脱硫基础知识培训课件

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第一局部二氧化硫根本知识一.二氧化硫的产生机理和危害1.二氧化硫的产生机理中国是以煤炭为主要能源的国家，煤在一次能源中占75％，年耗煤超过1.3G吨，其中84％以上是通过燃烧方法利用的。煤中含硫化合物，燃烧时会生成二氧化硫。连续多年超过2000万吨，已居世界首位。烧结机中二氧化硫的产生，烧结的硫主要来自铁矿石，少量来自燃料和熔剂，一般以FeS2、FeS或者有机硫的形式存在。烧结生产过程中，原料、燃料中约有80～90%的硫经过氧化、分解等化学反响随烟气以SO2的形式排出，其余的硫残留在烧结矿中。2.二氧化硫的性质：2.1物理性质：二氧化硫〔化学式：SO2〕无色，常温下为无色、有刺激性气味的有毒气体，密度比空气大，易液化，易溶于水〔约为1:40〕，密度2.551g/L〔气体，20摄氏度下〕。熔点：-72.4℃〔200.75K〕沸点：-10℃〔263K〕。2.2二氧化硫的化学性质〔亚硫酸的酸酐，既有氧化性又有复原性，漂白性〕A．SO2与水的反响SO2+H2O=H2SO3(这是一个可逆反响)H2SO3是不稳定的二元弱酸〔具有弱酸性〕B.SO2具有酸性氧化物的通性与碱性氧化物反响：SO2+Na2O=Na2SO3与碱反响：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2OSO2+NaOH=NaHSO3(SO2过量)C．SO2的漂白性SO2能漂白某些有色物质。使品红溶液褪色(化合生成不稳定的化合物加热后又恢复为原来的红色〕利用这一现象来检验SO2的存在。

第一局部二氧化硫根本知识

第一局部二氧化硫根本知识3、脱硫的必要性我国SO2的排放量高居世界各国前列，当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸〔酸雨的主要成分〕。酸雨腐蚀金属材料，破坏生态环境，使林木枯萎死亡，使农作物减产，使水体酸化并危害水生动植物。同时还对地下水、建筑物、古文物以及人的衣物构成腐蚀。SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶于人体的体液和其他黏性液中，会导致多种疾病，如：上呼吸道感染、慢性支气管炎、肺气肿等。SO2在氧化剂、光的作用下，生成使人致病增加死亡率的硫酸盐气溶胶。根据有关研究，我国每排放一吨二氧化硫约造成5000元经济损失，酸雨和空气污染造成我国每年约1100多亿元的经济损失，制约了社会的可持续开展。最新研究说明，加上对人体健康的危害，每排放一吨二氧化硫，可造成3万元的经济损失。二十世纪的三十年代到六十年代，震惊世界的环境污染事件频繁发生，使众多人群非正常死亡、残废、患病的公害事件不断出现，其中最严重的有八起污染事件，人们称之为“八大公害〞，其中五起与二氧化硫有关：第一局部二氧化硫根本知识比利时马斯河谷烟雾事件1930年12月1日～5日，比利时的马斯河谷工业区，外排的工业有害废气〔主要是二氧化硫〕和粉尘对人体健康造成了综合影响，其中毒病症为咳嗽、流泪、恶心、呕吐，一周内有几千人发病，近60人死亡，市民中心脏病、肺病患者的死亡率增高，家畜的死亡率也大大增高。美国洛杉矶烟雾事件1943年5月～10月，美国洛杉矶市的大量汽车废气产生的光化学烟雾，造成大多数居民患眼睛红肿、喉炎、呼吸道疾患恶化等疾病，65岁以上的老人死亡400多人。美国多诺拉事件1948年10月26日～30日，美国宾夕法尼亚洲多诺拉镇大气中的二氧化硫以及其它氧化物与大气烟尘共同作用，生成硫酸烟雾，使大气严重污染，4天内42％的居民患病，17人死亡，其中毒病症为咳嗽、呕吐、腹泻、喉痛。英国伦敦烟雾事件1952年12月5日～8日，英国伦敦由于冬季燃煤引起的煤烟形成烟雾，主要是硫酸烟雾引起的呼吸道疾病，导致5天时间内4000多人死亡。日本哮喘病事件1955年～1961年，日本〔四日市〕由于石油冶炼和工业燃油产生的废气严重污染大气，引起居民呼吸道疾患聚增，尤其是使哮喘病的发病率大大提高。第一局部二氧化硫根本知识第一局部二氧化硫根本知识

