1. Bối cảnh
Với sự quan tâm ngày càng tăng của đất nước đối với công tác bảo vệ môi trường, đối với chất gây ô nhiễm khí quyển chính S02và ngành công nghiệp mũi nhọn về khí thải - nhà máy nhiệt điện, theo quy định về môi trường cần lắp đặt thiết bị khử lưu huỳnh khí thải. Trong những năm gần đây, một số lượng lớn các thiết bị khử lưu huỳnh đã được đưa vào hoạt động và phần lớn các quá trình khử lưu huỳnh đều sử dụng công nghệ khử lưu huỳnh ướt bằng thạch cao đá vôi. Đối với nhiều nhà máy điện ven biển, so với công nghệ khử lưu huỳnh ướt bằng đá vôi, quy trình khử lưu huỳnh bằng nước biển có những ưu điểm rõ ràng như hiệu suất khử lưu huỳnh cao, chi phí vận hành thấp, đầu tư thấp, hệ thống đơn giản và đáng tin cậy, không có chất phụ gia và không có sản phẩm phụ. Việc áp dụng phương pháp khử lưu huỳnh bằng nước biển sẽ là lựa chọn tốt cho các nhà máy điện ven biển. Do đó, nhu cầu về công nghệ khử lưu huỳnh trong nước biển trong các nhà máy điện ven biển ở Trung Quốc là rất lớn. Tuy nhiên, hiện nay, công nghệ khử lưu huỳnh trong nước biển hoàn toàn do các công ty nước ngoài độc quyền, chi phí giới thiệu công nghệ và phí dịch vụ sau cao đã tạo thành trở ngại lớn cho các công ty khử lưu huỳnh trong nước áp dụng công nghệ khử lưu huỳnh trong nước biển, khiến quá trình khử lưu huỳnh với lợi thế chi phí rõ ràng này không thể thực hiện được. được áp dụng rộng rãi trong các nhà máy điện ven biển, làm tăng đáng kể chi phí khử lưu huỳnh và giảm phát thải ở các nhà máy nhiệt điện. Đồng thời, các dự án khử lưu huỳnh trong nước biển đã đưa vào vận hành nhìn chung có chỉ số kỹ thuật thấp, tỷ lệ khử lưu huỳnh khoảng 90% và giá trị pH thoát nước nhìn chung dưới 6,5, không đáp ứng yêu cầu quy định của Trung Quốc về phát thải khử lưu huỳnh. Vì vậy, bắt buộc phải phát triển các quy trình khử lưu huỳnh trong nước biển độc lập.tấm mạ titan cho nhiệt điệnđược sử dụng rộng rãi trong công nghệ khử lưu huỳnh khí thải nước biển.
2. Sự cần thiết của việc khử lưu huỳnh trong khí thải nhà máy điện
Theo "Tiêu chuẩn phát thải đối với các chất ô nhiễm không khí từ các nhà máy nhiệt điện" (GB13223-1996), các yêu cầu kiểm soát khác nhau được đề xuất đối với sulfur dioxide trong các nhà máy nhiệt điện ở các khoảng thời gian khác nhau. Đối với các nhà máy nhiệt điện mới, mở rộng và cải tạo (giai đoạn thứ ba) có báo cáo tác động môi trường đang chờ xem xét và phê duyệt kể từ ngày 1 tháng 1 năm 1997, trên cơ sở thực hiện kiểm soát tổng lượng khí thải cho toàn bộ nhà máy, hạn chế về nồng độ khí thải sulfur dioxide trong ống khói đã được áp dụng. đã được thêm vào và liên kết với “hai vùng kiểm soát” và hàm lượng lưu huỳnh trong than. Đối với than có hàm lượng lưu huỳnh lớn hơn 10%, nồng độ phát thải tối đa cho phép là 1200mg/Nm, than có hàm lượng lưu huỳnh nhỏ hơn hoặc bằng 1% là 2100mg/Nm. Các nhà máy điện nằm trong “hai vùng kiểm soát” phải khử lưu huỳnh trong than có hàm lượng lưu huỳnh lớn hơn 1%, nếu không sẽ không đáp ứng tiêu chuẩn khí thải. Đối với các nhà máy điện có hàm lượng lưu huỳnh than dưới 1%, quá trình khử lưu huỳnh cần được xác định thông qua đánh giá tác động môi trường dựa trên tổng lượng phát thải cho phép và giới hạn kiểm soát khu vực của nhà máy điện cũng như yêu cầu chất lượng môi trường của địa phương.
