高濃度SO2煙氣煙道式脫硫工藝
摘要：煙道式脫硫凈化裝置在性能方面有了新的突破，該裝置實際上是一個放大了的“煙道”，“煙道”的上部是煙氣通道，下部是具有一定深度的石灰漿液通道，氣液逆向流動；“煙道”頂部安裝一組機械揚水霧化機，當揚水霧化機的葉片高速旋轉(zhuǎn)時，吸收液被提升，向空間飛濺并充分霧化，形成濃密的水霧及水幕來洗滌煙氣、吸收 SO2；利用空氣來攪拌和氧化“煙道” 下部的吸收漿液，無噴頭、裝置內(nèi)部構(gòu)件少，從根本上避免了裝置內(nèi)的結(jié)垢和堵塞。吸收液循環(huán)使用，無污水排放。有實踐證明，噴霧吸收法是一種行之有效的煙氣脫硫方法。設(shè)計中采用這種煙道式脫硫凈化裝置處理高濃度SO2煙氣不僅取得了理想的脫硫效果，而且還獲得了有一定利用價值的脫硫石膏。
一、 概述
使用“石灰-石膏法”工藝的脫硫設(shè)備國內(nèi)外一般用吸收塔作為傳質(zhì)設(shè)備，考慮傳質(zhì)和防結(jié)垢的雙重要求，吸收設(shè)備應(yīng)同時具有設(shè)備持液量大、氣液相對速度快、內(nèi)部構(gòu)件少、阻力小。但目前諸多的吸收裝置如柵條填充塔、文氏管洗滌塔、噴霧塔、多孔板塔等，普遍存在設(shè)備、管道、噴嘴結(jié)垢堵塞，用水量大等問題。煙道式脫硫凈化裝置在性能方面有了新的突破，該裝置實際上是一個放大了的“煙道”，“煙道”的上部是煙氣通道，下部是具有一定深度的石灰漿液通道，氣液逆向流動；“煙道”頂部安裝一組機械揚水霧化機，當揚水霧化機的葉片高速旋轉(zhuǎn)時，吸收液被提升，向空間飛濺并充分霧化，形成濃密的水霧及水幕來洗滌煙氣、吸收SO2；利用空氣來攪拌和氧化“煙道” 下部的吸收漿液，無噴頭、裝置內(nèi)部構(gòu)件少，從根本上避免了裝置內(nèi)的結(jié)垢和堵塞。吸收液循環(huán)使用，無污水排放。有實踐證明，噴霧吸收法是一種行之有效的煙氣脫硫方法。設(shè)計中采用這種煙道式脫硫凈化裝置處理高濃度SO2煙氣不僅取得了理想的脫硫效果，而且還獲得了有一定利用價值的脫硫石膏。
二、工藝流程
高濃度SO2煙氣脫硫工藝主要包括三部分，即石灰乳化投配系統(tǒng)、煙氣凈化脫硫系統(tǒng)和脫硫石膏回收系統(tǒng)。
石灰乳化投配系統(tǒng)：將石灰首先卸入石灰槽內(nèi)，隨即淋水消化，并將消石灰加入石灰乳化機內(nèi)，曝氣沉砂后用石灰乳提升泵送入脫硫凈化裝置內(nèi)，石膏漿濃縮后的上清液也通過石灰乳池回流入凈化裝置。
煙氣脫硫凈化系統(tǒng)：沸騰爐煙氣進本處理裝置前一般經(jīng)過冷卻、沉降和布袋收塵處理，但為進一步減少進入脫硫裝置的煙塵量，煙氣首先通過簡單噴淋除塵后進入脫硫凈化裝置，凈化裝置內(nèi)的氣體和液體流動方向相反，煙氣出口端吸收液呈堿性，煙氣進口端吸收液呈酸性，這樣既有利于提高SO2的吸收效率，也有利于提高副產(chǎn)品石膏的質(zhì)量。
石膏回收系統(tǒng)：石膏回收系統(tǒng)由石膏氧化池、石膏漿旋流分離器、清水池、離心脫水機及石膏漿提升泵、鼓風機等組成。氧化后的石膏漿，用泵提升至旋流分離器進行濃縮，濃縮后的石膏漿再用離心脫水機脫水，回收石膏副產(chǎn)品。離心機排放的清水則進入脫硫凈化器內(nèi)循環(huán)使用。
三、問題與措施
1.結(jié)垢堵塞問題
為防止反應(yīng)中產(chǎn)生的亞硫酸鈣、硫酸鈣等沉積在反應(yīng)器內(nèi)部引起堵塞，在“煙道”的下部設(shè)有壓縮空氣攪拌裝置（同時提供氧化作用需要的氧氣）；運行過程中，我們發(fā)現(xiàn)，由于噴霧沖刷作用、裝置內(nèi)漿液的劇烈多維運動以及循環(huán)連續(xù)排渣等措施達到防結(jié)垢、防板結(jié)的目的。此外脫硫裝置內(nèi)部空間大，運動構(gòu)件少、無噴頭也避免了其他環(huán)節(jié)結(jié)垢堵塞的可能！
2.液氣比L/G
L/G的大小是煙氣脫硫中的一個重要的操作參數(shù)，L/G越大，即設(shè)備持液量大，則氣液接觸面積大，有利于SO2的吸收。本裝置內(nèi)設(shè)有多臺揚水霧化機，通過改變揚水霧化機工作的臺數(shù)和旋轉(zhuǎn)葉片浸入水中的深度，可以調(diào)整設(shè)備的液氣比而又不影響水幕的霧化程度。因此，本裝置的L/G比一般的脫硫設(shè)備大得多，可達50-60L/m3，這是其脫硫效率高的重要原因之一。生產(chǎn)中可根據(jù)運行情況調(diào)整L/G值，以獲得理想的脫硫效果！
3.關(guān)于副產(chǎn)品石膏的品質(zhì)及綜合利用問題
在PH值小于6和有充足氧氣條件下，有利于石膏的生成。因此控制煙氣進口端吸收液呈酸性，并提供壓縮空氣將吸收漿液氧化為石膏漿，以提高副產(chǎn)品石膏的質(zhì)量。生產(chǎn)的石膏產(chǎn)品純度超過90%，經(jīng)水泥廠對比試驗，該脫硫石膏完全能夠滿足水泥廠的使用要求！
四、處理效果及主要技術(shù)經(jīng)濟指標
煙道式脫硫凈化裝置處理高濃度SO2煙氣，脫硫裝置脫硫效率達95%以上，凈化后煙氣中SO2濃度達到GB9079-96中的二級排放標準，處理后的煙氣可直接達標排放；脫硫成本為0.30元/KgSO2。
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