SO2EmissioninAsia第一局部二氧化硫根本知识SO2Emissionsinchina第一局部二氧化硫根本知识第一局部二氧化硫根本知识第一局部二氧化硫根本知识2.2国家环保“十二五〞目标a.推进钢铁行业二氧化硫排放总量控制，全面实施烧结机烟气脱硫，新建烧结机应配套建设脱硫脱硝设施。第一局部二氧化硫根本知识2.3山东环保“十二五〞目标a.钢铁行业全面实施烧结机烟气脱硫，新建烧结机应配套安装脱硫设施。b.现役烧结机及年产100万吨以上的球团设备全部配套建设脱硫设施，综合脱硫效率到达80%以上。第一局部二氧化硫根本知识2.4颗粒物及二氧化硫排放浓度限值及总量控制指标山东省钢铁工业污染物排放标准(DB37-990－2021)13第二局部脱硫工艺介绍一.脱硫工艺方法简介1.湿法烟气脱硫石灰石〔石灰〕—石膏烟气脱硫是以石灰石或石灰浆液与烟气中的SO2反响，脱硫产物是含水15-20%的石膏。氧化镁烟气脱硫是以氧化镁浆液与烟气中的SO2反响，脱硫产物是含结晶水的亚硫酸镁和硫酸镁的固体吸收产物。氨法烟气脱硫用(NH4)2SO3吸收SO2生成NH4HSO3，循环槽中用补充的氨使NH4HSO3再生为(NH4)2SO3循环使用。双碱法烟气脱硫是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来到达烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池复原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用海水法烟气脱硫海水通常呈弱碱性具有天然的二氧化硫吸收能力，生成亚硫酸根离子和氢离子，洗涤后的海水呈酸性，经过处理合格后排入大海。第二局部脱硫工艺介绍第二局部脱硫工艺介绍第二局部脱硫工艺介绍2.石灰-石膏湿法脱硫工艺原理脱硫剂采用石灰粉〔150目以上，含钙率≥80%，筛余量≤5%〕，脱硫浆液吸收烟气中的S02后，经氧化生成石膏，其反响方程式如下：〔1〕烟气中SO2及SO3的溶解；烟气中所含的SO2与吸收剂浆液发生充分的气/液接触，在气—液界面上发生传质过程，烟气中气态的SO2及SO3溶解转变为相应的酸性化合物：SO2＋H2O←→H2SO3SO3＋H2O←→HSO4烟气中的一些其他酸性化合物〔如：HF、HCl等〕，在烟气与喷淋下来的浆液接触时也溶于浆液中形成氢氟酸、盐酸等。〔2〕酸的离解SO2溶解后形成的亚硫酸迅速按下式进行离解：H2SO3←→H++HSO3-〔较低PH值〕HSO3-←→H++SO32-〔较高PH值〕HSO4以及溶解的HF、HCl也进行了相应的离解，由于离解反响中产生了H+，因而造成PH值的下降。离解反响中产生的H+必须被移除，方可使浆液能重新吸收烟气中的二氧化硫，H+通过与吸收剂发生中和反响被移除。