一、ENS半干法脫硫除塵器工藝原理
ENS半干法脫硫除塵器采用一定粒徑要求的Ca/Mg(OH)2粉料作為吸附劑,通過輸送系統(tǒng)和投加器進(jìn)入煙氣管道,由煙氣帶入反應(yīng)塔。在反應(yīng)塔內(nèi)與霧化系統(tǒng)的水霧接觸,使堿性干粉表面濕潤,煙氣中F-、SO2等酸性氣體同時(shí)濕潤,附著并與濕潤堿性物發(fā)生反應(yīng),生成鈣/鎂鹽等化合物;反應(yīng)后的煙氣及鹽粒在反應(yīng)塔下部被煙氣的余熱干燥,進(jìn)入除塵器,煙塵被除塵器收集,凈化后的煙氣經(jīng)風(fēng)機(jī)送到煙囪排放。除塵器的一部分收集塵返回反應(yīng)塔管道,強(qiáng)化反應(yīng)和再利用,使其達(dá)到飽和利用。
SO2與Ca(OH)2的反應(yīng)單從化學(xué)反應(yīng)方程式看是簡單的酸堿中和反應(yīng),但從整個(gè)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)上分析,反應(yīng)速度與煙氣中水的含量有很大關(guān)系。氣相中SO2生成SO2-3的反應(yīng)大致經(jīng)過以下過程:水蒸汽的氣體SO2進(jìn)入液相狀態(tài),相互結(jié)合與堿反應(yīng)后,脫出水分子,并生成HSO-3,再進(jìn)一步與堿反應(yīng),生成SO2-3和水分子。
酸性氣體與Ca(OH)2的反應(yīng)活性順序?yàn)?SO3>HF> HCl> SO2>CO2。
從氣液兩相平衡及動(dòng)力學(xué)角度分析,堿性反應(yīng)物表面的含水量與氣相的含水量-相對濕度相關(guān),系統(tǒng)中酸堿反應(yīng)的機(jī)率與酸性組分的含量和堿性物質(zhì)的總表面積相關(guān)。
二、ENS半干法脫硫除塵器應(yīng)用實(shí)例
ENS半干法脫硫工藝針對燒結(jié)工藝的特點(diǎn), 在工業(yè)性試驗(yàn)成功的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)完成了2臺180 m2燒結(jié)機(jī)頭煙氣凈化工藝的改造。
三、工藝過程及組成
采用的半干法脫硫除塵器工藝,燒結(jié)機(jī)機(jī)頭產(chǎn)生的含有氟化物、SO2及含鐵粉塵的煙氣經(jīng)大煙道出燒結(jié)室,進(jìn)入電除塵器進(jìn)行預(yù)除塵,回收燒結(jié)煙塵,返回?zé)Y(jié)配料室做燒結(jié)礦原料。預(yù)除塵后的煙氣由裝有加料裝置的管道進(jìn)入反應(yīng)塔,Ca(OH)2堿性粉料從貯料倉經(jīng)增濕機(jī)加濕后通過加料裝置噴入煙道進(jìn)入反應(yīng)塔,反應(yīng)塔內(nèi)霧化系統(tǒng)根據(jù)概念設(shè)計(jì)數(shù)字模型,調(diào)整煙氣溫度、濕度,使氣態(tài)硫化物、氟化物與堿性粉料充分反應(yīng),形成固態(tài)鹽-粉塵與脫硫煙氣,經(jīng)管道進(jìn)入主抽風(fēng)機(jī)前的除塵器,使含氟、SO2的固態(tài)粉塵與氣體分離,煙氣達(dá)標(biāo)經(jīng)主抽風(fēng)機(jī)至煙囪排放。主除塵器的作用是把吸附了氟和硫的粉塵捕集下來,除下來的粉塵主要是硫酸鈣、氟化鈣等廢渣和沒有參與吸收反應(yīng)的氫氧化鈣等,其中20%~30%的除塵灰循環(huán)使用,用倉式泵加壓噴入主除塵器的煙氣入口中,繼續(xù)參與反應(yīng)和吸收。
四、工藝存在的主要問題:
(1)燒結(jié)泥漿水排入尾礦庫對尾礦水質(zhì)造成了不利的影響,影響選礦生產(chǎn)。
(2)煙氣凈化系統(tǒng)凈化效果不好,造成澄清器,凈環(huán)泵站溢流大。
(3)每年用于凈化系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用和檢修費(fèi)用較高,泥漿水排入尾礦庫量大,浪費(fèi)水資源嚴(yán)重。
(4)凈化系統(tǒng)設(shè)備存在腐蝕問題,而且結(jié)垢堵塞嚴(yán)重,影響凈化系統(tǒng)的作業(yè)率。
五、工藝可靠性分析
半干法煙氣脫硫工藝在國外已是成熟的技術(shù),可有效去除煙氣中SO2、HCl、HF等酸性氣體,達(dá)到環(huán)保要求。半干法作為一種成熟和高效的去除酸性氣體的工藝,具有去除效率高、運(yùn)行費(fèi)用低,對設(shè)備、管道無腐蝕、不產(chǎn)生排放水蒸汽后冷凝降雨等優(yōu)點(diǎn),明顯優(yōu)于濕法凈化工藝。因此2臺180 m2燒結(jié)機(jī)燒結(jié)煙氣凈化改造采用半干法煙氣脫硫工藝。
工程投產(chǎn)后的驗(yàn)收及實(shí)際運(yùn)行測試結(jié)果表明,當(dāng)霧化系統(tǒng)正常工作時(shí),燒結(jié)機(jī)頭煙氣中各種污染物的排放濃度完*夠滿足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)的要求。半干法煙氣脫硫工藝成熟可靠,從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上來看都是可行的,能夠達(dá)到預(yù)定的凈化效果,污染物排放濃度能夠穩(wěn)定達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
六、結(jié)論
半干法煙氣脫硫除塵器工藝在國外已是成熟的技術(shù),可有效去除煙氣中SO2、HCl、HF等酸性氣體,達(dá)到環(huán)保要求。半干法作為一種成熟和高效的去除酸性氣體的工藝,具有去除效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、對設(shè)備、管道無腐蝕、不產(chǎn)生排放水蒸汽后冷凝降雨等優(yōu)點(diǎn),明顯優(yōu)于濕法凈化工藝,在工程實(shí)踐應(yīng)用中表現(xiàn)出*性與可行性,將是未來煙氣脫硫研究的重點(diǎn)。半干法煙氣脫硫工藝在燒結(jié)煙氣脫硫上的應(yīng)用具有技術(shù)*性、環(huán)保實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn),具有廣闊的應(yīng)用前景。
