排煙脫硫催化劑
三水錳礦 / 2021-08-17
排煙脫硫催化劑
火力發(fā)電廠、許多冶金工廠和化工廠,或其他以煤或重油為燃料的廠礦,在排放的廢氣中都含有不同程度的碗份。為了保護(hù)環(huán)境,必須將廢氣中硫份脫除,方能排入大氣。
根據(jù)排氣中二氧化硫的濃度和其他具體工廠條件,有各種脫硫方法。其中主要的有以亞硫酸鈉、氮-石灰或鈉-石灰等雙堿法、石灰漿等逞式吸收法,以及催化氧化法和吸附法等。濕式吸收法吸收速度比較快,脫硫率一般可達(dá)90~95%,此法應(yīng)用比較多。但濕式吸收法要處理大量的固體廢棄物和廢液。所以催化法也引起人們的注意。
一、催化脫硫工藝
用催化法脫除排煙中的二氧化硫,在化學(xué)反應(yīng)上是很簡(jiǎn)單的,反應(yīng)式為：
SO2+½O2→SO3
生成的SO3被水吸收后生成硫酸：
SO3+H2O→H2SO4
以下敘述以釩催化劑和活性炭催化劑處理電廠煙道氣的情況。
1,用釩催化劑的催化氧化法
美國(guó)中西部圣路易市伍德詞(Wood River)電廠四號(hào)機(jī)(100兆瓦)上,安裝了催化氧化設(shè)備。鍋爐燃燒煤粉,每年燒煤量約27.5萬(wàn)噸,硫的含硫量為3.1%。進(jìn)入催化氧化系統(tǒng)的煙道氣量是112萬(wàn)磅/時(shí)。相應(yīng)的發(fā)電量為110兆瓦。
工藝過(guò)程如圖11-3所示:煙道氣經(jīng)過(guò)靜電除塵器,除去氣體中夾帶的固體微粒。設(shè)計(jì)除塵效率為99.6%。從靜電除塵器出來(lái)的煙道氣的溫度為310。為了使90%的二氧化硫轉(zhuǎn)化,必須用再熱的特?zé)煹罋饧訜岬?50"F,煙道氣達(dá)到轉(zhuǎn)化溫度后進(jìn)入轉(zhuǎn)化器,進(jìn)行催化氧化反應(yīng),使二氧化硫變成容易被水吸收的三氧化硫。
轉(zhuǎn)化器里裝填腳號(hào)為Cat-O,的釩催化劑。為了清除從煙道氣中沉飄到催化床里的灰塵,轉(zhuǎn)化器的設(shè)計(jì)可使催化劑從床身傾倒入輸造皮帶,送去過(guò)篩,篩過(guò)的催化劑再經(jīng)輸送皮帶送回轉(zhuǎn)化器。該截置中的催化劑,每年約過(guò)篩四次,每次過(guò)篩約需48小時(shí),催化劑每次過(guò)篩損失約為其總量的2.5%。從轉(zhuǎn)化器出來(lái)的含有SO3的氣體經(jīng)熱交換器換熱后進(jìn)入吸收器,在吸收器中上升的煙道氣與向下流的冷硫酸直接接觸,于是三氧化硫與水化合,生成硫酸。經(jīng)過(guò)吸收器的煙道氣中,還含有非常細(xì)小的硫酸霧粒,必須經(jīng)過(guò)消霧器,才能將煙道氣排入大氣。此系統(tǒng)能除去煙道氣中85%的SO2。
2.活性炭催化法
活性炭有極大的比表面,能吸附大量的其他物質(zhì),并且在一定條件下還能起催化作用。潔性炭的這種性能，引起人們的廣泛注意。用它吸附富集電廠煙道氣中微量二氧化硫,并使之轉(zhuǎn)化,能發(fā)揮它的獨(dú)特作用。
西德魯奇公司用活性炭固定床脫除煙道氣中的二氧化硫的過(guò)程,是在吸附時(shí)將SO2催化氧化為SO3后者與水接觸,生成硫酸?；瘜W(xué)反應(yīng)如下：
SO2++½O2+H2O 活性炭→H2SO4
生成的硫酸儲(chǔ)存在
活性炭的微孔中,可在催化床上噴水洗出。所得硫酸濃度取決于水的流速和用量,一般為10~20%。這個(gè)過(guò)程在歐洲廣泛采用。
二、排煙脫硫催化劑
將排煙中的SO2氧化為易吸收除去的SO3,首先會(huì)想到生產(chǎn)硫酸的釩催化劑。這種催化劑的制造方法和應(yīng)用,在工業(yè)生產(chǎn)上已積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。排煙脫硫工藝在某些情況下,可以用它。但其缺點(diǎn)是催化劑用量大,設(shè)備費(fèi)用高,而且制得的硫酸濃度低,用途有限。
以
氧化鋁為載體的銅催化劑,對(duì)二氧化硫還原成元素硫的反應(yīng),表現(xiàn)出良好的性能。例如用10CuO-90Al2O3在SO2-CO-N2氣氛中,性能非常好,幾乎不生成COS。
在處理煙道氣中的SO2時(shí),可采用活性炭,使其氧化為三氧化硫,后者與水反應(yīng)生成硫酸,存在于活性炭的微孔中。即可回收硫酸。
當(dāng)SO2與H2S并存時(shí),例如克勞斯法從硫化氫制硫尾氣中,一般含有0.7~2.0%H2S和1.0%以下的二氧化硫,其余主要是氫和水蒸汽,活性炭可催化下列反應(yīng):
S02+2H2S活性炭→2H20+2S↓
這時(shí)得到的是元素硫，而不是硫酸。
.jpg "圖11-3")
閩ICP備15011996號(hào)-4
|
閩公網(wǎng)安備35040002000218號(hào)
|