第一篇：煤炭脱硫原理简介
煤炭脱硫原理简介
一、煤中硫的存在
煤中的硫根据其形成形态，可分为有机硫、无机硫两大类。有机硫是指与煤的有机结构相结合的硫，煤炭含有的有机硫的主要官能团为硫醇、硫化物、二硫化物和噻吩等。
而无机硫是以无机物形态存在的硫，通常以晶粒夹杂在煤中，如硫铁矿硫和硫酸盐硫，其中以黄铁矿（FeS2）为主。根据在燃烧过程中的行为，煤中的硫又可分为可然硫和不可燃硫，一般来说，有机硫、黄铁矿硫和单质硫都能在空气中燃烧，属于可燃硫。在煤燃烧过程中不可燃烧的硫残留在煤灰中，如硫酸盐硫。通常煤中的极大部分的硫为可燃硫。
二、煤炭脱硫
煤炭脱硫是燃烧前的净化控制技术，有物理方法、化学方法和微生物方法等。1．煤炭的物理脱硫法
至今为止，物理净化法是唯一工业化的煤炭净化方法，我国广泛采用的跳汰法、重介质选煤法和浮选法都属于物理净化方法。一般包括三个过程：煤炭的预处理、煤炭的分选、产品的脱水。把产品与废渣分离的分选过程是煤炭净化系统的中心环节，其原理一般是根据煤与杂质的颗粒大小、密度、以及表面的物理化学性质的差别以及对水呈现的润湿性的不同，在一定的设备和介质中实现的。煤炭的物理净化法只能降低煤炭中灰的含量和黄铁矿硫含量。2．煤炭的化学脱硫法
煤炭的化学净化法可以脱除其中大部分的黄铁矿硫，还可以脱除有机硫，另外，煤的损失还比较少。化学净化法种类繁多，目前还在研究中，概括起来有以下几种方法：
（1）熔融苛性碱浸提脱硫法
该法的要点是将煤破碎至一定粒度，与苛性碱（NaOH、KOH）按一定比例混合，在惰性气氛（如氮气）下将煤碱混合物加热到一定温度（200~400℃）使苛性碱熔融，与煤中含硫化合物（包括黄铁矿、元素硫及有机硫化合物）起化学反应，将煤中硫转化为可溶性的碱金属硫化物或硫酸盐，然后通过稀酸溶液（如10%稀硫酸）和水洗除去这些可溶性硫化物，以达到脱硫的目的。（2）化学氧化脱硫法
该法是利用氧化剂与煤在一定的条件下进行反应，将煤中硫分转化为可溶于酸或水的组分，这类基于氧化反应的脱硫方法称为化学氧化脱硫技术。根据所用氧化剂种类的不同，氧化脱硫法有数十种，大都具有脱除煤中无机硫和部分有机硫的能力。典型的工艺有过氧化氢+醋酸氧化法、Meyers法、氯氧化法、次氯酸钠氧化法、高锰酸钾氧化法、铜盐氧化法、空气氧化法等。
这里以过氧化氢与醋酸混合物氧化法为例做一介绍：该法在较温和的条件下进行反应脱硫。其要点是将煤破碎到一定粒度(小于0．25mm或更细)，与冰醋酸和过氧化氢的混合液(体积比为3：1)在一定温度下(20～104℃)反应，经过一段时间相互作用后，过滤分离出煤，经水洗、干燥后得到脱硫煤。该法是目前最有希望的有效的脱硫技术。初步的试验表明，该方法能脱除相当部分的硫，对于高硫煤可达到70.5％的脱除效率。（3）溶剂萃取脱硫法
该法是将煤与有机溶剂按一定比例混合，在惰性气氛保护下加热、加压(或常压)处理，利用有机溶剂分子与煤中含硫官能团之间的物理、化学作用，将煤中硫抽提出来的脱硫方法。
目前开发较多的有PCE法、乙醇超临界萃取脱硫法、TCA（一水合三氯乙醛）萃取法等。下面以PCE法为例做一个简单的介绍。PCE(Perchloroethylene)的中译名为四氯乙烯，又叫全氯乙烯。它是一种无色、不燃的有机溶剂。分子式为C2Cl4，密度为1 624kg／m3。1大气压下的沸点为121℃。该溶剂对硫有极强的溶解力，100gPCE可溶解66g元素硫。PCE具有特殊的对称型分子结构，极易进入煤的微孔结构。它可以同时脱有机硫与无机硫。无机硫的脱除主要通过以PCE为重介质，先对煤进行浮沉分选预处理，可脱除煤中部分FeS2硫。在脱除有机硫方面，PCE法是基于萃取和化学反应相结合的机理。在萃取条件下(121℃)，PCE分子进入煤的微孔，与煤中含硫组分作用，使煤中桥型和链型S—C键发生断裂，形成了非稳态的活泼硫元素，由于PCE对元素硫溶解力极强，这些不稳定的硫就被PCE溶剂萃取出来。对易萃取煤，脱硫率(有机硫)一般在35％～65％之间；对不易萃取的煤，有机硫脱硫率一般在5％～25％之间。（4）热解脱硫法
