[实用新型]一种废气净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及废气的净化装置，尤其涉及废气中酸性污染物，包括硫氧化物的脱出和净化处理装置，可适用于电力、冶金、化工和环保等技术领域。

背景技术

以煤或石油为燃料的锅炉或火力发电厂，或者以铁矿石为原料烧结冶炼厂排放大量烟道气。这些废气含有SOx、NOx、HCl和HF等有害气态物质，以及含氧化铝，氧化硅，氧化铁等固体的粉煤灰尘。其中硫氧化物SOx，包括SO₂和SO₃，是形成酸雨的主要物质。

SO₂含量通常在300～5000ppmv(1000～15000mg/Nm³)之间，灰尘含量100-300mg/Nm³之间。但是，废气量十分巨大，以燃煤锅炉而论，蒸汽规模从35T/h到2500T/h，发电机组容量6MW到1000MW，废气量由5万Nm³/h到250万Nm³，SO₂排放量1000吨/年到100,000吨/年。由于SOx是酸性气体，采用碱性水溶液脱吸废气中的SOx，即废气除硫(Flue GasDesulfurization，FGD)是有效的方法，具有广泛的应用价值。

废气除硫的方法较多，根据所采用的原料的不同，主要有以下几种方法：

以石灰石为原料的钙法；

以氨为原料的氨法；

以氧化镁为原料的镁法；

工业上，现有技术主要是钙法。由于石灰石在水中溶解度很低，只有30-50mg/L，必须磨制成超细粉末，而且一般以湿磨为主，石灰石的细度达到大于325目的比例大于90％。钙法的反应原理如下。

SO₂+H₂O＝H₂SO₃

H₂SO₃+CaCO₃(石灰石)＝CaSO₃.1/2H₂O↓+CO₂↑+H₂O

CaSO₃.1/2H₂O+1/2O₂+3/2H₂O＝CaSO₄.2H₂O↓(石膏)

废气首先与含有超细石灰石的浆状吸收液接触，其中的SO₂溶解在水溶液中，形成亚硫酸，再与吸收液中的碳酸钙反应，形成半水亚硫酸钙，同时放出二氧化碳。半水亚硫酸钙和碳酸钙在水中的溶解度相近。为了提高钙的溶解度，降低设备的堵塞，采用鼓空气氧化的办法，将溶解度过低的亚半水亚硫酸钙转化为溶解度较高的硫酸钙。在同样条件下，硫酸钙的溶解度是30倍。同时，硫酸钙沉淀为石膏，即二水硫酸钙，具有比半水亚硫酸钙更大大用途，可以作为建筑材料，尤其是作为水泥的添加剂。这也是为何目前工业化的废气除硫钙法都需要鼓空气氧化的原因。

钙法在在中国具有较好的应用前景，中国具有丰富的天然石灰石矿产资源。另外，中国具有巨大的建材市场，尤其是水泥工业。因此，钙法废气除硫过程可以在中国获得广泛应用。但是，由于中国也具有很巨大的天然石膏资源，并且由巨大的磷肥工业副产的磷石膏产量也很巨大，在很大程度上也限制了钙法废气除硫技术的推广应用。

另外，由于中国的电厂锅炉废气除尘效率目前还不是很高，除硫石膏的产品质量较差，也直接影响了其应用。

为此，需要寻求其它方法。

以氨为原料的氨法包括三个具体步骤：

(1)SO₂吸收：

SO₂+2NH₃+H₂O＝(NH₄)₂SO₃

(2)亚硫铵氧化

SO₃^2-+1/2O₂＝SO₄^2-

(3)硫铵结晶：

(NH₄)₂SO₄(L)＝(NH₄)₂SO₄(S)