有机硫形式存在
如果把气流流速进一步加大,气体会在已经流化的床料中形成气泡,从已流 化的固体颗粒中上升,到流化的固体颗粒的界面时,气泡会穿过界面而破裂, 就像水在沸腾时汽泡穿过水面而破裂一样。因此这样的流化床又称为 “鼓 泡床”。继续加大气流流速,当超过终端速度,颗粒就会被气流带走,但如 将被带走的颗粒通过分离器加以捕集并使之重新返回床中,就能连续不断地 操作,成为循环流化床。
先进电力生产系统的基础。
1.煤的气化
在一定温度和压力下,通过加入气化剂使煤转 化为煤气的过程。包括热解、气化和部分燃烧。
采用空气、氧气、CO2和水蒸气作为气化剂 移动床、流化床和气流床三种气化方法 煤气主要是H2、CO和CH4等可燃混合气体,以H2S形式
存在。
2.煤的液化
通过化学加工转化为液态烃燃料或化工原料等液 体产品
2.流化床燃烧技术
气流速度介于临界速度和输送速度之间,煤粒保持流化 状态
流化床利于燃料的充分燃烧
强化气固两相的热量和质量交换;延长停留时间;燃烧 更完全
2.分类
按流态:鼓泡流化床和循环流化床
按运行压力:常压流化床和增压流化床
流化床燃烧脱硫
循环流化床
二、流化床脱硫的化学过程
m-综合影响参数
2.煅烧温度
存在最佳脱硫温度范围
温度低时,孔隙量少、孔径小,反应被限制在颗粒外表 面
温度过高,CaCO3的烧结作用变得严重,孔隙消失
3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构
颗粒尺寸小于临界尺寸时发生扬析,并非越小 越好
颗粒孔隙结构应有适当的孔径大小,既保证一 定孔隙容积,又保证孔道不易堵
液化工艺:直接液化、间接液化、煤油共炼 直接液化:高温高压(400℃和10MPa以上)、催
化剂和溶剂作用下,加氢裂解,转化为液体产品 的过程。
2.煤的液化
直接液化:高温高压(400℃和10MPa以上)、催化剂 和溶剂作用下,加氢裂解,转化为液体产品的过程。 间接液化:煤气化产生合成气(CO、H2)---一定 温度和压力下---定向催化---液体烃类燃料或化 工产品。 费-托合成法、甲醇转化制汽油法(MTG)
烟气脱硫工艺介绍
第一节 硫循环与硫排放
一、硫的存在形态及来源
硫是地壳中第六大丰富的元素,主要以硫 酸盐的形式存在; 大气中的含硫化合物主要包括H2S、SO2、 SO3; SOx天然来源:火山爆发、天然原始微生 物活动; SOx人为源:燃料燃烧、金属冶炼;
二、燃料中硫的化学形态
天然气:以H2S 的形式存在; 石油燃料及油岩:有机硫形式存在; 石油制品:浓缩在高沸点组分中; 煤:以细的黄铁矿(FeS2)晶体形式或有机 硫形式存在。
2.煤炭洗选方法
物理选煤:根据物理性质差异分选,如重力分选 化学选煤:借助化学反应时煤中有用成分富集;
碱处理、氧化法、溶剂萃取 物理化学选煤:依据矿物表面物理化学性质差异分
选; 微生物洗煤:利用微生物溶浸硫 我国以物理选煤为主。跳汰占14% 1995年我国煤炭洗选能力3.8×108t,入洗量2.8×108t , 入洗率22%。 占59%、重介质选煤占23%、浮选
40
30
20
10
0 电力
化工
水泥
食品
机械
造纸 石油加工 化纤
橡胶
塑料
行业
1995年我国各工业行业SO2排放占行业排放总量的百分比示意图
印刷业
第二节 燃烧前燃料脱硫
一、煤炭的固态加工
1.煤炭洗选
利用煤和杂质的物理化学性质的差异,通过物理、 化学或微生物分选的方法使煤和杂质有效分离,并 加工成质量均匀、用途不同的煤炭产品的一种加工 技术。
CaCO3 SO2 0.5O2 CaSO4 CO2
四、SO2污染及排放概况
关注热点
早期 局地环境中二氧化硫的浓度升高
近100年来 二氧化硫等酸性气体导致的酸沉降
最近 二氧化硫等气态污染物形成的二次微细粒子
我国SO2排放的行业特点
百分比(%)
60
50
3.型煤固硫:
不同的原料煤 --- 筛分 --- 按比例配煤 --- 粉 碎 --- 和黏结剂、固硫剂混合--- 成型、干燥 --- 成品工业固硫型煤。
二、ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ炭的转化
用化学方法对煤进行脱碳或加氢,将煤炭转化为清 洁的气体或液体燃料。
主要包括煤炭气化、煤炭液化。 广泛用于获取工业燃料、民用燃料和化工原料;是
S O2 SO2
三、SO2转化过程
二氧化硫----排入大气----沉降(干沉降或湿 沉降)----大部分落入海洋----长期的地质变 化----变成陆地物质的一部分----漫长的地质 变化----最终进入燃料和硫化物矿----被人类 采掘人利为用活。动是造成SO2大量排放的主要原因
大部分SO2的控制方法都可以用以下反应表示
脱硫剂:石灰石(CaCO3)、
白云石(CaCO3•MgCO3)
炉内化学反应
CaCO3 CaO CO2 1
CaO SO2 2 O2 CaSO4
CaSO4的摩尔体积大于CaCO3,由于孔隙 堵塞,CaO不可能完全转化为CaSO4
孔隙堵塞后,气体反应物必须通过产物层才能达到反应
三、重油脱硫
在催化剂作用下通过高压加氢反应,切断碳 与硫的化学键,使氢与硫作用形成H2S从重 油中分离,用吸收法除去。
直接脱硫和间接脱硫
第三节 流化床燃烧脱硫
一、流化床燃烧技术
1.概述
流化床燃烧是固体燃料颗粒在炉床内经气体流化后进行燃烧的技术。当气流 流过一个固体颗粒的床层时,若其流速达到使气流流阻压降等于固体颗粒层 的重力时(即达到临界流化速度),固体床本身会变得像流体一样,原来高 低不平的界面会自动地流出一个水平面来。换句话说,固体床料已经被流态 化了。流化床燃烧即利用了这一现象。
界面,而固相CaSO4对气体的扩散阻力很大,影响硫酸盐 化反应速率。
三、流化床燃烧脱硫的影响因素
1.钙硫比 2.煅烧温度 3.脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构 4.脱硫剂种类
1.钙硫比
表示脱硫剂用量的指标,影响最大的性能参数
脱硫率()可以用Ca/S(R)近似表达
1 exp(mR)