纯碱仓储费
A. 纯碱工业制作方法
纯碱即苏打(soda),化学式为Na2CO3,是一种重要的化工原料,是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业乃至人民日常生活的必需品。
一:布兰制碱法: 古代,人们从草木灰中提取碳酸钾,后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠,但量太小。远不能满足化工生产需求,1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利,以食盐为原料制碱,称路布兰制碱法,该法分三布:
①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠:2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl;
②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠:Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑
③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠:Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS
缺点:; 该方法生产时需要高温,硫酸对设备腐蚀严重,CaS废弃物长期堆积臭气四溢,加之成本较高,后被氨碱法代替。
二: 氨碱法即索尔维制碱法, 是1862年,比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法,其反应也分三步进行:
①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl
③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
反应生成的CO2可回收利用,NH4Cl又可与生石灰反应重新生成氨气:
2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O
缺点: 该法实现了连续化生产,食盐利用率得到提高,使纯碱价格大大降低,并且产品质量纯净,故被称纯碱。
三: 候氏制碱法 对上述方法做了较大的改进,此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵(NH4HCO3),而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产,此法的原理是:低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳(CO2)可析出碳酸氢钠(NaHCO3),此时母液中Na+减少而Cl-相对多,此时再加入细盐末,因同离子效应,低温氯化铵(NH4Cl)溶解度突然降低,而食盐(NaCl)的溶解度变化不大,所以氯化铵(NH4Cl)析出而食盐不析出,再用氨饱和后通二氧化碳(CO2),结果往返析出NaHCO3和NH4Cl,其中氨由氮与水中的氢化合制成,CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品,这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来,故候氏制碱法又称联合制碱法。该法生产的碱质量优良,纯白如雪,在1926年获美国费城“万国博览会金质奖”。具体是这样的:
1 向已经氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳
NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3(析出)
2 加热碳酸氢钠,得到碳酸钠
2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2
