對于鍋爐煙氣脫硫大致可分為四種型式:一是燃煤前脫硫技術(shù),二是燃煤中脫硫技術(shù),三是煤轉(zhuǎn)化中脫硫技術(shù),四是燃煤后脫硫技術(shù)。燃煤前脫硫技術(shù)主要是通過物理、化學(xué)、生物脫硫技術(shù)對入鍋爐前的煤進(jìn)行脫硫;燃煤中脫硫技術(shù)是通過型煤固硫技術(shù)或循環(huán)流化床燃燒脫硫技術(shù),在煤的燃燒過程中進(jìn)行脫硫;煤轉(zhuǎn)化中脫硫技術(shù)主要有煤氣化技術(shù)、煤液化技術(shù)和水煤漿技術(shù);燃煤后脫硫技術(shù)是對燃煤產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫處理,主要有:濕法煙氣脫硫技術(shù)、半干法煙氣脫硫技術(shù)、干法煙氣脫硫技術(shù)。
本章主要介紹幾種用于中小型鍋爐成熟的燃煤后脫硫技術(shù)。
節(jié) 雙堿法煙氣脫硫技術(shù)
雙堿法煙氣脫硫工藝是濕法煙氣脫硫技術(shù)的一種,是為了克服石灰石—石灰法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。它先用堿金屬鹽類如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等的水溶液吸收SO2,然后在另一石灰反應(yīng)器中用石灰或石灰石將吸收SO2后的溶液再生,再生后的吸收液再循環(huán)使用,產(chǎn)物以亞硫酸鈣和石膏形式析出。
一、化學(xué)原理
1、在吸收塔內(nèi)吸收SO2:
用NaOH吸收 2NaOH + SO2 —— Na2SO3 + H2O
用Na2SO3吸收 Na2SO3 + SO2 + H2O —— 2NaHSO3
用Na2CO3吸收 Na2CO3 + SO2 —— Na2SO3 + CO2
2、將吸收了SO2的吸收液送至石灰反應(yīng)器,進(jìn)行吸收液的再生和固體副產(chǎn)品的板出,如以納鹽作為脫硫劑,用石灰或石灰石對吸收劑進(jìn)行再生,則在反應(yīng)器中會進(jìn)行下面的反應(yīng):
用石灰再生 Ca(OH)2 + Na2SO3 —— NaOH + CaSO3
Ca(OH)2 + 2NaHSO3 —— Na2SO3 + CaSO3.1/2H2O + 1/2H2O
用石灰石再生 CaCO3 + 2NaHSO3 —— Na2SO3 + CaSO3.1/2H2O + 1/2H2O + CO2
再生后的NaOH和Na2SO3等脫硫劑可以循環(huán)使用。由于存在著一定的氧氣,因此同時(shí)會發(fā)生下面的副反應(yīng):
Na2SO3 + 1/2O2 —— Na2SO4
脫除硫酸鹽 Ca(OH)2 + 2NaHSO4 + 2H2O —— NaOH + CaSO4.2H2O
2CaSO3.1/2H2O + Na2SO4 + H2SO4 + 3H2O —— 2NaHSO3 + 2 CaSO4.2H2O
軟化 Ca2+ + Na2CO3 —— 2Na+ + CaCO3
Ca2+ + H2O + CO2 —— 2H+ + CaCO3
Ca2+ + Na2SO3 + 1/2H2O —— 2Na+ + CaCO3.1/2H2O
二、工藝流程
雙堿法的工藝流程如圖所示。煙氣與含有亞硫酸納、*、亞硫酸氫納的溶液接觸,在某些情況下,溶液中還含有*或碳酸納。亞硫酸納被吸收的SO2轉(zhuǎn)化成亞硫酸鹽。抽出一部分再循環(huán)液與石灰反應(yīng),形成不溶性的亞硫酸鈣和可溶性的亞硫酸納及*。
剛開始的雙堿法一般只有一個循環(huán)水池,NaOH、石灰和脫硫過程中捕集的飛灰同在一個循環(huán)池內(nèi)混合。在清除循環(huán)池內(nèi)的灰渣時(shí),煙灰、反應(yīng)生成物亞硫酸鈣、硫酸鈣及石灰渣和未*反應(yīng)的石灰同時(shí)被清除,清除的混合物不易綜合利用而成為廢渣。
