淺談半干法脫硫技術(shù)問題及脫硫效率

摘? ? 要：煙氣脫硫技術(shù)是控制SO2污染大氣的有效方法，多用于燃煤電廠、水泥廠以及玻璃陶瓷廠等涉及到燃燒反應(yīng)的工廠凈氣系統(tǒng)中，這些工廠的燃料以及生產(chǎn)原料等大都含有S、N等物質(zhì)，在燃燒后會生成SOX以及NOX等污染物對大氣進行污染。隨著國家環(huán)保要求的不斷提高，針對廠區(qū)污染排放的指標愈加嚴苛，因此，進行相關(guān)煙氣脫硫技術(shù)的研究是尤為重要的。通常來說，煙氣脫硫技術(shù)主要包括干法、濕法以及半干法等脫硫方案，本文主要針對于半干法脫硫技術(shù)來研究，通過分析影響半干法脫硫技術(shù)的影響因素，來總結(jié)提高其脫硫效率的有效對策。

關(guān)鍵詞：煙氣脫硫;半干法脫硫;脫硫效率

1? 引言

煙氣脫硫技術(shù)是有效控制大氣污染的手段之一，按傳統(tǒng)分類方法可分為濕法煙氣脫硫與干法煙氣脫硫。顧名思義，干法煙氣脫硫技術(shù)是指在脫硫完成后其生成物為固態(tài)（或干態(tài)），而干法煙氣脫硫技術(shù)從其反應(yīng)過程來看又可以分為氣態(tài)、固態(tài)反應(yīng)以及氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)反應(yīng)，后者即為通用說法中的半干法脫硫。與傳統(tǒng)的濕法脫硫技術(shù)相比較，半干法脫硫技術(shù)具有占地面積小、設(shè)備簡單以及生成物處理方便等優(yōu)勢，但同時其也具有脫硫效率低以及反應(yīng)生成物合理利用難度大等缺點。本文主要介紹了市面常用的幾種半干法脫硫技術(shù)，并通過分析其影響因素，給出了提高半干法脫硫效率的建議。

2? 半干法脫硫技術(shù)分類

目前市面上常用的半干法脫硫技術(shù)主要有噴霧干燥脫硫技術(shù)以及煙氣循環(huán)流化床技術(shù)等。

2.1? 噴霧干燥脫硫技術(shù)

噴霧干燥脫硫技術(shù)主要通過CaO與水進行反應(yīng)生成Ca（OH）2，然后將生成的Ca（OH）2輸送進入吸收塔頂部的旋轉(zhuǎn)噴霧器進行霧化，工廠里經(jīng)過燒結(jié)反應(yīng)后的有害煙氣會通入到吸收塔，煙氣中的有害化學物質(zhì)例如SO2等會被霧化的Ca（OH）2液滴所吸收，同時在吸收塔作用下液滴中的水分被蒸發(fā)，而被吸收的有害氣體會經(jīng)過化學反應(yīng)變成無害的固體脫硫產(chǎn)物。

噴霧干燥脫硫技術(shù)的工藝流程較為簡單，所投資設(shè)備系統(tǒng)組成較為簡易，因此適用于投資較低，機組較小的煙氣脫硫系統(tǒng)。當鈣硫比在1.5左右時噴霧干燥脫硫技術(shù)的脫硫效率會達到最大值，一般為70%～80%左右，其缺點在于，脫硫反應(yīng)所生成的產(chǎn)物沒有系統(tǒng)的商用價值。

2.2? 煙氣循環(huán)流化床技術(shù)

從反應(yīng)鍋爐內(nèi)輸出的含有粉塵和SO2的煙氣，從脫硫塔底部經(jīng)過文丘管進入吸收塔，在與吸收劑發(fā)生化學反應(yīng)后，剩余溫度高于15℃的含塵煙氣進入除塵系統(tǒng)。將CaO與水混合后變成的消石灰粉通入文丘喉口上端與煙氣發(fā)生反應(yīng)，在隨著煙氣流動的過程中發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣和硫酸鈣，再進入后續(xù)的除塵器進行除塵。其余反應(yīng)產(chǎn)物會再次循環(huán)通入到空氣斜槽返回吸收塔進行煙氣中有害物質(zhì)的吸收。