3 利用碳酸钠通入石灰水,制得氢氧化钠
Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3
4 培烧碳酸钙,得到二氧化碳循环
CaCO3=CaO+CO2
CaO+H2O=Ca(OH)2
5 向1步反应的母液中,加入过量食盐,氯化铵结晶析出,制成化肥使用。
侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。
B. 纯碱的生产工艺流程是怎样的
纯碱即苏打(soda),化学式为Na2CO3,是一种重要的化工原料,是食品、造纸、制药、玻璃、肥皂、印染等工业乃至人民日常生活的必需品。 一:布兰制碱法: 古代,人们从草木灰中提取碳酸钾,后来又从盐碱地和盐湖等天然资源中获取碳酸钠,但量太小。远不能满足化工生产需求,1791年法国医生路布兰首先获得制碱专利,以食盐为原料制碱,称路布兰制碱法,该法分三布: ①用氯化钠与硫酸反应制硫酸钠:2NaCl+H2SO4=Na2SO4+2HCl; ②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠:Na2SO4+4C=Na2S+4CO↑ ③用硫化钠与石灰石反应制碳酸钠:Na2S+CaCO3=Na2CO3+CaS 缺点:; 该方法生产时需要高温,硫酸对设备腐蚀严重,CaS废弃物长期堆积臭气四溢,加之成本较高,后被氨碱法代替。 二: 氨碱法即索尔维制碱法, 是1862年,比利时人索尔维以食盐、氨、二氧化碳原料发明的制碱法,其反应也分三步进行: ①NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 ②NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl ③2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O 反应生成的CO2可回收利用,NH4Cl又可与生石灰反应重新生成氨气: 2NH4Cl+CaO=2NH3↑+CaCl2+H2O 缺点: 该法实现了连续化生产,食盐利用率得到提高,使纯碱价格大大降低,并且产品质量纯净,故被称纯碱。 三: 候氏制碱法 对上述方法做了较大的改进,此法的最大特点是不从固体碳酸氢铵(NH4HCO3),而是由盐卤先吸收氨后再碳酸化以进行连续生产,此法的原理是:低温下用氨饱和的饱和食盐水通入二氧化碳(CO2)可析出碳酸氢钠(NaHCO3),此时母液中Na+减少而Cl-相对多,此时再加入细盐末,因同离子效应,低温氯化铵(NH4Cl)溶解度突然降低,而食盐(NaCl)的溶解度变化不大,所以氯化铵(NH4Cl)析出而食盐不析出,再用氨饱和后通二氧化碳(CO2),结果往返析出NaHCO3和NH4Cl,其中氨由氮与水中的氢化合制成,CO2是提取氢气和氮气的半水煤气之副产品,这样巧妙的把氮气工业和制碱工业联合起来,故候氏制碱法又称联合制碱法。该法生产的碱质量优良,纯白如雪,在1926年获美国费城“万国博览会金质奖”。具体是这样的: 1 向已经氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳 NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3(析出) 2 加热碳酸氢钠,得到碳酸钠 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2 3 利用碳酸钠通入石灰水,制得氢氧化钠 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3 4 培烧碳酸钙,得到二氧化碳循环 CaCO3=CaO+CO2 CaO+H2O=Ca(OH)2 5向1步反应的母液中,加入过量食盐,氯化铵结晶析出,制成化肥使用。 侯德榜先生经过上千次试验,在1943年研究成功了联合制碱法。这种方法把合成氨和纯碱两种产品联合生产,提高了食盐利用率,缩短了生产流程,减少了对环境的污染,降低了纯碱的成本。 我只找到氨碱法即索尔维制碱法的流程图: http://www.hhsz.cn/huaxue/ReadNews.asp?NewsID=236
