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紅外煙氣分析儀之煙氣脫硫“必殺技”全面盤點
 
煙氣脫硫技術是控制SO2的有效手段之一,經過了近幾十年的發展,它已在世界各國的各類煙氣脫硫裝置得到了廣泛的應用。最常用的方法是按照吸收劑和脫硫產物的狀態進行分類可以分為三種:濕法煙氣脫硫、半干法煙氣脫硫和干法煙氣脫硫。紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus。
 
濕法煙氣脫硫
概述:濕法煙氣脫硫廣泛應用于大型電廠,其特點是脫硫系統位于煙道的末端、除塵器之后,脫硫過程的反應溫度低于露點,所以脫硫后的煙氣需要再加熱才能排出。由于是氣液反應,其脫硫反應速度快、效率高、如用石灰做脫硫劑時,當Ca:S=1時,即可達到百分之九十以上的脫硫率。紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus。
優點:脫硫反應速度快、效率高。
缺點:存在廢水處理問題,初次投資大。
細分:石膏脫硫法、氨水洗滌脫硫法等。
石膏脫硫法原理
將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑,泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣,硫酸鈣達到一定飽和度,結晶形成為二水石膏。紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus。
經過吸收塔排出的石膏漿液濃縮、脫水,使其含水量小于10%,然后用輸送機送至石膏貯倉堆放,脫硫后的煙氣經過除霧器除去霧滴,我們再一次經過換熱器加熱升溫,由煙囪排入大氣。由于吸收塔內吸收劑漿液通過循環泵反復循環與煙氣接觸,吸收劑利用率很高,鈣硫比較低,脫硫效率已經大于95%。
半干法煙氣脫硫
概述:采用吸收劑以漿液狀態進入吸收塔(洗滌塔),脫硫后所產生的脫硫副產品是干態的工藝流程。
細分:噴霧干燥法脫硫、半干半濕法脫硫、煙道噴射脫硫等。
噴霧干燥法
噴霧干燥脫硫方法是利用機械或氣流的力量將吸收劑分散成極細小的霧狀液滴,霧狀液滴與煙氣形成比較大的接觸表面積,在氣液兩相之間發生的一種熱量交換、質量傳遞和化學反應的脫硫方法。紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus。
一般用的吸收劑是堿液、石灰乳、石灰石漿液等,目前絕大多數裝置都使用石灰乳作為吸收劑。一般情況下,此種方法的脫硫率65%~85%。紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus。
優點:脫硫是在氣、液、固三相狀態下進行,工藝設備簡單,生成物為干態的CaSO3、CaSO4,易處理,沒有嚴重的設備腐蝕和堵塞情況,耗水也比較少。
缺點:自動化要求比較高,吸收劑的用量難以控制,吸收效率不是很高。所以,選擇開發合理的吸收劑是解決此方法面臨的新難題。
半干半濕法
半干半濕法是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法,其脫硫效率和脫硫劑利用率等參數也介于兩者之間,該方法主要適用于中小鍋爐的煙氣治理。
技術特點:投資少、運行費用低,脫硫率雖低于濕法脫硫技術,但仍可達到70%,并且腐蝕性小、占地面積少,工藝可靠。紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus。
與濕法脫硫系統相比:省去了制漿系統,將濕法脫硫系統中的噴入Ca(OH)2水溶液改為噴入CaO或Ca(OH)2粉末和水霧。
與干法脫硫系統相比:克服了爐內噴鈣法SO2和CaO反應效率低、反應時間長的缺點,提高了脫硫劑的利用率,且工藝簡單,有很好的發展前景。
煙道噴射半干法煙氣脫硫
半干法煙道噴射煙氣脫硫即往煙道中噴人吸收劑漿液,漿滴邊蒸發邊反應,反應產物以干態粉末出煙道。該方法利用鍋爐與除塵器之間的煙道作為反應器進行脫硫,不需要另外加吸收容器,使工藝投資大大降低,操作簡單,需場地較小,適合于在我國開發應用。
干法煙氣脫硫
概述:采用吸收劑進入吸收塔,脫硫后所產生的脫硫副產品是干態的工藝流程。典型的干法脫硫系統是將脫硫劑(如石灰石或消石灰)直接噴入爐內。以石灰石為例,在高溫下煅燒時,脫硫劑煅燒后形成多孔的氧化鈣顆粒,它和煙氣中的SO2反應生成硫酸鈣,達到脫硫的目的。紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus。
優點:與濕法相比具有投資少、占地面積小、運行費用低、設備簡單、維修方便、煙氣無需再熱等優點。
缺點:鈣硫比高、脫硫效率低、副產物不能商品化。
細分:活性碳吸附法、電子束輻射法、金屬氧化物脫硫法等。
活性碳吸附法
原理:SO2被活性碳吸附并被催化氧化為三氧化硫(SO3),再與水反應生成H2SO4,飽和后的活性碳可通過水洗或加熱再生,同時生成稀H2SO4或高濃度SO2。可獲得副產品H2SO4,液態SO2和單質硫,即可以有效地控制SO2的排放,又可以回收硫資源。 紅外煙氣分析儀Gasboard-3000Plus。
電子束輻射法
原理:用高能電子束照射煙氣,生成大量的活性物質,將煙氣中的SO2和氮氧化物氧化為SO3和二氧化氮(NO2),進一步生成H2SO4和硝酸(HNO3),并被氨(NH3)或石灰石(CaCO3)吸收劑吸收。
金屬氧化物脫硫法
原理:根據SO2是一種比較活潑的氣體的特性,氧化錳(MnO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銅(CuO)等氧化物對SO2具有較強的吸附性,在常溫或低溫下,金屬氧化物對SO2起吸附作用,高溫情況下,金屬氧化物與SO2發生化學反應,生成金屬鹽。然后對吸附物和金屬鹽通過熱分解法、洗滌法等使氧化物再生。
優點:無污水、廢酸,不造成污染。
缺點:脫硫效率比較低,設備龐大,投資大,操作不易,成本高,因此未得到推廣,利用的較少。
煙氣脫硫技術發展的趨勢
現在的各種煙氣脫硫技術在脫除SO2的過程中取得了一定的經濟、社會和環保效益,但是還有一些不足,隨著生物技術及高新技術的不斷發展,電子束脫硫技術和生物脫硫等一系列高新、適用性強的脫硫技術必將成為今后煙氣脫硫技術發展的主要趨勢。
 
