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干法脱硫技术的分类与布袋除尘器的滤尘原理

2020-11-07 15:38:58

近年来,我们的生活环境遭受到严重污染,不但地面上的,空气中的污染也尤其严重。而随着人们生活水平的不断提升,道路上的机动车也变得越来越多,汽车尾气成为了污染大气的污染源之一。由于汽车尾气排出的二氧化硫等气体使得酸雨变得愈加频繁,严重危害到了建筑物、土壤和人类的生存环境。因此要解决此问题重要的是要想办法减少空气中二氧化硫的含量,而干法脱硫技术就是其中很好地工艺技术的一种。

干法脱硫技术是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的二氧化硫。喷入炉膛的碳酸钙高温煅烧分解成氧化钙,与烟气中的二氧化硫发生反应,生成硫酸钙。采用电子束照射或活性炭吸附使二氧化硫转化生成硫酸氨或硫酸,统称为干法烟气脱硫技术。

导致干法脱硫中脱硫塔湿壁的现象主要有以下几个原因:

一、外循环灰过湿,未充足干燥的脱硫灰不断粘结成团造成湿壁。脱硫循环灰湿度宜取2%左右,湿度越高,湿壁的机率越大。为防止湿壁,一次启动运行时,先对布袋除尘器进行预涂灰,脱硫塔内先喷氢氧化钙粉后喷水;停运时,先停水后停氢氧化钙粉。以后启动时,先启动外循环,建立起稳定的流化床后再开始喷氢氧化钙粉和水。

二、喷嘴埋在流态不稳定、湿度不均匀的循环流化床层中,循环灰表面含水不均匀,且有游离状态的液滴,易造成喷嘴及喷嘴上部吸收塔渐扩段的粘结、湿壁,装置不能长期稳定运行。

三、塔内压差过低,低于500Pa以下,烟气中的循环灰量太少,容易造成循环灰过湿,容易产生湿壁。

四、烟气流场分布不均,烟气在吸收塔内呈湍流、偏流状态,水雾、脱硫灰碰到塔内壁或塔内构件很容易结块,形成块状后粘壁会越积越多,结块松散时,会造成大块脱硫灰落下,在塔外面有时能听到内部大块脱硫灰落下响声。

五、烟气塔内反应段温度过低,低于65℃,而干燥段温度小于70℃,操作运行很难控制,稍有不慎,很容易造成湿壁。

随着滤袋表面粉尘的积聚,滤袋的过滤作用增强,布袋除尘器的除尘速率也随之升高。同时,滤袋由于表面粉尘的覆盖透气率降低,阻力也相应的增加。当阻力值即滤袋两侧的压力差达到数值时,在滤料表面上附着着的一些细小尘粒被强行挤压过去,除尘器的除尘速率被降低。而且,除尘器的阻力过高还会影响除尘系统的能耗。因此,要采取措施来防止除尘器的阻力值过高,清灰是降低滤袋阻力的方式。为确定除尘速率,清灰时要滤料表面积聚的粉尘,而不破坏初层。粉尘颗粒按大小大致分为三类:一类是粒径大于10μm、大于滤布孔眼的尘粒;类是粒径在1~10μm、小于滤布孔径的尘粒;第三类是粒径小于1μmm的细微粒。含尘气体通过滤布时,一类粉尘颗粒由于筛分作用先被滤布分离出来。类粉尘颗粒随气体进入滤料。在滤料内粉尘颗粒沿织物纷乱的孔隙运动,由于惯性作用,尘粒在纤维上撞击,较后粘附在滤布上。第三类粉尘颗粒在通过滤布孔隙时,由于扩散和静电作用,尘粒较后也粘附于滤布上。

袋式除尘是纤维过滤,膜过滤与颗粒过滤的组合。布袋除尘器的滤尘原理是尘粒在通过滤料时,尘粒绕过滤布纤维时因惯性力作用又与纤维碰撞而被拦截。烟气中粒径为1μm或小的细微尘粒则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。

滤袋由纤维织物(纺织的滤布或非纺织的毡)制作而成,纤维织物对尘粒具有过滤作用,对含尘气体在经过滤袋时尘粒被分离。含尘气体进入布袋除尘器后,颗粒大、比重大的粉尘颗粒由于撞击和重力的作用落入灰斗,完成粗尘沉降,初次净化。剩余的细小粉尘颗粒随气流进入滤袋区域。通过滤袋时,含尘气体中的粉尘被纤维拦截、阻留,净化气体排出。使用初期,滤料的除尘速率并不高,尤其对细小粉尘的捕捉能力有限。滤料在使用一段时间后,滤袋表面积聚了一层粉尘,这层粉尘是由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应而形成称为初层。初层是滤料的主要过滤层,网孔大的滤料就是依靠初层的作用,才具有较不错的过滤速率。

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