Việc kiểm soát khí thải SO từ các nhà máy nhiệt điện than hiện đang là nhiệm vụ cấp bách nhất trong lĩnh vực kiểm soát ô nhiễm không khí ở Trung Quốc. Việc xây dựng các cơ sở khử lưu huỳnh khí thải trong các nhà máy nhiệt điện than sẽ là trọng tâm chính trong phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm không khí, đồng thời là biện pháp quan trọng để xây dựng một xã hội tiết kiệm tài nguyên và thân thiện với môi trường. Việc tích cực phát triển và áp dụng công nghệ khử lưu huỳnh khí thải tiên tiến sẽ là đảm bảo quan trọng đảm bảo giảm SO2 và phát thải. Đề tài được đề xuất trong luận văn thạc sĩ này - Công nghệ khử lưu huỳnh trong nước biển tinh khiết là một công nghệ và thực hành kỹ thuật mới để khử lưu huỳnh khí thải trong các nhà máy điện đốt than.
3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ khử lưu huỳnh khí thải trong các nhà máy nhiệt điện than
Công nghệ khử lưu huỳnh nhà máy điện đốt than sớm nhất, FLUE GASDESULPHRIZATION (FGD), có nguồn gốc ở Vương quốc Anh. Năm 1927, nước này lần đầu tiên áp dụng công nghệ khử lưu huỳnh đá vôi tại nhà máy điện Butterworth và Banziside (tổng công suất 120MW) bên bờ sông Thames.
4. Tình hình nghiên cứu công nghệ khử lưu huỳnh khí thải nước biển
Công nghệ khử lưu huỳnh khí thải nước biển là một loại công nghệ khử lưu huỳnh khí thải ướt, thích hợp cho các nhà máy điện xây dựng ven biển và làm mát bằng nước biển. Do sử dụng nước làm mát nhà máy điện làm chất khử lưu huỳnh trong quá trình khử lưu huỳnh trong nước biển nên không tạo ra chất thải và hệ thống vận hành đáng tin cậy. So với các quy trình khử lưu huỳnh khí thải ướt khác, nó có chi phí vận hành rất thấp do sử dụngtấm mạ titan cho nhiệt điện. Hiện nay, khoảng 30% nhà máy nhiệt điện than trên thế giới được xây dựng ven biển, điều này thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của công nghệ khử lưu huỳnh trong nước biển.
Ngày nay, quá trình khử lưu huỳnh khí thải bằng nước biển đã có lịch sử hơn 40 năm. Ngay từ những năm 1960, Đại học California, Berkeley, Hoa Kỳ đã tiến hành nghiên cứu cơ chế quá trình khử lưu huỳnh trong khí thải nước biển. Các thiết bị khử lưu huỳnh khí thải bằng nước biển lần đầu tiên được sử dụng rộng rãi làm cơ sở hỗ trợ cho các ngành công nghiệp không đốt than như nhà máy lọc nhôm và nhà máy lọc dầu. Hàng chục thiết bị khử lưu huỳnh khí thải bằng nước biển đã được đưa vào hoạt động ở Na Uy, Vương quốc Anh, Hà Lan, Tây Ban Nha, Síp và các nước khác ở Châu Âu. Tuy nhiên, việc áp dụng công nghệ khử lưu huỳnh khí thải bằng nước biển trong các nhà máy điện ven biển vẫn còn tương đối hạn chế và vẫn còn ở giai đoạn sơ khai ở Trung Quốc. Các đơn vị khử lưu huỳnh khí thải nước biển được đưa vào hoạt động tại Trung Quốc.
5. Phân tích lý thuyết quá trình tinh chế hấp thụ S02
Lý thuyết màng kép
Quá trình khử lưu huỳnh trong nước biển là một quá trình vật lý và hóa học, quá trình truyền khối của nó dựa trên lý thuyết thanh lọc hấp thụ - "lý thuyết màng kép". Lập luận cơ bản của nó là hấp thụ khí là quá trình hấp thụ các chất trong pha khí được chuyển giữa các pha sang pha lỏng. Khi chất khí và chất lỏng tiếp xúc với nhau, ngay cả khi có sự nhiễu loạn trong thân chất lỏng, vẫn có các lớp ứ đọng khí (màng khí) ổn định và các lớp ứ đọng chất lỏng (màng lỏng) ở hai bên của chất khí-lỏng. giai đoạn. Quá trình hấp thụ là các phân tử hấp thụ di chuyển từ thân pha khí đến bề mặt màng khí, sau đó khuếch tán qua màng khí để đến giao diện pha khí-lỏng. Tại giao diện, các phân tử hấp thụ hòa tan vào pha lỏng, sau đó khuếch tán vào thể pha lỏng qua màng chất lỏng theo cách khuếch tán phân tử từ giao diện pha lỏng.
