效率高、能循环——氢氧化钙湿法脱硫,有点牛!


来源:中国粉体网   昧光

[导读]  氢氧化钙Ca(OH)2脱硫剂。

中国粉体网讯 氢氧化钙Ca(OH)2是非常重要的化工原料,由于自身的碱性、抗菌作用、烟气脱硫效果、吸收CO2及在聚合物中的补强作用,广泛用于电力、化工、建筑、食品、医药、塑料、造纸、石油添加剂等行业,是较常用的化工原料之一。

 

1氢氧化钙生产工艺

 

根据生产工艺和反应体系的不同,CaO加水消化为Ca(OH)2的工艺分为干法消化(Dry Hydration)和湿法消化(Wet slaking)两种工艺路线。


 

1.1干法消化工艺

 

将某种粒度大小的生石灰投放到消化器中与定量的水(其中水灰质量比约为0.5-0.8)相互作用而进行消化反应,因为加水量少,直接制得含水较少的Ca(OH)2粉末。消化反应过程中释放出的热量将部分水转变成水蒸气,产生的膨胀压力填充于粒子间隙。孔隙体积增大,组织结构发生变化,Ca(OH)2形成质地疏松的粉末,体积增大为原体积的1.5-2.0倍,产物和原料流动性较好。

 

1.2湿法消化工艺

 

氧化钙与水在液相体系中的反应,所得产物是氢氧化钙浆料,反应结束后需进行过滤、烘干、粉碎、收集以得到粉体状氢氧化钙。

 

相对于干法消化工艺,湿法消化所得氢氧化钙产品白度高、比表面积大、反应体系均匀、工艺稳定、效率高、消化条件易控,但水灰比大,工艺复杂,成本高,且由于反应在液相体系中进行,温度难以超过100°C,使得许多过烧的石灰石活性低,难以水化。此外,轻烧的石灰石也由于存在部分未被烧成CaO的物料在消化后被当做残渣除去,使得单位产品的石灰石原料消耗大,生产装置方面也存在一定程度的堵塞与腐蚀,不如干法消化工艺装置简单便捷。

 

2氢氧化钙烟气脱硫原理与工艺

 

2.1氢氧化钙脱硫原理

 

氢氧化钙烟气脱硫的基本原理是,通过烟气大面积与Ca(OH)2的接触,使烟气中的SO2溶解于水并和氢氧化钙浆液反映生成亚硫酸钙,在鼓入大量空气的条件下,使亚硫酸钙氧化生成石膏,从而达到降低烟气中SO2的目的。

 

2.2氢氧化钙脱硫工艺

 

①烟气循环流化床脱硫

 

烟气循环流化床脱硫工艺是一种使用石灰/生石灰(CaO/Ca(OH)2)作为吸收剂、以循环流化床作为脱硫吸收反应器的新型半干法脱硫工艺,充分利用循环流化床的特性,脱硫剂在进行气、固两相间的传热传质过程中循环多次,延长了反应时间,炉内未反应完全的大颗粒CaO被湍流破碎,为SO2反应提供了更大的表面积,从而提高了脱硫效率和脱硫剂的利用率。

 

②炉内喷钙-尾部增湿脱硫

 

炉内喷钙是采用炉膛吸收剂喷射(FSI)脱硫技术,即把石灰石喷入炉膛内,在超过750℃的高温下迅速分解成CaO,CaO与SO2800~1200℃的高温区域内直接进行反应生成了CaSO4,由于其脱硫效率仅20%~50%,远低于湿法和半干法脱硫。通过对烟气增湿活化,使炉内未能参与反应完全的CaO经过喷射增湿转变为Ca(OH)2,烟气中的SO2与较高化学反应活性的Ca(OH)2进行反应,从而将脱硫效率提高至70%~80%。

 

3氢氧化钙脱硫的优点

 

(1)脱硫效率高。氢氧化钙湿法脱硫工艺脱硫率高达95%以上,不但二氧化硫浓度很低,烟气含尘量也大幅减少。

 

(2)技术成熟,运行可行性好。新建的大机组采用湿法脱硫工艺先进,使用寿命长,可取得良好的投资效益。

 

(3)对煤种变化的适应性强。可用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,无论是含硫量大于3%的高硫煤,还是含硫量低于1%的低硫煤。

 

(4)吸收剂资源丰富,价格便宜。脱硫工艺需求剂的石灰石,在我国分布很广,资源丰富。

 

(5)脱硫副产物便于综合利用。可以增加电厂效益、降低运行费用。

 

(6)技术进步快。近年来对氢氧化钙湿法工艺的研究与不断的改进,如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔,塔内流速大幅度提高,喷嘴性能进一步改善等。

 

结语

 

氢氧化钙用作烟气脱硫剂在原料、生产工艺、价格、应用效果几个方面基本达到一个优势平衡。在实际应用中,相较于其他脱硫剂及工艺较为成熟,应用潜力依旧很大。

 

参考文献

严雯莉,等:氢氧化钙的制备工艺及其碳化产物,华东理工大学

乔波波,等:氢氧化钙脱硫剂在烧结烟气湿法脱硫中的应用,内蒙古包钢钢联股份有限公司炼铁厂

于涵,等:高温烟气中脱硫技术的发展和应用现状,湘潭大学

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作者:昧光

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