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图1 BET402/g扫描(SEM)电镜照片
工艺流程与技术经济性对比
海绵纳米钙干法脱硫系统由卸料系统、粉剂输送系统、仪表控制系统、电气系统组成。粉剂经过吨包拆袋系统或随罐车正压输送至粉仓。通过变频给料器与推焦操作联锁,即推焦开始给出启动信号,变频给料器按照设定提升至运行频率,将海绵纳米钙粉送至烟道内脱硫。当推焦结束给出停止信号,变频给料器按照设定降速停机,喷粉停止。粉剂给料量由变频给料器通过变频调速器根据SO2浓度的需用量进行调整。系统采用小型PLC装置,实现了整个干法脱硫系统的精准投料与自动化控制。
海绵纳米钙粉剂通过旋转给料阀计量后进入粉体喷射器,通过吹送风机将粉剂吹送到地面除尘站前的烟道干管内和烟气中的SO2发生反应,烟气在烟道内停留时间2s左右,目的是让 Ca(OH)2与烟道内烟气中的SO2及其他酸性介质充分接触并发生化学反应,去除SO2的同时还能够协同吸附烟气中的焦油、HF、HCl等成分,脱硫剂有效利用率达到90%以上。脱硫后的粉状颗粒产物随气流进入布袋除尘器收尘处理,粉状颗粒灰随烟气进入布袋除尘器,附着在布袋上的脱硫剂可进一步脱硫,至此脱硫反应才结束。主反应如下:
2SO2+2Ca(OH)2+O2= 2CaSO4+2H2O(1)
SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O(2)
2HCl2+Ca(OH)2=CaCl2+H2O(3)
表1主要脱硫工艺技术经济性对比
海绵纳米钙在地面站脱硫中的技术优势
1. 完全满足推焦地面站低温、低硫、间断式高效脱硫的需求;
2. 采用高活性高比表面积钙基脱硫剂,直接喷射到烟道并与烟气充分混合,完成对烟气中酸性介质的吸附、吸收,脱硫效率高;
3. 采用干法脱硫工艺,反应过程无温降,利用原有布袋除尘器或新增布袋除尘器脱除固废,钙基固废不易吸潮,不腐蚀,不板结;
4.与SDS对比,治理过程无CO2产生,可实现25℃到350℃温度区间的高效脱硫,现场无需设置研磨系统,投资及运行成本低,可在现有SDS工艺中直接替代小苏打;
5. 生产原料有一部分源于碱性工业固废,减少氢氧化钙用量的同时也从源头上减少了环境污染与碳排放,有效降低了生产成本;
6.脱硫副产物主要成分硫酸钙、碳酸钙、氢氧化钙等均属于一般固废,可资源化利用;
7. 装置设备数量少,布置灵活,投资低;系统全密闭,现场无扬尘;罗茨风机或压缩空气输送,动力消耗小。
应用情况
《焦化行业“十四五”发展规划纲要》指出,减污降碳,精准治污、协同治污是焦化企业高质量发展的必由之路。北京晨晰环保自主研发的海绵纳米钙作为一种可以替代小苏打的新型高效脱硫剂,在满足焦化厂炼焦、熄焦、地面站除尘等不同工序,不同温度区间的脱硫需求,同时具有投资少,可充分利旧,能耗低,治理过程无CO2排放,满足间断式治理需求,副产物可作为水泥生料资源化使用等优势。该技术目前已在包钢、新兴铸管、金达煤化工等十多家钢铁焦化企业的脱硫工序中得以成功应用,排放指标全面满足《炼焦化学工业污染物排放标准》及河北省《炼焦化学工业大气污染物超低排放标准》,也得到了焦化企业的充分肯定与认可。随着焦化企业SO2的不断提标与深入,海绵纳米钙技术将为更多企业的超超低排放提供新的选择。
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