為克服傳統(tǒng)雙堿法的缺點(diǎn),對其進(jìn)行了改進(jìn)。主要過程是,清水池一次性加入*溶劑制成脫硫液,用泵打入吸收塔進(jìn)行脫硫。三種生成物均溶于水,在脫硫過程中,煙氣夾雜的飛灰同時(shí)被循環(huán)液濕潤而捕集,從吸收塔排出的循環(huán)漿流入沉淀池。灰渣經(jīng)沉淀定期清除,可回收利用,如制磚等到。上清液溢流進(jìn)入反應(yīng)池與投加的石灰進(jìn)行反應(yīng),置換出的*溶解在循環(huán)水中,同時(shí)生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等,可通過沉淀清除。
三、雙堿法工藝特點(diǎn)
與石灰石或石灰濕法相比,鈉堿雙堿法原則上具有如下優(yōu)點(diǎn):
1、用NaOH脫硫,循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液,在循環(huán)過程中對水泵、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象,便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng);
2、吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在吸收塔外,減少了塔內(nèi)結(jié)垢的可能性,因此可以用板式塔或填料塔代替目前廣泛使用的噴淋塔,從而減小了吸收塔的尺寸及操作液化比,降低脫硫成本;
3、脫硫效率高,一般在90%以上。缺點(diǎn)是Na2SO3氧化副反應(yīng)產(chǎn)物Na2SO4較難再生,需不斷向系統(tǒng)補(bǔ)充NaOH或Na2CO3而增加堿的消耗量。
第二節(jié)荷電干式吸收劑噴射煙氣脫硫技術(shù)
荷電干式吸收劑噴射煙氣脫硫技術(shù)屬于干法煙氣脫硫技術(shù)的一種,該技術(shù)是美國阿蘭柯環(huán)境資源(Alanco Environmental Resources Co.)20世紀(jì)90年代開發(fā)的,具有投資少,占地面積小,工藝簡單的優(yōu)點(diǎn),但對干吸收劑粉末中Ca(OH)2的含量、粒度及含水率等要求較高,在Ca/S為1.5左右時(shí),脫硫率達(dá)60-70%。荷電干式吸收劑噴射系統(tǒng)(CDSI)適用于中小型鍋爐的脫硫,與布袋除塵器配合可以提高脫硫效率10-15%。
一、CDSI系統(tǒng)工作原理
爐內(nèi)噴鈣脫硫由于與爐膛煙氣混合不夠好、分布不均勻、在有效的溫度區(qū)停留時(shí)間短,使其脫硫效率較低,一般在40%以下。荷電干式吸收劑噴射煙氣脫硫技術(shù)是使鈣基吸收劑高速流過噴射單元產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū),使吸收劑取得*的靜電荷(通常是負(fù)電荷)。當(dāng)吸收劑通過噴射單元的噴管被噴射到煙氣中,吸收劑由于都帶同種電荷,因而相互排斥,很快在煙氣中擴(kuò)散,形成均勻的懸浮狀態(tài),使每個吸收劑粒子的表面充分暴露在煙氣中,與SO2的反應(yīng)機(jī)會大大增加,從而提高了脫硫效率;而且荷電吸收劑粒子的活性大大提高,降低了同SO2*反應(yīng)所需的停留時(shí)間,一般在2S左右即可完成化學(xué)反應(yīng),從而有效地提高了SO2的脫除率。除了提高吸收劑化學(xué)反應(yīng)成效外,荷電干式吸收劑噴射系統(tǒng)對小顆粒(亞微米級PM10)粉塵的去除率也很有幫助,帶電的吸收劑粒子把小顆粒吸附在自己的表面,形成較大顆粒,提高了煙氣中塵粒的平均粒徑,這樣就提高了相應(yīng)除塵設(shè)備對亞微米級顆粒的去除率。
很多堿性粉末物質(zhì)可作為吸收劑,但從經(jīng)濟(jì)技術(shù)上分析,只有以鈣基吸收劑具有適用價(jià)值。用于粉末煙道噴射脫硫的吸收劑通常為Ca(OH)2,氫氧化鈣是強(qiáng)堿性脫硫試劑。一般燃煤鍋爐排煙溫度低于425℃。Ca(OH)2在煙氣中主要是與SO2生成亞硫酸鈣,部分Ca(OH)2與煙氣中的SO3生成硫酸鈣。鈣的亞硫酸鹽是相對穩(wěn)定的。氫氧化鈣脫硫的亞硫酸鹽化反應(yīng)和硫酸鹽化反應(yīng)原理為:
