烟气脱硫工程技术介绍

1.1氧化镁—七水硫酸镁回收法
　　氧化镁湿法烟气脱硫工艺，在氧化镁和白云石资源丰富的中国具有很大的发展优势。
　　我国现有的普遍应用的氧化镁湿法工艺脱硫主要有两种；
　　一种是二次产物抛弃法，即全部的MgSO4溶液外排，造成二次污染且浪费大量的水资源。
　　另一种是二次产物煅烧回收MgO和硫酸法，此种工艺的设备复杂，操作难度大，不易控制，运行成本特别高。
　　基于以上问题，我公司与清华大学共同承担完成了国家863计划—“大中型燃煤工业锅炉氧化镁法烟气脱硫技术及设备产业化”，研究的主攻方向“大中型燃煤工业锅炉氧化镁法烟气脱硫技术及设备产业化”课题，建成大封热电厂氧化镁脱硫并回收七水硫酸镁示范工程。
　　该工艺主要包括烟气系统、脱硫剂制备系统、吸收循环系统、七水硫酸镁回收系统及电气自动控制系统几部分组成；
氧化镁—七水硫酸镁回收脱硫工艺的优点为：
（1）氧化镁—七水硫酸镁回收脱硫工艺，除能有效地控制二氧化硫的排放外，七水硫酸镁产品的回收效益基本能抵消脱硫系统的运行费用，即整体脱硫系统的运行费用基本降至为零，给企业带来相当可观的经济效益。
（2）氧化镁—七水硫酸镁回收脱硫工艺避免了二次污染的产生，在去除SO2同时，将强制氧化后的硫酸镁溶液进行过滤除去不溶杂质，再浓缩结晶生成七水硫酸镁成品销售。
（3）氧化镁—七水硫酸镁回收脱硫工艺的废水全部回收利用，解决了传统氧化镁法的大量废水外排问题。
（4）氧化镁—七水硫酸镁回收脱硫工艺的系统(包括脱硫塔、循环浆量、工艺系统等)比石灰/石膏法规模小，吸收剂用量少，设备占地面积小，投资费用相对较低；
（5）氧化镁—七水硫酸镁回收脱硫工艺具有运行稳定可靠，不易堵塞的特点；
（6）氧化镁价格相对低廉，用氧化镁制成的浆液是仅次于石灰的廉价碱；
（7）氢氧化镁比氧化钙与二氧化硫反应速度快，吸收率较高；
（8）专业无机械旋转机构的扰动系统，解决了塔内沉积问题；
（9）独特的七水硫酸镁提浓装置，使七水硫酸镁的产率得到大幅度提高。
其简要工艺流程如下：

1.2石灰石（石灰）/石膏法
　　我公司开发的“双控单循环简易湿式石灰/石膏法”烟气脱硫技术，是在总结国内外湿法脱硫先进经验的基础上，依托清华大学环境科学与工程学院的技术优势及实验平台，开发的具有自主知识产权的湿法脱硫技术，在国内同行业中处于领先水平，该技术获两项国家专利，一项发明专利，一项实用新型专利，并获得国家环保总局2003年最佳实用技术、山东省环保局优秀科技成果。肥城矿业集团杨庄矸石热电厂锅炉烟气脱硫项目，获省环保局优秀设计项目。
　　本工艺主要包括烟气系统、脱硫剂制备系统、吸收循环系统、副产物处理及电气自动控制系统。
石灰石（石灰）石膏法工艺的优缺点：
（1）脱硫效率可高达（95%以上）、投资省、运行稳定；
（2）新型高效除雾器，解决了烟气带水问题；
（3）双管路洗涤系统设计，解决了设施结垢问题；
（4）专业无机械旋转机构的扰动系统，解决了塔内沉积问题；
（5）充氧装置设计，使副产物得到综合利用，无二次污染；
（6）系统内表面玻璃鳞片防腐措施，大大延长了设备寿命；
（7）高效率的脱水系统解决了脱硫副产物的外运问题，副产物可用于建筑材料、水泥行业等。
（8）真空皮带机等操作较复杂，对运行人员要求较高；
（9）运行动力偏高；
工艺流程：

