號ZL 2011 101120910.1 (技術,防冒必究)
技術背景
我國90年代開始使用的脫硫除塵器都是采用噴淋堿性物質在塔內中和二氧化硫,塔外進行置換或分離的。究其原因,主要是采用堿性物質噴淋有較大的容量,曾經(jīng)使用過中性水噴淋的形式,但脫硫效率低,一般只能達到30%-40%,難以達標排放,則采用堿性物質噴淋的工藝取代了中性水噴淋工藝。中性水吸收效率低下的原因主要是當時脫硫工藝采用的洗滌設備采用簡單的空塔噴淋或旋流板霧化洗滌裝置。
我公司從90年代初期采用石灰-拋棄法,后來采用雙堿法脫硫工藝,雙堿法脫硫工藝的是大量使用燒堿的情況下能夠達到95%的脫硫效率,脫硫效率甚至能與當時國外引進的石灰石-石膏法接近,但投資少,結構簡單,因為雙堿法的這個優(yōu)點,很快在全國普遍采用,據(jù)不*統(tǒng)計,國內采用雙堿法脫硫工藝的鍋爐、窯爐達30萬臺以上。但是,因為雙堿法的置換系統(tǒng)實際上是無法控制置換,噴淋液在塔內停留時間 也越來越長,產(chǎn)生的亞硫酸鈉很大部分被氧化為無法置換的硫酸鈉,導致氫氧化鈉(或碳酸鈉)的補充量*,否則無法做到達標排放,長期運行還必須定期排水,運行費用也高得無法被企業(yè)接受,研究新的脫硫工藝設備也就顯得十分必要了。
2008年,我公司組織了團隊,邀請湖北化工設計院袁俊康總工、中科院桂林植物研究所唐解福研究員等化工、環(huán)保方面的專家開始進行中性水吸收-塔外中和脫硫工藝的研究,在采用我公司自有技術的螺旋洗滌器(已或國家發(fā)明,合作發(fā)明)、集成文氏管洗滌器等高效洗滌設備的基礎上,開發(fā)了具高效霧化、混合一體的SP洗滌系統(tǒng),在我公司原螺旋脫水器的基礎上開發(fā)出脫水效果更好的漸縮管螺旋脫水器,并集和成高效脫硫除塵器,2012年獲得國家。高效脫硫除塵器的研制為中性吸收中和工藝提供了保障,中性吸收效率低下的狀況被改變,2013年,我公司承接茅臺集團貴州龍樽玻璃制品有限公司玻璃熔爐脫硫項目,采用高效脫硫除塵器,配套塔外中和與渣、水分離綜合技術,項目取得成功,得到了用戶的好評。
工藝原理
濕法脫硫工藝,基本上是利用堿性脫硫劑在反應裝置中先將煙氣中的SO2中和,然后再進行液固分離。這種工藝存在的主要問題:一是堿性物質消耗大,處理裝置的運行費用高,排渣量大,容易堵塞管道現(xiàn)有的;二是在實際應用中,管理難度大,難以及時補加堿性脫硫劑;酸性循環(huán)水對設備及水泵管道等造成嚴重腐蝕,致使設備損壞不能使用。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有濕法脫硫工藝中堿性物質消耗大,究其原因,是因為煙氣中大量的CO2同樣耗堿,而且消耗堿量要大于SOB2B,在脫硫反應中生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣及碳酸鈣均難溶于水,形成沉淀物將從脫硫液(循環(huán)水)中分離出去,所以造成氫氧化鈣消耗量多,排渣量大。吸收-中和脫硫法針對這一原因改變思路,通過對工藝路線和參數(shù)的適當?shù)恼{整,使二氧化硫被循環(huán)液吸收,而二氧化碳則較少或不被吸收;然后用堿液對生成的酸進行中和,最后對生成的鈣鹽進行氧化結晶,得到石膏。
由于中性水主要吸收二氧化硫,在中和工序中使用的堿性物質大大減少。而且從洗滌吸收設備形成的酸性水不包括中和反應生成的亞硫酸鹽和硫酸鹽,含固量低,減少了設備和管道堵塞和結垢的可能性。再則,在專門的中和反應器對含硫排放水進行中和操作更加方便,容易控制;因此,經(jīng)實踐證明,本工藝在不增加設備投資的情況下,具有脫硫效果好、節(jié)省運行費用、易于操作等優(yōu)點。
該工藝可以用于所有易溶于水的有害氣體處理,如脫氟、除氨等。