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高浓度SO2烟气烟道式脱硫工艺


    摘要:烟道式脱硫净化装置在性能方面有了新的突破,该装置实际上是一个放大了的“烟道”,“烟道”的上部是烟气通道,下部是具有一定深度的石灰浆液通道,气液逆向流动;“烟道”顶部安装一组机械扬水雾化机,当扬水雾化机的叶片高速旋转时,吸收液被提升,向空间飞溅并充分雾化,形成浓密的水雾及水幕来洗涤烟气、吸收 SO2;利用空来搅拌和氧化“烟道” 下部的吸收浆液,无喷头、装置内部构件少,从根本上避免了装置内的结垢和堵塞。吸收液循环使用,无污水排放。有实践证明,喷雾吸收法是一种行之有效的烟气脱硫方法。设计中采用这种烟道式脱硫净化装处理高浓度SO2烟气不仅取得了理想的脱硫效果,而且还获得了有一定利用价值的脱硫石膏。

  关键词:高浓度 SO2 烟气烟道式 脱硫

  一、 概述

  使用“石灰-石膏法”工艺的脱硫设备国内外一般用吸收塔作为传质设备,考虑传质和防结垢的双重要求,吸收设备应同时具有设备持液量大、气液相对速度快、内部构件少、阻力小。但目前诸多的吸收装置如栅条填充塔、文氏管洗涤塔、喷雾塔、多孔板塔等,普遍存在设备、onclick=\"g('管道');\">管道、喷嘴结垢堵塞,用水量大等问题。烟道式脱硫净化装置在性能方面有了新的突破,该装置实际上是一个放大了的“烟道”,“烟道”的上部是烟气通道,下部是具有一定深度的石灰浆液通道,气液逆向流动;“烟道”顶部安装一组机械扬水雾化机,当扬水雾化机的叶片高速旋转时,吸收液被提升,向空间飞溅并充分雾化,形成浓密的水雾及水幕来洗涤烟气、吸收SO2;利用空气来搅拌和氧化“烟道” 下部的吸收浆液,无onclick=\"g('喷头');\">喷头、装置内部构件少,从根本上避免了装置内的结垢和堵塞。吸收液循环使用,无污水排放。有实践证明,喷雾吸收法是一种行之有效的烟气脱硫方法。设计中采用这种烟道式脱硫净化装置处理高浓度SO2烟气不仅取得了理想的脱硫效果,而且还获得了有一定利用价值的脱硫石膏。

  二、工艺流程

  高浓度SO2烟气脱硫工艺如图所示,主要包括三部分,即石灰乳化投配系统、烟气净化脱硫系统和脱硫石膏回收系统。

  石灰乳化投配系统:将石灰首先卸入石灰槽内,随即淋水消化,并将消石灰加入石灰乳化机内,曝气沉砂后用石灰乳提升泵送入脱硫净化装置内,石膏浆浓缩后的上清液也通过石灰乳池回流入净化装置。

  烟气脱硫净化系统:沸腾炉烟气进本处理装置前一般经过冷却、沉降和布袋收尘处理,但为进一步减少进入脱硫装置的烟尘量,烟气首先通过简单喷淋除尘后进入脱硫净化装置,净化装置内的气体和液体流动方向相反,烟气出口端吸收液呈碱性,烟气进口端吸收液呈酸性,这样既有利于提高SO2的吸收效率,也有利于提高副产品石膏的质量。

  石膏回收系统:石膏回收系统由石膏氧化池、石膏浆旋流分离器、清水池、离心脱水机及石膏浆提升泵、鼓风机等组成。氧化后的石膏浆,用泵提升至旋流分离器进行浓缩,浓缩后的石膏浆再用离心脱水机脱水,回收石膏副产品。离心机排放的清水则进入脱硫净化器内循环使用。

  三、问题与措施

  1.结垢堵塞问题

  为防止反应中产生的亚硫酸钙、硫酸钙等沉积在反应器内部引起堵塞,在“烟道”的下部设有压缩空气搅拌装置(同时提供氧化作用需要的氧气);运行过程中,我们发现,由于喷雾冲刷作用、装置内浆液的剧烈多维运动以及循环连续排渣等措施达到防结垢、防板结的目的。此外脱硫装置内部空间大,运动构件少、无喷头也避免了其他环节结垢堵塞的可能。

  2.液气比L/G

  L/G的大小是烟气脱硫中的一个重要的操作参数,L/G越大,即设备持液量大,则气液接触面积大,有利于SO2的吸收。本装置内设有多台扬水雾化机,通过改变扬水雾化机onclick=\"g('工作');\">工作的台数和旋转叶片浸入水中的深度,可以调整设备的液气比而又不影响水幕的雾化程度。因此,本装置的L/G比一般的脱硫设备大得多,可达50-60L/m3,这是其脱硫效率高的重要原因之一。生产中可根据运行情况调整L/G值,以获得理想的脱硫效果。

  3.关于副产品石膏的品质及综合利用问题

  在PH值小于6和有充足氧气条件下,有利于石膏的生成。因此控制烟气进口端吸收液呈酸性,并提供压缩空气将吸收浆液氧化为石膏浆,以提高副产品石膏的质量。生产的石膏产品纯度超过90%,经水泥厂对比试验,该脱硫石膏完全能够满足水泥厂的使用要求。

  四、处理效果及主要技术经济指标

  烟道式脱硫净化装置处理高浓度SO2烟气,脱硫装置脱硫效率达95%以上,净化后烟气中SO2浓度达到GB9079-96中的二级排放标准,处理后的烟气可直接达标排放;脱硫成本为0.30元/KgSO2。

 


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