C. 我国制造纯碱的方法是什么,制碱的原料有哪些,制出的纯碱成本是多少
液氨、氢氧化钙、氯化钠、侯氏制碱法
D. 河北到广州发海运多少钱,纯碱
一个货物的实际运费必须要以货物的实际情况来确定。
海运运费主要由以下几个部专分组成:
1、海运单价(属主要看实际两地的距离,单价由船司/港口提供)
2、货物的实际情况(数量、体积、重量等等)
3、海运必须要收取的文件费、附加费等等
E. 范旭东的制纯碱
纯碱,是范旭东1926年给碳酸钠起的商品名。当时国人最常见的装束是粗布长袍,色彩单调,并且不耐磨。印染的布料是一种奢侈品,因为印染需要用碱,而碱十分昂贵。在制碱业,以氯化钠与石灰石为原料的“苏尔维法”是最先进的技术,西方国家在这方面已经形成专利垄断,对外绝不公开。当时在中国垄断纯碱市场的是英国卜内门公司。第一次世界大战爆发后,远洋运输困难,英商乘机将纯碱价钱抬高七八倍,甚至捂住不卖,使许多民族布业工厂陷于停顿。范旭东曾到卜内门的英国本部参观,英国人嘲弄地说,你们看不懂制碱工艺,还是看看锅炉房就好了。
范旭东决意雪耻制碱,一群跟他意气相投的青年科学家围拢在他的周围,其中有苏州东吴大学化学硕士陈调甫、上海大效机器厂的厂长兼总工程师王小徐、东京高等工业学校电气化学专业毕业生李烛尘和美国哥伦比亚大学化学博士侯德榜,这是企业史上第一个真正意义上的科学家团队,李烛尘日后出任共和国的食品工业部部长,侯德榜因独创的“侯氏制碱法”而闻名世界。这是一群真正为中国而付出了一切的年轻人,有一年,陈调甫的爱妻潘瑛如去世,当时正值永利财务最紧张的时刻,痛不欲生的陈调甫在讣告中写明:“拒收挽联、挽幛等物,如送奠仪,只收现金。”葬礼之后,陈调甫将所受礼金全部交给了范旭东。
1917年,范旭东与陈调甫、王小徐合作,在小试成功的基础上,在他天津寓所的庭院内建起1座3米高的石灰窑和1套氨碱法制碱装置,进行模型试验。经3个多月日以继夜的艰苦努力,他们打通了工艺流程,制得了9公斤产品。范旭东乃向久大公司董事会建议筹建碱厂。获得通过后,即着手筹集资金,收罗人才,设计图纸和筹措设备,申办工业用盐免税,选购厂址等等筹建工作,并于1918年11月,成立了永利制碱公司。
对于制碱技术,范旭东曾与拥有专利权的外商谈判购买。对方提出的条件十分苛刻:要求在合同上规定生产关键工序由他们直接派人操作,不带学徒,不传授技术;在我国销售产品,得由他们规定市场,不得在规定之外的地区销售……范旭东断然拒绝了这些条件,决心从国外购买设备,自己组织设计。
当时,垄断制碱技术的几大公司相互间也严格保密,各藏“绝招”,重要机器设备均各厂自制,都不出售成套设备。购买设备只能东拼西凑,设计难度很大。陈调甫在美国进修期间,范旭东便委托他和纽约华昌贸易公司的李国钦在美国聘请技术人员搞设计、选购和订购设备,还聘用旅美化工留学生利用假期参与设计制图和验收设备。1919年底,总算搞出了一套七拼八凑的设计图纸,由陈调甫携带回国。
永利经历的磨难更甚于久大,其前后竟长达8年之久。在工厂的筹备中,垄断制碱技术的几大国际公司严格保密,几乎无法采购到成套的机器设备,一切都需重新设计、钻研自制。
陈调甫和王小徐在范旭东的家中建起了一座3米高的石灰窑,制成一套制碱设备,进行了3个多月的试验之后,打通了工艺流程,制出9公斤合格的纯碱。
1920年,永利制碱公司筹得银洋40万元,获北洋政府大总统特批,农商部颁布准予工业用盐免税30年,并在塘沽盐场附近选好了厂址。9月,碱厂破土动工。施工安装过程中,暴露出工艺与设备存在的许多问题,设计不得不一再修改,工程不得不不断返工。经陈调甫推荐,范旭东特邀请了侯德榜于1922年来厂全面领导技术工作。1923年开始试车,又不断修补调整,1924年8月,永利投入200万元,才终于产出了第一批成批量的碱制品。
