GCT型噴淋霧化脫硫工藝技術(shù)說明

    我公司積累濕式煙氣脫硫除塵吸收塔運行經(jīng)驗，及近年來國內(nèi)外的發(fā)展趨勢，研制的噴淋霧化脫硫裝置，它克服了石灰石/石膏法容易結(jié)垢、鈉堿法運行費用高的缺點。在噴淋塔內(nèi)部吸收劑漿液噴霧形成較大氣液接觸界面，煙氣與液體霧粒逆流，在霧粒降落過程中吸收SO2并落在下部循環(huán)池。煙氣向上流動，經(jīng)除霧裝置脫除去其攜帶的霧粒后排出塔外。

該工藝綜合石灰法與鈉堿法的特點，解決了石灰法的塔內(nèi)易結(jié)垢的問題，并具備鈉堿法吸收效率高的優(yōu)點。

一、工藝流程介紹

    多管旋風(fēng)除塵器（預(yù)除塵，除去大部分粗顆粒粉塵，根據(jù)用戶條件或煙氣原始參數(shù)選擇可用可不用）來的煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機加壓（在全壓有余量可不用）之后，進入文丘里噴淋霧化裝置的收縮管，氣流速度增大，至喉管時流速達到最大。在喉管處加入的洗滌水被高速氣流沖擊，形成液滴并發(fā)生霧化，塵粒被潤濕。在塵粒之間以及液滴與塵粒間發(fā)生碰撞和凝聚。在擴散管，氣流速度銳減，便于形成較大的含塵霧粒。（當(dāng)洗滌水中加有堿液時（PH值≥12），堿液良好的霧化，當(dāng)二氧化硫氣體通過時候，能夠很好的與堿液混合反應(yīng)，達到脫硫的效果）。此后煙氣進入噴淋塔筒體，在噴淋塔內(nèi)部上升階段（流速在1.5-2m/s）與吸收劑漿液噴霧形成較大氣液接觸界面，煙氣與液體霧粒逆流充份接觸，在霧粒降落過程中吸收SO2 并捕潤塵粒，濕潤的塵粒向下流入脫硫塔底部，從溢流孔排出進入沉淀池。在筒體內(nèi)上升的凈化后的氣體經(jīng)過氣水分離器除霧脫水，完成整個除塵脫硫程序，之后通過筒體上部錐體部分引出。含塵廢液通過筒體底部溢流孔排入沉淀池，（溢流孔有水封設(shè)計防止漏氣，并設(shè)有清理孔便于進行筒體底部清理）經(jīng)沉淀（除灰）并加堿（再生）后循環(huán)使用。

同時，為了方便脫硫系統(tǒng)的檢修和應(yīng)付緊急情況，有條件情況下可并建一旁路煙道。

二、工藝流程化學(xué)反應(yīng)原理

    此處主要涉及的是含塵廢液的循環(huán)再生問題，可按用戶的脫硫要求及運行費用分為“鈉-鈣雙堿法”及“純堿單堿法”兩種方法，鈉-鈣雙堿法是利用純堿脫硫，消石灰重生的方法減少純堿的使用，但向較純堿單堿法需增設(shè)一個重生池及一套重生池攪拌裝置；純堿單堿法則較為簡單，在清水池內(nèi)定時加入純堿即可達到脫硫效果。

1. 鈉-鈣雙堿法 主要化學(xué)方程式如下

基本化學(xué)原理可分為脫硫過程和再生過程兩部分。

在塔內(nèi)吸收SO2

Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2 （1）

Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3　　（2）

2NaOH＋SO2＝Na2SO3+H2O　　（3）

其中式（1）是啟動階段純堿溶液吸收SO2反應(yīng)方程，式（2）是運行過程的主要反應(yīng)式，式（3）是再生液PH較高時的主要反應(yīng)式。

用消石灰再生

Ca（OH）2＋Na2SO3+1/2H2O＝2NaOH＋CaSO3·1/2H2O

Ca（OH）2＋2NaHSO3＝Na2SO3＋CaSO3·1/2H2O＋3/2 H2O

在石灰漿液（石灰達到達飽和狀況）中，NaHSO3很快與Ca（OH）2　反應(yīng)從而釋放出［Na＋］，［SO32-］與［Ca2＋］反應(yīng)，反應(yīng)生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下來從而使［Na＋］得到再生。Na2CO3只是一種啟動堿，起動后實際上消耗的是石灰，理論上不消耗純堿（只是清渣時會帶也一些，被煙氣中氧氣氧化會有損失，因而有少量損耗）

