程、染料/制药/化学工业、除臭/氯气中和、燃烧废气 SOx/NOx 之去除、其 他水溶性空气污染。 3、国内常用烟气脱硫工艺 石灰石——石膏法脱硫工艺。是世界上应用最广泛的一种脱硫技术,日本、德国、美国的火力发 电厂采用的烟气脱硫装置约 90%采用此工艺。它的工作原理是:将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂 泵入吸收塔与烟气充分接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行 氧化反应生成硫酸钙,硫酸钙达到一定饱和度后,结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓 缩、脱水,使其含水量小于 10%,然后用输送机送至石膏贮仓堆放,脱硫后的烟气经过除雾器除去雾 滴,再经过换热器加热升温后,由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟 气接触,吸收剂利用率很高,钙硫比较低,脱硫效率可大于 95% 。 旋转喷雾干燥烟气脱硫工艺。喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成 消石灰乳,消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内,被雾化成细小液滴的吸收剂与 烟气混合接触,与烟气中的 SO2 发生化学反应生成 CaSO3,烟气中的 SO2 被脱除。与此同时,吸收剂带 入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物 形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫 吸收剂的利用率,一般将部分除尘器收集物加入制浆系统进行循环利用。该工艺有两种不同的雾化形 式可供选择,一种为旋转喷雾轮雾化,另一种为气液两相流。喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工 艺流程较为简单、系统可靠性高等特点,脱硫率可达到 85%以上。该工艺在美国及西欧一些国家有一 定应用范围(8%)。脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。 磷铵肥法烟气脱硫工艺。磷铵肥法烟气脱硫技术属于回收法,以其副产品为磷铵而命名。该工艺 过程主要由吸附(活性炭脱硫制酸)、萃取(稀硫酸分解磷矿萃取磷酸)、中和(磷铵中和液制备)、吸收( 磷 铵液脱硫制肥)、氧化(亚硫酸铵氧化)、浓缩干燥(固体肥料制备)等单元组成。它分为两个系统: 烟气脱硫系统——烟气经高效除尘器后使含尘量小于 200mg/Nm3,用风机将烟压升高到 7000Pa, 先经文氏管喷水降温调湿,然后进入四塔并列的活性炭脱硫塔组(其中一只塔周期性切换再生),控制一 级脱硫率大于或等于 70%,并制得 30%左右浓度的硫酸,一级脱硫后的烟气进入二级脱硫塔用磷铵浆 液洗涤脱硫,净化后的烟气经分离雾沫后排放。 肥料制备系统——在常规单槽多浆萃取槽中,同一级脱硫制得的稀硫酸分解磷矿粉(P2O5 含量大 于 26%),过滤后获得稀磷酸(其浓度大于 10%),加氨中和后制得磷氨,作为二级脱硫剂,二级脱硫后 的料浆经浓缩干燥制成磷铵复合肥料。 炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺。炉内喷钙加尾部烟气增湿活化脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺 的基础上在锅炉尾部增设了增湿段,以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由气 力喷入炉膛 850~1150℃温度区,石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与烟气中的二氧化硫反 应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行,受到传质过程的影响,反应速度较慢,吸收剂利用 率较低。在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状喷入,与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙进而与 烟气中的二氧化硫反应。当钙硫比控制在~时,系统脱硫率可达到 65~80%。由于增湿水的加入使烟气 温度下降,一般控制出口烟气温度高于露点温度 10~15℃,增湿水由于烟温加热被迅速蒸发,未反应的 吸收剂、反应产物呈干燥态随烟气排出,被除尘器收集下来。该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法 国等国家得到应用,采用这一脱硫技术的最大单机容量已达 30 万千瓦。 烟气循环流化床脱硫工艺。烟气循环流化床脱硫工艺由吸收剂制备、吸收塔、脱硫灰再循环、除 尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫 有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。由锅炉排出的未经处理的烟气从吸收塔(即流化床)底部进入。 吸收塔底部为一个文丘里装置,烟气流经文丘里管后速度加快,并在此与很细的吸收剂粉末互相混合, 颗粒之间、气体与颗粒之间剧烈磨擦,形成流化床,在喷入均匀水雾降低烟温的条件下,吸收剂与烟 气中的二氧化硫反应生成 CaSO3 和 CaSO4。