可是,令人失望的是,生产出来的仍是红黑相间的劣质碱。消息传出,英资公司发出一阵嘲笑之声。此时,4台船式煅烧炉全部烧坏,无法再用,全厂一度被迫停产,苦候数年的股东们已失去了耐心,惟有范旭东仍然咬牙坚持。卜内门公司乘机要求与范旭东会谈,希望入股永利,范旭东以公司章程明确规定“股东只限于享有中国国籍者”为理由,予以回绝。一年多后的1926年6月29日,永利终于生产出纯净洁白的合格碱,全厂欢腾。范旭东眼噙热泪,对身旁的陈调甫说:“这些年,我的衣服都嫌大了。老陈,你也可以多活几年了。”范旭东给产品取名永利纯碱,以区别于“洋碱”,8月,在美国费城举行的万国博览会上,永利纯碱荣膺大会金质奖章,专家的评语是:“这是中国工业进步的象征。”
1925年春,在侯德榜等同仁努力下,找出了产品质量问题的病根,不断改进措施,逐步见到成效,产品颜色开始转白。但4台船式煅烧炉这时已全部烧坏,无法再用,全厂被迫停产。要恢复运转和继续解决技术问题,必须花大量资金。盐税“暂免一年”也即将到期。股东们意见分歧更为强烈。针对永利碱厂所处困境,卜内门公司总经理尼可逊(Nichols0n)一再要求范旭东与之会谈。在大连会谈中,他反复炫耀卜内门资金充足,技术力量雄厚,条件优越;剖析永利碱厂的困境,提出愿投入资金和技术与永利碱厂合作。
范旭东早在赴大连前已料到对方想乘人之危,接管永利碱厂,控制中国碱业的企图,为此他提出,永利公司章程已明确规定:“股东只限于享有中国国籍者”,无可变通,否则牵动政府所许优惠政策,对永利碱厂有害无益,谢绝了“合作”建议。
回厂后,范旭东召开董事会,剖析苏尔维法制碱技术的先进性与难度,列举日本等国也多年摸索未能搞成,而永利碱厂已陆续解决了工艺技术、设备等多方面的问题,不能功亏一篑;还介绍了外国垄断资本一再企图扼杀永利碱厂事业的种种阴谋诡计;要求董事们高屋建瓴,为维护永利碱厂和民族工业的前途坚持奋斗;碱厂一定能够成功。他还历数侯德榜多年如一日,以厂为家,查问题,想办法,带领员工已做出的业绩,提出:“对这样难得的人才,我希望大家像支持我一样支持他的工作……”范旭东这个分析精辟、气魄雄伟的报告,得到了全体董事的理解和支持。
1925年6月,在“五卅惨案”激起的全民爱国反帝高潮中,永利碱厂通过上海英文《大陆报》发表题为《请看英人摧残国货毒辣手段》的文章,披露工业用盐收税案的经过,揭露丁恩侵犯主权、摧残我国工业的情况,在舆论界引起了强烈反响。丁恩等人慑于舆论,才将工业用盐免税再延期5年。这期间,碱厂的技术问题在侯德榜领导下,继续得到解决,并重新订购了先进的回转型外热式煅烧炉,取代了原有的那种国外早已淘汰的船式煅烧炉。
1926年6月,完成了重新开车的各项工作。其间,范旭东在总揽全局的百忙中,仍始终坚持经常到现场检查施工安装情况,参与研究处理各种问题,输送碱液的管道,原来用钢管,不耐腐蚀,经常损坏,长期靠修修补补,影响生产越来越严重。他发现后,下决心拆除了这个系统价值10余万元的钢管,换用耐腐蚀的铸铁管,解决了问题。事后,他还请工人用几段拆下的废钢管做成一张桌子放在办公室内,作为自己长期不认识腐蚀问题严重性的警戒。6月29日,碱厂重新开车,一切正常,源源不断地生产出了纯净洁白的产品。在全厂欢庆声中,范旭东提出:建议将这种产品取名为“纯碱”,以区别于“洋碱”。从此,永利纯碱开始畅销各地,纯碱之名传遍全国。
1926年8月,永利纯碱在美国费城举行的万国博览会上,获得“中国工业进步的象征”的评语,荣膺大会金质奖章,开始蜚声海外。这时,卜内门公司又挟其雄厚资本与其所掌握的市场,采取降价倾销的手段,在永利销售纯碱的上海、汉口、长沙等地大幅度降价,甚至赊销出售,企图将永利纯碱从市场上挤出去;而在天津则不予降价,以诱使永利将大部分产品在本地销售,让他们的产品继续占领我国广大市场。范旭东研究分析了市场动态之后,决定采取相应的对策。他指示公司的营业机构,当卜内门将碱价降低时,我们便以更大的幅度甚至低于成本的价格抛售,并延长赊销兑款期限;本厂的产品除了在天津销售外,继续在其他地方销售。
开始,有些股东不以为然。范旭东对他们进行了耐心的解释:“如果我们把销售集中在天津一地,外地销路没有打开,市场基础不巩固,有朝一日,卜内门再回过头来,我们将完全处于被动,束手无策的地位,结果很可能彻底失败。”