第二局部脱硫工艺介绍〔3〕吸收剂溶解与中和反响首先需将石灰消化，即将生石灰与水反响生成熟石灰Ca(OH)2浆液：CaO〔固〕+H2O←→Ca(OH)2〔固〕Ca(OH)2〔固〕+H2O←→Ca(OH)2〔浆液〕+H2OCa(OH)2可局部电离生成离子：Ca(OH)2〔浆液〕←→Ca2++2OH-吸收剂浆液在吸收塔喷淋区内与离解反响产生的H+发生中和反响：OH-+H++HSO3-→SO32-＋H2OCa(OH)2+H++HSO3-→Ca2++SO32-＋H2O在酸性条件下，反响中生成的SO32-还可以按下式进行反响：SO32-+H+←→HSO3-第二局部脱硫工艺介绍〔4〕氧化反响及结晶吸收了SO2的浆液，含有大量的SO32-、HSO3-，这些离子在吸收塔下部的浆池内，被罗茨风机鼓入的氧气所氧化：2SO32-＋O2→2SO42-2HSO3-＋O2→2H++2SO4-SO32-、HSO3-不断的被氧化成SO42-，并与Ca2+结合连续生成CaSO4，最终导致溶液的过饱和，进而产生了石膏晶体。Ca2＋＋SO42-＋2H2O→CaSO4·2H2O〔石膏〕吸收塔浆液池中的pH值通过参加石灰浆液来控制，在吸收塔浆液池中的反响需足够长的时间以使石膏能产生良好的石膏结晶〔CaSO42H2O〕。氧化风机用以向吸收塔浆池提供足够的氧气，以便于石膏的形成〔即从亚硫酸钙进一步氧化成硫酸钙〕，因为烟气中所含的氧不能满足氧化需要。第二局部脱硫工艺介绍第二局部脱硫工艺介绍第二局部脱硫工艺介绍通过塔顶直排烟囱排放，吸收SO2的浆液在吸收塔浆液池中生成CaSO3，在塔内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，生成CaSO4•2H2O，不断聚集，到达沉淀密度，经过石膏排放阀，排入石膏事故浆液池，到达一定的容积后，再由石膏泵送入自动隔膜压滤机，进行脱水处理。含水率≤20%的石膏被脱出外运，产生的废水自流进入废水储存池，再进入废水处理系统，通过治理后回用。5.石灰-石膏法的工艺流程图第一局部二氧化硫根本知识第二局部脱硫工艺介绍三.石灰—石膏法脱硫工艺系统组成1.烟气系统1.1.烟气系的作用烟气系统采用将增压风机布置在吸收塔上游烟气侧运行的方案，以保证整个FGD系统均为正压操作，并同时防止增压风机可能受到的低温烟气的腐蚀，从而保证了增压风机及整个FGD系统平安长寿命运行。从烧结机来的原烟气，由烟道通过原烟气挡板门，由增压风机引至脱硫塔系统。原烟气在吸收塔进行脱硫反响。在吸收塔内原烟气与石灰浆液充分接触，反响脱除其中的SO2、SO3等气体，通过脱硫塔后烟气温度进降低至50℃左右。脱硫后的净烟气经除雾器，经过净烟气烟道、烟囱，排放到大气中。为了将FGD系统与烧结机别离开来，在整个烟气系统中共设置带气动〔电动〕执行机构的、保证零泄露的烟气挡板门，包括旁路挡板门、原烟道进口挡板门。当脱硫系统正常运行时，旁路挡板关闭，原烟气通过原烟气挡板后进入FGD装置进行脱硫反响。在要求关闭FGD系统的紧急状态下，旁路挡板自动快速开启，原烟气挡板自动关闭。为防止烟气在挡板门中的泄露，烟气挡板门设置有密封空气系统。烟道采用普通钢制烟道。收塔本体主要采用碳钢加玻璃鳞片树脂涂层。第二局部脱硫工艺介绍1.2.烟气系统设备组成烟气系统主要机械设备包括：增压风机及其附属设备〔叶片调节机构、冷却风机、润滑油站、液压油站〕、旁路烟气挡板门、入口烟气挡板门、挡板门密封风机、膨胀节等。风机系统热工仪表：主要包括风机测振装置、失速探针报警装置、电机轴承和定子线圈测温装置、风机轴承测温装置、电机电流变送器信号、叶片电动执行机构调节开度装置、润滑油站测点等；电气驱动装置，包括驱动电动机以及相应的电气控制设备等；相应的DCS控制系统。第二局部脱硫工艺介绍

