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脱硫除尘工艺的选择

时间:2020-09-06 15:36

  脱硫即烟气脱硫FGD(Flue Gas Desulfurization)是当今世界上普遍采用的SO2排放控制方法。烟气脱硫是指从锅炉排放的烟气中

  按反应产物的物质形态(液态、固态)可分为湿法、半干法和干法烟气脱硫三种。

  干法烟气脱硫过程脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行,具有设备腐蚀小、净化后烟温高而利于烟囱排气扩散等优点,但脱硫效率低、反应速度较慢、设备庞大。

  半干法烟气脱硫技术是利用喷雾干燥原理,在吸收剂浆液喷入吸收塔以后,一方面吸收剂与烟气中的SO2发生化学反应,生成固体

  湿法脱硫除尘是在烟道末端,采用浆液剂洗涤烟气,脱硫剂和脱硫产物均为湿态,反应在溶液中进行,钙利用率高,脱硫效率可以达到90%以上,是目前国内外大型锅炉首选的硫工艺,目前湿法烟气脱硫技术占85%左右。

  上述三种脱硫除尘方法中,湿法脱硫除尘装置是其中最高效的一种脱硫除尘方式,而干法脱硫除尘和半干法脱硫除尘由于脱硫效率

  湿法脱硫技术因脱硫剂选用的不同,主要有石灰石-石膏法、氧化镁法、氨法、钠碱法、双碱法、海水脱硫等,其中最有代表性的是石灰-石膏法。

  石灰石石膏法烧结烟气脱硫起始于20世纪70年代,是目前世界上技术最成熟、使用业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺,其优点是脱硫剂为石灰石也可使用废弃物如电石渣,原料易得、处理烟气量大、脱硫效果好,脱硫副产物是石膏,可用作建材或水泥添加剂,因而容易被厂家所接受。该法用石灰石或石灰的乳浊液吸收烟气中的SO2,生成半水硫酸钙或石膏。其技术成熟,脱硫效率高,可达90 %,目前国外工业化烟气脱硫主要采用这一方法。

  力及吸收SO2的能力,当SO2被海水吸收后,再经处理氧化为无害的硫酸盐而溶于海水。硫酸盐是海水的天然成分,经脱硫而流回海洋的海水,其硫酸性成分只会稍提高,流入海洋后这种差异就会消灭,但

  操作过程,这种单元操作的内容包括:流体输送、热量的传递和质量传递。其中质量传递过程主要采用气体吸收、吸附和催化操作。湿法

  a 不断更新气体与液体接触界面达到液相物,即不断使含硫浓度低的脱硫液与含硫烟气接触。实现SO2气体在脱硫液中的扩散。

  b 增大脱硫液的比表面积,使单位体积内的脱硫液实现比表面积的最大化,忽略SO2在脱硫界面以内(主体中)的扩散和吸收。

  盐城市大天力环境治理有限公司长期致力于湿法烟气脱硫的研究,从理论和实践两个方面总结出影响湿法烟气脱硫除尘效率的因素为以下几条:

  要实现脱硫液对烟气中二氧化硫的最大吸收,必须有充足的吸收液。理论上认为当液气比达到15时脱硫率可接近100%,但是同时带来脱硫除尘设备经济性问题,以及脱硫产物的处理。事实上,我们希望最小的液气比达到最大的吸收效果。这就要求脱硫液在除尘脱硫塔内要实现最大比表面积,而实现最大比表面积的方法有三种即:A、水膜。由于水膜的厚度可小至几个微米级,单位体积的脱硫液的表面积由于厚度的降低而放大。B、水雾。使单位体积的脱硫液雾化成更加微小的颗粒。C、水泡。由于水泡的膜厚仅为几微米以下,且泡由烟气鼓吹而成,泡膜内、外层都能充分与烟气接触,因而是实现脱硫液最大比表面积的最佳途径。

  文丘里雾化,利用高压引射雾化原理,所需的动力大,使脱硫液雾化成微小颗粒,从而增大脱硫液比表面积。然而,当脱硫液被雾化成微小颗粒后,本身极易被引风引出,而成为事实上的排放。

  实现脱硫液能够形成滤泡的方法有:吹泡、压缩膨胀鼓泡。吹泡。在泡网面喷洒脱硫液,以气流吹过形成泡沫,其形成滤泡的条件要求高,且起泡量少,流体阻力大。

  压缩膨胀鼓泡。是用已被压缩了气体介质用发泡器在脱硫液内释放,因被压缩的气体因失去约束而膨胀产生滤泡,滤泡生成量大,不使用烟气本身的动力,阻力损失小。

  针对石灰-石膏湿法脱硫工艺,选择不同结构的吸收塔对脱硫效果、操作的方便性及使用寿命均有十分重要的影响。在烟气湿法脱硫技术发展进程中,先后出现过喷淋吸收塔、鼓泡吸收塔、滤泡吸收塔等,这些不同的吸收塔各具特点。

  ①水膜吸收塔:因吸收液比表面太小,含硫气体不能充分与吸收剂接触,脱硫效率低,同时脱硫剂消耗量大。

  ②喷淋吸收塔:利用文丘里管高压引射雾化原理,使脱硫液雾化成微小颗粒,从而增大脱硫液比表面积。增加脱硫液与烟气的接触能力。然而,当脱硫液被雾化成微小颗粒后,本身极易被引风引出,而成为事实上的排放,控制雾化微料在80m以上时,能大大减少被引出的机会,但脱硫效率差。

  ③鼓泡吸收塔:它解决了水膜与喷淋的弱点,气液接触面大,传质效率高,但由于鼓泡管浸入吸收剂浆液池的深度较深,塔内阻力增大,且鼓泡的持久性较差,反应不充分,影响吸收效果。

  ④滤泡吸收塔:它利用仿生学原理,由滤泡发生器在很浅的浆液表层产生大量滤泡,这些滤泡具有很大的比表面积,且因浆液中表面活性剂的作用,滤泡的泡状持久性较好,提高了吸收效率,降低了塔体阻力。

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