1.3双碱法脱硫工艺
　　双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石膏法容易结垢的缺点而发展起来的，始终用可溶性的碱性清液作为吸收剂在吸收塔中吸收SO2，然后将大部分吸收液排出吸收塔外再用石灰乳对吸收液进行再生，由于在吸收和吸收液处理中，使用了两种不同类型的碱，故称为双碱法。
　　双碱法包括了钠钙、镁钙、钙钙等各种不同的双碱工艺。钠钙双碱法是较为常用的脱硫方法之一，该法在国外(如日本、美国)已有大型化成功应用，在日本和美国至少有50套双碱法脱硫装置，成功应用于电站和工业锅炉，我公司在充分研究国内外工艺和市场的前提下，把双碱法工艺成功用于中国蓝星集团济南裕兴化工厂锅炉脱硫工程等。
　　该工艺主要包括烟气系统、脱硫剂制备系统、吸收循环系统、再生系统、副产物脱水系统、电气自动控制系统等部分。

双碱法工艺的优缺点：
（1）用NaOH脱硫，循环水基本是NaOH溶液，循环过程中减少了设备腐蚀与堵塞状况，便于设备运行与保养；
（2）吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；
（3）钠基吸收液吸收SO2速度快，可用较小的液气比，脱硫效率可达95%以上；
（4）脱水后副产物大部分为亚硫酸钙，其含水率较高。
（5）操作中要不断补充系统中流失的钠离子，所以其运行费用偏高。
1.4湿式氨法脱硫工艺
　　氨法脱硫工艺是采用氨作为吸收剂除去烟气中的SO2的工艺，该工艺过程一般分成三大步骤：硫吸收、中间产品处理、副产品制造；根据过程和副产物的不同，又可分为氨-硫铵肥法、氨-磷铵肥法、氨-酸法、氨-亚硫酸铵法等；
　　该工艺主要由脱硫洗涤系统、浓缩系统、烟气系统、氨贮存系统、硫酸铵生产系统（若非氨-硫铵法则是于其工艺相对应的副产物制造系统）、电气自动控制系统等组成。
氨法脱硫工艺的优缺点：
（1）完全资源化-变废为宝、化害为利；
（2）脱硫效率高；
（3）装置阻力小，节省运行电耗；
（4）既脱硫又脱硝适应环保更高要求；
（5）除尘效果不好时，副产物品质较差，影响副产物收益。
（6）由于氨水的外购价格很高，所以其运行费用高。
（7）液氨要求的贮存条件高，对安全的防护等级要求高。
（8）液氨配制氨水过程设备及操作都较复杂。
（9）适用企业的范围受限；
注：一般有废氨产生的化工厂利于采取此种脱硫工艺，达到以废治废的目的。
工艺流程：

1.5电石渣脱硫工艺
电石是有机合成工业的重要原料，主要用于生产乙炔，进一步生产聚氯乙烯（PVC）、醋酸乙烯（VAc）、氯丁橡胶（CR）等化工产品及金属加工（切割焊接等）。电石渣是电石生产乙炔时产生的废渣，主要成分除Ca(OH)2外，还含有Fe2O3、SiO2、Al2O3等金属的氧化物、氢氧化物及少量有机物。
电石渣中含有的大量Ca(OH)2呈强碱性，是良好的二氧化硫吸收剂。试验结果表明，电石渣的脱硫能力比商品Ca(OH)2高20％，而产品成本仅为商品Ca(OH)2的三分之一。
其工艺流程与石灰石-石膏法基本相同，包含烟气系统、脱硫剂制备系统、吸收循环系统、副产物处理及电气自动控制等系统。

电石渣脱硫工艺的优缺点：
（1）可节约后续建设脱硫装置石灰石制粉和制浆系统的一次性投资；
（2）吸收剂制备成本低；
（3）适用企业的范围受限；
注：有电石渣产生的化工厂，用此种方法脱硫最为适合。
1.6造纸白泥脱硫工艺
　　造纸白泥的主要成分有CaCO3、MgO、SiO2等，其中CaCO3、MgO、易溶于水，溶于水后呈碱性，是用于脱硫的主要成分，且由于其中含有Ca、Mg、Na等多种碱性成分，其综合脱硫性能要相对优于单独的石灰石/石灰粉做脱硫剂的效果。
　　其工艺流程与石灰石-石膏法基本相同，包含烟气系统、脱硫剂制备系统、吸收循环系统、副产物处理及电气自动控制等系统。
　　我公司承建的亚太森博纸业（外企）锅炉烟气白泥法工艺脱硫即为典型实例；