果然,永利纯碱在各地大幅度降价出售不到一个月,卜内门公司即派人来要求同永利协商调整纯碱销售价格。同时,该公司还通过永利碱厂的干部,推荐一个小职员进入永利作为坐探,收集永利的业务情报。此人在卜内门和永利碱厂都拿薪水。后来他终于良心发现,将其充当间谍的事实坦白出来。范旭东获悉之后,立即找他谈话,表扬他的坦白是爱国主义的一种表现,并保证不解雇他,要他继续工作;但提出一个条件,即以后当他向卜内门公司提供情报时,应先由范旭东指定公司中的高级职员虚拟业务动态材料,再经他送交。
这一反间谍绝招,使永利碱厂在与卜内门争夺纯碱市场中居于有利地位,使卜内门挤垮永利的企图终成泡影。后来,卜内门终于同意了范旭东提出的纯碱市场销售额的协议,即永利纯碱销售额应占我国市场销售总额的51%,再次维护了我国民族工商业的权益。
为了亲自到永利碱厂了解情况,寻求新的花招,卜内门公司总经理通过其驻上海经理约请范旭东在天津会见。范旭东则同意只在上海与他相见,并在他由沪启程来津当晚,乘火车南下。还吩咐永利碱厂的同事,如果卜内门总经理要求参观碱厂,可以陪同进厂,但只让他看看锅炉房,谢绝参观主要车间,作为20多年前他在英国参观碱厂只让看锅炉房的礼尚往来的回报。
从1927年到1937年,永利的纯碱年产量翻了三番多,“红三角”牌纯碱远销日本、印度、东南亚一带。在天津,永利碱厂、南开大学和《大公报》被合称为“天津三宝”,分别代表了那一时代工业、大学和新闻业的最高水准。永利碱厂的主体厂房南北高楼耸入云天,碳化厂房高32米,共有8层,蒸吸厂房高47米,达11层,不但是华北第一高楼,更是塘沽乃至整个天津的标志性建筑。范旭东的科学救国之心十分炽热,他曾在一次演讲中说:“中国如其没有一班人,肯沉下心来:不趁热,不惮烦,不为当世功名富贵所惑,至心皈命为中国创造新的学术技艺,中国决产不出新的生命来。”
在永利碱厂艰难创业的过程中,范旭东为了摆脱公司在经济上受到的压力,仍继续致力发展盐业,积累资金。1926年,他在青岛开办永裕盐业公司,1927年在汉口开办信孚盐业运销公司,1930年又在江苏省连云港开办了久大大浦分厂,除设海水制精盐的盐场外,还自办电厂发电。盐业的发展,不仅壮大了久大盐业公司,而且有力地支持了永利制碱事业的发展。盐碱并茂,成为我国民族工业中一支重要的力量。
F. 纯碱的作用
碳酸钠用途如下:
1、玻璃工业是纯碱的摄大消费部门,每吨玻璃消耗纯碱0.2t。主要用于浮法玻璃、显像管玻壳、光学玻璃等。
2、也可用于化工、冶金等其他部门。使用重质纯碱可以减少碱尘飞扬、降低原料消耗、改善劳动条件,还可提高产品质量,同时减轻碱粉对耐火材料的侵蚀作用,延长窑炉的使用寿命。
3、作缓冲剂、中和剂和面团改良剂,可用于糕点和面制食品,按生产需要适量使用。
4、作为洗涤剂用于羊毛漂洗,浴盐和医药用,鞣革中的碱剂。
5、用于食品工业,作中和剂、膨松剂,如制造氨基酸、酱油和面制食品如馒头、面包等。还可配成碱水加入面食中,增加弹性和延展性。碳酸钠还可以用于生产味精。
G. 纯碱是拿来干什么的
苏打(纯碱抄):学名碳酸钠,化学式Na2CO3,白色粉末,在水中25℃溶解度为33克
用途:制玻璃、肥皂、造纸、纺织、发面
轻质纯碱
性状:
白色粉末或细粒结晶得无水物,易溶于水,水溶液呈碱性,常温时暴露在空气中能吸收CO2和水,并放出热量,逐渐转成NAHCO3且结块.
分子式:Na2CO3
规格:
总碱量(以Na2CO3计) ≥99.2%
氯化物(以NaCl计) ≤0.25-0.4%
铁(以Fe2O3计) ≤0.004%
水不溶物 ≤0.04%
烧失量 ≤0.5%
堆积密度(KG/M3) ≤500-600
用途:
重要的基本化工原料之一.在化工、冶金、国防、纺织、印染、食品、玻璃、搪瓷、医药、造纸等领域都有广泛应用.
生产方法:
(1)氨碱法(索尔维法)
以原盐和石灰石为原料,通过化学合成方法生产轻质纯碱.
(2)天然碱法
以天然碱为原料,通过蒸发法或碳化法生产轻质纯碱.
可以检验葡萄酒的真假!
放一小勺纯碱到待检测的葡萄酒中,酒由原先的红色变为蓝黑色的,即为真酒,不变色的是假酒!
H. 纯碱铁路运输可以用集装箱吗
可以啊,这个要先危品申报。
I. 请问用纯碱脱硫的方法
烟气脱硫 指从烟道气或其他工业废气中除去硫氧化物(SO2和SO3).
