3 干式循環流化床煙氣脫硫技術
干式循環流化床煙氣脫硫技術具有低費用和低水耗的特點,在煙氣SO2濃度較低的情況下尤其適用。清華大學煤的清潔燃燒技術國家重點實驗室對水分在脫硫反應過程中的作用、脫硫劑的特性、漿液與SO2的表面反應過程等主要因素進行了深入的研究,并建立了數學物理模型與實驗臺架,為干式循環流化床的技術開發提供了新的理論依據與基礎數據。干式循環流化床煙氣脫硫技術具有如下特點:
1)主要以鍋爐飛灰作為循環物料,反應器內固體顆粒濃度均勻,固體內循環強烈,氣固混合、接觸良好,氣固間傳熱、傳質十分理想。
2)反應塔中由于顆粒的水分蒸發與水分吸附、固體顆粒之間的強烈接觸摩擦,造成氣、固、液三相之間極大的反應活性和反應表面積,對于煙氣SO2的去除具有非常理想的效果。
3)固體物料被反應器外的高效旋風分離器和除塵器收集,再回送至反應塔,使脫除劑反復循環,在反應器內的停留時間延長,從而提高脫除劑的利用率,降低運行成本。
4)通過向反應器內噴水,使煙氣溫度降至接近水蒸汽分壓下的飽和溫度,提高脫硫效率。
5)反應器不易腐蝕、磨損。
6)反應系統中的粉煤灰對脫硫反應有催化作用。
年底,該項技術已應用于清華大學試驗電廠煙氣脫硫工程。
新型電子束-半干法煙氣凈化技術
4 新型電子束輻照煙氣脫硫及銨鹽濕法吸收技術是清華大學核能技術設計研究院近年來開發的將物理與化學方法相結合的高新技術,目的在于從燃燒后的煙氣中同時去除SO2和NOx。它利用電子加速器產生的能量為400~850keV的電子束對煙氣中的N2、O2和H2O進行照射,產生出自由基和原子,它們把煙氣中的SO2和NOx氧化成各自的酸物質,并與加入的NH3中和成硫酸銨(NH4)2SO4 及硝酸銨NH4NO3。由于電廠排出煙氣溫度一般在150~175℃左右,而為了電子束幅照反應要求的煙氣參數為60~75℃左右,故必須將熱煙氣通過噴霧冷卻造粒塔冷卻,即有一股來自濕式吸收塔的銨鹽由頂端從高速離心噴入來冷卻熱煙氣。熱煙氣冷卻通過離心式噴嘴從頂部噴入噴霧冷卻造粒塔中從濕式吸收塔分離、清洗出來的銨鹽(硫酸銨與硝酸銨組成的銨鹽)溶液。銨鹽溶液在造粒塔中被蒸發干燥,形成直徑在50~100μm左右的付產品顆粒( 硫酸銨、硝酸銨組成的化肥),在重力作用下被直接收集在噴霧干燥造粒塔底部的斗倉內。同時,熱煙氣冷卻降溫至所需工藝參數。若有必要可再進一步加濕和冷卻。煙氣流進輻照室之前,被注入理論化學劑量比為1的氣氨。在輻照室中,利用電子束照射煙氣中的N2、O2和H2O分子,以產生自由基和原子,它們將SO2和NOx快速氧化成各自的酸物質,形成直徑在1μm左右的銨鹽氣溶膠微粒,并被濕式吸收塔清洗成銨鹽溶液,最后送入噴霧干燥造粒塔中噴霧干燥。此外,在輻照室及其至濕式吸收塔的煙道中設置水噴嘴,用于定期把低溫、高濕條件下在壁面上積淀的易溶銨鹽粘附層清洗成銨鹽溶液,從沉積處排出,并送至噴霧冷卻造粒塔中噴霧干燥生成化肥。經過濕式吸收塔凈化后的煙氣,可由煙囪排放。
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