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影响干法脱硫速率低的因素与方法讲解

2020-10-25 19:51:56

干法脱硫中荷电干法吸收剂喷射脱硫工艺的优点为:投资小、收效大,工艺简单,无建筑玷污及结垢现象。不发生废水废渣,副产品还能够作为肥料应用,无二次玷污物发生,反应生产物和烟尘一起被除尘设备去除。占地面积小,不仅可以用于新建锅炉的脱硫,而且愈适应对现有锅炉技术的改造,脱硫率大于90%。

干法脱硫中荷电干法吸收剂喷射脱硫工艺的缺点是此方法脱硫靠电子束加速器发生电子,对于一般的大型企业来说,需大功率的电子枪,对人体无益,但还需要不怕辐射屏障,所以运行和维护要求高。对脱硫剂的要求也高,一般的石灰难以达到,经济成本高,限制了其推广应用的范围。

干法脱硫运行中常见问题有几个,下面先介绍下影响干法脱硫速率低的因素。

一、压力降

压力降是较常用的控制参数,压力降越高固气比越大,Ca/S比高,参与反应的床料多,脱硫速率不错。如果太大,烟气负荷稍一波动,容易造成“塌床”。脱硫塔压力降一般不超过1500Pa,大不超过2000Pa。

二、雾滴粒径

雾滴粒径是通过速率好喷嘴的合理选型实现的,高压回流喷嘴和双流体喷嘴各有千秋。雾滴粒径低不能大于80-150μm,否则会形成滴流,增加脱硫塔湿壁的风险。从操作稳定方面考虑,建议用高压回流喷嘴。

三、自动化水平

喷粉量、喷水量根据锅炉负荷、烟气量、入口浓度和出入口浓度自动跟踪调节,确定调节不滞后,否则会影响脱硫速率。

四、温度

温度是确定脱硫速率的要控制手段,一般控制在65℃至75℃附近运行,达到排放标准,温度应尽可能高一些。为方便检修,喷嘴好备用一套,确定脱硫速率不会因停水骤降。烟气入塔温度过高或过低,都会影响脱硫速率。提升脱硫系统烟气入口温度可提升脱硫速率,因较不错的温度允许喷入愈多的水降温,反应的总表面积增加,也提升了二氧化硫的气相扩散系数。入塔温度过高,烟温降不到反应温度,脱硫速率难以提升;入塔温度过低,喷入雾化水量过少,脱硫反应难以进行,需喷入热水降温,提升喷水量。入塔温度一般控制在110-135℃。

五、生石灰的活性

消石灰的活性决定于生石灰质量。生石灰品质高,表面积大,活性高,粒径90%以上通过1mm以下,活性度T60≤4min,可消化的成分多,脱硫过程中钙的利用率就高,对提升脱硫速率有明显效果。如果Ca(OH)2含杂质多,或消化后生成Ca(OH)2的存放时间过长,Ca(OH)2与CO2发生反应,遇水产生潮解,相应降低脱硫剂的活性,会严重影响脱硫速率。Ca(OH)2存放时时间不得超过三天。

六、Ca/S比

在干法脱硫中脱硫速率随Ca/S的增大而增大,提升到规定程度,脱硫速率增加趋缓,此时运行费用会大幅增加。为确定喷粉系统正常运行,喷粉管道建议备用一条,至少应备用一台喷粉风机。

七、SO2入口浓度

脱硫速率随入口SO2浓度的增加而下降,因SO2浓度高,气相分压大,反应速率低。SO2入口浓度一般不超过1800mg/Nm3。

干法脱硫包括氢氧化铁法、活性炭法、克劳斯法和氧化锌法等。

一、氧化锌法:粒状的氧化锌和硫化氢反应生成硫化锌和水。主要用于净化硫化氢含量低的废气。此法速率较不错,但不经济。

二、氢氧化铁法:将铁屑和湿木屑充足混合,加0.5%氧化钙,制成脱硫剂,湿度为30~40%。硫化氢同脱硫剂反应而被脱除,循环的氢氧化铁可继续使用。此法脱硫速率不错,适于净化硫化氢含量低的气体,但设备占地面积大,脱硫剂需要定期循环和替换。

三、活性炭法:用活性炭吸附硫化氢,通氧气转换成单体硫和水,用硫化胺洗去硫磺,活性炭可继续使用。此法不宜用于含焦油的气体。

四、克劳斯法:先把1/3硫化氢氧化成二氧化硫,再使它在转化炉内同剩余硫化氢反应,可直接从气相制取质量好熔融硫。

因此,在干法脱硫中常用的硫化氢脱硫剂为:氢氧化铁脱硫剂和氧化锌脱硫剂。

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