再生的NaOH和Na2SO3等脫硫劑循環(huán)使用。

2. 純堿單堿法 主要化學(xué)方程式

Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2 （1）

Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3　　（2）

其中式（1）是啟動階段純堿溶液吸收SO2反應(yīng)方程，式（2）是運行過程的主要反應(yīng)式

三、工藝特點

與其它脫硫工藝相比，噴淋霧化脫硫工藝原則上有以下優(yōu)點：

1)、 運用旋流射流技術(shù)、壓力霧化和文丘里管技術(shù)，設(shè)備阻力小

2)、 用鈉堿液脫硫，循環(huán)水基本上是[Na+]的水溶液，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運行與保養(yǎng)；

3)、 吸收劑的重生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；

4)、 鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比1：1-2，達到較高的脫硫效率；

四、技術(shù)特點

    我公司已經(jīng)在多個項目上已經(jīng)應(yīng)用成熟的多管除塵+噴淋霧化脫硫工藝技術(shù)。較之其它脫硫工藝，該工藝具有以下優(yōu)點：

1）、具有較佳的性價比。該工藝技術(shù)與國內(nèi)外其它脫硫技術(shù)相比脫硫效率達到75-90%，而且液氣比遠遠低于其它鈣法技術(shù)。具有工藝流程簡單，投資省、綜合運行成本低的特點。脫硫后的煙氣SO2排放可以在高濃度情況下完全滿足環(huán)保排放要求，并且煙氣含塵量進一步減少，可以實現(xiàn)花錢少、辦實事的目的；

2）、該工藝在燃煤鍋爐的除塵脫硫項目中運行效果非常好，這已從多個項目中得到了證實；

3）、技術(shù)成熟，運行可靠性高。該工藝技術(shù)煙氣脫硫裝置投入率為90%以上，系統(tǒng)主要設(shè)備很少發(fā)生故障，因此不會因脫硫設(shè)備故障影響正常生產(chǎn)系統(tǒng)的安全運行；

4）、對操作彈性大，對煤種變化的適應(yīng)性強。該技術(shù)用堿液作為脫硫劑，工藝吸收效果好，吸收劑利用率高，可根據(jù)爐窯煤種變化，適當(dāng)調(diào)節(jié)pH值、液氣比等因素，以保證設(shè)計脫硫率的實現(xiàn)；

5）、再生和沉淀分離在塔外，大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢機會；

6）、鈉堿循環(huán)利用，損耗少，運行成本低；

7）、正常操作下吸收過程無廢水排放；

8）、灰水易沉淀分離，可大大降低水池的投資；

9）、脫硫渣無毒，溶解度極小，無二次污染，可考慮綜合利用；

10）、鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快，可降低液氣比，從而既可降低運行費用，又可減少水池、水泵和管道的投資；

11）、石灰作再生劑(實際消耗物)，運行成本低。

12）、可以用廢堿液作為脫硫劑，進一步降低成本。

13）、工藝簡單，比較適用于中小型工業(yè)鍋爐和爐窯配套使用。

五、除塵脫硫系統(tǒng)各項性能參數(shù)

序號	技術(shù)指標(biāo)	單位	技術(shù)參數(shù)
1	除塵脫硫系統(tǒng)總壓力損失	Pa	～2200
	陶瓷多管除塵器(有條件情況下使用)	Pa	～900
	噴淋霧化脫硫裝置	Pa	～1300
	煙風(fēng)道	Pa
2	循環(huán)液氣比	L/Nm3	1～3
3	SO2脫除率	%	75～90
4	除塵效率	%	≥98
5	煙氣排放濃度	mg/m3	≤200
6	林格曼黑度	級	＜Ⅰ級
7	出口煙氣溫度	℃	50-80
8	消耗
	脫硫劑（Na2CO3）（規(guī)定品質(zhì)）	kg/h	根據(jù)要求計算
	工業(yè)水（規(guī)定品質(zhì)）	m3/h	根據(jù)要求計算
	電力（BMCR工況設(shè)備耗電量）	kW.h	根據(jù)要求計算
9	除塵脫硫塔設(shè)計壓力	Pa	6000
10	BMCR時煙氣空塔流速	m/s	1.5-3
11	陶瓷多管除塵器尺寸	mm	根據(jù)要求設(shè)計
	脫硫塔直徑	m	根據(jù)要求設(shè)計
	脫硫塔高度	mm	根據(jù)要求設(shè)計
	脫硫塔壁厚	mm	根據(jù)要求設(shè)計
	脫硫塔本體材質(zhì)		Q235 +內(nèi)襯花崗巖

六、除塵脫硫系統(tǒng)組成

本脫硫系統(tǒng)由陶瓷多管除塵器主體、循環(huán)池、循環(huán)泵、文丘里段、除塵脫硫塔主體、接管、噴嘴及所有內(nèi)件、除霧裝置、操作平臺、爬梯及電氣控制系統(tǒng)、外部風(fēng)機、煙風(fēng)道、旁路煙道（有條件情況下）等組成。