【技術】六種溼法脫硫技術分類解析

2020-11-25 北極星環保網

北極星大氣網訊: 近年來,廢氣治理引起各界關注,本文將介紹六種溼法脫硫技術,內容如下:

儘管世界上的溼法脫硫技術多種多樣,但是原理上都是大同小異,差別主要體現在吸收塔各有特點,而其它系統如煙氣系統、吸收劑製備系統、石膏脫水系統、廢水處理系統幾乎沒有差別。

溼法脫硫技術可以按吸收塔的不同進行分類的,大致可分為以下幾類:單迴路噴淋塔、雙迴路噴淋塔、比曉夫吸收塔、液注塔、鼓泡塔、填料塔等。

1.1 單迴路噴淋塔

單迴路噴淋塔是目前世界上使用最廣泛的吸收塔,約80%以上的溼法脫硫使用單迴路噴淋塔,世界上大多數擁有溼法脫硫技術的專業公司都使用這種吸收塔,主要公司為ALSTOM、IHI、HITACHI、B&W、Steinmüller、AE、ABB、GE、MASULEX等。

單迴路噴淋塔一般是圓柱形塔,塔下部為漿液池,氧化區位於漿液池下部,漿液池上方、塔的中下部是煙氣入口區,在塔的上部是噴淋層,噴淋層和煙氣入口之間、塔的中部為吸收區,噴淋層上方、靠近塔的頂部是除霧器,塔頂的煙氣出口一般為側向。

單迴路噴淋塔結構簡潔、構造合理,塔中沒有填料或格柵,減少了結垢、堵塞現象,也是所有吸收塔中最經濟的吸收塔。

1.2 雙迴路噴淋塔

雙迴路噴淋塔是美國Research-Cottrell公司和德國諾爾-克爾茲公司的專利技術。塔的結構和單迴路噴淋塔相似,不同的是在吸收塔中循環迴路分為下循環和上循環兩個迴路,採用雙循環迴路運行。

下循環迴路pH值低,有利於氧化反應及石膏生成,上循環迴路pH值高,有利於吸收反應進行,可以得到較高的脫硫效率。由於採用雙循環迴路,使兩個迴路中的反應在不同的pH值環境下進行,有利於提高SO2的脫除效率,也有利於減少吸收劑消耗。該工藝的另一個顯著特點是由於煙氣中的HCl幾乎在下循環迴路完全去除,這樣可以將具有腐蝕性的氯化物限制在吸收塔的很小一塊區域內,減小了對吸收塔其它區域的腐蝕。

1.3 比曉夫吸收塔

比曉夫吸收塔其實也是一種單迴路噴淋塔,之所以把它單獨列為一個類別,是因為它比較獨特,和常規單迴路噴淋塔有較大的不同。

其主要特點是它把漿液池分為上下兩個區,上部氧化區在低pH值環境下運行,提供了最好的氧化條件,下部為新加入的吸收劑區,pH值較高,有利於吸收反應。比曉夫吸收塔具有雙迴路噴淋塔分為不同pH值區域的優點,但是其塔的結構比雙迴路噴淋塔簡單,只需一個迴路。

比曉夫吸收塔另外一個特點是它的脈衝懸浮系統,不需要攪拌器,漿液的攪拌靠脈衝泵,長期關機後可以無障礙啟動。

1.4 液注塔

液注塔是三菱公司專利技術,上面介紹的三種吸收塔都屬於噴淋塔,而液注塔則是完全不同於噴淋塔的一種吸收塔。

噴淋塔是使吸收劑(漿液)自上往下噴淋,噴淋層一般設置多層,而液注塔是從下往上噴射,形成樹狀的液注,液注在上升與下落過程中重複接觸煙氣,完成吸收反應,噴射層為單層設置。

液注塔的結構比噴淋塔更為簡單,特別是在噴淋(噴射)層的設置上,噴淋塔的噴淋層為多層,噴嘴的分布和對噴嘴噴射角度都有嚴格要求,而液淋塔對噴射層無嚴格要求,技術上容易實現。

1.5 填料塔

填料塔是主要應用於早期的溼法脫硫裝置,由於其結垢和堵塞問題難以解決,目前新上的脫硫裝置已很少採用填料塔。

1.6 鼓泡塔

鼓泡塔是千代田化工建設研製開發的溼法脫硫技術,以上介紹的五種吸收塔的脫硫機理是一致的,都是通過煙氣與漿液霧滴或液滴順流或逆流接觸進行反應,脫除煙氣中的SO2,而鼓泡塔的脫硫機理則完全不同,它是將煙氣直接通到漿液中,通過煙氣在漿液中鼓起的氣泡與漿液進行接觸反應。

在吸收塔的結構上,鼓泡塔與噴淋塔最顯著的區別是鼓泡塔不設噴淋層,因此系統中沒有漿液循環泵,但是,鼓泡塔插入漿液中的煙氣管有很多根,內部件多,結構較複雜,系統阻力也很大。

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