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半干法脫硫

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更新時間:2023-02-08 07:39:40瀏覽次數(shù):231次

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產(chǎn)品簡介

1對脫硫除塵裝置總的技術(shù)要求窯爐和噴霧塔脫硫系統(tǒng)在正常工況下運(yùn)行時,保證系統(tǒng)的脫硫效率大于90%,除塵效率高于98%,脫硫后除塵器出口煙氣溫度90℃以上

詳細(xì)介紹

1 對脫硫除塵裝置總的技術(shù)要求

窯爐和噴霧塔脫硫系統(tǒng)在正常工況下運(yùn)行時,保證系統(tǒng)的脫硫效率大于90%,除塵效率高于98%,脫硫后除塵器出口煙氣溫度90℃以上。脫硫除塵裝置技術(shù)*,所有設(shè)備的制造和設(shè)計(jì)符合安全可靠、連續(xù)有效運(yùn)行的要求。性能驗(yàn)收后一年質(zhì)保期內(nèi)保證裝置作業(yè)率≥97%。采用石灰作為吸收劑。本公司所采用的技術(shù)是CFB循環(huán)半干法煙氣脫硫技術(shù),是目前半干法類脫硫技術(shù)中運(yùn)行穩(wěn)定、脫硫綜合效益*的一種方法。

2 工藝化學(xué)原理

CFB工藝的原理是CaO粉末和煙氣中的SO2和幾乎全部的SO3、HCl、HF等酸性氣體,在CaO粒子的液相表面發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)如下:

CaO+H2O→Ca(OH)2

Ca(OH)2+ 2HCl→CaCl2+2H2O

Ca(OH)2+ 2HF→CaF2+2H2O

Ca(OH)2+ SO2→CaSO3+H2O

CaSO3+ 1/2O2→CaSO4

Ca(OH)2+ SO3→CaSO4+H2O

CFB工藝的循環(huán)流化床內(nèi),CaO粉末、煙氣及噴入的水分,在流化狀態(tài)下充分混合,并通過CaO粉末的多次再循環(huán),使得床內(nèi)參加反應(yīng)的CaO量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于新投加的CaO量,即實(shí)際反應(yīng)的吸收劑與酸性氣體的摩爾比遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于表觀摩比,從而使HCI、HF、SO2SO3等酸性氣體能被充分地吸收,實(shí)現(xiàn)高效脫硫。

循環(huán)半干法工藝系統(tǒng)主要由石灰貯存輸送系統(tǒng)、循環(huán)流化床吸收塔、噴水增濕系統(tǒng)、回料系統(tǒng)、脫硫渣輸送系統(tǒng)、脫硫除塵器以及儀表控制系統(tǒng)組成,見附圖工藝流程圖。

從窯爐出來的煙氣與噴霧塔的出來的煙氣右,分別通過煙道從底部進(jìn)入吸收塔,煙氣通過吸收塔底部的文丘里管的加速,進(jìn)入循環(huán)流化床體,物料在循環(huán)流化床里,氣固兩相由于氣流的作用,產(chǎn)生激烈的湍動與混合,充分接觸,在上升的過程中,不斷形成聚團(tuán)物向下返回,而聚團(tuán)物在激烈湍動中又不斷解體重新被氣流提升,使得氣固間的滑移速度高達(dá)單顆?;?/span>移速度的數(shù)十倍。這樣的循環(huán)流化床內(nèi)氣固兩相流機(jī)制,極大地強(qiáng)化了氣固間的傳質(zhì)與傳熱,為實(shí)現(xiàn)高脫硫率提供了保證。

在文丘里的出口擴(kuò)管上段設(shè)一套噴水裝置,噴入用于反應(yīng)所需的水,通過以激烈湍動的、擁有巨大表面積的顆粒作為載體,在塔內(nèi)得到充分蒸發(fā),保證了進(jìn)入后續(xù)除塵器中的灰具有良好的流動性能。同時噴入霧化水可以降低脫硫反應(yīng)器內(nèi)的煙溫,使煙溫降至90℃左右,從而使得SO2CaOH2的反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可以瞬間完成的離子型反應(yīng)。吸收劑、循環(huán)脫硫灰在文丘里段以上的塔內(nèi)進(jìn)行第二步的充分反應(yīng),生成副產(chǎn)物CaSO3·1/2H2O,還與SO3、HF和HCl反應(yīng)生成相應(yīng)的副產(chǎn)物CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2·Ca(OH)2·2H2O等。

煙氣在上升過程中,顆粒一部分隨煙氣被帶出吸收塔,一部分因自重重新回流到循環(huán)流化床內(nèi),進(jìn)一步增加了流化床的床層顆粒濃度和延長吸收劑的反應(yīng)時間,從而有效地保證了脫硫效率。