该法是通过在惰性或还原气氛保护下对煤进行热处理，在加热过程中，加热的速度与最终温度不同使煤中不同形态的硫发生不同的动力学反应，在气、液、固三相产物中以不同的形态和含量进行再分配，从而实现脱硫目的。这一方法可以根据不同的加热方式、速度和最终温度不同，分为低温热解、高温热解、慢速热解、快速热解，固定床热解、流化床热解和微波热解等。
以微波加热低温热解为例，用稀盐酸溶液在微沸状态下处理煤样30min，过滤进行固液分离，用蒸馏水将煤洗至中性；再将预处理的煤与水混合，放入石英坩埚，置于微波场中辐射10s到2.5min，使煤中部分无机硫和有机硫发生热解脱硫作用，再经过酸洗后处理，得到脱硫煤。其机理是在微波作用下的水和含硫基团发生极化，降低了反应的活化能，从而实现脱硫过程，一般可以达到57％～62％的脱硫率。
3． 煤炭的微生物净化法
微生物净化法能同时脱除其中的硫化物和氮化物，可专一性地除去极细微分布于煤中的硫化物和氮化物，减少环境污染等优点。这一方法是由生物湿法冶金技术发展而来的，它是在常温常压下，利用微生物代谢过程的氧化还原反应达到脱硫的目的。对于微生物对黄铁矿的作用机理，目前有两种观点。
①认为微生物的生化反应有助于硫化物在水中的溶解，称为细菌浸出脱硫。
②认为改变矿物表面性质使黄铁矿溶于水中，称为微生物助浮脱硫。
其中浸出法的原理是，利用某些嗜酸耐热菌在生长过程消化吸收FeS2等的作用，从而促进黄铁矿氧化分解与脱除，硫的脱除率可达90 %以上，但时间较长。过程中发生的反应为: 2FeS2+702+2H2O = 2FeS04+2H2S04 4FeS04+O2+2H2S04= Fe2(S04)3+2H2O FeS2+Fe2(S04)3 = 3FeS04+2S 2S+302+2H20= 2H2S04 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等3类。燃烧前脱硫技术中物理洗选煤技术已成熟，应用最广泛、最经济，但只能脱无机硫；生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵，距工业应用尚有较大距离；煤的气化和液化还有待于进一步研究完善；微生物脱硫技术正在开发；水煤浆是一种新型低污染代油燃料，它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的流动性和稳定性，被称为液态煤炭产品，市场潜力巨大，目前已具备商业化条件。
煤的燃烧前的脱硫技术尽管还存在着种种问题，但其优点是能同时除去灰分，减轻运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少电厂灰渣处理量，还可回收部分硫资源。
第二篇：脱硫技术简介
脱硫技术简介
石灰石（石灰）—石膏湿式洗涤法脱硫工艺
石灰石（石灰）—石膏湿式洗涤法脱硫工艺是最典型的湿法脱硫工艺。此工艺的主要特点是：脱硫效率高达95％以上；技术成熟，运行可靠性高，国外火电厂投运率一般可达98％以上；对煤种变化的适应性强，适用于任何含硫量的煤种；占地面积较大，一次性建设投资相对较大；吸收剂资源丰富，价格便宜；脱硫副产物便于综合利用。
石灰石（石灰）—石膏湿式洗涤法脱硫是目前世界上技术最为成熟、应用最多的脱硫工艺，特别在美国、德国和日本，应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的80％以上，应用的单机容量已达100万千瓦。