增压风机结构简图

主要作用是随着通流面积的增大，气体逐渐减速，将气体的动能转变为所需的静压能。扩压器将机械能转化为动能，通过叶轮对气体作功获得所需的动能和静压能。与可调前导叶配合，可进一步改善风机性能和提高风机效率，其效率可到达0.78~0.86。叶轮

主要作用是使气流加速，降低流动损失，使气流能均匀地充满可调前导叶。D1集流器

主要作用是改变经叶轮流出的气流方向，克服气体流动损失。气体经过后导叶扩压整流后，使气体轴向流出，提高了局部负荷效率。后导叶

主要作用是使气流进一步加速，降低流动损失，使气流能均匀的充满叶轮。D2集流器

主要作用是改变气流方向，同时收敛进气室，改变气流流动状况，使气流在进入集流器之前更为均匀进气箱

主要作用是使气流在进入叶轮前产生负预旋，可调节风量、风压、改善风机性能和提高风机调节效率。可调前导叶第二局部脱硫工艺介绍现场增压风机及烟道外形图现场增压风机及烟道外形图现场增压风机及烟道外形图第二局部脱硫工艺介绍百叶窗式挡板门结构图第二局部脱硫工艺介绍2.吸收塔系统1.1吸收塔系统的作用吸收塔是SO2吸收反响的主要场所，是烟气脱硫系统的核心。在吸收塔内，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的Ca〔OH〕2发生反响，反响生成的亚硫酸钙在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏，石膏由石膏排出阀排出，送入石膏处理系统压滤脱水。烟气经过塔顶的除雾器，以除去脱硫后烟气夹带的细小液滴，使烟气含雾量在要求的范围内。脱硫装置吸收塔为逆流式喷淋吸收塔，吸收塔为圆柱体，底部为循环浆池，上部主要局部为喷淋洗涤区，通常布置了三层喷嘴。烟气在喷淋区自下而上流过，经洗涤脱硫后经吸收塔顶部排出吸收塔。1.2吸收塔系统的设备组成主要包括吸收塔、除雾器、浆液循环泵、氧化风机、吸收塔搅拌器、石膏浆液排放阀等设备。热工仪表主要有：密度计、PH计、吸收塔液位计、除雾器压差计，出口烟囱烟气分析仪等。第二局部脱硫工艺介绍吸收塔塔体为钢结构，采用玻璃鳞片树脂内衬。采用3台离心式浆液循环泵，将浆液从吸收塔底部打至塔内喷层，浆液经过喷嘴雾化，与烟气接触，到达吸收SO2的目的；通常每塔设置1台罗茨型强制氧化风机，为塔内浆液提供充足的氧化空气。吸收塔循环浆池中无需参加硫酸或其他化合物就能用就地增强浆液氧化的方法完成亚硫酸钙的氧化。吸收塔顶布置除雾器，可以别离烟气中绝大局部浆液雾滴，经收集后烟气夹带出的雾滴均返回吸收塔浆池中。每套除雾器都安装了喷淋水管，通过控制程序进行脉冲冲洗，用以去除除雾器外表上的结垢和补充因烟气饱和而带走的水份，以维持吸收塔内要求的液位。在吸收塔内下部浆液池中3-4个搅拌器水平径向布置，作用是使浆液保持流动状态，从而使其中的脱硫有效物质Ca〔OH〕2固体微粒也保持在浆液中的均匀悬浮状态，保证浆液对SO2的吸收和反响能力。第二局部脱硫工艺介绍1.3吸收塔设备图净烟气出口除雾器喷淋层烟气进口浆液搅拌器循环泵循环管第二局部脱硫工艺介绍吸收塔外形实物图第二局部脱硫工艺介绍浆液循环泵图片浆液循环泵图片浆液循环泵图片第二局部脱硫工艺介绍循环泵现场照片第二局部脱硫工艺介绍循环泵喷嘴第二局部脱硫工艺介绍

