电厂脱硫工艺的石灰石输粉系统的原理是什么?
1、电厂脱硫工艺的石灰石输粉系统简介:
系统包括一个石灰石粉仓,粉仓设置一个出口,出口配置1套石灰石粉一级气力输送系统。石灰石粉仓的物料由散装罐车运来送入石灰石粉仓内。
物料从石灰石粉仓的下部手动插板阀,通过气动进料阀进入计量料仓,装料量达到设定值后,打开计量料仓下的排料阀,物料进入下料料仓,流入变频调节给料螺旋输送机,利用压缩空气将物料吹送到锅炉炉膛。
2、电厂脱硫工艺的原理
将石灰石粉磨至150目左右,用压缩空气喷射到炉内最佳温度区,并使脱硫剂石灰石与烟气有良好的接触和反应时间,炉膛内的热量将吸收剂(石灰石粉、消石灰或白云石等)煅烧成具有活性的CaO粒子,这些粒子与烟气中的SO2反应生成硫酸钙(CaSO4)和亚硫酸钙(CaSO3)。
CaCO3→Cao+CO2
CaO+SO2+1/2O2→CaSO4
这些反应产物和飞灰一起被除尘设备所捕获。
石灰石脱硫原理
石灰石湿法烟气脱硫原理
(1)物理吸收的基本原理
气体吸收可分为物理吸收和化学吸收两种。如果吸收过程不发生显著的化学反应,单纯是被吸收气体溶解于液体的过程,称为物理吸收,如用水吸收SO2。物理吸收的特点是,随着温度的升高,被吸气体的吸收量减少。
物理吸收的程度,取决于气--液平衡,只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体分压时,吸收过程就会进行。由于物理吸收过程的推动力很小,吸收速率较低,因而在工程设计上要求被净化气体的气相分压大于气液平衡时该气体的分压。物理吸收速率较低,在现代烟气中很少单独采用物理吸收法。
(2)化学吸收法的基本原理
若被吸收的气体组分与吸收液的组分发生化学反应,则称为化学吸收,例如应用碱液吸收SO2。应用固体吸收剂与被吸收组分发生化学反应,而将其从烟气中分离出来的过程,也属于化学吸收,例如炉内喷钙(CaO)烟气脱硫也是化学吸收。
在化学吸收过程中,被吸收气体与液体相组分发生化学反应,有效的降低了溶液表面上被吸收气体的分压。增加了吸收过程的推动力,即提高了吸收效率又降低了被吸收气体的气相分压。因此,化学吸收速率比物理吸收速率大得多。
物理吸收和化学吸收,都受气相扩散速度(或气膜阻力)和液相扩散速度(或液膜阻力)的影响,工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。在烟气脱硫中,瞬间内要连续不断地净化大量含低浓度SO2的烟气,如单独应用物理吸收,因其净化效率很低,难以达到SO2的排放标准。因此,烟气脱硫技术中大量采用化学吸收法。用化学吸收法进行烟气脱硫,技术上比较成熟,操作经验比较丰富,实用性强,已成为应用最多、最普遍的烟气脱硫技术。
(3)化学吸收的过程
化学吸收是由物理吸收过程和化学反应两个过程组成的。在物理吸收过程中,被吸收的气体在液相中进行溶解,当气液达到相平衡时,被吸收气体 的平衡浓度,是物理吸收过程的极限。被吸收气体中的活性组分进行化学反应,当化学反应达到平衡时,被吸收气体的消耗量,是化学吸收过程的极限。这里用Ca(OH)2溶液吸收SO2加以说明。
SO2(气体)
||
SO2(液体)+Ca(OH)2 → CaSO3+H2O
←
化学吸收过程中,被吸收气体的气液平衡关系,即应服从相平衡关系,又应服从化学平衡关系。
(4)化学吸收过程的速率及过程阻力
化学吸收过程的速率,是由物理吸收的气液传质速度和化学反应速度决定的。化学吸收过程的阻力,也是由物理吸收气液传质的阻力和化学反应阻力决定的。
在物理吸收的气液传质过程中,被吸收气体气液两相的吸收速率,主要取决于气相中被吸收组分的分压,和吸收达到平衡时液相中被吸收组分的平衡分压之差。此外,也和传质系数有关,被吸收气体气液两相间的传质阻力,通常取决于通过气膜和液膜分子扩散的阻力。
