纸面石膏板生产工艺技术-脱硫石膏.docx

姚恒昌 姚恒昌 10姚恒昌 10 姚恒昌 第四章 脱硫石膏 介绍 脱硫法 (DSG)是电厂烟气脱硫 (FGD) 工艺的产物。 在 20 世纪的下半叶 , “酸雨 ”已成为公认的问题 ,1988 年欧共体指令发布 ,要求从现有燃煤电厂二氧化硫的排放在应该减少 20%,到 21 世纪降低 40% 以上。 当这些发电厂使用的煤中的硫被燃烧形成二氧化硫 (SO2) ，二氧 化硫与大气中的水结合形成硫酸 (H2SO3) 时，就会产生酸雨。 SO2 + H2O = H2SO3 为了除去二氧化硫， 烟气用石灰石浆进行洗涤， 然后氧化生成石 膏: 吸收 SO2 + H2O = H2SO3 中和 H2SO3 + CaCO3 = CaSO3 + CO2 + H2O 氧化 CaSO3 + ?O2 + 2H20 = CaSO4.2H2O (gypsum) FGD 工厂的设计能力是每年减少 28 万吨 SO2 ，满负荷运行时 每年将使用 54 万吨石灰石生产 80 万吨石膏。每年可从该脱硫池中 提取 100 万吨石膏。 脱硫工厂 以下详细介绍了 FGD 工厂和工艺流程。电厂烟气脱硫 在过去十年中， 人们越来越认识到有必要减少和控制燃烧矿物燃 料的发电厂的二氧化硫 (SO2) 排放量，从而减少酸雨的一种成分。 为此,发电厂为了改造足够的燃煤电厂的烟气脱硫 (FGD), 以确保 一个稳定的二氧化硫排放量下降通过剩余的世纪， 因此建立一个提供 FGD 设备的发电站。 . 1 大型燃烧车间成立 欧洲经济共同体 1988 年 6 月通过的《大型燃烧工厂指令》要求， 到 1993 年将现有工厂的二氧化硫排放量减少 20% ，到 1998 年减少 40% ， 到 2003 年减少 60%。 在烟气脱硫装置， 由于其体积大， 最有可能从烟气排放中脱除二 氧化硫。 科学证据表明， 排放的二氧化硫对土壤和地表水的酸度有一 定影响 ; 它具有较长的剩余运行寿命，并且可以在现有的工厂配置中 安装 FGD。此外，它与 FGD 原料（石灰石）和副产品 （石膏）市场的潜 在来源有良好的地理位置， 有足够的运输连接和任何必要改进的潜力。 FGD 工厂可以减少二氧化硫的排放，当前两个机组投入使用并投入 全面商业运行时。届时使用含硫量高达 2.8% 的煤炭，每年可减少 28 万吨二氧化硫 自 1980 年以来，对减少二氧化硫排放的许多方法进行了设计研 究。 这包括使用低硫燃料、煤炭清洁、煤 /水混合物、流化床燃烧、 煤炭气化、 联合循环和使用天然气的联合循环燃气轮机。 得出的结论 是， 电厂只需要考虑其中两项。这些是石灰岩 /石膏系统 （生产石膏 ） 和再生系统 （生产硫酸 ）。 有石膏和硫酸的市场。石灰石 /石膏体系是应用最广泛的体系， 占世界FGD 工厂的主要比例，因此决定选择这种经过良好验证的体 系作为 FGD 工厂。但是，硫酸的生产是有市场的，因此今后可能要 记住这一点。 石灰石 /石膏系统具有高效的吸引力，是一种具有市场价值的产 品，可用于建筑行业制作墙板、石膏和水泥，也可用于垃圾填埋场和 土地复垦的安全处置。 电厂预计每年将消耗约 54 万吨石灰石，在全站运转并使用煤炭 的情况 下，将产生约 80 万吨石膏。生产的石膏纯度高，氯含量低， 适合加工成各种石膏制品，如墙板。 工艺化学的最佳条件取决于对吸收塔再循环浆体的物理化学成 分的控制。这涉及平衡相互竞争的要求，以便达成一项折衷方案，从 而使石膏具有令人满意的吸收效率、耗电量和质量。 化学过程描述 烟气中的酸性气体二氧化硫被吸收到水基浆体中， 然后与浆体中 的碱性组分反应中和，在本例中，碱性组分为石灰石中的碳酸钙。该 反应的产物进一步与空气接触， 与氧气反应产生高质量的石膏副产品， 主要是硫酸钙二水合物，随后从泥浆中除去。 PAGE 11 PAGE 11 姚恒昌 PAGE 4 PAGE 4 姚恒昌 化学工艺 烟气脱硫是通过碱性浆液与烟气接触而实现的。 脱硫过程的化学 过程是复杂的，但可以简单地表示为三个阶段的过程，包括 : 吸收 SO +H O H SO 2 2 2 3 中和 H SO +CaCO CaSO +CO +H O 2 3 3 3 2 2 氧化 CaSO +?O +2H O CaSO 2H O 3 2 2 4 2 要脱硫的烟气首先通过气体 /气体加热器冷却，并经过两个预饱 和阶 段。 过程的物理描述 吸收剂浆液与吸收塔内的烟气接触。 烟气向上流动与向下流动的 浆体喷淋形成逆流， 这是整个过程的吸收阶段。 含二氧化硫的吸收剂 浆液落在吸收塔的底部， 在此过程中发生中和。 向浆体中注入压缩空 气，使钙、硫化合物氧化形成固体硫酸钙产品。将新鲜原料石灰石引 入吸收塔池中， 在吸收塔池底部提取石膏浆体时， 补充的吸收剂