Ca(OH)2 + SO2 —— CaSO3 + H2O
Ca(OH)2 + SO3 —— CaSO34+ H2O
化學(xué)反應(yīng)須具備四個條件:反應(yīng)物質(zhì)、反應(yīng)接觸時(shí)間、足夠的能量和其他條件。當(dāng)溫度低于425℃,SO2與Ca(OH)2反應(yīng)生成亞硫酸鈣是慢速化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)時(shí)間需大于2S,并且固硫劑需要充分地?cái)U(kuò)散。粉末吸收劑的粒度及比表面積是影響其粉末活性的重要因素。
粉末荷電噴射有以下作用:
1、擴(kuò)散作用。荷電粉末可以在任何溫度下迅速擴(kuò)散。由于粉末帶有同種電荷,因而相互排斥迅速地在煙道中擴(kuò)散,形成均勻分布的氣溶膠懸浮狀態(tài)。每個粉末的表面充分地暴露于煙氣中,使其與SO2的反應(yīng)機(jī)會增加,從而使脫硫效率大幅度提高。
2、活化作用。由于固硫劑粉末的荷電,提高了固硫劑的吸收活性,減小了與SO2反應(yīng)所需要的氣固接觸時(shí)間,一般2S內(nèi)即可完成反應(yīng),從而大幅度地提高脫硫效率和鈣利用率。
3、除塵作用。帶電的吸收劑粒子把小顆粒吸附在自己的表面,形成較大顆粒,提高了煙氣中塵粒的平均粒徑,這樣就提高了相應(yīng)除塵設(shè)備對亞微米級顆粒的去除率。
二、CDSI系統(tǒng)基本工藝流程
鍋爐煙氣與荷電粉末混合,經(jīng)過1-2S時(shí)間,基本完成脫硫過程,通過布袋除塵器除塵和再脫硫。鍋爐飛灰和殘留的Ca(OH)2仍然具有一定的脫硫效果,因此干灰再循環(huán)是有意義的,可減少Ca(OH)2的運(yùn)行消耗量。在除塵器灰斗卸灰時(shí),通過三通閥門切換即可實(shí)現(xiàn),不卸灰時(shí),干灰盡可能循環(huán)利用。
外來Ca(OH)2粉末拆包后倒入提升機(jī)料斗,提升到粉末儲存?zhèn)},通過給料機(jī)和受料器輸入到荷電器,固硫劑粉末荷電后注入煙道。對流程中脫硫及除塵系統(tǒng)進(jìn)行自動檢測和控制是必要的。在空氣預(yù)熱器設(shè)有溫度、SO2連續(xù)檢測,以便在溫度過高或過低報(bào)警時(shí)采取保護(hù)措施。SO2的檢測主要用于控制Ca(OH)2的用量。在袋式除塵器進(jìn)出口分別設(shè)有溫度、壓力、流量、SO2濃度的檢測,用于掌握爐況、除塵、清灰和Ca(OH)2用量控制。脫硫管道和除塵器均需保溫,保溫后能夠防止煙氣結(jié)露。
三、CDSI系統(tǒng)主要設(shè)備
CDSI系統(tǒng)由粉末高壓電暈荷電噴射系統(tǒng)、煙氣脫硫管道系統(tǒng)、布袋除塵系統(tǒng)和測控系統(tǒng)組成。粉末高壓電暈荷電噴射系統(tǒng)包括給料單元、噴射單元及測控系統(tǒng);煙氣脫硫管道系統(tǒng)及除塵系統(tǒng)包括燃煤鍋爐、煙道、布袋除塵器及引風(fēng)機(jī)等。
1、給料單元
CDSI系統(tǒng)的給料單元由料倉、閘板閥、星型給料機(jī)、計(jì)算料斗、倉頂布袋除塵器及給料機(jī)組成。料倉是用來貯存吸收劑,其容積一般為2天連續(xù)運(yùn)行所需的吸收劑量。倉頂布袋除塵器是防止將吸收劑送入料倉時(shí)排出的帶有粉塵的空氣而污染環(huán)境。閘板閥和星型給料機(jī)是將粉倉和計(jì)量料斗連接并按需要將料倉的吸收劑自動送入計(jì)量斗。給料機(jī)為無級變速容積式給料機(jī),根據(jù)煙氣中總量SO2的多少來調(diào)節(jié)吸收劑的給料量。工作過程中利用高壓風(fēng)機(jī)的氣流引射,將計(jì)量斗定量給出的粉末發(fā)散形成氣溶膠。料倉的吸收劑粉末經(jīng)過閘板閥和星型給料機(jī)進(jìn)入螺旋給料機(jī),螺旋給料機(jī)根據(jù)煙道中測試SO2的濃度由變頻器控制轉(zhuǎn)速,適時(shí)調(diào)節(jié)給料量,高壓風(fēng)機(jī)出口的引射器在高速引射氣流作用下在給料器粉末進(jìn)口處產(chǎn)生負(fù)壓,將給料機(jī)輸出的粉末引入噴射氣流中呈氣溶膠狀態(tài)送入荷電器荷電。粉末發(fā)生速度和鼓風(fēng)量可調(diào),引射氣流量由閘閥調(diào)節(jié)。