烟气脱硫通常是在连续及瞬间内进行,发生的化学反应是极快反应、快反应和中等速度的反应,如NaOH、Na2CO3、和Ca(OH)2等碱液吸收SO2。为此,被吸收气体气液相间的传质阻力,远较该气体在液相中与碱液进行反应的阻力大得多。对于极快不可逆反应,吸收过程的阻力,其过程为传质控制,化学反应的阻力可忽略不计。例如,应用碱液或氨水吸收SO2时,化学吸收过程为气膜控制,过程的阻力为气膜传质阻力。
液相中发生的化学反应,是快反应和中等速度的反应时,化学吸收过程的阻力应同时考虑传质阻力和化学反应阻力。
(5)碱液浓度对传质速度的影响
研究得出,应用碱液吸收酸性气体时,碱液浓度的高低对化学吸收的传质速度有很大的影响。当碱液的浓度较低时,化学传质的速度较低;当提高碱液浓度时,传质速度也随之增大;当碱液浓度提高到某一值时,传质速度达到最大值,此时碱液的浓度称为临界浓度;当碱液浓度高于临界浓度时传质速度并不增大。
为此,在烟气脱硫的化学吸收过程中,当应用碱液吸收烟气中的SO2时,适当提高碱液的浓度,可以提高对SO2的吸收效率。但是,碱液的浓度不得高于临界浓度。超过临界浓度之后,进一步提高碱液的浓度,脱硫效率并不能提高。可以得出,在烟气脱硫中,吸收SO2的碱液浓度,并非愈高愈好。碱液的最佳浓度为临界浓度,此时脱硫效率最高。
(6)主要化学反应
在湿法烟气脱硫中,SO2和吸收剂的主要化学反应如下
(7)同水的反应
SO2溶于水形成亚硫酸
H2O+SO2 ——→ H2SO3 ——→ H+HSO3 ——→ 2H+ + SO32
←—— ←—— ←——
温度升高时,反应平衡向左移动。
(8)同碱反应
SO2及易与碱性物质发生化学反应,形成亚硫酸盐。碱过剩时生成正盐;SO2过剩时形成酸式盐。
2MeOH+SO2 —→Me2SO3+H2O
Me2SO3+SO2+H2O —→ 2MeHSO3
Me2SO3+MeOH —→ Me2SO4+H2O
亚硫酸盐不稳定,可被烟气中残留的氧气氧化成硫酸盐:
Me2SO3+1/2O2—→MeSO4
(9)同弱酸盐反应
SO2易同弱酸盐反应生成亚硫酸,继之被烟气中的氧气氧化成稳定的硫酸盐。如同石灰石反应:
CaCO3+SO2+1/2H2O —→CaSO3•1/2H2O+CO2↑
2CaSO3•1/2H2O+O2+3H2O —→2CaSO4•2H2O
(10)同氧化剂反应
SO2同氧化剂反应生成SO3
SO2+1/2O2 催化剂 SO3
—————→
在催化剂的作用下,可加速SO2氧化成SO3的反应。在水中,SO2经催化剂作用被迅速氧化成SO3,并生成H2SO4:
SO2+1/2O+H2O 催化剂 H2SO4
—————→
1.6.5 同金属氧化物的反应
金属氧化物,如MgO、ZnO、MnO、CuO等,对SO2均有吸收能力,然后再用加热的方法使吸收剂再生,并得到高浓度的SO2。这里以MgO为例加以说明:
MgO+H2O —→Mg(OH)2
Mg(OH)2+SO2+5H2O —→MgSO3•6H2O
MgSO3•6H2O △ MgSO3+6H2O↑
———→
MgSO3 △ MgO+SO2
———→
吸收剂再生后可循环使用,并可回收SO2,达到高浓度的气态SO2。经液化后得到液态SO2。
希望我的回答能对您有所帮助
影响石灰石湿法脱硫效率的因素有哪些
您好,根据国家环保部的标准HJ/T 178-2005《火电厂烟气脱硫工程技术规范 烟气循环流化床法》的内容,影响烟气循环流化床法脱硫效率主要有:循环流化床床压、脱硫塔烟气温度、脱硫剂料位、生石灰消化装置运行工况、燃料品质、引风机风量等。具体的您可以参考HJ/T 178-2005《火电厂烟气脱硫工程技术规范 烟气循环流化床法》。烟气循环流化床法工艺流程见下图:
