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酸性废气的处理方法及设备有哪些?

发布时间:2021-06-10 13:42:16

       酸性废气处理时根据不同方法选择不同废气处理设备,常见的酸性废气处理方法有:湿式处理方法有石灰-石膏法、氢氧化镁法、苏打法,干式处理方法有活性炭吸附法、电子束法、煤灰的使用方法、炉内脱硫法、喷雾干燥法。

废气处理设备

(1)石灰处理方法

       石灰石碱成分(CaCO3a)进入喷淋塔废气处理设备与浆液中的SO2酸性废气发生反应。反应式表示如下。由于石灰石价格低廉,而且作为副产品的石膏可以收集和出售,因此它被用于火力发电厂等大型锅炉废气处理。

       SO2+CaCO3+0.5H2O→CaSO3·0.5H2O+CO2(吸收反应式)

       CaSO3·0.5H2O+0.5O2+1.5H2O→CaSO4·2H2O(氧化反应式)

有两种类型:在吸收反应的下一阶段进行氧化反应的“氧化塔分离法”和在废气处理设备外进行氧化反应的“吸收塔内氧化法”。在吸收塔内部进行。主流是酸性废气吸收塔内氧化法,设备简单,在这种方法中,吸收塔吸收的SO2酸性废气全部转化为石膏,直接将酸性空气吹入吸收塔设备的下部。酸性废气处理的常见问题包括确保用水和处理废水。在石灰-石膏法中,通过使石灰石浆化来制备吸收剂酸性溶液所需要的水。由于脱硫装置出口酸性废气因水分蒸发而含有大量水分,间接通过低温冷凝废气处理设备冷却废气得到冷凝水,减少用水量。此外,收集副产石膏后的废水中含有氯基化合物、烟尘和灰尘等,通过废气除尘设备将这些物质固化以防止排放。

(2)氢氧化镁处理方法

       石灰-石膏法不适用于小型锅炉设备,因为石膏回收工艺的废气处理设备复杂。因此,在小型工厂中,经常采用使用氢氧化镁的“氢氧化镁法”的废气处理设备,氢氧化镁是仅次于石灰的最便宜的碱。除了酸性废气回收步骤外,氢氧化镁法的流程与石灰-石膏法的酸性废气处理设备流程几乎相同。由于该法脱硫后副产物为水溶性硫酸镁,无需石灰石膏法等回收工序,可简化设备。此外,作为原料的氢氧化镁在油罐车中以浆液的形式供应。吸热反应和氧化反应如下。

       SO2+Mg(OH)2→MgSO3+H2O(吸收方案)

       SO2+MgSO3+H2O→Mg(HSO3)2(吸收方案)

       MgSO3+0.5O2→MgSO4(氧化反应式)

(3)苏打处理方法

       作为吸收剂,使用氢氧化钠(NaOH)或碳酸钠(Na2CO3)并与SO2反应生成亚硫酸钠(Na2SO3)。Na2SO3可原样用于纸浆的蒸煮。另外,还有将Na2SO3氧化成硫酸钠(Na2SO4)而直接排出废气处理设备的方法。

(4)活性炭吸附法

       这种用活性炭废气处理设备回收SO2的方法不是单一的脱硫功能,而是同时脱硫/脱硝技术,具有去除酸性废气中二恶英和去除重金属元素等其他成分功能的技术。活性炭吸附废气处理设备包括喷淋塔废气处理设备和活性炭吸附设备。酸性废气被添加到来自源头的废气中并被引入活性炭吸附设备,在那里它通过以下反应以硫酸或其铵盐的形式吸附在活性炭上。吸附NOx等其他成分时,吸附塔由多个活性炭单元组成的模块构成,废气中的各成分在通过各模块的同时被去除。在吸附塔中吸附了SOx等的活性炭被送入解吸塔,加热到350℃以上,通过以下反应进行再生。再生后的活性炭在低温冷凝废气处理设备冷却至150°C以下,通过分体式滤筒除尘器设备分离粉尘,活性炭在吸附塔中重复使用。另一方面,回收的酸性废气经过洗涤纯化,然后氧化或还原,最后被废气处理设备回收为硫酸或元素硫。

(5)电子束处理方法

       在这种方法中,废气中的NOx和SOx与吹入的氨通过照射设备发生反应,生成细小的硫酸铵或硝酸铵,然后通过除尘设备进行回收。硫酸铵等酸性废气副产品可用作肥料。它不需要废水处理,具有可以使用硫酸铵作为肥料的优点,但由于需要特殊的废气设备来产生电子束。

(6)煤灰的处理方法

       该废气处理技术是作为煤灰有效利用的一部分而发展起来的,是将煤灰、氢氧化钙和使用过的吸收剂制成新型吸收剂,利用该吸收剂去除酸性废气中的SOx的方法。将三种原料颗粒捏合造粒,并将它们装入吸收器中,与酸性废气中的SOx接触进行固定化。粉煤灰不直接吸收SO2,但能有效提高脱硫率。该废气处理设备还具有脱硝和除尘作用。

(7)RTO催化燃烧设备脱硫法

       RTO催化燃烧设备是一种以石灰石为流化床锅炉设备的流化介质的炉内脱硫方法,是一种可以大大简化废气设备的经济方法。废气脱硫处理用石灰石与煤混合,在760~860℃炉温下脱除SO2。

(8)喷雾干燥处理方法

       一种称为半干法的方法,在生石灰中加入水制成熟石灰浆,将其喷入喷雾干燥设备中,使废气中的SO2和Ca(OH)2发生反应,将酸性废气除去。副产品成为石膏和亚硫酸气体的混合颗粒,作为废物处理。它是一种类似于喷淋式石灰石膏法的废气处理设备。

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