第5章_吸收法净化气体污染物2

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1、1吸收净化法的应用2一、吸收法在烟气脱硫中的应用1、SO2的生成－烟气中的硫以SO2为主－烟气中SO3通常较少，0.5~5％－过量空气系数1.15，含硫量1~4%时，标准状况下烟气中SO2的含量约为3.143~10g/m3。32、烟气脱硫工艺的类型和主流工艺脱硫反应物干湿状态湿法：石灰石／石灰－石膏湿法．氦洗涤脱硫和海水洗涤脱硫干法：炉内喷钙、电子束辐照烟气脱硫脱氮半干法：喷雾干燥法、炉内喷钙加尾部增湿活化法、烟气循环流化床脱硫法1）类型根据净化原理主要分为四大类：①吸附法，用多孔固体(吸附剂)将流体混合物中的一种或多种组分凝聚或凝缩在表面，达到分离目的的操

2、作。②吸收法，利用气体混合物中各组分在一定吸收剂中溶解度不同，或者是其中某一种或多种组分与吸收剂中活性组分发生化学反应，达到将有害气体从废气中分离出来的操作。③催化转化法，利用催化剂的催化作用，将废气中有害的污染物转化成无害的物质，甚至是有用的副产品，或转化成更易从气流中分离出来而被去除的物质。④非平衡等离子法，又称脉冲电晕法，是利用高能屯子射线激活、电离、裂解工业废气中各组分，从而发生氧化等一系列复杂化学反应，将有害物转化为无害物或有用的副产物加以回收的方法。5脱硫产物处理方式回收法脱硫剂的再生使用。流程较复杂，运行难度较大，投资和运行费用均较高。抛弃法设

3、备简单，操作容易，投资及运行费用较低。废渣需要占用场地堆放，容易造成二次污染。当烟气中SO2浓度较低、脱硫产物无回收价值或投资有限，且大气污染物排放控制严格时，多采用抛弃法。6石灰石／石膏湿法，80%以上喷雾干燥法炉内喷钙加尾部增湿活化(LIFAC)烟气循环流化床法(CFDB)电子束辐照烟气脱硫脱氮净化工艺海水洗涤脱硫氨洗涤2）目前主要的脱硫工艺7发展现状石灰/石灰石湿法工艺为主，占82%喷雾干燥法，占11%，其余为氧化镁法、氨法美国：石灰/石灰石湿法工艺，抛弃法占85%左右；日本：石灰/石灰石湿法工艺，回收法占95%以上；德国、瑞典、芬兰等国，喷雾干燥法、

4、LIFAC、CFB法应用较广中国：技术引进和自主开发。基本掌握300MW以上的石灰石-石膏法，100-300MW容量的喷雾干燥法。FGD方法项目石灰石/石灰－石膏工艺喷雾干燥法炉内喷钙尾部增湿电子束法氨法脱硫工艺镁法脱硫技术成熟程度成熟成熟成熟工业试验工业试验成熟适用煤种不限中低硫煤中低硫煤中低硫煤不限中低硫煤单机应用的经济性规模200MW及以上100MW及以下200MW及以下200MW及以下200MW及以下200MW及以下脱硫率95%以上75～80%75～80%75～80%90%以上90%以上吸收剂石灰石/石灰石灰石灰石液氨液氨氧化镁吸收剂利用率90%以上

5、50～60%30～40%90%以上90%以上90%以上副产物石膏亚硫酸钙亚硫酸钙硫铵/硝铵亚硫酸铵硫酸镁副产物处置利用系统简单抛弃系统简单抛弃系统简单利用系统复杂利用系统复杂抛弃废水有无无无无有市场占有率高＞90%一般5～8%少低低国内应用珞璜，北京，半山，重庆等黄岛，白马下关，钱清成都无无9湿式石灰石－石膏法脱硫工艺原理1、吸收净化基本理论(1)吸收机理－－双膜理论pA是气相主体的分压pAi是界面上的分压CA是液相主体的浓度CAi是界面处的浓度吸收过程简化为通过气液两相流膜的分子扩散，通过此两层膜的分子扩散阻力就是吸收过程的总阻力,SO2被水吸收液膜阻力远

6、远大于气膜阻力10(2)气液平衡1）气液相平衡在一定温度和压力下，吸收过程的传质速率等于解吸过程的传质速率时，气液两相就达到动态平衡。溶解度：与溶剂性质有关，对于同一溶剂，降温或加压有利于吸收；反之，有利于解吸亨利定律：物理吸收时，在总压不髙和一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。传质吸收过程的判断：若气相中溶质的组分浓度高于气液相平衡时气相组分的平衡浓度，则传质过程为吸收过程；相反，为解吸过程。11化学吸收的优点：被吸收组分的气液平衡关系应服从相平衡关系，又服从化学平衡关系，但亨利定律不适用溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积

7、溶剂能够容纳的溶质量增多，使吸收推动力增加。溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，使总吸收系数增大，吸收速率提高。c.对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然可能是有效的（2）化学吸收的气液平衡122、脱硫工艺原理用石灰/石灰石浆液洗涤含SO2的烟气是一个化学吸收过程。化学吸收速率较快，它与扩散速率有关，又与化学反应速度有关。在吸收过程中，被吸收组分的气液平衡关系，既服从于相平衡，又服从于化学平衡。根据双膜理论，整个过程可分下列步骤进行：①SO2在气流中扩散；②SO2扩散通过气膜；③SO2被吸收，由气态转入溶液生成水合物：SO2(g)→SO2(l)SO2+H2O

8、→H++HSO3-→2H++SO32-④SO2的水合