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陶瓷行业烟气半干法综合治理技术分析

北极星环保网来源:佛山陶瓷 黄宾2018/6/4 13:27:00我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:烟气脱硫 半干法脱硫 陶瓷行业

3.1.3吸收剂存储及输送系统

吸收剂存储设备主要是储粉仓。通过储粉仓下部出口的螺旋给料机送入空气斜槽,与空气斜槽中的循环灰混合后进入半干法脱硫塔。

3.1.4布袋除尘器系统

当脱硫反应后的含尘气体由脱硫塔进入布袋除尘器进风口,与导流板相撞击,在此沉降段内,粗颗粒粉尘掉入灰斗,起到预收尘的作用。考虑到喷雾塔烟气的特性和脱硫除尘效率的要求,布袋除尘器内部结构上增设了沉降室,进一步加强预收尘的作用。气流随后折转向上,通过内部装有金属架的滤袋,粉尘被捕集在滤袋的外表面,使气体净化。净化后的气体进入滤袋室上部的清洁室,汇集到出风管排出。

3.2系统技术设计

该技术主要是根据循环流化床理论和喷雾干燥原理,采用悬浮方式,使吸收剂在半干法脱硫塔内悬浮、反复循环,与烟气中的SO2充分接触、反应来实现脱硫的一种方法。

烟气脱硫工艺分为以下7个步骤:

(1)吸收剂存储、输送和制备;

(2)烟气雾化增湿调温;

(3)吸收剂与含湿烟气雾化颗粒充分接触混合;

(4)二氧化硫吸收;

(5)灰循环;

(6)废渣排除。

注:(2)、(3)、(4)、(5)四个步骤均在半干法脱硫塔中进行,其包括化学过程和物理过程。

3.2.1化学过程

当雾化水经过双流体雾化喷嘴在脱硫塔中雾化,并与烟气充分接触,烟气冷却并增湿,氢氧化钙粉颗粒同H2O、SO2和H2SO3反应生成干粉产物,整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应,反应步骤及方程式如下:

(1)SO2被液滴吸收:

SO2(气)+H2O→H2SO3(液)

CaO经过干式消化器后变为Ca(OH)2:

CaO(固)+H2O(液)→Ca(OH)2(固)

(2)吸收的SO2同溶液吸收剂反应生成亚硫酸钙:

Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

(3)液滴中CaSO3达到饱和后,即开始结晶析出:

CaSO3(液)→CaSO3(固)

(4)部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应,氧化成硫酸钙:

CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

(5)CaSO4(液)溶解度低,从而结晶析出:

CaSO4(液)→CaSO4(固)

(6)对未来得及反应的Ca(OH)2(固),以及包含在Ca-SO3(固)、CaSO4(固)内的CaO(固)进行增湿雾化:

Ca(OH)2(固)→Ca(OH)2(液)

SO2(气)+H2O→H2SO3(液)

Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

CaSO3(液)→CaSO3(固)

CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

CaSO4(液)→CaSO4(固)

(7)布袋除尘器脱除的烟灰中的未反应的Ca(OH)2(固),以及包含在CaSO3(固)、CaSO4(固)内的Ca(OH)2(固)循环至半干法脱硫塔内继续反应:

Ca(OH)2(固)→Ca(OH)2(液)

SO2(气)+H2O→H2SO3(液)

Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O

CaSO3(液)→CaSO3(固)

CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)

CaSO4(液)→CaSO4(固)

3.2.2物理过程

物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程。液滴从蒸发开始到干燥所需的时间,对脱硫塔的设计和脱硫率都非常重要。影响液滴干燥时间的因素有液滴大小、液滴含水量以及趋近绝热饱和的温度值。液滴的干燥大致分为两个阶段:第一阶段由于浆料液滴中固体含量不大,基本上属于液滴表面水的自由蒸发,蒸发速度快而相对恒定。随着水分蒸发,液滴中固体含量增加,当液滴表面出现显著固态物质时,便进入第二阶段。由于蒸发表面积变小,水分必须穿过固体物质从颗粒内部向外扩散,干燥速率降低,液滴温度升高并接近烟气温度,最后由于其中水分蒸发殆尽形成固态颗粒而从烟气中分离。

雾化液滴的干燥及反应顺序如图2所示。

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