喷雾干燥法脱硫工艺
喷雾干燥法是典型的半干法脱硫工艺，以石灰为脱硫吸收剂。石灰经消化并加水制成消石灰乳，在吸收塔内，被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气混合接触，与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3，烟气中的SO2被脱除。
喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟、工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点，脱硫率可达到85％。该工艺在美国及西欧一些国家有一定应用范围，约为8％。脱硫灰渣可用作制砖、筑路，但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。
烟气循环流化床脱硫工艺
烟气循环流化床脱硫是近年发展较快的半干法脱硫工艺。一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂，也可采用其他对二氧化硫有吸收反应能力的干粉或浆液作为吸收剂。由于吸收剂反复循环达百次之多，利用率较高。
此工艺所产生的副产物呈干粉状，适合作废矿井回填、道路基础等。典型的烟气循环流化床脱硫工艺，当燃煤含硫量为2％左右，钙硫比不大于1.3时，排烟温度约70℃，脱硫率可达90％。此工艺在国外目前应用在10-20万千瓦等级机组。由于其占地面积少，投资较省，尤其适合于老机组烟气脱硫改造。
炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺
炉内喷钙脱硫工艺属干法，利用烟气载热完成钙基脱硫剂的煅烧过程，煅烧后的脱硫剂与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。该脱硫工艺系统简单，投资低，但脱硫效率也很低。因而，出现了其改进型的工艺，即炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺，在炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺的基础上增加了增湿段，提高未反应脱硫剂的活性，从而使之继续参与脱硫反应。该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用，采用这一脱硫技术的最大单机容量达30万千瓦。
海水脱硫工艺
海水脱硫工艺是利用海水的碱度实现脱除烟气中二氧化硫的一种脱硫方法。在脱硫吸收塔内，大量海水喷淋洗涤进入吸收塔内的燃煤烟气，烟气中的二氧化硫被海水吸收而除去，净化后的烟气经除雾器除雾、经烟气换热器加热后排放。
海水脱硫工艺适用于靠海边、海水置换条件较好、用海水作为冷却水、燃用低硫煤的电厂。此种工艺最大问题是烟气脱硫后可能产生的重金属沉积和对海洋环境的影响需要长时间的观察才能得出结论，因此在环境质量比较敏感和环保要求较高的区域需慎重考虑。
电子束法脱硫工艺
该工艺流程由排烟预除尘、烟气冷却、喷氨、电子束照射和副产品捕集等环节组成，可同时脱硫脱硝，但脱硫效率很低。脱硫脱硝的副产物是粉状微粒硫酸氨（NH4）2SO4和硝酸氨NH4NO3的混合粉体，是农业生产用化肥，但其使用的安全性应当验证。
来源：《中国华能》（2006－6）
第三篇：煤炭疗养院简介
山东省煤炭泰山疗养院简介
山东省煤炭泰山疗养院暨中国煤矿工人泰山疗养院是原煤炭部投资兴建的全国12家疗养院之一，1998年划归山东省人民政府管理是省属处级事业单位。
