【技术干货】涡轮增压湍流脱硫新技术

b)喷淋所形成的气液接触能力较低，

喷淋塔内空间利用很不充分，只能依靠将塔体加高来获取气液接触时效的增加，塔高通常在40-50m；此外浆液要形成一定的喷淋细度与分散度，需很高的管道压力，使浆液喷淋循环系统形成了‘高扬程+高流量’的状况，耗电量很大、运行费用很高。大直径高塔又导致不同净化程度的气流形成紊流，使净化效果不稳定。

c)石灰石的研磨细度

由于对喷嘴与喷淋细度的严格要求，喷淋法对于石灰石的研磨细度要求比鼓泡法高一倍多，对石灰颗粒细度的均衡性要求会更高，否则喷嘴容易堵塞；因此喷淋法对于石灰石的研磨能耗与工耗的增加很多，喷嘴容易磨损导致喷淋设计效果变差，导致净化效率下降。

3.2脱硫领域提效的新工艺

才能实现突破性的提高，各科研机构、各环保公司、各大电力集团公司为实现大气污染物超低排放作出了不懈的努力，提出并实施了多种脱硫改造技术方案，下面列举的就是其中的几种。

a)多层喷淋工艺+提高氧化空气

增大吸收塔系统的液气比(L/G)，可以显著提高吸收塔SO2等污染物脱除能力。通常可以采用增加喷淋层数和增大喷淋密度两种方式来增加吸收塔的液气比。对原浆液循环泵增容和喷淋层的优化布置，来增加喷淋循环量，使传质均匀，提高SO2的脱除效率。

b)旋汇耦合脱硫技术

旋汇耦合脱硫技术基于多相紊流掺混的强传质机理，利用气体动力学原理，通过特制的旋汇耦合装置产生气液旋转翻覆湍流空间，加强气液固接触、完成高效传质过程，从而达到气体净化的目的。旋汇耦合脱硫技术的关键部件为旋汇耦合器，旋汇耦合器安装在吸收塔内，喷淋层的下方、吸收塔烟气入口的上方，通过旋汇耦合器安装位置湍流空间内气液固三相充分接触，增强气液膜传质、提高传质速率，进而提高脱硫接触反应效率。

c)合金托盘+提高总循环量

结合B&W公司的托盘技术和通用喷淋塔技术，在塔内设置一层托盘，再增加喷淋密度以增加塔内液气比,通过托盘使烟气在塔内的分布更加均匀，达到高效脱硫的目的。烟气进入吸收塔后，首先通过位于喷淋层下方的托盘，与托盘上的液膜进行气、液项的均质调整，使得吸收区域的整个高度以上可以实现气体与浆液的最佳接触。由于托盘可保持一定高度液膜，增加了吸收塔中的气液接触时间，可以起到充分吸收气体中部分污染成分的作用，增大的液气比最终保证吸收塔出口净烟气达标排放。从以往脱硫系统应用情况来看，空塔技术的业绩高于合金托盘技术；电厂对合金托盘检修、运行缺乏认知度，且托盘在运行过程中容易堵塞，当有堵塞后，气流将分布不均匀，从而影响脱硫效率，且使用托盘后，烟气系统的阻力也将有所提高，长期运行的经济性较差。

d)双塔双循环，

随着国内环保标准的提高，尤其是西南省份高硫煤地区，入口10000mg/Nm3，要求达到100mg/Nm3以下，需要脱硫效率99%以上，难度很大，需要在原来脱硫塔基础上再串塔，或者是增加塔体高度，即双塔双循环，或者单塔双循环，主要是增大液气比，本来液气比就已经很高，串塔后，液气比还要增大一倍或者更高；这样投资费用高，运行费用大，引风机需要改造。

e)联辊法脱硫除尘净化装置

西北某大学提出一种称为联辊法湿法脱硫除尘净化系统的整体技术方案，该系统通过‘高速除尘器+联辊塔’形成了新的系统工艺，据介绍，具有流程短、体积小、投资少、易操作、无故障，以及使建设运营费用、电力消耗费用大幅降低，使净化效率与净化效果大幅度提高，通过系统能力实现清洁排放。

f)、鼓泡法工艺

鼓泡塔工艺与装置是由日本千代田公司开发研制，又称：千代田工艺，即：在鼓泡反应器内将加压烟气喷射到石灰浆液的液面下较深处，在烟气鼓泡上浮过程中产生气液接触效果，实现脱硫除尘的作用，其可通过调控烟气输气管路浸入液面深度变化的方式，调控鼓泡法脱硫除尘的净化能力与效果。

鼓泡法将SO2的吸收、氧化、中和、结晶和除尘在一个吸收塔反应器中完成，使系统过程简单；鼓泡法省去了喷淋法的循环泵和喷淋装置。鼓泡法对于石灰石研磨细度与均衡程度要求大为降低，生成的石膏晶体大容易脱水，质量好；但鼓泡塔的内部结构复杂，安装维护维修的难度大，占地大，气流阻力大，吸收过程动力消耗大。

4涡轮增压湍流脱硫新技术

4.1涡轮增压湍流传质塔的原理

脱硫核心设备为传质塔，其形式有多种，如喷淋塔、填料塔，但要达到较高除尘脱硫效率，喷淋塔、填料塔必须设计成气速低、体积大、浆液分配匀，这些设备或结构复杂或对喷嘴选型材质要求高，甚至会形成结晶和结垢现象。

采用涡轮增压湍流除尘脱硫塔进行传质，不是从减少烟气流速，或者是增大塔体直径，或者增大液气比等手段来被动增加气液传质系数，而是在塔内建立了湍流传质场，形成乳化层，强制增大气液的比表面积，充分加大气液的传质系数，从而达到更高的除尘脱硫效率。

涡轮增压湍流传质是一种有别于现有FGD湿法分离机理的崭新概念——建立了湍流传质场，在湍流传质场中，参与传质的各相都处于分散状态。即多相物料在湍流传质场中，实现多相都处于分散状态，多相分散的基元互相撞击、凝并，实现基元细化，大大提高相间的接触面积——气、液、固比表面积，同时，基元间实现着高速的表面更新，保持稳定高速的传质，特别是在传质场中，存在化学反应时，相间远离平衡，传质始终保持高速，这就大大提高了设备的分离、反应效率。

涡轮湍流传质场是利用气流本身的能量，通过改变流道的大小和方向，加速(矢量加速)气流速度和增强气流的扩散，形成超强湍流场，液体进入超强湍流场，被撞击分散，气体本身在撞击液体时也伴随分散。要建立湍流场，气流速度一般都要选在12m/s以上，甚至高达30m/s，因而传质塔可建得很小，水量也用得很少。在湍流场中，液体的比表面积比起喷淋塔、填料塔、板式塔的液体比表面积成数十倍的增加。