焦化廠余熱鍋爐煙氣脫硫
目前焦化廠余熱鍋爐煙氣脫硫裝置主要采用的有:“氣動乳化脫硫除塵一體化”裝置、濕式堿法煙氣凈化裝置、石灰石-石膏濕法脫硫工藝。
①“氣動乳化脫硫除塵一體化”裝置
凈化原理:
“氣動乳化脫硫除塵一體化”裝置是以堿性介質(zhì)(多為石灰乳)作為脫硫介質(zhì)的濕式操作方法。不同的是,該設(shè)備將脫硫操作重點由以往的依靠增加石灰細度擴大氣、液接觸面積從而提高反應(yīng)效率,改為氣化乳化和紊流摻混傳質(zhì),形成廢氣乳化液與微細液固相之間的充分接觸。
工藝流程:
焦爐尾部高溫?zé)煔猓?50℃)經(jīng)廢氣余熱鍋爐換熱降溫到200℃后,進入氣動乳化脫硫除塵反應(yīng)塔脫硫除塵。引風(fēng)機將220℃煙氣抽吸至氣動乳化脫硫除塵塔,從脫硫除塵塔的下方進入后經(jīng)旋轉(zhuǎn)上升,吸收液從脫硫除塵塔上方引入逆流向下流動,煙氣和石灰吸收劑在脫硫除塵塔內(nèi)互相接觸,氣相混合,形成一層動態(tài)的吸收液乳化層。6%—13%(PH≥10)石灰水吸收劑和SO2煙氣進行氣—汽交換和化學(xué)中和反應(yīng),生成亞硫酸(CaSO3),再經(jīng)過增氧氧化后,亞硫酸鈣(CaSO3)又部分生產(chǎn)硫酸鈣(CaSO4),硫酸鈣(CaSO4)廢渣及煙塵經(jīng)混合灰水溝排入沉灰池)沉淀,經(jīng)板框壓濾機壓縮,濾渣排出,濾液自流入二沉淀池,上部清液用循環(huán)泵打入氣動乳化脫硫塔循環(huán)使用,凈化后的煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。
②濕式堿法煙氣凈化裝置
凈化原理:
以堿液為脫硫介質(zhì),麻石水膜除塵器為基礎(chǔ)的濕法凈化工藝。
工藝流程:
煙氣以20m/s左右的速度沿切線方向進入除塵器,在除塵器筒體內(nèi)產(chǎn)生強烈旋轉(zhuǎn)。塵粒在離心力作用下甩向筒壁,被沿壁溢流的水膜濕潤而凝聚,粒徑較大的煙塵及濕潤凝聚的煙塵從煙氣中被分離出來。煙氣中的SO2與堿霧混合,產(chǎn)生氣—汽熱交換反應(yīng),生成硫基化合物,落入除塵器底部,與灰水混合溢流進入沉淀池,灰水經(jīng)沉淀分離后循環(huán)使用。
③石灰石-石膏濕法脫硫工藝
凈化原理:
以石灰石作為脫硫吸收劑,與煙氣中的SO2以及鼓入的氧化空氣反應(yīng)成石膏。
工藝流程:
石灰石-石膏濕法脫硫工藝采用價廉易得的石灰石作為脫硫吸收劑,石灰石經(jīng)破碎、磨細成粉狀,與水混合攪拌制成吸收漿液。在吸收塔內(nèi),吸收漿液與煙氣接觸混合,煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學(xué)反應(yīng)被脫除,最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的細小液滴,經(jīng)加熱器加熱升溫后排入煙囪。脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后回收。由于吸收漿的循環(huán)利用,脫硫吸收劑的利用率高。該工藝適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫,脫硫效率可達到90%以上。
④焦爐廢氣脫硫除塵方案比選
工程適用性分析:
方案一
常出現(xiàn)裝置出口顆粒物濃度大于進口濃度的“倒掛”現(xiàn)象,脫硫效率基本保持在65%左右。分析原因:①焦爐燃燒煙氣氣量大,②氣動乳化裝置操作要求在進口對煙氣進行加速,氣速高。二項原因?qū)е旅摿蚪橘|(zhì)中的CaO顆粒被氣體夾帶而出。
方案二
受工藝限制,除塵效果尚可(85%左右),脫硫效率偏低(40%左右);存在設(shè)備腐蝕現(xiàn)象;出口煙氣含濕量偏高,由此導(dǎo)致風(fēng)機葉片易受腐蝕,維修量大,故障發(fā)生率較高;堿耗高,相應(yīng)運行成本增加;需設(shè)置循環(huán)水沉淀池,占用地面積較大。
方案三
石灰石-石膏濕法脫硫工藝是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最多的脫硫工藝,特別在美國、德國和日本,大量應(yīng)用該工藝。該工藝可滿足脫硫率的要求,其脫硫副產(chǎn)品—脫硫石膏可以作為水泥緩凝劑或作為紙面石膏板的原料而得到有效的利用。因脫硫系統(tǒng)布置在除塵器之后,不會對灰渣的成分造成影響。
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