2、粉末荷電單元
高壓電源采用GG100kv,30mA高壓硅整流變壓器將自動控制器輸出的可控交流電壓送高壓變壓器直接升壓,再經(jīng)硅堆全波整流,輸出直流負(fù)高壓,同時(shí)增加一個限流電阻,以防止閃絡(luò)時(shí)電流過大損壞電極系統(tǒng)。粉末荷電單元由荷電噴槍、高壓電源、氣—固混合器、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)組成。一次風(fēng)機(jī)使給料器粉末進(jìn)口處于負(fù)壓狀態(tài),這樣從給料器下來的粉末隨空氣按一定的氣固比進(jìn)入噴槍的充電區(qū)充電,帶電的吸收劑進(jìn)入煙道中與SO2發(fā)生反應(yīng)。二次風(fēng)機(jī)的作用是自動清掃充電區(qū),以防止充電部分被吸收劑粘附。
3、SO2自動檢測裝置及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
SO2自動檢測裝置主要是測量CDSI系統(tǒng)前后SO2的濃度及煙氣量并將數(shù)據(jù)自動輸入計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的Ca/S及其它參數(shù)自動調(diào)節(jié)吸收劑的噴射量。
CDSI系統(tǒng)吸收劑的噴射量是根據(jù)煙氣中SO2的含量多少來決定的。控制吸收劑噴入量的方法有兩種:一是準(zhǔn)確的控制方法,它是通過高精度的SO2測定儀,連續(xù)檢測煙氣中SO2的含量及煙氣量,并將檢測的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)將根據(jù)設(shè)定的程序自動調(diào)節(jié)吸收劑的噴入量。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是噴入量準(zhǔn)確,吸收劑利用率高,但缺點(diǎn)是SO2測定儀價(jià)格昂貴,且日常維護(hù)復(fù)雜。二是簡單實(shí)用的控制方法。對于電站鍋爐而言,負(fù)荷一般在一定范圍內(nèi)變化,而同一批煤中的含硫量及熱值變化不大,因此,可根據(jù)鍋爐負(fù)荷來調(diào)整吸收劑的噴入量,這是一種比較簡單經(jīng)濟(jì)實(shí)用的控制方法。
四、CDSI系統(tǒng)的技術(shù)條件與參數(shù)
1、對吸收劑的要求
粉狀Ca(OH)2,粒度30-50um;含水量在2%以下,具有良好的流動性;比表面積≥20m2/g,干燥吸叫劑。
2、技術(shù)條件
為達(dá)到良好的脫硫效果,要求吸收劑噴射點(diǎn)的煙氣粉塵濃度不高于10g/m3,否則需要在CDSI系統(tǒng)前增加預(yù)除塵,將粉塵濃度降到10g/m3以下。
3、CDSI系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)參數(shù)
1)CDSI系統(tǒng)采用布袋除塵器綜合脫硫率一般為80-90%。
2)系統(tǒng)電耗和占地面積。以發(fā)電機(jī)組為例,約占機(jī)組額定發(fā)電量的0.2%左右,占地面積很小,一般情況下現(xiàn)有場上可布置。
3)投資比例。CDSI的工程總造價(jià)約占電站總投資的4%左右。以電站項(xiàng)目為例,一般低于鍋爐本體的設(shè)備價(jià)格。
第三節(jié) 石灰-石膏濾泡濕法脫硫技術(shù)
石灰-石膏濕法脫硫工藝并配套TLP濾泡脫硫裝置,創(chuàng)立循環(huán)流態(tài)化濾泡吸收技術(shù),脫硫效率以及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與可靠性均較傳統(tǒng)濕式脫硫裝置得以大幅度提高。該項(xiàng)脫硫技術(shù)工藝具有下列突出特點(diǎn)。
