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钠基干法脱硫
烟气进入脱硫反应器后,细粉状的小苏打(NaHCO3)同时被注入,在烟气的高温作用下,碳酸氢钠被分解成高活性的碳酸钠;碳酸钠与烟气高度混合,进而与其中的SO2、SO3、HCL等酸性气体发生反应,生成硫酸钠等钠盐,大部分硫分得以脱除;此外,钠基脱硫剂会在烟道和除尘器内,持续与烟气的二氧化硫反应,使烟气得到净化。
主反应:
2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O(活性温度作用下)
Na2CO3+SO2+1/2O2=Na2SO4+CO2
副反应:
Na2CO3+SO3=Na2SO4+CO2
2HCL+Na2CO3=2NaCl+CO2+H2O
首先,经过研磨的钠基脱硫剂被送入料仓中暂时存储;然后,储料仓下部可变量控制的给料机,结合烟气量的变化输出适量的钠基脱硫剂,经过送粉风机被吹送至脱硫反应器内,再与进入的烟气以高能量的速度混合反应,脱除烟气中的酸性气体成分。
钙系干法脱硫
钙系干法脱硫是利用放在装置内的含钙脱硫剂,同时进行脱硫除尘的一体化处理技术;整个处理过程在一个反应器内进行,能够一步达到脱硫除尘的处理效果。在特定温度范围内,烟气中的SO2通过脱硫剂中的氧化催化成分将SO2氧化成SO3,再与脱硫剂中的Ca(OH)2粒子发生气固反应,生成CaSO4,以此达到脱硫的目的。
该工艺在工程上的实现是采取类固定床技术(或间歇式移动床),碱(石灰或氢氧化钙等)与催化剂的成型颗粒装于脱硫反应器中,烟气通过烟道进入脱硫塔内,当烟气穿过脱硫剂与之充分接触后,其中的二氧化硫被氧化成为三氧化硫,进一步反应固化成为硫酸钙(石膏)固体,以实现烟气净化的目的。
主要反应式:SO2+1/2O2→SO3;SO3+Ca(OH)2→CaSO4+H2O
首先,脱硫塔烟气由下部往上部运动,脱硫剂在重力作用下从上部往下部移动,烟气与脱硫剂在逆流接触过程中发生反应生产CaSO4,从而脱除烟气中SO2。烟气均布装置还巧妙利用饱和脱硫剂有效拦截烟气中的灰尘,达到深度除尘的效果。
干法脱硫剂料层的高度灵活调节可以适应烟气中SO2浓度变化。脱硫塔在结构上采用单元化设计,通过灵活的单元开启和关闭可适应锅炉负荷变化,且系统布置灵活,可正负压运行。
整个脱硫一体化工艺极其简单,烟气直接进入脱硫塔,进入塔内的烟气在穿过干法脱硫剂时烟气中的二氧化硫、汞铅铜砷等重金属以及HF、Hcl、等污染物被去除,净化后的烟气经净烟道汇集通过烟囱排出。
钙基塔式半干法脱硫
钙基塔式半干法脱硫,是以循环流化床原理为基础,利用干粉状的钙基脱硫剂,与脱硫塔及除尘器除下的循环灰一起增湿消化后,在脱硫塔内与烟气循环接触,经化学反应,除去烟气中的SO2、SO3,以此达到脱硫的目的;同时还可以除去HF或HCL等酸性气体。主要特点有:含水分的循环灰有极好的反应活性和流动性,吸收剂可以多次循环使用;同时,脱硫后的产物——脱硫渣,是一种自由流动的干粉混合物,可以作为添加剂或泥合料,在农业和建材方面进一步综合利用。
脱硫过程分为如下3个阶段:
1.脱硫剂的生成:CaO+H2O→Ca(OH)2
2.脱硫剂吸收SO2的综合反应,
Ca(OH)2+SO2+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+H2O
Ca(OH)2+SO3+H2O→CaSO4·2H2O
CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O
3.其他副反应:
Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O
Ca(OH)2+2HCl→CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+2HF→CaF2+2H2O
整个工艺流程大致包括两个方面:
第一为脱硫反应过程,预除尘后的烟气经由输烟管道由脱硫塔上部进入塔体,在内构件的搅拌作用下,烟气与加湿后的高活性脱硫剂均匀混合,发生一系列化学反应,反应后的物料沉积在脱硫塔和除尘器底部灰斗内,脱硫除尘后的干净烟气经动力风机排入大气。
第二为脱硫剂的循环利用,沉积在脱硫塔和除尘器底部灰斗中的物料含有大量未反完全反应的CaO,所以塔内落下的反应产物、除尘器收集的颗粒物,将和新吸收剂一起通过输送装置输送到脱硫塔顶部加湿机内,增湿活化后再次进入塔内进行脱硫反应,以此实现脱硫剂的循环利用。
高分子炉内干法脱硝
高分子炉内干法脱硝是利用计算流体力学(CFD)和化学动力学模型(CKM),将虚拟现实设计技术与特定燃烧装置的尺寸、燃料类型,以及炉内负荷范围、燃烧方式、过剩空气、初始或基线NOx浓度、烟气温度分布、烟气流速分布、烟气的实际情况等,综合考虑分析所做的工程设计。工作机理为:在600-850℃温度之间,我司特别研发的高分子干粉脱硝剂喷入炉内,在高温下被激活气化,迅速(0.6-0.8s)与烟气中的NOx发生反应,生成N2、H2O或少量的CO2,进而达到脱除NOx目的,实现氮氧化物达标排放的要求。
反应机理
PNCR高分子脱硝化学反应方程式如下:
CO(NH2)+NO→N2+CO2+H2O,NOx+·OH→N2+H20;
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O,2HO+4HN3+2O2→3N2+6H2O;
6NO2+8NH3→7N2+12H2O
工艺系统
利用气力输送装置,直接把高分子干粉脱硝剂喷入炉膛中,高温下氨基和高分子连接的化学键断裂﹐释放出大量的含氨基官能团﹐与烟气中NOx发生反应,进而达到脱除NOx目的;而高分子碳骨架自然分解成CO2释放。该工艺的主要特点是:工艺系统简单,运行维护成本较低,固态粉末状运输、储存安全方便,无二次污染,脱硝率高。
低温催化吸附干法脱硝
低温催化吸附干法脱硝采用固定床原理,将成型的条状脱硝催化吸附剂安装于脱硝装置内,形成一个具有高孔隙率和粉尘吸附率的静态床层,在脱硝的同时进一步除尘,实现高效的超低排放。
脱硝剂是以氧化锰为基本材料,氧化铁、氧化铜高分子化合物为助剂,经合成为复合活性氧化物,适应性很强,具有良好的脱硝效果,适用于温度较低、NOx浓度相对较低的烟气脱硝处理。