疗养院始建于1965年，座落于五岳独尊的泰山脚下，梳洗河畔，北依泰山，与泉城济南接壤，南接孔孟之乡曲阜，地理位置优越，交通十分便利。院内环境幽雅，绿树成荫，三季有花，四季常青，空气清新，负氧离子含量高,被誉为“天然氧吧”，是疗养、康复、培训、旅游和休闲的理想场所。
泰山煤疗经过几代人近半个世纪不懈努力和孜孜追求，将以单纯的慢性病疗养院发展成为集医疗、预防、康复、休养、教学、科研、培训、旅游为一体的现代化综合性疗养院。现开放床位600张，在职职工300余人，副高以上专业技术人员36人,中级专业技术人员143人，设有22个临床医技科室。固定资产超亿元，配备永磁开放式核磁、美国产多层螺旋CT、彩超、日本产支气管镜、全血成分分析记录仪、全自动生化分析仪、遥控X线诊断机、德国产数字胃肠机、电子内窥镜、动态血压、动态心电、脑电图、脑血流机以及先进的心电监护等一系列国内外先进的医疗设备。
第四篇：烟气海水脱硫技术原理
烟气海水脱硫技术原理
海水烟气脱硫是利用海水的天然碱性吸收烟气中SO2的一种脱硫工艺。由于雨水将陆地上岩层的碱性物质（碳酸盐）带到海中，天然海水通常呈碱性，PH值一般大于7，其主要成分是氯化物、硫酸盐和一部分可溶性碳酸盐，以重碳酸盐（HCO3）计，自然碱度约为1.2～2.5mmol/L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸收SO2的能力。海水脱硫的一个基本理论依据就是自然界的硫大部分存在于海洋中，硫酸盐是海水的主要成份之一，环境中的二氧化硫绝大部分最终以硫酸盐的形式排入大海。
烟气中SO2与海水接触发生以下主要反应： SO2(气态)+ H2O → H2SO3 → H+ + HSO3-HSO3-→ H+ + SO32-SO32-+ 1/2O2 → SO42-
上述反应为吸收和氧化过程，海水吸收烟气中气态的SO2生成H2SO3，H2SO3不稳定将分解成H与HSO3，HSO3不稳定将继续分解成H 与 SO3。SO3与水中的溶解氧结合可氧化成SO4。但是水中的溶解氧非常少，一般在7～8mg/l左右，远远不能将由于吸收SO2产生的SO32-氧化成SO42-。
吸收SO2后的海水中H+浓度增加，使得海水酸性增强，PH值一般在3左右，呈强酸性，需要新鲜的碱性海水与之中和提高PH值，脱硫后海水中的H+与新鲜海水中的碳酸盐发生以下反应：
HCO3-+ H+ → H2CO3 → CO2↑ + H2O 在进行上述中和反应的同时，要在海水中鼓入大量空气进行曝气，其作用主要有：（1）将SO32-氧化成为SO42-；（2）利用其机械力将中和反应中产生的大量CO2赶出水面；（3）提高脱硫海水的溶解氧，达标排放。
从上述反应中可以看出，海水脱硫除海水和空气外不添加任何化学脱硫剂，海水经恢复后主要增加了SO42-，但海水盐分的主要成分是氯化钠和硫酸盐，天然海水中硫酸盐含量一般为2700mg/l,脱硫增加的硫酸盐约70－80 mg/l，属于天然海水的正常波动范围。硫酸盐不仅是海水的天然成分，还是海洋生物不可缺少的成分，因此海水脱硫不破坏海水的天然组分，也没有副产品需要处理。2-+--+
2-2--从自然界元素循环的角度来分析海水脱硫，硫元素循环路径下图所示。可见，海水脱硫工艺实质上截断工业排放的硫进入大气造成污染和破坏的渠道，同时将硫以硫酸盐的形式排入大海，使硫经过循环后又回到了它的原始形态。
硫的循环路径
烟气海水脱硫工艺系统流程图
更新时间：08-5-29 17:16