目录
1工艺简介
2基本原理
3工艺方法
▪ 方法简介
▪ 干式脱硫
▪ 喷雾脱硫
▪ 煤灰脱硫
▪ 湿法脱硫
4工艺历史
5脱硫的防腐保护
1工艺简介编辑
烟气脱硫(Flue gas desulfurization,简称FGD),[1]在FGD技术中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法:以CaCO3(石灰石)为基础的钙法,以MgO为基础的镁法,以Na2SO3为基础的钠法,以NH3为基础的氨法,以有机碱为基础的有机碱法.[1]
2基本原理编辑
化学原理:烟气中的SO2 实质上是酸性的,[2]可以通过与适当的碱性物质反应从烟气中脱除SO2.烟道气脱最常用的碱性物质是石灰石(碳酸钙)、生石灰(氧化钙,Cao)和熟石灰(氢氧化钙).石灰石产量丰富,因而相对便宜,生石灰和熟石灰都是由石灰石通过加热来制取.有时也用碳酸纳(纯碱)、碳酸镁和氨等其它碱性物质.所用的碱性物质与烟道气中的SO2发生反应,产生了一种亚硫酸盐和硫酸盐的混合物(根据所用的碱性物质不同,这些盐可能是钙盐、钠盐、镁盐或铵盐).亚硫酸盐和硫酸盐间的比率取决于工艺条件,在某些工艺中,所有亚硫酸盐都转化成了硫酸盐.SO2与碱性物质间的反应或在碱溶液中发生(湿法烟道气脱硫技术),或在固体碱性物质的湿润表面发生(干法或半干法烟道气脱硫技术).
在湿法烟气脱硫系统中,碱性物质(通常是碱溶液,更多情况是碱的浆液)与烟道气在喷雾塔中相遇.烟道气中SO2溶解在水中,形成一种稀酸溶液,然后与溶解在水中的碱性物质发生中和反应.反应生成的亚硫酸盐和硫酸盐从水溶液中析出,析出情况取决于溶液中存在的不同盐的相对溶解性.例如,硫酸钙的溶解性相对较差,因而易于析出.硫酸纳和硫酸铵的溶解性则好得多.SO2在干法和半干法烟道气脱硫系统中,固体碱性吸收剂或使烟气穿过碱性吸收剂床喷入烟道气流中,使其与烟道气相接触.无论哪种情况,SO2都是与固体碱性物质直接反应,生成相应的亚硫酸盐和硫酸盐.为了使这种反应能够进行,固体碱性物质必须是十分疏松或相当细碎.在半干法烟道气脱硫系统中,水被加入到烟道气中,以在碱性物质颗粒物表面形成一层液膜,SO2溶入液膜,加速了与固体碱性物质的反应.
3工艺方法编辑
方法简介
世界上普遍使用的商业化技术是钙法,所占比例在90%以上.按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干(半湿)法.湿法FGD技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物,该法具有脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点,但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用高及易造成二次污染等问题.干法FGD技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻,烟气在净化过程中无明显降温、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点,但存在脱硫效率低,反应速度较慢、设备庞大等问题.半干法FGD技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程),或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术.特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法,以其既有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点,又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易于处理的优势而受到人们广泛的关注.按脱硫产物的用途,可分为抛弃法和回收法两种.
目前,国内外常用的烟气脱硫方法按其工艺大致可分为三类:湿式抛弃工艺、湿式回收工艺和干法工艺.其中变频器在设备中的应用为节约能源做出了巨大贡献.[3]
干式脱硫
干式烟气脱硫工艺
该工艺用于电厂烟气脱硫始于80年代初,与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点:投资费用较低;脱硫产物呈干态,并和飞灰相混;无需装设除雾器及再热器;设备不易腐蚀,不易发生结垢及堵塞.其缺点是:吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺;用于高硫煤时经济性差;飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用;对干燥过程控制要求很高.
喷雾脱硫
喷雾干式烟气脱硫工艺
喷雾干式烟气脱硫(简称干法FGD),最先由美国JOY公司和丹麦NiroAtomier公司共同开发的脱硫工艺,70年代中期得到发展,并在电力工业迅速推广应用.该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触,石灰浆液与SO2反应后生成一种干燥的固体反应物,最后连同飞灰一起被除尘器收集.我国曾在四川省白马电厂进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验,取得了一些经验,为在200~300MW机组上采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据.