造纸白泥脱硫工艺的优缺点：
（1）充分利用造纸企业产生的废弃物―白泥，进行脱硫，脱硫后的产物，主要成份为石膏，可用于建材行业。该方法为以废治废工艺方案，符合目前国家循环经济的发展趋势，同时，也符合国家环保总局对造纸白泥进行回收利用的环保技术政策。
（2）脱硫产物石膏用于建材行业，避免了现有白泥外运、填埋等对环境的二次污染；
（3）脱硫效率可高达（95%以上）、投资省、运行稳定；
（4）新型高效除雾器，解决了烟气带水问题；
（5）专业无机械旋转机构的扰动系统，解决了塔内沉积问题；
（6）独特的充氧装置设计，使副产物得到综合利用，无二次污染；
（7）系统内表面玻璃鳞片防腐措施，大大延长了设备寿命；
（8）高效率的脱水系统解决了脱硫副产物的外运问题，副产物可用于建筑材料、水泥行业等。
（9）真空皮带机等操作较复杂，对运行人员要求较高；
（10）运行动力相对偏高；
（11）适用的企业范围受限；
注：一般有碱回收的制浆造纸企业适于选用此种脱硫工艺。

1.7烧结机烟气脱硫工艺
烧结烟气特点 
　　烧结烟气是烧结混合料点火后，在高温烧结成型过程中产生的含尘废气。烧结烟气含有大量的SO2 ，另外还含有HCL，NOX ，HF、二恶英、Hg金属，同时湿度大、烟气波动大的特点。
　　针对以上情况，我公司开发了二种烧结机烟气脱硫工艺
A、涡流式脱硫塔――塔外循环工艺
其特点及优缺点如下：
　　烧结机机头出来的高温烟气直接进入脱硫塔后，通过特制的涡流烟气布散装置，使烟气在塔内形成涡流进行脱水，然后通过直排或反回原有烟囱的形式排出，而不是简单的采用热电厂脱硫系统中常用的除雾器进行烟气脱水，这样使整个系统的阻力降到了最小，同是解决了塔内因除雾器堵塞而影响烧结机运行的最大难题，而排出的烟气含水量小于5%。
　　循环系统为塔外循环方式，即塔内不存贮任何循环液，喷淋下来的浆液直接排到塔外进行处理，同时喷淋液用的是与排出液反应后的上清液，完全解决了塔内结垢堵塞的问题，同时脱硫效果也大大提高，正常运行时的烧结机经过涡流脱硫塔――塔外循环脱硫工艺后的排烟含硫量一般在70~80mg/m3，同时所有的循环水都是回收利用，这样大大节约了运行成本。
　　循环喷淋系统采用外抽出式，即可以随时抽出塔外进行维修清理。
　　涡流式脱硫塔，塔内所有部件都能在正常生产运行的情况下移到塔外进行维修及更换，保证了塔内永远不需要进人维修，也不需要停机，所以不会因为脱硫系统停机维修而对烧结机生产造成影响的难题，可以保持系统常年运行而不需要停机。
B、双塔脱硫工艺 
　　从烧结机头出来的高温烟气，经过预洗塔除尘、降温及进行预脱硫，然后进入主脱硫塔进行脱硫。
　　反应后的烟气可采用直排形式及返回原有烟囱形式两种。
　　该脱硫工艺 系统主要由烟气系统、脱硫浆液制浆系统、预降温除尘降温系统、吸收循环系统、反冲洗系统、反应物后处理回收系统、配电及控制系统八大部分组成。

该工艺的优缺点：
本工艺重点考虑了我国烧结工艺的特殊情况， 是一种非常适合烧结烟气脱硫的技术。具有以下特点：
（1）动力系统耗电少，节约运行成本；
（2）工程一次性投资小；
（3）脱硫效率高，达95%以上；
（4）如果采用MgO作为脱硫剂，则可生产出Mg SO4＆#8226;7 H2O的农肥材料，而不会产生其它的副产物，解决二次污染物的处理问题，同时可以使运行成本降致为零，给企业减轻负担。
（5）系统结构及工艺流程简单，组成设备少，操作简单，运行可靠；
（6）占地面积最小,尤其适合于旧烧结机组已没有多余场地空间的现状；
（7） 投资、运行和维护费用低，在现有机组改造时、无须改主设备；
（8）独特的双塔技术，系统阻力小，适应性强；
（9）装置的负荷适应性好，快速适应烟气成分、流量、温度、烟气浓度变化的特性。