烟气系统与石灰石湿法类似，设置增压风机以克服脱硫系统的阻力，并通过烟气换热器（GGH）加热脱硫后的净烟气。原烟气经增压风机升压、烟气换热器冷却后送入吸收塔。吸收塔是海水脱硫系统的重要组成部分，SO2的吸收以及部分亚硫酸根的氧化都是在此完成的。自下部进入的烟气与从吸收塔上部淋下的海水接触混合，烟气中的SO2与海水发生化学反应，生成SO32-和H+，海水pH值下降成为酸性海水；脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、烟气换热器加热升温后由烟囱排放。海水脱硫与石灰石法脱硫相比，吸收剂温度更低，尤其冬天，北方海水温度较低，致使经海水洗涤后的烟气温度只有30多度。为避免腐蚀，增压风机一般设计在原烟气侧，对GGH则要求其换热元件表面涂搪瓷。关于吸收塔的设计，一种为填料塔，应用业绩较多，塔内设多层填料，通过不断改变水流方向延长海水滞留时间并促进烟气与海水的充分结合；还有一种吸收塔为喷淋空塔，将海水通过增压泵引至吸收塔上部的若干层喷嘴，雾状下行的海水与逆流烟气混合，空塔设计中有时在吸收塔下部还设计氧化空气以增加亚硫酸根的氧化。
烟气海水脱硫工艺流程图
供排海水系统的任务是将从凝汽器排出的海水抽取一部分到吸收塔，该部分海水占全部海水的1/5左右，吸收SO2后的酸性海水通过玻璃钢管道流到海水恢复系统（简称曝气池）。从凝汽器排出的剩余海水自流到曝气池，与酸性海水中和并进行曝气处理。
为控制海水在曝气池内的停留时间和流速均匀，曝气池一般设计4－5个流道，在功能上分为旁路通道、曝气通道、混合通道，池内反应分为中和、曝气、再中和，以便使海水达标排放。曝气反应需要通过曝气风机鼓入大量的空气。曝气管道和曝气喷嘴均匀布置于曝气池底部，以便对海水实施深层曝气。进入海水的氧气可使不稳定的SO32-与O2反应生成稳定的SO42-，减少海水的化学需氧量COD，增加海水中溶解氧DO，恢复海水的特有成分。在曝气池中鼓入的大量空气还加速了CO2的生成释出，并使海水的pH值恢复到允许排放的正常水平。
烟气海水脱硫工艺排放的关键控制指标
更新时间：08-5-29 11:57
海水脱硫的关键在于不仅要将烟气中SO2脱除，脱硫效率要达到90％以上，还要将脱硫后的海水恢复到能够达标排放的程度，整个脱硫过程中除海水和空气外，不添加任何别的物质，不改变海水的天然成分。因此，海水脱硫系统设计时对排放的海水要重点考虑如下几个指标：（1）保持SO4增加值在天然海水SO4浓度的正常波动范围。涨、落潮时海水中SO42-2-2-浓度差值为40～150mg/L，显然，海水脱硫工艺排水中SO42-浓度60～90 mg/L增量，大约是海水本底总量的3％左右，其影响将被海水的自然变幅完全掩蔽；
（2）pH值要符合当地排放口的水质要求。PH值是海水排放的重要指标，一类、二类海水水质要求pH达到7.8－8.5，三类、四类海水水质要求pH达到6.8－8.8。因此，对于海水脱硫系统，其排放的海水一般都要求pH大于等于6.8。
（3）溶解氧DO要适于海洋生物。氧气是把脱硫过程中产生的SO32-进行还原的重要成分，脱硫后的海水DO含量非常低。氧气是所有海洋生物生存不可缺少的物质，缺氧会对海洋生物的活动产生严重影响。脱硫海水的曝气可以减少COD，增加DO。
（4）SO3氧化率要保持较高水平，对海洋生物无害。脱硫海水COD的增加量可以反映脱硫过程中还原性物质（以SO32-为主）的增加情况，COD增加越多说明SO32-氧化率越低。
另外，脱硫后排放的海水也要考虑海水温升以及重金属含量增加对海洋的危害。脱硫海水温升在1－2℃左右，对海洋生物的影响微乎其微。目前大型火电厂静电除尘器效率普遍较高，99％以上且投运正常，因此在海水脱硫工艺中，除尘器后烟气中残存的飞灰将溶于海水，但这些烟尘中携带增加的悬浮物或重金属与海洋本底值比较十分微小，不会对海洋生物造成危害。2-
第五篇：干法脱硫塔的工作原理
干法脱硫塔的工作原理
说到干法脱硫塔坑大家都不太了解，一般工厂企业采用湿法脱硫塔的比较多一些，所以大家对干法脱硫塔都不太了解，甚至有些人都不知道什么是干法脱硫塔，下面就随着小编来了解一些吧！
什么是干法脱硫塔?
