超声波脱硫除尘一体化技术的应用与示范

3 超声波脱硫除尘一体化技术工艺原理及流程

超声波脱硫除尘一体化技术是将脱硫吸收与深度除尘组合在1套装置中的联合处理技术，是一种集烟气脱硫、除尘于一体的经济、高效的超低排放技术，可使脱硫后净烟气中的SO2含量控制在35 mg/m3以下、烟尘含量控制在5 mg/m3以下。

3.1 工艺原理

3.1.1 氨法脱硫的工艺原理

在多功能烟气脱硫塔吸收段中，通过氨水中的NH3与烟气中的SO2反应将锅炉烟气中的SO2予以吸收脱除，得到脱硫中间产品———亚硫酸铵或亚硫酸氢铵溶液，之后在脱硫塔的氧化段鼓入压缩空气，使亚硫酸铵或亚硫酸氢铵与空气中的O2发生氧化反应生成硫酸铵;在脱硫塔的浓缩段，高温烟气将硫酸铵溶液浓缩，得到固含量在10%～15%的硫酸铵浆液，浆液经旋流器浓缩以及离心分离、干燥、包装等工序处理后最终得到硫酸铵产品。

表2 多种烟气超低除尘工艺组合的比较

3.1.2 超声波除尘的工艺原理

超声波除尘技术由江苏新世纪江南环保股份有限公司开发，采用洗涤凝聚、声波凝并2种细微颗粒物粒径增大技术对载尘烟气进行细微颗粒物粒径增大预处理，从而大大提升细微颗粒物的去除效果，最后采用多级高效除雾器实现总尘的超低排放。其中，声波凝并颗粒物粒径增大技术是在声波或超声波的作用下使细微颗粒物发生共振 (声波声强不小于0.5 kW/m2、频率在0.05～150 kHz更好;颗粒粒径越小则振幅越大) 而相互结合、增大，从而促进颗粒凝聚并从流动的气体中分离出来。

超声波除尘技术的三大机理: (1) 超声波在气体中传播，推动气体中悬浮的微粒反复振动而对微粒做功，不同大小粒子的振幅不同而导致粒子间相互碰撞; (2) 由于气流与颗粒间的相对速度不同，粒子之间形成流体吸引力; (3) 由于声辐射压的作用，使粒子沉积到声驻波的波腹上，大大增加尘粒的碰撞积灰。

3.2 工艺流程

超声波脱硫除尘一体化装置工艺流程简图见图1。锅炉引风机送来的烟气，通过增压风机进入多功能烟气脱硫塔浓缩段，蒸发浓缩硫酸铵溶液，烟气温度降至约60℃;之后烟气进入脱硫塔吸收段，通过与吸收液中的NH3反应除去烟气中的大部分SO2和其他酸性气，烟气温度进一步降至45～55℃;之后净烟气经超声波凝并，其中的颗粒物结合为大颗粒，经除雾器捕集后返回塔内，净烟气则由脱硫塔烟囱直接排放。

图1 超声波脱硫除尘一体化装置工艺流程简图

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