乾法脫硫

乾法脫硫又稱乾法煙氣脫硫，是指套用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑來脫除煙氣中含硫化物的氣體。

基本介紹

• 中文名：乾法脫硫
• 外文名：Dry desulfurization
• 又稱：乾法煙氣脫硫技術
• 特點：過程簡單，無污水

基本信息

定義

乾法煙氣脫硫定義：噴入爐膛的CaCO₃高溫煅燒分解成CaO，與煙氣中的SO₂發生反應，生成硫酸鈣；採用電子束照射或活性炭吸附使SO₂轉化生成硫酸氨或硫酸，統稱為乾法煙氣脫硫技術。

優缺點

它的優點是工藝過程簡單，無污水、污酸處理問題，能耗低，特別是淨化後煙氣溫度較高，有利於煙囪排氣擴散，不會產生“白煙”現象，淨化後的煙氣不需要二次加熱，腐蝕性小；其缺點是脫硫效率較低，設備龐大、投資大、占地面積大，操作技術要求高。

簡介

煤氣乾法脫硫技術套用較早,最早套用於煤氣的乾法脫硫技術是以沼鐵礦為脫硫劑的氧化鐵脫硫技術。之後,隨著煤氣脫硫活性炭的研究成功及其生產成本的相對降低,活性炭脫硫技術也開始被廣泛套用。

乾法脫硫多用於精脫硫,對無機硫和有機硫都有較髙的淨化度。不同的乾法脫硫劑,在不同的溫區工作,由此可劃分為低溫(常溫和低於100℃)脫硫劑、中溫(100℃~400℃)脫硫劑和高溫(>400℃)脫硫劑。我國有關院所開發成功多種型號的低溫、中溫脫硫劑,西北化工研究院開發成功高溫脫硫劑。乾法脫硫由於設備簡單、操作平穩、脫硫精度高,已被各種原料氣的大中小型氮肥廠、甲醇廠、城市煤氣廠、石油化工廠等廣泛採用,對天然氣、半水煤
氣、變換氣、炭化氣、各種燃料氣進行脫硫,都有良好的效果。特別是在常低溫條件下使用的,易再生的脫硫劑將會有非常廣泛的套用前景。但乾法脫硫的缺點是反應較慢、設備龐大,且需多個設備進行切換操作;乾法脫硫劑的硫
容量有限,對含高濃度硫的氣體不適應,需要先用濕法粗脫硫後,再用乾法精脫把關。

氧化鐵法

氧化鐵法是一種古老的乾式脫硫法,早先用於城市煤氣淨化,經過不斷改進,該法的套用範圍不斷擴大,目前氧化鐵法脫硫已從常溫擴大到中溫和高溫領域。最早使用的氧化鐵脫硫劑為沼鐵礦和人工氧化鐵,為增加其孔隙率,脫硫劑以木屑為填充料,再噴灑適量的水和少量熟石灰,反覆翻曬製成,其pH值一般為8~9,該種脫硫劑脫硫效率較低,必須塔外再生,再生困難,不久便被其他脫硫劑所取代。現在TF型脫硫劑套用較廣,該種脫硫劑脫硫效率較髙,並可以進行塔內再生。

氧化鋅脫硫

氧化鋅脫硫以其脫硫精度高、使用便捷、穩妥可靠、硫容量高等特點,廣泛地套用於合成氨、制氫、煤化工、石油精製、飲料生產等行業,以脫除天然氣、石油餾分、油田氣、煉廠氣、合成氣(CO+H₂)、二氧化碳等原料中的硫化氫及某些有機硫化物。氧化鋅脫硫可將原料氣中的硫含量脫除至0.5×10^-6,甚至0.05×10⁶以下。

半乾法脫硫

NID技術

NID（ Novel Integrated Desulphurization ）乾法煙氣脫硫技術是在半乾法脫硫裝置的基礎上創造性開發的新一代的煙氣乾法脫硫技術，它借鑑了半乾法技術的脫硫原理，又克服了此種技術使用製漿系統而產生的弊端。因此具有投資低、設備緊湊的特點，適用於300MW及以下機組。

技術特點

1)NID技術採用生石灰（CaO）的消化及灰循環增濕的一體化設計，保證新鮮消化的高質量消石灰（Ca(OH)₂）立刻投入循環脫硫反應；

2)利用循環灰攜帶水分，在粉塵顆粒的表面形成水膜。粉塵顆粒表面的薄層水膜在一瞬間蒸發在煙氣流中，在極短的時間內形成溫度和濕度適合的理想反應環境。同時也克服了傳統半乾法脫硫反應器中可能出現的粘壁問題；