煤灰脱硫
粉煤灰干式烟气脱硫技术
日本从1985年起,研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干式烟气脱硫技术,到1988年底完成工业实用化试验,1991年初投运了首台粉煤灰干式脱硫设备,处理烟气量644000Nm3/h.其特点:脱硫率高达60%以上,性能稳定,达到了一般湿式法脱硫性能水平;脱硫剂成本低;用水量少,无需排水处理和排烟再加热,设备总费用比湿式法脱硫低1/4;煤灰脱硫剂可以复用;没有浆料,维护容易,设备系统简单可靠.
湿法脱硫
FGD工艺
世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异,主要是使用石灰石(CaCO3)、石灰(CaO)或碳酸钠(Na2CO3)等浆液作洗涤剂,在反应塔中对烟气进行洗涤,从而除去烟气中的SO2.这种工艺已有50年的历史,经过不断地改进和完善后,技术比较成熟,而且具有脱硫效率高(90%~98%),机组容量大,煤种适应性强,运行费用较低和副产品易回收等优点.据美国环保局(EPA)的统计资料,全美火电厂采用湿式脱硫装置中,湿式石灰法占39.6%,石灰石法占47.4%,两法共占87%;双碱法占4.1%,碳酸钠法占3.1%.在中国的火电厂钢厂,90%以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程.但是在中国台湾,日本等脱硫处理较早的国家和地区基本采用镁法脱硫,占到95%以上.
湿式镁法主要的化学反应机理为:
其主要优点是脱硫效率高,同步运行率高,且其吸收剂的资源丰富,副产品可吸收,商业价值高.目前,镁法脱硫在日本等烟气控制严格的地区引用较多,尤其最早进行脱硫开发的日本地区有100多例应用,台湾电站有95%以上是用的镁法.对硫煤要求不高,适应性好.无论是高硫煤还是低硫煤都有很好的脱出率,可达到98%以上.
镁法脱硫主要的问题是吸收剂单价较高,副产品设备复杂.但是优点是高脱除率,高运行率,副产品经济效益好等.
湿法FGD工艺较为成熟的还有:海水法;氢氧化钠法;美国DavyMckee公司Wellman-LordFGD工艺;氨法等.
在湿法工艺中,烟气的再热问题直接影响整个FGD工艺的投资.因为经过湿法工艺脱硫后的烟气一般温度较低(45℃),大都在露点以下,若不经过再加热而直接排入烟囱,则容易形成酸雾,腐蚀烟囱,也不利于烟气的扩散.所以湿法FGD装置一般都配有烟气再热系统.目前,应用较多的是技术上成熟的再生(回转)式烟气热交换器(GGH).GGH价格较贵,占整个FGD工艺投资的比例较高.近年来,日本三菱公司开发出一种可省去无泄漏型的GGH,较好地解决了烟气泄漏问题,但价格仍然较高.前德国SHU公司开发出一种可省去GGH和烟囱的新工艺,它将整个FGD装置安装在电厂的冷却塔内,利用电厂循环水余热来加热烟气,运行情况良好,是一种十分有前途的方法.
4工艺历史编辑
1927年英国为了保护伦敦高层建筑的需要,在泰吾士河岸的巴特富安和班支赛德两电厂(共120MW),首先采用石灰石脱硫工艺.
据统计,1984年有SO2控制工艺189种,目前已超过200种.主要可分为四类:(1)燃烧前控制-原煤净化(2)燃烧中控制-硫化床燃烧(CFB)和炉内喷吸收剂(3)燃烧后控制-烟气脱硫(4)新工艺(如煤气化/联合循环系统、液态排渣燃烧器)其中大多数国家采用燃烧后烟气脱硫工艺.烟气脱硫则以湿式石灰石/石膏法脱硫工艺作为主流.
自本世纪30年代起已经进行过大量的湿式石灰石/石膏法研究开发,60年代末已有装置投入商业运行.ABB公司的第一套实用规模的湿法烟气脱硫系统于1968年在美国投入使用.1977年比晓夫公司制造了欧洲第一台石灰/石灰石石膏法示范装置.IHI(石川岛播磨)的首台大型脱硫装置1976年在矶子火电厂1、2号机组应用,采用文丘里管2塔的石灰石石膏法混合脱硫法.三菱重工于1964年完成第一套设备,根据其运转实绩,进行烟气脱硫装置的开发.