脱硫后携带大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出,进入 再循环除尘器,被分离出来的颗粒经中间灰仓返回吸收塔,由于固体颗粒反复循环达百次之多,故吸 收剂利用率较高。此工艺所产生的副产物呈干粉状,其化学成分与喷雾干燥法脱硫工艺类似,主要由 飞灰、CaSO3、CaSO4 和未反应完的吸收剂 Ca(OH)2 等组成,适合作废矿井回填、道路基础等。典型的 烟气循环流化床脱硫工艺,当燃煤含硫量为 2%左右,钙硫比不大于时,脱硫率可达 90%以上,排烟温 度约 70℃。此工艺在国外目前应用在 10~20 万千瓦等级机组。由于其占地面积少,投资较省,尤其适 合于老机组烟气脱硫。 海水脱硫工艺。海水脱硫工艺是利用海水的碱度达到脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱 硫吸收塔内,大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气,烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去,净 化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。吸收二氧化硫后的海水与大量未脱硫的海水混 合后,经曝气池曝气处理,使其中的 SO32-被氧化成为稳定的 SO42-,并使海水的 PH 值与 COD 调整达 到排放标准后排放大海。海水脱硫工艺一般适用于靠海边、扩散条件较好、用海水作为冷却水、燃用 低硫煤的电厂。海水脱硫工艺在挪威比较广泛用于炼铝厂、炼油厂等工业炉窑的烟气脱硫,先后有 20 多套脱硫装置投入运行。近几年,海水脱硫工艺在电厂的应用取得了较快的进展。此种工艺最大问题 是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论,因此在环 境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。 电子束法脱硫工艺。该工艺流程有排烟预除尘、烟气冷却、氨的充入、电子束照射和副产品捕集 等工序所组成。锅炉所排出的烟气,经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔,在冷却塔内喷射冷却水, 将烟气冷却到适合于脱硫、脱硝处理的温度(约 70℃)。烟气的露点通常约为 50℃,被喷射呈雾状的冷 却水在冷却塔内完全得到蒸发,因此,不产生废水。通过冷却塔后的烟气流进反应器,在反应器进口 处将一定的氨水、压缩空气和软水混合喷入,加入氨的量取决于 SOx 浓度和 NOx 浓度,经过电子束照 射后,SOx 和 NOx 在自由基作用下生成中间生成物硫酸(H2SO4)和硝酸(HNO3)。然后硫酸和硝酸与共存 的氨进行中和反应,生成粉状微粒(硫酸氨(NH4)2SO4 与硝酸氨 NH4NO3 的混合粉体)。这些粉状微粒一 部分沉淀到反应器底部,通过输送机排出,其余被副产品除尘器所分离和捕集,经过造粒处理后被送 到副产品仓库储藏。净化后的烟气经脱硫风机由烟囱向大气排放。 氨水洗涤法脱硫工艺。该脱硫工艺以氨水为吸收剂,副产硫酸铵化肥。锅炉排出的烟气经烟气换 热器冷却至 90~100℃,进入预洗涤器经洗涤后除去 HCI 和 HF,洗涤后的烟气经过液滴分离器除去水滴 进入前置洗涤器中。在前置洗涤器中,氨水自塔顶喷淋洗涤烟气,烟气中的 SO2 被洗涤吸收除去,经 洗涤的烟气排出后经液滴分离器除去携带的水滴,进入脱硫洗涤器。在该洗涤器中烟气进一步被洗涤, 经洗涤塔顶的除雾器除去雾滴,进入脱硫洗涤器。再经烟气换热器加热后经烟囱排放。洗涤工艺中产 生的浓度约 30%的硫酸铵溶液排出洗涤塔,可以送到化肥厂进一步处理或直接作为液体氮肥出售,也 可以把这种溶液进一步浓缩蒸发干燥加工成颗粒、晶体或块状化肥出售。 4、循环流化床锅炉脱硫工艺 循环流化床燃烧是指炉膛内高速气流与所携带的稠密悬浮颗粒充分接触,同时大量高温颗粒从烟 气中分离后重新送回炉膛的燃烧过程。循环流化床锅炉的脱硫是一种炉内燃烧脱硫工艺,以石灰石为 脱硫吸收剂,与石油焦中的硫份反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。较低的炉床温度(850℃~900℃), 燃料适应性强,特别适合较高含硫燃料,脱硫率可达 80%~95%,使清洁燃烧成为可能。 石油焦颗粒在循环流化床的燃烧是流化床锅炉内所发生的最基本而又最为重要的过程。当焦粒进 入循环流化床后,一般会发生如下过程:①颗粒在高温床料内加热并干燥;②热解及挥发份燃烧;③颗粒 膨胀及一级破碎;④焦粒燃烧伴随二级破碎和磨损。符合一定粒径要求的焦粒在循环流化床锅炉内受流 体动力作用,被存留在炉膛内重复循环的 850℃~900℃的高温床料强烈掺混和加热,然后发生燃烧。 受一次风的流化作用,炉内床料随之流化,并充斥于整个炉膛空间。床料密度沿床高呈梯度分布,上 部为稀相区,下部为密相区,中间为过渡区。上部稀相区内的颗粒在炉膛出口,被烟气携带进入旋风 分离器,较大颗粒的物料被分离下来,经回料腿及 J 阀重新回入炉膛继续循环燃烧,此谓外循环;细颗 粒的物料随烟气离开旋风分离器,经尾部烟道换热吸受热量后,进入电除尘器除尘,然后排入烟囱, 尘灰称为飞灰。炉膛内中心区物料受一次风的流化携带,气固两相向上流动;密相区内的物料颗粒在气 流作用下,沿炉膛四壁呈环形分布,并沿壁面向下流动,上升区与下降区之间存在着强烈的固体粒子 横向迁移和波动卷吸,形成了循环率很高的内循环。物料内、外循环系统增加了燃料颗粒在炉膛内的 停留时间,使燃料可以反复燃烧,直至燃尽。 循环流化床锅炉内的物料参与了外循环和内循环两种循环运动,整个燃烧过程和脱硫过程就是在 这两种形式的循环运动的动态过程中逐步完成的。


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