高浓度SO2烟气烟道式脱硫工艺

简介： 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。

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、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。