半干式洗氣塔實際上是一個噴霧干燥系統,利用高效霧化器將消石灰泥漿從塔底向上或從塔頂向下噴入干燥吸塔中。尾氣與噴入的泥漿要成同時向流或逆向流的方式充他接觸并產生中和作用。由于霧化效果佳(液滴的直徑可低至30mm左右),氣、液接觸面大,不僅可以有效降低氣體的溫度,中和氣體中的酸氣,并且噴入的消石灰泥漿中水分可在噴霧干燥塔內*蒸發,不產生廢水。其化學方程式為:
CaO+H2O Ca(OH)2
Ca(OH)2+SO2 CaSO3+H2O 或 SO2+CaO+1/2H2O CaSO3·l1/ 2H2O
Ca(OH)2+2HCl CaCl2+2H2O
這種系統zui主要的設備為霧化器,目前使用的霧化器為旋轉霧化器及雙流體噴嘴。旋轉霧化器為一個由高速馬達驅動的霧化器,轉速可達10 000~20000r/min,液體由轉輪中間進入,然后擴散至轉輪表面,形成一層薄膜。由于高速離心作用,液膜逐漸向轉輪外緣移動,經剪刀作用將薄膜分裂成30~100mm大小的液滴。噴淋塔的大小取決于液滴噴霧的軌跡及散體面。雙流體噴嘴由壓縮空氣或-高壓蒸汽驅動,液滴直徑為70~20mm,由于霧化面遠較旋轉霧化面小,所以噴淋室直徑也相對降低。旋轉霧化器 產生的霧化液滴較小,只要轉速及轉盤直徑不變,液滴尺寸就會保持一定,酸氣去除率較高 ,堿性反應劑使用量較低,但結構復雜,容易阻塞,價格及維護費用皆高。其zui高與zui低液體流量比為20:1,遠高于雙流體噴嘴(約3:1),但zui高與zui低氣體流量比(2:5:1)遠低于雙流體噴嘴(20:1),多用在廢氣流量較大時(一般為Q>340000m3/h)。雙流體噴嘴構造簡單不易阻塞,但液滴尺寸不均勻。
半干式洗氣法(SDA)的典型流程,包含一個冷卻氣體及中和酸氣的噴淋干燥室及除塵用的布袋除塵器室。系統的中心為一個設置在氣體散布系統頂端的轉輪霧化器。高溫氣體由噴淋塔頂端成螺旋狀進入。石灰漿經轉輪 高速旋轉作用由切線方向散布出去,氣、液體在塔內充分接觸,可有效降低氣體溫度,蒸發 所有的水分及去除酸氣,中和后產生的固體殘渣由塔底或集塵設備收集,氣體的停留時間為 10~15s。單獨使用石灰漿時對酸性氣體去除效率約在90%左右,但利用反應藥劑在布袋除塵 器濾布表面進行的二次反應,可提高整個系統對酸性氣體的去除效率(HCL:98%,SOx:90% 以上)。
本法zui大的特性是結合了干式法與濕式法的優點,構造簡單,投資低,壓差小,能源消耗少,液體使用量遠較濕系統低;較干式法的去除效率高,也免除了濕式法產生經過多廢水的問題;操作溫度高于氣體飽和溫度,尾氣不產生霧狀水蒸汽團