干法脱硫塔也算是玻璃钢脱硫塔其中的一种，干法脱硫塔是采用固体脱硫剂对烟气中的硫化氢和有机硫化物进行脱除的。干法脱硫塔优点是既能脱除硫化氢又能脱除有机硫，干法脱硫塔和湿法脱硫塔相比净化度要高一些，可将气体中硫化物脱至1PPm以下，流程短而简单.干法脱硫塔工作原理
干法脱硫是用固体脱硫剂脱除原料气中少量的硫化氢和有机硫化物。优点是既能脱除硫化氢、又能脱除有机硫,净化度较湿法脱硫高,可将气体中硫化物脱至1PPm以下，流程短而简单。常用的干法脱硫有活性炭法、氧化铁法、氧化锌。
因该项目是在原有湿法脱硫后串干法脱硫，客户要求：
1、煤气进口H2S为100mg/Nm³;
2、煤气出口H2S为20mg/Nm³，根据上述数据氧化铁法脱硫完全能够满足要求，它的脱硫效果好，反应速度快，净化度高且流程短而简单。
氧化铁脱硫法
1基本原理
氧化铁脱硫剂具有强度高、遇水不粉化、不影响脱硫、孔隙率大、硫容量大、脱硫效率高等特点。当煤气中O2/H2S比值大于2.5时，脱硫和再生可同步进行，会显示出更高的硫容量。
1)脱硫反应：
2Fe(OH)3·XH2O+3H2S=Fe2S3+(6+X)H2O
2Fe2O3·XH2O+3H2S=Fe2S3+(3+X)H2O
Fe2O3= 2FeS+S
2)再生反应：
Fe2S3 +XH2O+3/2O2= Fe2O3·XH2O +3S
2FeS +XH2O+3/2O2= Fe2O3·XH2O +2S
烟气脱硫塔工作原理：
烟气脱硫塔是一种脱硫效率高、压力损失低兼能除尘的脱硫除尘设备，设备由塔体、喷淋装置、旋流板、脱水除雾装置等组成。
锅炉内烟尘及硫氧化物通过进口烟道进入塔体，塔体内碱液从脱硫塔上部喷嘴喷出，形成与烟气逆向的多排高速雾化水幕，增加烟尘、硫氧化物与水的碰撞机率，并充分利用雾化液滴的速度来造成很高的气液相对速度，以保证脱硫塔除尘和脱硫效率;同时气体经旋流板时对板上的液层产生鼓泡作用，增加了气液传质的表面积和湍动状态，提高了传质速率，二氧化硫与碱液发生气液传质，从而进一步提高了脱硫除尘效果，净化后的气体通过塔体上部经除雾器除雾后排出，从而达到除尘、脱硫目的。烟气脱硫塔特点：
☆脱硫效率鬲：脱硫效率高达95%以上。
☆使用寿命长：中间浇筑混凝土，内部砌衬防腐材料，防腐耐磨，使用寿命十年以上。
☆无二次污染、耗水量少.采用循环水模式，污水不外排。
☆运行成本低：采用多层喷淋，根据现场实际情况启停喷淋装置。
点击咨询 