氧化风机吸收塔搅拌器

氧化风机吸收塔搅拌器

氧化风机吸收塔搅拌器第二局部脱硫工艺介绍侧搅拌器现场图片第二局部脱硫工艺介绍吸收塔除雾器

第二局部脱硫工艺介绍除雾器现场图片第二局部脱硫工艺介绍除雾器喷嘴第二局部脱硫工艺介绍第二局部脱硫工艺介绍4、石膏脱水系统吸收塔内的浆液到达一定的密度后，通过石膏排出阀门输送到石膏浆液池，再经给料泵输送给板框式压滤机，浆液通过输料泵在一定的压力下，从后顶板的进料孔进入到各个滤室，通过滤布，固体物被截留在滤室中，并逐步形成滤饼，滤液那么通过板框上的出水孔排出机外。滤液收集在滤液箱内供钢厂利用。浆液经板框式压滤机进行脱水至含水20%左右的石膏滤饼，用铲车外运。本系统设备主要包括：石膏排出阀门2台，石膏浆液池1个、石膏浆液池搅拌器1台、压滤机给料泵2台、板框式压滤机2台及其附属设备等。本系统热控仪表主要包括：石膏浆液池液位计、压滤机给料泵出口压表、板框式压滤机附属仪表等。第二局部脱硫工艺介绍浆液过滤步序接通外接电源，按油泵起动按钮等电机起动，将手动阀扳到退程档，使中顶板退到适当位置，再手动阀控制在中间位置。翻开滤液出口阀门，启动进料泵并渐渐开启进料阀门调节回料阀门，视过滤速度压力逐渐加大，一般不得大于0.6MPa，刚开始时，滤液往往浑浊，然后转清。如滤板间有较大渗漏，可适当加大中顶板顶紧力、旋紧锁紧螺母，但因滤布有毛细现象，仍有少量滤液渗出，属正常现象可由托盆接贮。监视滤出液，当料液滤完或框中滤渣已满不能再继续过滤，即为一次过滤结束。输料泵停止工作，关闭进料阀门。出渣时按油泵起动按钮，松开锁紧螺母，将手动阀扳至倒程挡，使中顶板及锁紧螺母收回致接套处。将手动阀板至中间档，再按停泵按钮。卸滤渣并将滤布、滤板、滤框冲洗干净。第二局部脱硫工艺介绍板框式压滤机第二局部脱硫工艺介绍浆池搅拌器第二局部脱硫工艺介绍浆液泵第二局部脱硫工艺介绍5、工艺水系统在FGD装置内水的损耗主要用于石膏附带水分和结晶水，以及烟气带走的蒸发水。这些损耗的水分通过输入新鲜的工艺水来补足。脱硫系统设有一个工艺水箱，配二台工艺水泵，配二台冲洗水泵。水箱上配有超声波液位计，来检测水箱的液位。配有水箱进水管道，官道上装有电动调节阀门，用来控制水箱的液位。工艺水泵主要用于供给制浆系统来配制浆液，同时也用作清洗所有输送浆液管道和浆液泵的冲洗水。冲洗水用来冲洗吸收塔内的除雾器，防止除雾器堵塞，同时给吸收塔补充水分，调整吸收塔的正常液位。第二局部脱硫工艺介绍工艺水系统图片第二局部脱硫工艺介绍6.电气主要系统组成1.1供配电系统：脱硫系统运行用电源由业主提供至系统配电柜接线端子处。高压配电系统参照厂内原有系统配置。高压配电系统目前按10KV供电方式考虑，主要供给对象有：增压风机〔高压直启或软起〕、循环泵〔高压直启或软启动〕、变压器。低压供电系统由系统自带的变压器配合低压供电屏供电方式，为中性点直接接地系统。现场配置的除增压风机和循环泵以外的各种转动设备，如：电动机、电动执行器、泵、输送机等均采用3