影响脱硫效率的原因有哪些.处理的方法是什么
影响脱硫效率的原因主要有:1、浆液密度;2、供浆量;3、入口SO2浓度;4、供氧量;5、增压风机导叶开度;6、浆液雾化喷淋;7、石灰石品质;8.Mgo 含量;9.空预器漏风率。补充:影响脱硫效率的因素很多,如吸收温度,进气S02浓度,脱硫剂品质、粒度和用量(钙硫比),浆液pH值,液气比,粉尘浓度等。以下就其影响因素进行具体分析。
首先是浆液pH值,它可作为提高脱硫效率的调节手段。
据悉,当pH~在4~6之间变化时,CaC03的溶解速率呈线性增加,pH值为6时的速率是pH值为4时的5~10倍。因此,为了提高S02的俘获率,浆液要尽可能地保持在较高的pH值。但是高pH值又会增加石灰石的耗量,使得浆液中残余的石灰石增加,影响石膏的品质。另一方面浆液的pH值又会影响HS03的氧化率,pH值在4~5之间时氧化率较高,pH值为4.5时,亚硫酸盐的氧化作用最强。
随着pH值的继续升高,HS03的氧化率逐渐下降,这将不利于吸收塔中石膏晶体的生成。在石灰石一石膏法湿法脱硫中,pH值应控制在5.O~5.5之间较适宜。因此在调节pH值时,必须根据每天的石膏化验结果、实际运行工况及燃煤硫分等进行合理调整,这样才能更好的调节脱硫效率。
其次是钙硫比,据悉,在诸多影响脱硫效率的因素中,钙硫比中90%比对脱硫效率的影响是最大。但在其他影响因素一定时,钙硫比为1时的湿法烟气脱硫效率可达90%以上。这是很重的影响因素。
再者是液气比,它是决定脱硫效率的主要参数,液化比越大气相和液相的传质系数提高利于SOz的吸收,但是停留时间减少,削减了传质速率提高对S02吸收有利的强度,因此存在最佳液气比。这也是影响脱硫效率的因素之一。
当然,石灰石的影响也是存在的。当出现pH值异常,可能是加入的石灰石成分变化较大引起的。如果发现石灰石中Ca0质量分数小于50%,应对其纯度系数进行修正。另外,石灰石中过高的杂质如Si02等虽不参加反应,但会增加循环泵、旋流子等设备的磨损。
所以,石灰石的颗粒度大小会影响其溶解,进而影响脱硫效率。
再者就是温度的影响,进塔烟温越低,越有利于SO。的吸收,降低烟温,S02平衡分压随之降低,有助于提高吸附剂的脱硫效率。但进塔烟温过低会使H2SO。与CaCO。或Ca(OH)2的反应速率降低,使设备庞大。所以,温度的适合也是影响脱硫效率的一个重要因素。
影响PH值的还有粉尘的浓度,如果粉尘浓度过高则会影响石灰石的溶解,导致浆液pH值降低,脱硫效率也会随之下降。所以当出现粉尘浓度过高时,应停用脱硫系统,开启真空皮带机或增大排放废水流量,连续排除浆液中的杂质,这样脱硫效率才能恢复正常。
石灰石脱硫反应的化学方程式及解释怎么写?
石灰石脱硫反应的化学方程式如下:1)吸收:SO₂+H₂O→H₂SO₃2)中和:CaCO₃+H₂SO₃→CaSO₃+CO₂+H₂O3)氧化:CaSO₃+1/2O₂→CaSO₄ 4)结晶:CaSO₃+1/2H₂O→CaSO₃+1/2H₂O+CaSO₄+2H₂O→CaSO₄+2H₂O6)pH控制:CaSO₃+H₂SO₃→Ca(HSO₃)₂扩展资料:石灰石与所有的强酸都发生反应,生成钙盐和放出二氧化碳,反应速度取决于石灰石所含杂质及它们的晶休大小。杂质含量越高、晶体越大,反应速度越小。白云石的反应速度慢于石灰石。白云石、石灰石的判定方法:用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生,滴在石灰石上则剧烈地产生无味气泡,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。