煙氣處理工藝流程對比
1、半干法工藝流程
半干法采用的是向反應塔噴入石灰漿作為煙氣脫酸的中和處理劑,所以在煙氣凈化車(chē)間就配置合適濃度的石灰漿液體,通過(guò)漿泵輸送至旋轉霧化器,高速旋轉的霧化器將石灰漿拋灑成細小的霧滴與煙氣充分接觸反應,酸性氣體與消石灰反應,生成固態(tài)產(chǎn)物CaCl2和CaSO4等隨塔底卸料裝置排出,部分細小顆粒隨氣流進(jìn)入袋式除塵器,經(jīng)過(guò)濾袋過(guò)濾捕集,進(jìn)入灰庫儲存;其煙氣中的化合物和重金屬通過(guò)在煙道噴射活性炭進(jìn)行吸附后,隨氣流進(jìn)入袋式除塵器被捕集。
在半干法工藝中,石灰漿的制備和旋轉霧化器的穩定正常運行重要。由于石灰漿濃度需控制在13%左右,因此在制漿罐內要保持連續均勻攪拌,石灰和水的漿液充分混勻以避免沉淀硬化,在流入儲漿罐后依然要保持均勻攪拌,當漿泵打入的漿液通過(guò)霧化器高速旋轉拋灑霧化時(shí),霧化器是否保持高速、穩定、平衡地運行,決定了霧化效果,同時(shí)石灰品質(zhì)的高低,也影響脫酸效率并對霧化盤(pán)的壽命會(huì )造成直接影響。
石灰漿制備包括石灰倉、水箱、定量給料螺旋、石灰漿熟化罐、石灰漿稀釋罐、石灰漿循環(huán)泵、一套循環(huán)管路。由于從石灰到合格漿液的制作過(guò)程相當復雜(包括稱(chēng)重定量、閥門(mén)開(kāi)關(guān)啟停、電機攪拌、漿液管道、漿液儲存等),每個(gè)環(huán)節都要設備的穩定性和氣密性,以防石灰和漿液發(fā)生跑冒滴漏現象,對局部環(huán)境造成破壞;同時(shí)設備的穩定性也至關(guān)重要,石灰漿制備系統的整體設備投資較高,而在實(shí)際生產(chǎn)運行過(guò)程中,此處的工作環(huán)境也是最差的,由于操作人員直接面對的是石灰和石灰漿,對于人體有傷害,因而每個(gè)環(huán)節的維護和檢修都非常困難。高速旋轉霧化器是高儀器,依賴(lài),價(jià)格昂貴,設備的維護和配件的采購都相當困難。在旋轉霧化器工作時(shí),為配合其拋灑的石灰漿液滴和煙氣充分接觸,把反應塔的進(jìn)風(fēng)通道設計成螺旋結構,旋轉方向和煙氣方向保持相反,以的煙氣接觸效果;由于霧化的石灰液滴既要吸熱降溫同時(shí)與酸性氣體發(fā)生中和反應,在煙氣通過(guò)時(shí)充分的滯留時(shí)間約20s,為中和反應創(chuàng )造的空間條件,所以反應塔的體積和高度都設計得很大,以避免石灰漿觸壁和濕底,因而整體設備投資較高。在半干法工藝中,由于噴入反應塔的是漿液,在啟爐和煙溫低時(shí)無(wú)法投入運行。啟爐時(shí)的煙氣溫度本身就很低,如果進(jìn)行降溫處理,后續的下游設備必然會(huì )結露糊壁。為避免結露,同時(shí)滿(mǎn)足濾袋的預噴涂處理以及煙氣脫酸要求,在反應塔煙氣出口和除塵器管道上布置干粉噴射,所以又需另設石灰倉或在制漿系統的石灰倉接口增設管線(xiàn)和噴射風(fēng)機,因而系統非常復雜。
2、干法工藝流程
干法工藝并不是嚴格意義上的干法,只是噴射的反應劑是消石灰干粉,在反應塔內依然需噴水霧化降溫,霧化水滴在反應塔內與煙氣接觸,在進(jìn)行熱交換過(guò)程中合適的濕度氛圍和反應溫度,在煙道上噴射消石灰與煙氣中和反應,進(jìn)入袋式除塵器后繼續反應,在濾袋表面形成反應過(guò)濾層,最終產(chǎn)物CaCl2和CaSO4等被濾袋捕集,入灰庫儲存。
干法工藝噴射的是消石灰干粉,省去了石灰漿制備工藝,也就避免了石灰漿制備車(chē)間的惡劣環(huán)境。在干法處理工藝中,反應塔內部的急冷效果和霧化環(huán)境起了非常關(guān)鍵的作用,220℃左右的煙溫通過(guò)霧化熱交換后,降至150℃左右。既要脫酸的反應溫度,還要酸露點(diǎn)不會(huì )造成結露腐蝕下游設備,煙氣溫度越接近露點(diǎn)溫度,消石灰和HCl,SO2的反應效果越好,但煙氣溫度過(guò)低,石灰的流動(dòng)性下降,也容易造成系統勃壁阻塞和結露,同時(shí)也不利于除塵器的清灰,所以控制進(jìn)入反應塔的噴水量和霧化效果,使反應塔出口的煙氣溫度高于露點(diǎn)溫度形成溫差并保持穩定,既可脫酸效率,又可系統運行,并防止了下游設備被腐蝕。
由于Ca(OH)2和SO2為離子反應,因此維持反應的潮濕氛圍,保持的相對濕度對提高脫硫效率有決定性意義。Ca(OH)2在低溫下有很高的活性,Ca(OH)2的活性隨相對濕度的增加而增加,維持反應的潮濕氛圍,保持相對濕度對提高脫酸效率非常重要。霧化水蒸汽與SO2結合生成H2SO3,降低了反應勢能,并且水蒸汽改變了在脫硫劑表面的吸附能力,增加了SO2的吸附量,提高了反應速率,因而與沒(méi)有水分條件相比,提高了效率。