3)由於建立理想反應環境的時間減少，使得總反應時間大大降低成為可能，可有效地降低脫硫反應器高度；

4)煙氣在反應器中高速流動，整個裝置結構緊湊、體積小、運行可靠。裝置的負荷適應性好；

5)脫硫副產物為乾態，系統無水產生。終產物流動性好，適宜用氣力輸送。脫硫後煙氣不必再加熱可直接排放；

6)對吸收劑要求不高，可廣泛取得。

7)通過減小吸收塔的尺寸和降低占地面積以及避免採用複雜昂貴的消化製備系統，大大降低了初投資和運行費用；

8)脫硫效率高，脫硫效率可達90%以上。

技術參數

鈣硫比( Ca/S)：<1.4；

物料循環次數：30—150；

脫硫效率：70%-80%；

脫硫

SO₂脫除效率：>99%；

除塵效率：>99.9%；

系統可利用率：>1%。

CFB技術

CFB循環流化床煙氣脫硫技術具有脫硫效率高、建設投資少、占地小、結構簡單、易於操作、運行費用低等特點。

技術特點

1)固體吸收劑粒子停留時間長；

2)固體吸收劑與SO₂間的傳熱傳質交換強烈；

3)脫硫效率高,對高硫煤(含硫3%以上)也能達到90%以上的脫硫效率；

4)由於床料循環利用，從而提高了吸收劑的利用率；在相同的脫硫效率下，與傳統的半乾法比較,吸收劑可節省30%；

5)操作簡單，運行可靠，反應溫度可降至煙氣露點附近；

6)結構緊湊，循環流化床反應器不需要很大的空間，可實現大型化；

7)脫硫產物以固態排放；

8)無製漿系統；

9)對改造工程的電除塵器無需改造。

技術參數

鈣硫比( Ca/S)：<1.4；

物料循環次數：30—100；

脫硫效率：>80%；

SO₂脫除效率：>99%；

除塵效率：>99.9%；

系統可利用率：>98%。

其他技術

爐內煅燒循環流化床煙氣脫硫是在借鑑煙氣循環流化床脫硫技術的基礎上，其最大的特點是選用價格低廉、來源廣泛的石灰石作為脫硫劑，脫硫劑適應性強。同時可與鍋爐節能改造相配合，以提高熱效率。

技術特點

1)固體吸收劑與SO₂間的傳熱傳質交換強烈，床內粒子碰撞，使吸收劑顆粒表面發生碰撞、磨蝕，不斷地去除反應劑表面地反應產物，暴露出新的反應面；

2)通過床料在床內反混及外置分離器可實現顆粒多次循環，以提高脫硫劑的利用率;

3)與電除塵器一體化設計，保證了設備的精簡性；

4)採用石灰石為脫硫劑，具有非常強的適應性；

5)與鍋爐節能改造同時進行，可提高鍋爐的效率，並進一步降低脫硫系統的運行成本。

技術參數

鈣硫比( Ca/S)：<1.4；

物料循環次數：30—100；

脫硫效率：>80%；

SO₂脫除效率：>99%；

除塵效率：>99.9%；

系統可利用率：>98%。

脫硫工藝流程

從鍋爐的空氣預熱器出來的含塵煙氣，首先進入電除塵器，在電除塵器中除掉85%的灰塵，再進入脫硫反應塔。 

煙氣從底部進入脫硫反應塔，通過文丘里管的加速，進入循環流化床體，物料在循環流化床里，氣固兩相由於氣流的作用，產生激烈的湍動與混合，充分接觸，在上升的過程中，不斷形成聚團物向下返回，而聚團物在激烈湍動中又不斷解體重新被氣流提升，使得氣固間的滑移速度高達單顆粒滑移速度的數十倍。這樣的循環流化床內氣固兩相流機制，極大地強化了氣固間的傳質與傳熱，為實現高脫硫率提供了保證。 

在文丘里的出口擴管段設一套噴水裝置，噴入霧化水以降低脫硫反應器內的煙溫，使煙溫降至高於煙氣露點75℃左右，從而使得SO2與Ca(OH)2的反應轉化為可以瞬間完成的離子型反應。 

煙氣從脫硫塔出來後，進入布袋除塵器。在布袋除塵器中，煙氣中的粉塵被除去。經過脫硫除塵後，煙氣通過鍋爐風機排入煙囪。由布袋除塵器捕集下來的固體顆粒，進入除塵器下的船型灰斗，並通過除塵器下的物料循環系統，返回反應塔。這些灰中所夾帶的未反應掉的脫硫劑，繼續參加反應，如此循環。   

船型灰斗中的灰控制在一定的料位中，多餘的脫硫灰由氣力輸送系統送到脫硫灰灰庫。