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干法脱硫技术原理

发布时间:2018-03-29 22:45:00 点击:    

无锡瑞升真空耙式干燥机2018年3月29日讯  干法脱硫系统是根据用户的气体中硫化氢含量、实际气体气量、要求使用周期和有关数据专业设计制作的标准化脱硫工艺,专门量身设计外形尺寸和内部结构,不同类气体,不同气体中硫化氢含量,不同气体压力设计的脱硫设备尺寸不同,内部结构不同。

为实时监控再生过程中硫化物及多硫化物与空气中的氧气反应速度,增加温度监控设备,避免因再生过程中,通入空气量过大,放热反应剧烈,温度超过脱硫的燃点,发生意外火灾。

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  干法脱硫设备的设计制造,必须符合工艺要求,在沼气发电中,结合沼气发电量的实际需求,对沼气进行系统的脱硫、脱水等净化处理。脱硫采用物理、化学相结合,脱水采用机械、气水分离膜技术,具有整个脱硫、脱水工艺设备高效简单、管理方便、脱硫设备造价低、寿命长、运行可靠、脱硫效率高等优点。该脱硫系统,适用于硫化氢含量低、处理气量小、脱硫精度要求高的气体,尤其是用好发电机的最好保障。

干法脱硫原理

  干法脱除沼气气体中硫化氢的设备基本原理是以O2使H2S氧化成硫或硫氧化物一种方法,也可称为干式氧化法。另一种方法为专用氧化铁(即MT专用氧化铁脱硫剂)吸收法,即以专用氧化铁脱硫剂中活性三氧人二铁,吸收气体中硫化氢,使其转化为硫化铁,从而脱除硫化氢的方法(目前多采用此法)。干法设备的构成是,在一个罐体内放入填料,填料层可为氧化铁脱硫剂、活性炭脱硫剂等,最好是用氧化铁脱硫剂,因此脱硫剂硫容大,费用低比较实用。气体以低流速从一端经过罐体内填料层,硫化氢氧化成硫或硫氧化物或被转化为硫化铁后,余留在填料层中,净化后气体从容器另一端排出。

工艺流程:沼气→脱水→脱硫→阻火→发电或锅炉燃烧

干法脱硫特点

  (1)结构简单,使用方便;

  (2)工作过程中无需人员值守,定期换料,一用一备,交替运行;

  (3)脱硫率新原料时较高,后期有所降低;

  (4)与湿式相比,需要定期换料;

  (5)运行费用偏高;

  (6)适用于处理气量较小,脱硫精度要求高的气体。

  干法脱硫设备用途

  用户进口硫化氢含量,每小时处理气量以及用户要求使用的周期等专门设计量身定做脱硫罐(或脱硫塔)、气水分离器、阻火器、鼓风机、稳压罐、脱硫剂装置、水封、压力表、流量表及配套管道阀门等。

       干法脱硫设备可用在沼气、养殖、淀粉、造纸、污水处理、酒精、化纤、制药、化肥、焦化、填埋、煤气、天然气、陶瓷、食品、玉米深加工、柠檬酸等行业的净化系统中。

优点:干法烟气脱硫技术为气同反应,相对于湿法脱硫系统来说,设备简单,占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等。

缺点:反应速度慢,脱硫率低,先进的可达60-80%。但目前此种方法脱硫效率较低,吸收剂利用率低,磨损、结垢现象比较严重,在设备维护方面难度较大,设备运行的稳定性、可靠性不高,且寿命较短,限制了此种方法的应用。

分类:常用的干法烟气脱硫技术有活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射法、金属氧化物脱硫法等。

        典型的干法脱硫系统是将脱硫剂(如石灰石、白云石或消石灰)直接喷入炉内。以石灰石为例,在高温下煅烧时,脱硫剂煅烧后形成多孔的氧化钙颗粒,它和烟气中的SO2反应生成硫酸钙,达到脱硫的目的。

        干法烟气脱硫技术在钢铁行业中已经有应用于大型转炉和高炉的例子,对于中小型高炉该方法则不太适用。干法脱硫技术的优点是工艺过程简单,无污水、污酸处理问题,能耗低,特别是净化后烟气温度较高,有利于烟囱排气扩散,不会产生“白烟”现象,净化后的烟气不需要二次加热,腐蚀性小;其缺点是脱硫效率较低,设备庞大、投资大、占地面积大,操作技术要求高。

活性碳吸附法—原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化为三氧化硫(SO3),再与水反应生成H2SO4,饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生,同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。可获得副产品H2SO4,液态SO2和单质硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫资源。该技术经西安交通大学对活性炭进行了改进,开发出成本低、选择吸附性能强的ZL30,ZIA0,进一步完善了活性炭的工艺,使烟气中SO2吸附率达到95.8%,达到国家排放标准。

电子束辐射法—原理:用高能电子束照射烟气,生成大量的活性物质,将烟气中的SO2和氮氧化物氧化为SO3和二氧化氮(NO2),进一步生成H2SO4和硝酸(NaNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收剂吸收。

荷电干式吸收剂喷射脱硫法—原理:吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电电晕充电区,使吸收剂带有静电荷,当吸收剂被喷射到烟气流中,吸收剂因带同种电荷而互相排斥,表面充分暴露,使脱硫效率大幅度提高。

金属氧化物脱硫法—原理:根据SO2是一种比较活泼的气体的特性,氧化锰(MnO)、氧化锌(ZnO)、氧化铁(Fe3O4)、氧化铜(CuO)等氧化物对SO2具有较强的吸附性,在常温或低温下,金属氧化物对SO2起吸附作用,高温情况下,金属氧化物与SO2发生化学反应,生成金属盐。然后对吸附物和金属盐通过热分解法、洗涤法等使氧化物再生。


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