 
環境監測中煙氣分析儀是使用比較頻繁的一種儀器,常見的儀器一般有德圖350、凱恩9506(定電位電解法)和雪迪龍(非分散紅外法)等,如何正確使用煙氣分析儀尤其重要:
1、煙氣分析儀需在使用前和使用后進行校準,在使用頻次較高的時候適當考慮安排期間核查。
2、測量前要進行氣密性檢查;
3、儀器開機時要在清潔空氣中,等儀器穩定后再聯接煙氣取樣槍;
4、儀器出現死機、停電等原因導致儀器重啟時,儀器可能會出現無法歸零,數據偏移等現象,應現場用標氣重新標定后再進行測量,避免數據產生誤差。
5、儀器測量完成后,應繼續在清潔空氣中保持運行5~10分鐘,否則會加速傳感器的損耗。
6、定期更換濾芯及冷凝器過濾片,防止灰塵污染傳感器,影響數據精度。
7、儀器工作時放置的位置要遠離熱源或熱輻射,因為傳感器工作有溫度要求(傳感器工作溫度22~25℃),在溫度過高的環境下可能使傳感器工作不正常。
8、對于便攜式儀器每隔2~3周充電一次。
9、對于高濃度煙氣含高濃度粉塵的氣體(比如電廠脫銷進出或除塵進口),測量煙氣時應加裝過濾器過濾煙氣。
10、對于低濃度煙氣測量時,應有加溫(120°~140°)、除塵、抽濕等預處理設備。
11、煙氣分析儀應輕拿輕放,不然很容易損壞內在部件。
 
儀器的干擾情況及解決方案探討:
1、定電位電解法中CO和SO2  的交叉感染性,兩者互相影響,出現情況最多的是天然氣鍋爐SO2異常偏高。首先建議調整工況,其次實在調不出來,那建議用非分散紅外法儀器測量。
2、煙氣濕度對儀器的干擾,主要體現在低濃度煙氣的測量(高濃度煙氣的誤差在允許范圍內):煙氣濕度大,本身煙氣濃度不高,水汽對煙氣產生吸附,會導致數據偏 低或者索性出現0的現象,這種情況大多出現在電廠脫硫出口等。解決方案,加裝煙氣前處理設備,通過實驗,德圖原有的過濾及冷凝煙氣效果均沒有特定的前處理 設備效果好,而且缺少煙氣加熱裝置,在實驗中,德圖用其他煙氣分析儀的前處理設備,效果一樣非常好。
3、對講機對儀器數據的干擾,大家可以試試,大多都有影響,影響有大有小。
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