Cân bằng hấp thụ vật lý
Khi một hỗn hợp khí tiếp xúc với chất hấp thụ, sự chuyển khối lượng của các thành phần có thể hấp thụ trong pha khí sang pha lỏng được gọi là quá trình hấp thụ. Trong quá trình hấp thụ còn có quá trình chuyển khối trong đó các thành phần được hấp thụ ở pha lỏng thoát sang pha khí, được gọi là quá trình giải hấp. Ở một nhiệt độ và áp suất nhất định, tốc độ quá trình hấp thụ và tốc độ quá trình giải hấp cuối cùng sẽ bằng nhau và sự chuyển khối lượng giữa các pha khí và lỏng sẽ đạt đến trạng thái cân bằng động. Lúc này, hàm lượng chất tan của khí trong pha lỏng chính là độ hòa tan của khí. Độ hòa tan của chất khí có liên quan đến tính chất của chất khí và dung môi. Sự gia tăng độ hòa tan của dung môi, áp suất hoặc nhiệt độ đều sẽ làm tăng độ hòa tan của chất tan. Độ hòa tan của khí là số kg khí hòa tan trong 100kg nước. Khi sử dụng nước làm chất hấp thụ, SO là chất khí hòa tan vừa phải.
Cân bằng khí lỏng với các phản ứng hóa học
Cả hấp thụ vật lý và hấp thụ hóa học đều bị ảnh hưởng bởi tốc độ khuếch tán pha khí (hoặc điện trở màng khí) và tốc độ khuếch tán pha lỏng hoặc điện trở màng chất lỏng. Trong kỹ thuật, nó thường được sử dụng để tăng cường sự xáo trộn của các pha khí-lỏng để loại bỏ điện trở giữa màng khí và màng chất lỏng. Trong quá trình khử lưu huỳnh trong khí thải, một lượng lớn khí thải chứa nồng độ S0 thấp cần được làm sạch liên tục ngay lập tức. Nếu chỉ sử dụng hấp thụ vật lý thì hiệu quả lọc rất thấp và khó đáp ứng tiêu chuẩn phát thải SO. Vì vậy, phương pháp hấp thụ hóa học được sử dụng rộng rãi trong công nghệ khử lưu huỳnh khí thải. Việc sử dụng phương pháp hấp thụ hóa học để khử lưu huỳnh trong khí thải đã trưởng thành về mặt kỹ thuật, có kinh nghiệm vận hành phong phú và tính thực tiễn cao, đã trở thành công nghệ khử lưu huỳnh trong khí thải được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất. Quá trình khử lưu huỳnh trong nước biển cũng dựa trên sự hấp thụ hóa học.
Hấp thụ hóa học bao gồm hai quá trình: hấp thụ vật lý và phản ứng hóa học. Trong quá trình hấp thụ vật lý, khí bị hấp thụ hòa tan trong pha lỏng. Khi chất khí-lỏng đạt đến trạng thái cân bằng pha, nồng độ cân bằng của khí bị hấp thụ là giới hạn của quá trình hấp thụ vật lý. Các thành phần hoạt động trong khí hấp thụ trải qua các phản ứng hóa học và khi phản ứng hóa học đạt đến trạng thái cân bằng thì mức tiêu thụ khí hấp thụ là giới hạn của quá trình hấp thụ hóa học. Trong các ứng dụng kỹ thuật thực tế, chẳng hạn như công nghệ khử lưu huỳnh trong nước biển, quá trình lọc các chất ô nhiễm dạng khí thường áp dụng phương pháp hấp thụ hóa học. Tại thời điểm này, tổng lượng chất ô nhiễm dạng khí hòa tan bao gồm sự hấp thụ vật lý ở pha lỏng và mức tiêu thụ hóa học.
Chú phổ biến: tấm mạ titan cho nhiệt điện, Trung Quốc, nhà sản xuất, nhà cung cấp, nhà máy, tùy chỉnh, bán buôn, mua, giá, chất lượng, báo giá, bảng giá, còn hàng, để bán, sản xuất tại Trung Quốc