1、脫硫效率高,脫硫率≥95%。
2、工藝成熟,適合所有煤種。
3、操作穩(wěn)定,操作彈性好。
4、脫硫劑、起泡劑易得,脫硫費(fèi)用低。
5、系統(tǒng)不結(jié)垢,能連續(xù)穩(wěn)定脫硫。
6、水可以循環(huán)使用,不會形成二次污染。
7、造價(jià)和使用費(fèi)用低。
一、濕法脫硫工藝評價(jià)
1、影響脫硫效率的因素分析
濰坊天潔環(huán)保科技有限公司長期致力于濕法煙氣脫硫的研究,從理論和實(shí)踐兩個方面總結(jié)出影響濕法煙氣脫硫效率的因素有以下幾條:
1)界面濃度
脫硫液界面濃度應(yīng)愈低愈好。
2)吸收劑
由于氣體溶質(zhì)與溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因而吸收劑對吸收過程有很大的影響,不同的吸收劑與SO2反應(yīng)的速度也不一樣。好的吸收劑使SO2進(jìn)入吸收液后很快因化學(xué)反應(yīng)而消耗掉。使吸收液的平衡分壓降低,甚至可以為零,從而使吸收推動力大大增加,吸收速率大為提高。選擇好的吸收劑對脫硫效率的影響是顯著的,常用的吸收劑有CaO、Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、NH3H2O等。
3)吸收劑用量
吸收劑的種類和進(jìn)塔濃度由設(shè)計(jì)者選定,而吸收劑用量和出塔溶液中吸收質(zhì)濃度需通過計(jì)算確定。充足的吸收劑用量,是保證吸收反應(yīng)充分進(jìn)行的前提。由于常用鈣基脫硫劑,我們常用鈣硫比來表述吸收劑用量。
4)煙氣與吸收劑吸收反應(yīng)時(shí)間
毫無疑問,由于吸收速率及化學(xué)反應(yīng)速度的關(guān)系,使含硫煙氣與吸收劑有充足的吸收反應(yīng)時(shí)間,才能確保吸收反應(yīng)的進(jìn)行,因此煙氣在吸收塔內(nèi)的停留反應(yīng)的時(shí)間,依上述幾個因素確定,一般為2-5m/s。在設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)煙氣流量,吸收反應(yīng)的時(shí)間就決定了吸收塔的高度和煙氣的速度。而煙氣流速則因不同的吸收塔結(jié)構(gòu)要求又有所不同,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮。
5)吸收塔結(jié)構(gòu)
同樣的吸收劑在不同結(jié)構(gòu)的吸收塔中吸收效果有所不同,因此,應(yīng)充分考慮吸收塔結(jié)構(gòu)對脫硫效率的影響。有填料層的吸收塔結(jié)構(gòu)通常會優(yōu)先考慮,但是,有填料層吸塔式旋流板結(jié)構(gòu)的脫硫裝置在脫硫過程中由于有固態(tài)物產(chǎn)生,常常堵塞填料層,造成裝置運(yùn)行阻力的增加,并嚴(yán)重影響脫硫效果。而濾泡塔則突破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),使脫硫塔結(jié)構(gòu)十分簡單,不存在固態(tài)物堵塞的可能,因此,與有填料層的吸收塔相比具有明顯的結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢。
2、常用脫硫吸收劑的比較
濕法脫硫是一種化學(xué)吸收反應(yīng),吸收劑對吸收過程有很大的影響,不同的吸收劑與SO2反應(yīng)的速度也不一樣,常用的吸收劑有:*或*、氧化鎂、鈉-鈣雙堿、氨、海水、石灰乳、石灰石漿液等。
1)*(NaOH)或*(Na2CO3)作為吸收劑脫硫,存在如下諸多問題:
(1)如果將脫硫后的產(chǎn)物亞*回收利用,存在流程過長、回收費(fèi)用過高、副產(chǎn)品無銷路等問題;
(2)脫硫劑消耗量大,脫硫成本很高;
(3)增加水處理費(fèi)用。每年將產(chǎn)生大量亞*(Na2SO3),如直接排放,大量具有還原性能的SO32-將使環(huán)境水體的COD 大大升高,勢必造成對環(huán)境水體的嚴(yán)重污染,這是不允許的;若作污水處理后排放,則處理費(fèi)用可能不低于煙氣脫硫費(fèi)用,企業(yè)難以承受。