由于SO3幾乎全部得以去除,加上排煙溫度始終控制在90℃左右,因此煙氣不需要再加熱,同時整個系統(tǒng)也無須特殊的防腐處理。

凈化后的含塵煙氣從吸收塔頂部彎頭排出,然后轉(zhuǎn)向進(jìn)入脫硫后布袋除塵器,再通過接力引風(fēng)機(jī)抽送煙囪。

經(jīng)布袋除塵器捕集下來的固體顆粒,通過布袋除塵器下的再循環(huán)系統(tǒng),返回吸收塔繼續(xù)參加反應(yīng),如此循環(huán),多余的少量脫硫灰渣通過物料輸送至脫硫灰倉內(nèi),再通過罐車或二級輸送設(shè)備外排。

CFB煙氣脫硫產(chǎn)物主要由飛灰、CaSO3、CaSO4和少量未反應(yīng)的Ca(OH)2、CaO等組成,可用于筑路或礦井填埋等用途材料,不需特別處理,無二次污染。

3工藝流程

在工藝化學(xué)原理的基礎(chǔ)上,根據(jù)本項(xiàng)目實(shí)際情況,依據(jù)確定的設(shè)計(jì)原則,制定了本項(xiàng)目脫硫除塵系統(tǒng)的工藝流程、布置方案、工藝控制方案和電氣方案。

CFB工藝系統(tǒng)由吸收劑加料系統(tǒng)、吸收塔、吸收劑循環(huán)除塵器以及控制系統(tǒng)等組成。煙氣由流化床下部進(jìn)入流化床反應(yīng)吸收塔,與石灰顆粒和水充分混合,HCL、HF、SO2、SO3和其他有害氣體與石灰反應(yīng),生成CaCL2·2H2O、CaF、2CaSO3·1/2H2O、CaSO4·2H2O和CaCO3。反應(yīng)產(chǎn)物由煙氣從反應(yīng)塔上部帶出,先經(jīng)旋風(fēng)除塵器除去重濕氣的粗顆粒,再經(jīng)布袋除塵器除塵細(xì)小粉塵。分離出的固體顆粒除了含有亞硫酸鈣、硫酸鈣外,還含有碳酸鈣及相當(dāng)數(shù)量未參與反應(yīng)的氧化鈣、氫氧化鈣顆粒,這些顆粒的絕大部分被重新送回流化床吸收塔內(nèi),再次參加反應(yīng)脫硫,以延長吸收劑的作用時間,提高石灰的利用率。

CFB煙氣脫硫工藝的吸收劑可以用石灰細(xì)粉,由于這種石灰顆粒很細(xì),因此無須磨細(xì),即節(jié)省了購買磨機(jī)等大型設(shè)備的投資費(fèi)用,也減少了能源消耗,使運(yùn)行費(fèi)用大為降低。而且省去了龐大的漿液貯備罐易磨損的漿液輸送泵等組成的復(fù)雜的吸收劑制備、輸送系統(tǒng),采用氣力輸送系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)輸運(yùn),從而大大簡化了工藝流程。

在本項(xiàng)目脫硫工藝為:在保證脫硫除塵效率的前提下,盡量減小業(yè)主投資。脫硫塔后面設(shè)置布袋除塵器,保證脫硫系統(tǒng)出口粉塵的排放要求。布袋除塵器灰斗的下端,分別設(shè)置返料口和一緊急排灰口,大部分脫硫灰和未反應(yīng)過的石灰粉通過返料口經(jīng)輸送機(jī)構(gòu)進(jìn)入中間灰倉,再由氣力輸送返回脫硫塔參與脫硫反應(yīng)。

本項(xiàng)目脫硫系統(tǒng)由煙道、脫硫塔系統(tǒng)、脫硫劑加料系統(tǒng)、脫硫灰返料系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、低壓空氣系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等組成。

 

 4.CFB脫硫塔

CFB流化床脫硫塔為關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備,根據(jù)特定流量進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。它由進(jìn)風(fēng)段、文丘里管、流化反應(yīng)室組成。進(jìn)風(fēng)段下部開有事故處理口,即便系統(tǒng)運(yùn)行異常,也可在不停塔的條件下處理。煙氣從進(jìn)風(fēng)段進(jìn)入塔內(nèi),先由文丘里管加速,高速噴進(jìn)反應(yīng)器內(nèi)。石灰、水等從文丘里喉部上方噴入反應(yīng)器內(nèi)。這樣,在文丘里喉部上方煙氣與石灰、水立即形成湍流,產(chǎn)生縱向流化床,確保消石灰粉被煙氣帶動上下翻騰,從而發(fā)生優(yōu)良的化學(xué)反應(yīng)條件。由于經(jīng)布袋落下的富含Ca(OH)2的飛灰在增濕后具有的流動性,能確保反應(yīng)器中穩(wěn)定的工況,正常運(yùn)行時幾乎沒有灰的沉降。反應(yīng)器上下兩端裝有壓差變送器,用以監(jiān)測反應(yīng)器運(yùn)行狀況。


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