第一代FGD系统:在美国和日本从70年代开始安装.早期的FGD系统包括以下一些流程:石灰基流质;钠基溶液;石灰石基流质;碱性飞灰基流质;双碱(石灰和钠);镁基流质;Wellman-Lord流程.采用了广泛的吸收类型,包括通风型、垂直逆流喷射塔、水平喷射塔,并采用了一些内部结构如托盘、填料、玻璃球等来增进反应.
第一代FGD的效率一般为70%~85%
除少数外,副产品无任何商用价值只能作为废料排放,只有镁基法和Wellman-Lord法产出有商用价值的硫和硫酸.特征是初投资不高,但运行维护费高而系统可靠性低.结垢和材料失效是最大的问题.随着经验的增长,对流程做了改进,降低了运行维护费提高可靠性.
第二代FGD系统
在80年代早期开始安装.为了克服第一代系统中的结垢和材料问题,出现了干喷射吸收器,炉膛和烟道喷射石灰和石灰石也接近了商业运行.然而占主流的FGD技术还是石灰基、石灰石基的湿清洗法,利用填料和玻璃球等的通风清洗法消失了.改进的喷射塔和淋盘塔是最常见的.流程不同其效率也不同.最初的干喷射FGD可达到70%~80%,在某些改进情形下可达到90%,炉膛和烟道喷射法可达到30%~50%,但反应剂消耗量大.随着对流程的改进和运行经验的提高,可达到90%的效率.美国所有第二代FGD系统的副产物都作为废物排走了.然而在日本和德国,在石灰石基湿清洗法中把固态副产品强制氧化,得到在某些工农业领域中有商业价值的石膏.第二代FGD系统在运行维护费用和系统可靠性方面都有所进步.
第三代FGD系统
炉膛和烟道喷射流程得到了改进,而LIFAC和流化床技术也发展起来了.通过广泛采用强制氧化和钝化技术,影响石灰、石灰石基系统可靠性的结垢问题基本解决了.随着对化学过程的进一步了解和使用二基酸(DBA)这样的添加剂,这些系统的可靠性可以达到95%以上.钝化技术和DBA都应用于第二代FGD系统以解决存在的问题.许多这些系统的脱硫效率达到了95%或更高.有些系统的固态副产品可以应用于农业和工业.在德国和日本,生产石膏已是电厂的一个常规项目.随着设备可靠性的提高,设置冗余设备的必要性减小了,单台反应器的烟气处理量越来越大.在70年代因投资大、运行费用高和存在腐蚀、结垢、堵塞等问题,在火电厂中声誉不佳.经过15年实践和改进,工作性能与可靠性有很大提高,投资和运行费用大幅度降低,使它的下列优点较为突出:(1)有在火电厂长期应用的经验;(2)脱硫效率和吸收利用率高(有的机组在Ca/S接近于1时,脱硫率超过90%);(3)可用性好(最近安装的机组,可用性已超过90%).人们对湿法的观念,从而发生转变.
5脱硫的防腐保护编辑
脱硫系统中常见的主要设备为吸收塔、烟道、烟囱、脱硫泵、增压风机等主要设备,湿法脱硫等工艺具有介质腐蚀性强、处理烟气温度高、SO2吸收液固体含量大、磨损性强、设备防腐蚀区域大、施工技术质量要求高、防腐蚀失效维修难等特点.因此,该装置的腐蚀控制一直是影响装置长周期安全运行的重点问题之一.脱硫的防腐主要有以下几个方面:
1、吸收塔、烟囱中的应用
2、双流式塔盘防腐保护
某电厂在2010年对洗涤器升级时安装了新型双流式塔盘.在2011年的检验中表明,在塔盘较低表面上形成的沉积物区域下面,基底金属产生了较深的点蚀.用高压水将沉积物清洗干净,改变流量喷嘴试着控制结垢.被腐蚀的区域现在需要进行涂层保护,以防止进一步的破坏.采用阿克-20防腐涂层为塔盘替换下来的陈旧的“碗状物”进行涂层,效果非常好.
3、烟道脱硫防腐保护
研发新阴极防腐系统,可用于燃烧系统的废气处理或者空气污染控制设施的保护–有效控制(电流控制)高温/极酸腐蚀环境(150ºC,pH-2)薄涂层解决方案.