2)氧化鎂作為吸收劑脫硫
由于氧化鎂來源有限,且氧化鎂脫硫后,如果不將脫硫劑循環(huán)使用而將脫硫產(chǎn)物直接排放,必將對環(huán)境水體造成嚴(yán)重污染;如果象國外氧化鎂脫硫那樣循環(huán)利用脫硫劑,則流程很長,設(shè)備繁多,投資極大,占地面積大。
3)海水作為吸收劑脫硫
海水通常呈堿性,具有天然的酸堿緩沖能力及吸收SO2的能力,當(dāng)SO2被海水吸收后,再經(jīng)處理氧化為無害的硫酸鹽而溶于海水。硫酸鹽是海水的天然成分,經(jīng)脫硫而流回海洋的海水,其酸性成分只會稍有提高,流入海洋后這種差異就會消滅,但海水脫硫要以工廠座落于海邊為前提。
4)氨作為吸收劑脫硫
氨是一種良好的堿性吸收劑,其吸收反應(yīng)是氣——氣反應(yīng),吸收反應(yīng)速度快,反應(yīng)*,但氨的價(jià)格相對于低廉的石灰來說是太高了。過高的運(yùn)行成本使氨法脫硫 的推廣應(yīng)用受到極大影響,在脫硫應(yīng)用中極少。但有廢氨水排放的企業(yè)可選用該法。
5)鈉-鈣雙堿法脫硫
用NaOH作吸收劑脫硫,吸收劑再生和脫硫渣的沉淀須在吸收塔外進(jìn)行,致使設(shè)備占地面積大,脫硫過程中需不斷補(bǔ)充NaOH或Na2CO3,操作較繁瑣,且Na2SO4 的存在也使脫硫產(chǎn)物——石膏難以回收利用。
6)石灰乳作為吸收劑脫硫
脫硫產(chǎn)物是硫酸鈣(石膏),可容易地從脫硫系統(tǒng)中分離出來,不會對環(huán)境水體造成污染,不存在脫硫廢水的處理問題;這種脫硫劑是價(jià)格低廉的石灰,脫硫成本低,企業(yè)能承受,且這種方法技術(shù)成熟,可靠性高。
2、常見吸收塔結(jié)構(gòu)比較
針對石灰-石膏濕法脫硫工藝,選擇不同結(jié)構(gòu)的吸收塔對脫硫效果、操作的方便性及使用壽命均有十分重要的影響。在煙氣濕法脫硫技術(shù)發(fā)展進(jìn)程中,先后出現(xiàn)過水膜吸收塔、噴淋吸收塔、鼓泡吸收塔、濾泡吸收塔等,這些不同的吸收塔各具特點(diǎn)。
1)水膜吸收塔:因吸收液比表面太小,含硫氣體不能充分與吸收劑接觸,脫硫效率低,使用脫硫劑量大。
2)噴淋吸收塔:利用文丘里管高壓引射霧化原理,使脫硫液霧化成微小顆粒,從而增大脫硫液比表面積。增加脫硫液與煙塵的接觸能力。然而,當(dāng)脫硫液被霧化成 微小顆粒后,本身極易被引風(fēng)引出,而成為事實(shí)上的排放,控制霧化微粒在80μm以上時(shí),能大大減少被引出的機(jī)會,但脫硫效率差。
3)鼓泡吸收塔:它解決了水膜與噴淋的弱點(diǎn),氣液接觸面大,傳質(zhì)效率高,但由于鼓泡管浸入吸收劑漿液池的深度較深,塔內(nèi)阻力增大,且鼓泡的持久性較差,影響吸收效果。
4)濾泡吸收塔:它利用仿生學(xué)原理,由濾泡發(fā)生器在漿液表層及上方產(chǎn)生大量濾泡,這些濾泡具有很大的比表面積,且因漿液中表面活性劑的作用,濾泡的泡狀持久性較好,提高了吸收效率,降低了塔體阻力。
二、工作原理及特點(diǎn)
TLP濾泡技術(shù)運(yùn)用仿生學(xué)原理,模擬動物肺泡,創(chuàng)立濾泡發(fā)生器。本項(xiàng)目濾泡發(fā)生器的設(shè)計(jì)通過直角對沖旁通孔的布置,實(shí)現(xiàn)了氣液兩相的充分接觸與二次沖擊擾動,形成大量細(xì)密濾泡。這些濾泡平均泡徑小、比表面積大。濾泡發(fā)生器的煙氣旁通孔浸入吸收液池的深度較淺,吸收塔阻力較低;濾泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單、不易結(jié)垢、不易堵塞、故障率低。因而濾泡發(fā)生器產(chǎn)生的濾泡所具有的優(yōu)點(diǎn),減少吸收塔的體積和投資,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
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