煙氣循環(huán)流化床法的脫硫效率較高，在鈣硫比大于1.3且煙氣溫度大于15℃以上時最高可以達到90%以上的脫硫效率，是目前半干法脫硫技術(shù)中脫硫效率最高的方案。相比于噴霧干燥脫硫技術(shù)，其設(shè)備系統(tǒng)較為復(fù)雜，投資較高，同時擁有和噴霧干燥脫硫技術(shù)一樣的劣勢，即其反應(yīng)生成物缺少有效的商業(yè)利用途徑。

3? 影響半干法脫硫技術(shù)脫硫效率的因素

半干法脫硫技術(shù)脫硫效率的影響因素主要有煙氣停留時間、鈣硫比、吸收劑液滴粒徑以及液氣比等。

3.1? 煙氣停留時間

在半干法脫硫技術(shù)中，煙氣與反應(yīng)物的反應(yīng)時間對于其脫硫效率有著重要影響。通常來講，隨著鍋爐內(nèi)生成的煙氣與吸收塔中的吸收劑混合流動的時間越長，則脫硫效率越高。在噴霧干燥脫硫技術(shù)中，煙氣的流動速度一般能夠控制在1.2m/s～1.6m/s，因此在這種流速下，煙氣應(yīng)當在吸收塔中的停留時間為8s～12s為宜;而對于煙氣循環(huán)流化床脫硫技術(shù)來說，一般控制煙氣在吸收塔中的停留時間為6s～8s，此時脫硫效率將達到最大值。

3.2? 鈣硫比

通常來說，半干法脫硫技術(shù)的脫硫效率與鈣硫比成正比，即隨著鈣硫比的增大，脫硫效率提高。同時，鈣硫比對于煙氣脫硫效率的影響與煙氣在吸收塔中停留的時間有關(guān)，即使鈣硫比不高的情況下，當煙氣停留的時間足夠長，半干法脫硫技術(shù)也能獲得較高的脫硫效率。因此，為了節(jié)約原料以及總體提高脫硫效率，應(yīng)當控制煙氣停留時間以及鈣硫比在合適的數(shù)值。

3.3? 吸收劑液滴粒徑

針對于噴霧干燥脫硫技術(shù)而言，吸收劑即Ca（OH）2液滴的粒徑越小，其總體的反應(yīng)表面積越大，越利于煙氣與吸收劑進行反應(yīng)。而吸收劑液滴的粒徑與旋轉(zhuǎn)噴霧器的轉(zhuǎn)速及壓力成反比，當旋轉(zhuǎn)噴霧器的壓力和轉(zhuǎn)速越快時，吸收劑的粒徑越小;反之則越大。但在實際利用的過程中亦需要考慮到，過小的液滴容易在吸收塔中迅速蒸發(fā)，反而起不到吸收煙氣的作用，降低脫硫效率。因此，在噴霧干燥脫硫技術(shù)中，需要嚴格控制旋轉(zhuǎn)噴霧器的旋轉(zhuǎn)速度，從而使得吸收劑的液滴粒徑處在最佳位置，總體上提高脫硫效率。

3.4? 液氣比

液氣比也是影響半干法脫硫技術(shù)脫硫效率的主要影響因素之一。當吸收劑的濃度一定時，液氣比越大，吸收劑液滴越容易和煙氣中的SO2發(fā)生反應(yīng)，使得脫硫效率增加，但同時，過高的液氣比也容易使得吸收反應(yīng)的生成物含水量太高不易干燥，造成吸收塔內(nèi)壁積垢等，長期積累容易損傷設(shè)備以及降低脫硫效率等。

4? 結(jié)語

隨著全球大氣污染的不斷加劇，我國積極響應(yīng)聯(lián)合國環(huán)保要求，提高各大燒結(jié)廠的環(huán)保指標，這對廠家的煙氣凈化技術(shù)提出了較高的要求。半干法脫硫技術(shù)具有投資較低、系統(tǒng)簡單的優(yōu)勢，在控制好煙氣速度以及鈣硫比等影響因素的情況下能夠獲得較高的脫硫效率?？傊?，相比于濕法脫硫技術(shù)，半干法脫硫技術(shù)的脫硫效率還需要進一步提升，同時，其吸收反應(yīng)生成物的商用途徑還需要進一步探索，這都為后續(xù)半干法脫硫技術(shù)的研究人員提出了一定的挑戰(zhàn)。

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作者簡介：

湯輝（1981—）男，河北省唐山人，畢業(yè)于河北理工大學，計算機科學與技術(shù)專業(yè)，目前任職工程師，從事工業(yè)自動化、電氣、儀表、工業(yè)脫硫脫硝相關(guān)工作。