江陵华电有限公司脱硫项目创新性说明2003版.doc

江陵华电有限公司深度脱硫项目-创新性说明

湖北工业大学-盘古齐化队

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目录

TOC\o1-3\h\z\u1工艺路线的改进和创新 2

1.1高级氧化技术 2

1.2高效蒸发水回收技术 3

2过程节能降耗技术创新 4

3反应技术创新 7

4分离技术创新 10

5环境保护技术创新 10

6新型过程设备的应用 10

1工艺路线的改进和创新

1.1高级氧化技术

随着时代的发展和社会的进步，我国SO2和NOx等污染物的排放量逐渐降低，这对于脱硫工艺的要求也越来越苛刻，高级氧化技术作为一种新兴的技术，在处理废水的排放展现出了独特的优势，其生成的羟基自由基具有极高的氧化活性，所以能够将其运用到脱硫工艺中，直接氧化废气中的SO2和NOx，实现更好的吸收效果。而过氧化氢联动臭氧一起反应，臭氧能够直接氧化氮氧化物，生成的羟基自由基对二氧化硫的氧化有着极其明显的作用，甚至能够达到100%的脱硫率。

第一工段废气通过反应器在里面通过过氧化氢和臭氧生成羟基自由基，在用生成的羟基自由基作为引发剂，将过氧化氢不断地氧化分解产生羟基自由基最后将废气中的二氧化硫和氮氧化物进行氧化。

图1-1氧化工段

传统的方案未进行氧化，直接用吸收剂吸收二氧化硫和氮氧化物，吸收效率低下，消耗大量的吸收剂才能到达脱除效率，而氧化后的三氧化硫和二氧化氮，则更容易被吸收剂吸收。

传统的方案一般先用SCR进行脱氮，在用氨法或者石膏法进行脱硫，存在着设备占地面积大，消耗的能耗高，设备腐蚀严重等问题。而本方案通过高级氧化技术直接进行氧化，在通过不同的吸收剂进行吸收，达到了脱硫脱硝一体化，这样能够节省占地面积，也能减少相对应的投资。

1.2高效蒸发水回收技术

图1-2吸收工段

通过吸收塔后，烟气中大量的水和吸收时过剩的水从塔底出来进行反应，反应完后直接通过高效蒸发，在将水送回吸收塔进行循环，这样能够节省大量的水资源。而蒸发水的能量又可以将烟气的温度降低下来，实现能量的节省。

2过程节能降耗技术创新

通过aspenenergyanalyzer绘出如下温焓图和总组合曲线图。（如图2-1、2-2）所示

图2-1温焓图

图2-2组合曲线图

从T-H图可以看出，系统在较大的焓值区间有很好的换热潜力，通过AspenEnergyAnalyzer确定出夹点温度，以及所需的最小公用工程。

表2-1夹点温度和公用工程

夹点温度（℃）

最小公用工程（KJ/h）

热端

冷端

热公用工程

冷公用工程

74℃

50℃

1.086e+007

3.66e+007

49℃

25℃

在确定夹点温度和公用工程后，可进行物流之间的换热匹配，根据夹点原理，系统可以实现最大程度的热量集成。综合考虑系统中物流换热潜力、物流性质、以及物流输送，即可进行物流之间的换热匹配，在物流间的换热设计过程中，还需要考虑设备个数，以及由于换热面积所产生的设备投资费用。在设计完所有的物流间换热后，其余的物流换热则通过冷热公用工程实现，进而完成整个系统的全部换热。针对相同的换热目标，可以设计出不同的换热方案，在设计合理的前提下，以最小设备数，最小换热面积，最小操作费用为目标，进行不同方案的筛选和优化。从而确定出最后的换热方案。

图2-3匹配方案

降温使回收硫酸的热量后面工段蒸发水进行循环利用的所需要的热量进行合理的匹配并且辅以热公用工程。烟气温度降下来的热量与加热烟气出口的温度进行合理的搭配并辅以热公用工程，其他的就用公用工程进行换热，最大程度的减少冷公用工程和热公用工程的消耗。这样可以在换热器个数比较少的情况下，节约大量的能量。利用AspenEnergyAnalyzer软件可以得到换热网络的换热面积，换热器数量等其它参数，如下表所示：

表2-2换热后方案的各项数据

NetworkCostIndexes

NetworkCostIndexes

CostIndex

%ofTarget

HEN

%ofTarget

Heating[Cost/s]

7.129e-003

57.572

Heating[kJ/h]

1.351e+007

124.391

Cooling[Cost/s]

2.319e-003

79.781

Cooling[KJ/h]

3.93e+007

107.227

Operating[Cost/s]

9.448e-003

66.087

NumberofUnits

10

83.333

Capital[Cost/s]

5.417e