熟石灰(Ca(OH)2)与烟气的脱硫原理
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熟石灰(Ca(OH)2)是一种常用的碱性物质,在烟气脱硫过程中发挥着重要作用。其脱硫原理主要是利用熟石灰的碱性特性与烟气中的酸性物质,如二氧化硫(SO2)发生化学反应,从而实现脱硫的目的。
首先,熟石灰在脱硫过程中与烟气中的SO2发生中和反应,生成硫酸钙(CaSO4)和水(H2O)。这个反应可以表示为: $ \text{Ca(OH)}_2 + \text{SO}_2 \rightarrow \text{CaSO}_4 + \text{H}_2\text{O} $ 5
在湿法烟气脱硫系统中,熟石灰通常与水混合制成石灰乳,与烟气中的SO2发生反应。这种反应不仅能有效去除SO2,还能将SO2转化为相对无害的硫酸钙,这是一种稳定的固体物质,可以进一步处理或处置。4
此外,半干法烟气脱硫技术中,熟石灰加水制成Ca(OH)2悬浮液,与烟气接触反应,去除烟气中的SO2以及其他气态污染物如HCl、HF、SO3等。这种方法具有技术成熟、系统可靠、工艺流程简单、耗水量少、占地面积小等优点,一般脱硫率可超过85%。2
在某些情况下,熟石灰还可以与其他脱硫剂一起使用,以提高脱硫效率。例如,在干熄焦烟气处理中,熟石灰作为脱硫剂,能有效处理高浓度的SO2,使尾气排放的SO2浓度达到较低水平。7
值得注意的是,电石渣的脱硫能力比商品Ca(OH)2高20%,而产品成本仅为商品Ca(OH)2的三分之一,这表明在某些应用中,使用电石渣作为脱硫剂可能更具成本效益。8
综上所述,熟石灰(Ca(OH)2)在烟气脱硫中的主要作用是通过与烟气中的SO2发生化学反应,生成稳定的硫酸钙,从而达到脱硫的目的。这一过程不仅能有效减少SO2的排放,还能降低环境污染。
半干法烟气脱硫技术中CaO加水制成Ca(OH)2的具体反应过程是什么?
半干法烟气脱硫技术中,CaO加水制成Ca(OH)2的反应过程是一个化学中和反应。具体来说,氧化钙(CaO)与水(H2O)反应生成氢氧化钙(Ca(OH)2),这个反应可以表示为以下化学方程式:$ \text{CaO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Ca(OH)}_2 $。生成的氢氧化钙是一种强碱,它能够与烟气中的酸性气体如二氧化硫(SO2)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)和三氧化硫(SO3)等发生反应,从而实现烟气脱硫的目的。氢氧化钙的活性很高,这使得它能够有效地与烟气中的污染物反应,生成相应的盐类,进而达到脱硫的效果。21113141525
旋转喷雾干燥法脱硫技术中,脱硫效率受哪些因素影响?
旋转喷雾干燥法脱硫技术中,脱硫效率主要受以下因素影响:
- 雾滴粒径:雾滴粒径的大小直接影响传质面积,粒径越小,传质面积越大,有利于提高脱硫效率。然而,如果粒径过细,干燥速度加快,气液反应可能转变为气固反应,反而降低脱硫效率。研究表明,雾化粒径在50微米时,脱硫率较高。3
- 烟气停留时间:烟气在吸收塔中的停留时间也是影响脱硫效率的一个重要因素。足够的停留时间可以确保烟气与吸收剂充分接触,提高脱硫效率。
- 吸收剂的活性和浓度:使用生石灰(CaO)作为吸收剂时,其消化过程需要控制在合适的温度范围内,以保证熟石灰浆液(Ca(OH)2)具有高活性。吸收剂的浓度也会影响脱硫效率,通常含固量在25%-30%的熟石灰浆液具有较高的活性。
- 系统设计和操作条件:包括旋转雾化器的转速、烟气的温度和流速等,都会对脱硫效率产生影响。例如,雾化轮的高速旋转有助于提高脱硫效率。
- 脱硫产物的再循环:部分脱硫产物再循环制浆可以提高吸收剂的利用率,从而提高脱硫效率。
- 烟气的成分和性质:烟气中的酸性成分种类和浓度,如SO2、HCl、HF和SO3等,也会影响脱硫效率。3
烟气脱硫技术中,钙法、镁法、钠法、氨法和有机碱法各有什么特点?
烟气脱硫技术中,钙法、镁法、钠法、氨法和有机碱法各自具有不同的特点:
- 钙法:以CaCO3(石灰石)为基础,技术成熟,是商业化技术中使用最广泛的一种,所占比例在90%以上。钙法具有较高的脱硫效率,但可能存在结垢问题。
- 镁法:以MgO为基础,具有较高的脱硫效率和较低的运行成本。镁法可以处理高浓度SO2的烟气,但副产物的处理可能较为复杂。
- 钠法:以Na2SO3为基础,脱硫效率较高,但成本相对较高,且可能产生二次污染。
- 氨法:以NH3为基础,具有较高的脱硫效率和较低的副产物量。氨法适用于多种烟气条件,但需要严格控制氨的注入量以避免二次污染。
- 有机碱法:以有机碱为基础,具有较好的适应性和灵活性。有机碱法可以处理不同浓度的SO2,但成本较高,且有机碱的再生和处理需要特别考虑。 这些方法各有优势和局限性,选择时需要根据具体的烟气条件、脱硫效率要求、成本和环境影响等因素综合考虑。1
石灰石湿法脱硫过程中,二氧化硫是如何转化为硫酸钙或硫酸镁的?
石灰石湿法脱硫过程中,二氧化硫(SO2)的转化主要通过以下化学反应实现:
- 首先,石灰石(CaCO3)与水反应生成氢氧化钙(Ca(OH)2): $ \text{CaCO}_3 + \text{
烟气中的SO2是酸性的,可以通过与适当的碱性物质反应从烟气中脱除SO21 | 烟气脱硫原理 烟气中的SO2与碱性物质反应,实现脱硫。 |
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